ff_end_tag: assert that the start is aligned.
[ffmpeg.git] / libavformat / swfenc.c
1 /*
2  * Flash Compatible Streaming Format muxer
3  * Copyright (c) 2000 Fabrice Bellard
4  * Copyright (c) 2003 Tinic Uro
5  *
6  * This file is part of FFmpeg.
7  *
8  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
9  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
10  * License as published by the Free Software Foundation; either
11  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
12  *
13  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
14  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
15  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
16  * Lesser General Public License for more details.
17  *
18  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
19  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
20  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
21  */
22
23 #include "libavcodec/put_bits.h"
24 #include "libavutil/avassert.h"
25 #include "avformat.h"
26 #include "swf.h"
27
28 static void put_swf_tag(AVFormatContext *s, int tag)
29 {
30     SWFContext *swf = s->priv_data;
31     AVIOContext *pb = s->pb;
32
33     swf->tag_pos = avio_tell(pb);
34     swf->tag = tag;
35     /* reserve some room for the tag */
36     if (tag & TAG_LONG) {
37         avio_wl16(pb, 0);
38         avio_wl32(pb, 0);
39     } else {
40         avio_wl16(pb, 0);
41     }
42 }
43
44 static void put_swf_end_tag(AVFormatContext *s)
45 {
46     SWFContext *swf = s->priv_data;
47     AVIOContext *pb = s->pb;
48     int64_t pos;
49     int tag_len, tag;
50
51     pos = avio_tell(pb);
52     tag_len = pos - swf->tag_pos - 2;
53     tag = swf->tag;
54     avio_seek(pb, swf->tag_pos, SEEK_SET);
55     if (tag & TAG_LONG) {
56         tag &= ~TAG_LONG;
57         avio_wl16(pb, (tag << 6) | 0x3f);
58         avio_wl32(pb, tag_len - 4);
59     } else {
60         av_assert0(tag_len < 0x3f);
61         avio_wl16(pb, (tag << 6) | tag_len);
62     }
63     avio_seek(pb, pos, SEEK_SET);
64 }
65
66 static inline void max_nbits(int *nbits_ptr, int val)
67 {
68     int n;
69
70     if (val == 0)
71         return;
72     val = abs(val);
73     n = 1;
74     while (val != 0) {
75         n++;
76         val >>= 1;
77     }
78     if (n > *nbits_ptr)
79         *nbits_ptr = n;
80 }
81
82 static void put_swf_rect(AVIOContext *pb,
83                          int xmin, int xmax, int ymin, int ymax)
84 {
85     PutBitContext p;
86     uint8_t buf[256];
87     int nbits, mask;
88
89     init_put_bits(&p, buf, sizeof(buf));
90
91     nbits = 0;
92     max_nbits(&nbits, xmin);
93     max_nbits(&nbits, xmax);
94     max_nbits(&nbits, ymin);
95     max_nbits(&nbits, ymax);
96     mask = (1 << nbits) - 1;
97
98     /* rectangle info */
99     put_bits(&p, 5, nbits);
100     put_bits(&p, nbits, xmin & mask);
101     put_bits(&p, nbits, xmax & mask);
102     put_bits(&p, nbits, ymin & mask);
103     put_bits(&p, nbits, ymax & mask);
104
105     flush_put_bits(&p);
106     avio_write(pb, buf, put_bits_ptr(&p) - p.buf);
107 }
108
109 static void put_swf_line_edge(PutBitContext *pb, int dx, int dy)
110 {
111     int nbits, mask;
112
113     put_bits(pb, 1, 1); /* edge */
114     put_bits(pb, 1, 1); /* line select */
115     nbits = 2;
116     max_nbits(&nbits, dx);
117     max_nbits(&nbits, dy);
118
119     mask = (1 << nbits) - 1;
120     put_bits(pb, 4, nbits - 2); /* 16 bits precision */
121     if (dx == 0) {
122         put_bits(pb, 1, 0);
123         put_bits(pb, 1, 1);
124         put_bits(pb, nbits, dy & mask);
125     } else if (dy == 0) {
126         put_bits(pb, 1, 0);
127         put_bits(pb, 1, 0);
128         put_bits(pb, nbits, dx & mask);
129     } else {
130         put_bits(pb, 1, 1);
131         put_bits(pb, nbits, dx & mask);
132         put_bits(pb, nbits, dy & mask);
133     }
134 }
135
136 #define FRAC_BITS 16
137
138 static void put_swf_matrix(AVIOContext *pb,
139                            int a, int b, int c, int d, int tx, int ty)
140 {
141     PutBitContext p;
142     uint8_t buf[256];
143     int nbits;
144
145     init_put_bits(&p, buf, sizeof(buf));
146
147     put_bits(&p, 1, 1); /* a, d present */
148     nbits = 1;
149     max_nbits(&nbits, a);
150     max_nbits(&nbits, d);
151     put_bits(&p, 5, nbits); /* nb bits */
152     put_bits(&p, nbits, a);
153     put_bits(&p, nbits, d);
154
155     put_bits(&p, 1, 1); /* b, c present */
156     nbits = 1;
157     max_nbits(&nbits, c);
158     max_nbits(&nbits, b);
159     put_bits(&p, 5, nbits); /* nb bits */
160     put_bits(&p, nbits, c);
161     put_bits(&p, nbits, b);
162
163     nbits = 1;
164     max_nbits(&nbits, tx);
165     max_nbits(&nbits, ty);
166     put_bits(&p, 5, nbits); /* nb bits */
167     put_bits(&p, nbits, tx);
168     put_bits(&p, nbits, ty);
169
170     flush_put_bits(&p);
171     avio_write(pb, buf, put_bits_ptr(&p) - p.buf);
172 }
173
174 static int swf_write_header(AVFormatContext *s)
175 {
176     SWFContext *swf = s->priv_data;
177     AVIOContext *pb = s->pb;
178     PutBitContext p;
179     uint8_t buf1[256];
180     int i, width, height, rate, rate_base;
181     int version;
182
183     swf->sound_samples = 0;
184     swf->swf_frame_number = 0;
185     swf->video_frame_number = 0;
186
187     for(i=0;i<s->nb_streams;i++) {
188         AVCodecContext *enc = s->streams[i]->codec;
189         if (enc->codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO) {
190             if (swf->audio_enc) {
191                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "SWF muxer only supports 1 audio stream\n");
192                 return AVERROR_INVALIDDATA;
193             }
194             if (enc->codec_id == AV_CODEC_ID_MP3) {
195                 swf->audio_enc = enc;
196                 swf->audio_fifo= av_fifo_alloc(AUDIO_FIFO_SIZE);
197                 if (!swf->audio_fifo)
198                     return AVERROR(ENOMEM);
199             } else {
200                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "SWF muxer only supports MP3\n");
201                 return -1;
202             }
203         } else {
204             if (swf->video_enc) {
205                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "SWF muxer only supports 1 video stream\n");
206                 return AVERROR_INVALIDDATA;
207             }
208             if (enc->codec_id == AV_CODEC_ID_VP6F ||
209                 enc->codec_id == AV_CODEC_ID_FLV1 ||
210                 enc->codec_id == AV_CODEC_ID_MJPEG) {
211                 swf->video_enc = enc;
212             } else {
213                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "SWF muxer only supports VP6, FLV1 and MJPEG\n");
214                 return -1;
215             }
216         }
217     }
218
219     if (!swf->video_enc) {
220         /* currently, cannot work correctly if audio only */
221         width = 320;
222         height = 200;
223         rate = 10;
224         rate_base= 1;
225     } else {
226         width = swf->video_enc->width;
227         height = swf->video_enc->height;
228         rate = swf->video_enc->time_base.den;
229         rate_base = swf->video_enc->time_base.num;
230     }
231
232     if (!swf->audio_enc)
233         swf->samples_per_frame = (44100. * rate_base) / rate;
234     else
235         swf->samples_per_frame = (swf->audio_enc->sample_rate * rate_base) / rate;
236
237     avio_write(pb, "FWS", 3);
238
239     if (!strcmp("avm2", s->oformat->name))
240         version = 9;
241     else if (swf->video_enc && swf->video_enc->codec_id == AV_CODEC_ID_VP6F)
242         version = 8; /* version 8 and above support VP6 codec */
243     else if (swf->video_enc && swf->video_enc->codec_id == AV_CODEC_ID_FLV1)
244         version = 6; /* version 6 and above support FLV1 codec */
245     else
246         version = 4; /* version 4 for mpeg audio support */
247     avio_w8(pb, version);
248
249     avio_wl32(pb, DUMMY_FILE_SIZE); /* dummy size
250                                       (will be patched if not streamed) */
251
252     put_swf_rect(pb, 0, width * 20, 0, height * 20);
253     avio_wl16(pb, (rate * 256) / rate_base); /* frame rate */
254     swf->duration_pos = avio_tell(pb);
255     avio_wl16(pb, (uint16_t)(DUMMY_DURATION * (int64_t)rate / rate_base)); /* frame count */
256
257     /* avm2/swf v9 (also v8?) files require a file attribute tag */
258     if (version == 9) {
259         put_swf_tag(s, TAG_FILEATTRIBUTES);
260         avio_wl32(pb, 1<<3); /* set ActionScript v3/AVM2 flag */
261         put_swf_end_tag(s);
262     }
263
264     /* define a shape with the jpeg inside */
265     if (swf->video_enc && swf->video_enc->codec_id == AV_CODEC_ID_MJPEG) {
266         put_swf_tag(s, TAG_DEFINESHAPE);
267
268         avio_wl16(pb, SHAPE_ID); /* ID of shape */
269         /* bounding rectangle */
270         put_swf_rect(pb, 0, width, 0, height);
271         /* style info */
272         avio_w8(pb, 1); /* one fill style */
273         avio_w8(pb, 0x41); /* clipped bitmap fill */
274         avio_wl16(pb, BITMAP_ID); /* bitmap ID */
275         /* position of the bitmap */
276         put_swf_matrix(pb, (int)(1.0 * (1 << FRAC_BITS)), 0,
277                        0, (int)(1.0 * (1 << FRAC_BITS)), 0, 0);
278         avio_w8(pb, 0); /* no line style */
279
280         /* shape drawing */
281         init_put_bits(&p, buf1, sizeof(buf1));
282         put_bits(&p, 4, 1); /* one fill bit */
283         put_bits(&p, 4, 0); /* zero line bit */
284
285         put_bits(&p, 1, 0); /* not an edge */
286         put_bits(&p, 5, FLAG_MOVETO | FLAG_SETFILL0);
287         put_bits(&p, 5, 1); /* nbits */
288         put_bits(&p, 1, 0); /* X */
289         put_bits(&p, 1, 0); /* Y */
290         put_bits(&p, 1, 1); /* set fill style 1 */
291
292         /* draw the rectangle ! */
293         put_swf_line_edge(&p, width, 0);
294         put_swf_line_edge(&p, 0, height);
295         put_swf_line_edge(&p, -width, 0);
296         put_swf_line_edge(&p, 0, -height);
297
298         /* end of shape */
299         put_bits(&p, 1, 0); /* not an edge */
300         put_bits(&p, 5, 0);
301
302         flush_put_bits(&p);
303         avio_write(pb, buf1, put_bits_ptr(&p) - p.buf);
304
305         put_swf_end_tag(s);
306     }
307
308     if (swf->audio_enc && swf->audio_enc->codec_id == AV_CODEC_ID_MP3) {
309         int v = 0;
310
311         /* start sound */
312         put_swf_tag(s, TAG_STREAMHEAD2);
313         switch(swf->audio_enc->sample_rate) {
314         case 11025: v |= 1 << 2; break;
315         case 22050: v |= 2 << 2; break;
316         case 44100: v |= 3 << 2; break;
317         default:
318             /* not supported */
319             av_log(s, AV_LOG_ERROR, "swf does not support that sample rate, choose from (44100, 22050, 11025).\n");
320             return -1;
321         }
322         v |= 0x02; /* 16 bit playback */
323         if (swf->audio_enc->channels == 2)
324             v |= 0x01; /* stereo playback */
325         avio_w8(s->pb, v);
326         v |= 0x20; /* mp3 compressed */
327         avio_w8(s->pb, v);
328         avio_wl16(s->pb, swf->samples_per_frame);  /* avg samples per frame */
329         avio_wl16(s->pb, 0);
330
331         put_swf_end_tag(s);
332     }
333
334     avio_flush(s->pb);
335     return 0;
336 }
337
338 static int swf_write_video(AVFormatContext *s,
339                            AVCodecContext *enc, const uint8_t *buf, int size)
340 {
341     SWFContext *swf = s->priv_data;
342     AVIOContext *pb = s->pb;
343
344     /* Flash Player limit */
345     if (swf->swf_frame_number == 16000)
346         av_log(enc, AV_LOG_INFO, "warning: Flash Player limit of 16000 frames reached\n");
347
348     if (enc->codec_id == AV_CODEC_ID_VP6F ||
349         enc->codec_id == AV_CODEC_ID_FLV1) {
350         if (swf->video_frame_number == 0) {
351             /* create a new video object */
352             put_swf_tag(s, TAG_VIDEOSTREAM);
353             avio_wl16(pb, VIDEO_ID);
354             swf->vframes_pos = avio_tell(pb);
355             avio_wl16(pb, 15000); /* hard flash player limit */
356             avio_wl16(pb, enc->width);
357             avio_wl16(pb, enc->height);
358             avio_w8(pb, 0);
359             avio_w8(pb,ff_codec_get_tag(ff_swf_codec_tags, enc->codec_id));
360             put_swf_end_tag(s);
361
362             /* place the video object for the first time */
363             put_swf_tag(s, TAG_PLACEOBJECT2);
364             avio_w8(pb, 0x36);
365             avio_wl16(pb, 1);
366             avio_wl16(pb, VIDEO_ID);
367             put_swf_matrix(pb, 1 << FRAC_BITS, 0, 0, 1 << FRAC_BITS, 0, 0);
368             avio_wl16(pb, swf->video_frame_number);
369             avio_write(pb, "video", 5);
370             avio_w8(pb, 0x00);
371             put_swf_end_tag(s);
372         } else {
373             /* mark the character for update */
374             put_swf_tag(s, TAG_PLACEOBJECT2);
375             avio_w8(pb, 0x11);
376             avio_wl16(pb, 1);
377             avio_wl16(pb, swf->video_frame_number);
378             put_swf_end_tag(s);
379         }
380
381         /* set video frame data */
382         put_swf_tag(s, TAG_VIDEOFRAME | TAG_LONG);
383         avio_wl16(pb, VIDEO_ID);
384         avio_wl16(pb, swf->video_frame_number++);
385         avio_write(pb, buf, size);
386         put_swf_end_tag(s);
387     } else if (enc->codec_id == AV_CODEC_ID_MJPEG) {
388         if (swf->swf_frame_number > 0) {
389             /* remove the shape */
390             put_swf_tag(s, TAG_REMOVEOBJECT);
391             avio_wl16(pb, SHAPE_ID); /* shape ID */
392             avio_wl16(pb, 1); /* depth */
393             put_swf_end_tag(s);
394
395             /* free the bitmap */
396             put_swf_tag(s, TAG_FREECHARACTER);
397             avio_wl16(pb, BITMAP_ID);
398             put_swf_end_tag(s);
399         }
400
401         put_swf_tag(s, TAG_JPEG2 | TAG_LONG);
402
403         avio_wl16(pb, BITMAP_ID); /* ID of the image */
404
405         /* a dummy jpeg header seems to be required */
406         avio_wb32(pb, 0xffd8ffd9);
407         /* write the jpeg image */
408         avio_write(pb, buf, size);
409
410         put_swf_end_tag(s);
411
412         /* draw the shape */
413
414         put_swf_tag(s, TAG_PLACEOBJECT);
415         avio_wl16(pb, SHAPE_ID); /* shape ID */
416         avio_wl16(pb, 1); /* depth */
417         put_swf_matrix(pb, 20 << FRAC_BITS, 0, 0, 20 << FRAC_BITS, 0, 0);
418         put_swf_end_tag(s);
419     }
420
421     swf->swf_frame_number++;
422
423     /* streaming sound always should be placed just before showframe tags */
424     if (swf->audio_enc && av_fifo_size(swf->audio_fifo)) {
425         int frame_size = av_fifo_size(swf->audio_fifo);
426         put_swf_tag(s, TAG_STREAMBLOCK | TAG_LONG);
427         avio_wl16(pb, swf->sound_samples);
428         avio_wl16(pb, 0); // seek samples
429         av_fifo_generic_read(swf->audio_fifo, pb, frame_size, (void*)avio_write);
430         put_swf_end_tag(s);
431
432         /* update FIFO */
433         swf->sound_samples = 0;
434     }
435
436     /* output the frame */
437     put_swf_tag(s, TAG_SHOWFRAME);
438     put_swf_end_tag(s);
439
440     avio_flush(s->pb);
441
442     return 0;
443 }
444
445 static int swf_write_audio(AVFormatContext *s,
446                            AVCodecContext *enc, uint8_t *buf, int size)
447 {
448     SWFContext *swf = s->priv_data;
449
450     /* Flash Player limit */
451     if (swf->swf_frame_number == 16000)
452         av_log(enc, AV_LOG_INFO, "warning: Flash Player limit of 16000 frames reached\n");
453
454     if (av_fifo_size(swf->audio_fifo) + size > AUDIO_FIFO_SIZE) {
455         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "audio fifo too small to mux audio essence\n");
456         return -1;
457     }
458
459     av_fifo_generic_write(swf->audio_fifo, buf, size, NULL);
460     swf->sound_samples += av_get_audio_frame_duration(enc, size);
461
462     /* if audio only stream make sure we add swf frames */
463     if (!swf->video_enc)
464         swf_write_video(s, enc, 0, 0);
465
466     return 0;
467 }
468
469 static int swf_write_packet(AVFormatContext *s, AVPacket *pkt)
470 {
471     AVCodecContext *codec = s->streams[pkt->stream_index]->codec;
472     if (codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO)
473         return swf_write_audio(s, codec, pkt->data, pkt->size);
474     else
475         return swf_write_video(s, codec, pkt->data, pkt->size);
476 }
477
478 static int swf_write_trailer(AVFormatContext *s)
479 {
480     SWFContext *swf = s->priv_data;
481     AVIOContext *pb = s->pb;
482     AVCodecContext *enc, *video_enc;
483     int file_size, i;
484
485     video_enc = NULL;
486     for(i=0;i<s->nb_streams;i++) {
487         enc = s->streams[i]->codec;
488         if (enc->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO)
489             video_enc = enc;
490         else {
491             av_fifo_free(swf->audio_fifo);
492             swf->audio_fifo = NULL;
493         }
494     }
495
496     put_swf_tag(s, TAG_END);
497     put_swf_end_tag(s);
498
499     /* patch file size and number of frames if not streamed */
500     if (s->pb->seekable && video_enc) {
501         file_size = avio_tell(pb);
502         avio_seek(pb, 4, SEEK_SET);
503         avio_wl32(pb, file_size);
504         avio_seek(pb, swf->duration_pos, SEEK_SET);
505         avio_wl16(pb, swf->video_frame_number);
506         if (swf->vframes_pos) {
507         avio_seek(pb, swf->vframes_pos, SEEK_SET);
508         avio_wl16(pb, swf->video_frame_number);
509         }
510         avio_seek(pb, file_size, SEEK_SET);
511     }
512     return 0;
513 }
514
515 #if CONFIG_SWF_MUXER
516 AVOutputFormat ff_swf_muxer = {
517     .name              = "swf",
518     .long_name         = NULL_IF_CONFIG_SMALL("SWF (ShockWave Flash)"),
519     .mime_type         = "application/x-shockwave-flash",
520     .extensions        = "swf",
521     .priv_data_size    = sizeof(SWFContext),
522     .audio_codec       = AV_CODEC_ID_MP3,
523     .video_codec       = AV_CODEC_ID_FLV1,
524     .write_header      = swf_write_header,
525     .write_packet      = swf_write_packet,
526     .write_trailer     = swf_write_trailer,
527     .flags             = AVFMT_TS_NONSTRICT,
528 };
529 #endif
530 #if CONFIG_AVM2_MUXER
531 AVOutputFormat ff_avm2_muxer = {
532     .name              = "avm2",
533     .long_name         = NULL_IF_CONFIG_SMALL("SWF (ShockWave Flash) (AVM2)"),
534     .mime_type         = "application/x-shockwave-flash",
535     .priv_data_size    = sizeof(SWFContext),
536     .audio_codec       = AV_CODEC_ID_MP3,
537     .video_codec       = AV_CODEC_ID_FLV1,
538     .write_header      = swf_write_header,
539     .write_packet      = swf_write_packet,
540     .write_trailer     = swf_write_trailer,
541     .flags             = AVFMT_TS_NONSTRICT,
542 };
543 #endif