4e14d1970fed2b4775ad06c613c8775dfd7994df
[ffmpeg.git] / tools / ismindex.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2012 Martin Storsjo
3  *
4  * This file is part of Libav.
5  *
6  * Libav is free software; you can redistribute it and/or
7  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
8  * License as published by the Free Software Foundation; either
9  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
10  *
11  * Libav is distributed in the hope that it will be useful,
12  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
13  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
14  * Lesser General Public License for more details.
15  *
16  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
17  * License along with Libav; if not, write to the Free Software
18  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
19  */
20
21 /*
22  * To create a simple file for smooth streaming:
23  * avconv <normal input/transcoding options> -movflags frag_keyframe foo.ismv
24  * ismindex -n foo foo.ismv
25  * This step creates foo.ism and foo.ismc that is required by IIS for
26  * serving it.
27  *
28  * To pre-split files for serving as static files by a web server without
29  * any extra server support, create the ismv file as above, and split it:
30  * ismindex -split foo.ismv
31  * This step creates a file Manifest and directories QualityLevel(...),
32  * that can be read directly by a smooth streaming player.
33  */
34
35 #include <stdio.h>
36 #include <string.h>
37 #include <sys/stat.h>
38 #include "libavformat/avformat.h"
39 #include "libavutil/intreadwrite.h"
40 #include "libavutil/mathematics.h"
41
42 static int usage(const char *argv0, int ret)
43 {
44     fprintf(stderr, "%s [-split] [-n basename] file1 [file2] ...\n", argv0);
45     return ret;
46 }
47
48 struct MoofOffset {
49     int64_t time;
50     int64_t offset;
51     int duration;
52 };
53
54 struct VideoFile {
55     const char *name;
56     int64_t duration;
57     int bitrate;
58     int track_id;
59     int is_audio, is_video;
60     int width, height;
61     int chunks;
62     int sample_rate, channels;
63     uint8_t *codec_private;
64     int codec_private_size;
65     struct MoofOffset *offsets;
66     int timescale;
67     const char *fourcc;
68     int blocksize;
69     int tag;
70 };
71
72 struct VideoFiles {
73     int nb_files;
74     int64_t duration;
75     struct VideoFile **files;
76     int video_file, audio_file;
77     int nb_video_files, nb_audio_files;
78 };
79
80 static int copy_tag(AVIOContext *in, AVIOContext *out, int32_t tag_name)
81 {
82     int32_t size, tag;
83
84     size = avio_rb32(in);
85     tag = avio_rb32(in);
86     avio_wb32(out, size);
87     avio_wb32(out, tag);
88     if (tag != tag_name)
89         return -1;
90     size -= 8;
91     while (size > 0) {
92         char buf[1024];
93         int len = FFMIN(sizeof(buf), size);
94         if (avio_read(in, buf, len) != len)
95             break;
96         avio_write(out, buf, len);
97         size -= len;
98     }
99     return 0;
100 }
101
102 static int write_fragment(const char *filename, AVIOContext *in)
103 {
104     AVIOContext *out = NULL;
105     int ret;
106
107     if ((ret = avio_open2(&out, filename, AVIO_FLAG_WRITE, NULL, NULL)) < 0)
108         return ret;
109     copy_tag(in, out, MKBETAG('m', 'o', 'o', 'f'));
110     copy_tag(in, out, MKBETAG('m', 'd', 'a', 't'));
111
112     avio_flush(out);
113     avio_close(out);
114
115     return ret;
116 }
117
118 static int write_fragments(struct VideoFiles *files, int start_index,
119                            AVIOContext *in)
120 {
121     char dirname[100], filename[500];
122     int i, j;
123
124     for (i = start_index; i < files->nb_files; i++) {
125         struct VideoFile *vf = files->files[i];
126         const char *type = vf->is_video ? "video" : "audio";
127         snprintf(dirname, sizeof(dirname), "QualityLevels(%d)", vf->bitrate);
128         mkdir(dirname, 0777);
129         for (j = 0; j < vf->chunks; j++) {
130             snprintf(filename, sizeof(filename), "%s/Fragments(%s=%"PRId64")",
131                      dirname, type, vf->offsets[j].time);
132             avio_seek(in, vf->offsets[j].offset, SEEK_SET);
133             write_fragment(filename, in);
134         }
135     }
136     return 0;
137 }
138
139 static int read_tfra(struct VideoFiles *files, int start_index, AVIOContext *f)
140 {
141     int ret = AVERROR_EOF, track_id;
142     int version, fieldlength, i, j;
143     int64_t pos = avio_tell(f);
144     uint32_t size = avio_rb32(f);
145     struct VideoFile *vf = NULL;
146
147     if (avio_rb32(f) != MKBETAG('t', 'f', 'r', 'a'))
148         goto fail;
149     version = avio_r8(f);
150     avio_rb24(f);
151     track_id = avio_rb32(f); /* track id */
152     for (i = start_index; i < files->nb_files && !vf; i++) {
153         if (files->files[i]->track_id == track_id)
154             vf = files->files[i];
155     }
156     if (!vf) {
157         /* Ok, continue parsing the next atom */
158         ret = 0;
159         goto fail;
160     }
161     fieldlength = avio_rb32(f);
162     vf->chunks = avio_rb32(f);
163     vf->offsets = av_mallocz(sizeof(*vf->offsets) * vf->chunks);
164     if (!vf->offsets) {
165         ret = AVERROR(ENOMEM);
166         goto fail;
167     }
168     for (i = 0; i < vf->chunks; i++) {
169         if (version == 1) {
170             vf->offsets[i].time = avio_rb64(f);
171             vf->offsets[i].offset = avio_rb64(f);
172         } else {
173             vf->offsets[i].time = avio_rb32(f);
174             vf->offsets[i].offset = avio_rb32(f);
175         }
176         for (j = 0; j < ((fieldlength >> 4) & 3) + 1; j++)
177             avio_r8(f);
178         for (j = 0; j < ((fieldlength >> 2) & 3) + 1; j++)
179             avio_r8(f);
180         for (j = 0; j < ((fieldlength >> 0) & 3) + 1; j++)
181             avio_r8(f);
182         if (i > 0)
183             vf->offsets[i - 1].duration = vf->offsets[i].time -
184                                           vf->offsets[i - 1].time;
185     }
186     if (vf->chunks > 0)
187         vf->offsets[vf->chunks - 1].duration = vf->duration -
188                                                vf->offsets[vf->chunks - 1].time;
189     ret = 0;
190 fail:
191     avio_seek(f, pos + size, SEEK_SET);
192     return ret;
193 }
194
195 static int read_mfra(struct VideoFiles *files, int start_index,
196                      const char *file, int split)
197 {
198     int err = 0;
199     AVIOContext *f = NULL;
200     int32_t mfra_size;
201
202     if ((err = avio_open2(&f, file, AVIO_FLAG_READ, NULL, NULL)) < 0)
203         goto fail;
204     avio_seek(f, avio_size(f) - 4, SEEK_SET);
205     mfra_size = avio_rb32(f);
206     avio_seek(f, -mfra_size, SEEK_CUR);
207     if (avio_rb32(f) != mfra_size)
208         goto fail;
209     if (avio_rb32(f) != MKBETAG('m', 'f', 'r', 'a'))
210         goto fail;
211     while (!read_tfra(files, start_index, f)) {
212         /* Empty */
213     }
214
215     if (split)
216         write_fragments(files, start_index, f);
217
218 fail:
219     if (f)
220         avio_close(f);
221     return err;
222 }
223
224 static int get_private_data(struct VideoFile *vf, AVCodecContext *codec)
225 {
226     vf->codec_private_size = codec->extradata_size;
227     vf->codec_private = av_mallocz(codec->extradata_size);
228     if (!vf->codec_private)
229         return AVERROR(ENOMEM);
230     memcpy(vf->codec_private, codec->extradata, codec->extradata_size);
231     return 0;
232 }
233
234 static int get_video_private_data(struct VideoFile *vf, AVCodecContext *codec)
235 {
236     AVIOContext *io = NULL;
237     uint16_t sps_size, pps_size;
238     int err = AVERROR(EINVAL);
239
240     if (codec->codec_id == CODEC_ID_VC1)
241         return get_private_data(vf, codec);
242
243     avio_open_dyn_buf(&io);
244     if (codec->extradata_size < 11 || codec->extradata[0] != 1)
245         goto fail;
246     sps_size = AV_RB16(&codec->extradata[6]);
247     if (11 + sps_size > codec->extradata_size)
248         goto fail;
249     avio_wb32(io, 0x00000001);
250     avio_write(io, &codec->extradata[8], sps_size);
251     pps_size = AV_RB16(&codec->extradata[9 + sps_size]);
252     if (11 + sps_size + pps_size > codec->extradata_size)
253         goto fail;
254     avio_wb32(io, 0x00000001);
255     avio_write(io, &codec->extradata[11 + sps_size], pps_size);
256     err = 0;
257 fail:
258     vf->codec_private_size = avio_close_dyn_buf(io, &vf->codec_private);
259     return err;
260 }
261
262 static int handle_file(struct VideoFiles *files, const char *file, int split)
263 {
264     AVFormatContext *ctx = NULL;
265     int err = 0, i, orig_files = files->nb_files;
266     char errbuf[50], *ptr;
267     struct VideoFile *vf;
268
269     err = avformat_open_input(&ctx, file, NULL, NULL);
270     if (err < 0) {
271         av_strerror(err, errbuf, sizeof(errbuf));
272         fprintf(stderr, "Unable to open %s: %s\n", file, errbuf);
273         return 1;
274     }
275
276     err = avformat_find_stream_info(ctx, NULL);
277     if (err < 0) {
278         av_strerror(err, errbuf, sizeof(errbuf));
279         fprintf(stderr, "Unable to identify %s: %s\n", file, errbuf);
280         goto fail;
281     }
282
283     if (ctx->nb_streams < 1) {
284         fprintf(stderr, "No streams found in %s\n", file);
285         goto fail;
286     }
287     if (!files->duration)
288         files->duration = ctx->duration;
289
290     for (i = 0; i < ctx->nb_streams; i++) {
291         AVStream *st = ctx->streams[i];
292         vf = av_mallocz(sizeof(*vf));
293         files->files = av_realloc(files->files,
294                                   sizeof(*files->files)*(files->nb_files + 1));
295         files->files[files->nb_files] = vf;
296
297         vf->name = file;
298         if ((ptr = strrchr(file, '/')) != NULL)
299             vf->name = ptr + 1;
300
301         vf->bitrate = st->codec->bit_rate;
302         vf->track_id = st->id;
303         vf->timescale = st->time_base.den;
304         vf->duration = av_rescale_rnd(ctx->duration, vf->timescale,
305                                       AV_TIME_BASE, AV_ROUND_UP);
306         vf->is_audio = st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO;
307         vf->is_video = st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO;
308
309         if (!vf->is_audio && !vf->is_video) {
310             fprintf(stderr, "Track %d in %s is neither video nor audio, "
311                             "skipping\n", vf->track_id, file);
312             av_freep(&files->files[files->nb_files]);
313             continue;
314         }
315
316         if (vf->is_audio) {
317             if (files->audio_file < 0)
318                 files->audio_file = files->nb_files;
319             files->nb_audio_files++;
320             vf->channels = st->codec->channels;
321             vf->sample_rate = st->codec->sample_rate;
322             if (st->codec->codec_id == CODEC_ID_AAC) {
323                 vf->fourcc = "AACL";
324                 vf->tag = 255;
325                 vf->blocksize = 4;
326             } else if (st->codec->codec_id == CODEC_ID_WMAPRO) {
327                 vf->fourcc = "WMAP";
328                 vf->tag = st->codec->codec_tag;
329                 vf->blocksize = st->codec->block_align;
330             }
331             get_private_data(vf, st->codec);
332         }
333         if (vf->is_video) {
334             if (files->video_file < 0)
335                 files->video_file = files->nb_files;
336             files->nb_video_files++;
337             vf->width = st->codec->width;
338             vf->height = st->codec->height;
339             if (st->codec->codec_id == CODEC_ID_H264)
340                 vf->fourcc = "H264";
341             else if (st->codec->codec_id == CODEC_ID_VC1)
342                 vf->fourcc = "WVC1";
343             get_video_private_data(vf, st->codec);
344         }
345
346         files->nb_files++;
347     }
348
349     avformat_close_input(&ctx);
350
351     read_mfra(files, orig_files, file, split);
352
353 fail:
354     if (ctx)
355         avformat_close_input(&ctx);
356     return err;
357 }
358
359 static void output_server_manifest(struct VideoFiles *files,
360                                    const char *basename)
361 {
362     char filename[1000];
363     FILE *out;
364     int i;
365
366     snprintf(filename, sizeof(filename), "%s.ism", basename);
367     out = fopen(filename, "w");
368     if (!out) {
369         perror(filename);
370         return;
371     }
372     fprintf(out, "<?xml version=\"1.0\" encoding=\"utf-8\"?>\n");
373     fprintf(out, "<smil xmlns=\"http://www.w3.org/2001/SMIL20/Language\">\n");
374     fprintf(out, "\t<head>\n");
375     fprintf(out, "\t\t<meta name=\"clientManifestRelativePath\" "
376                  "content=\"%s.ismc\" />\n", basename);
377     fprintf(out, "\t</head>\n");
378     fprintf(out, "\t<body>\n");
379     fprintf(out, "\t\t<switch>\n");
380     for (i = 0; i < files->nb_files; i++) {
381         struct VideoFile *vf = files->files[i];
382         const char *type = vf->is_video ? "video" : "audio";
383         fprintf(out, "\t\t\t<%s src=\"%s\" systemBitrate=\"%d\">\n",
384                 type, vf->name, vf->bitrate);
385         fprintf(out, "\t\t\t\t<param name=\"trackID\" value=\"%d\" "
386                      "valueType=\"data\" />\n", vf->track_id);
387         fprintf(out, "\t\t\t</%s>\n", type);
388     }
389     fprintf(out, "\t\t</switch>\n");
390     fprintf(out, "\t</body>\n");
391     fprintf(out, "</smil>\n");
392     fclose(out);
393 }
394
395 static void output_client_manifest(struct VideoFiles *files,
396                                    const char *basename, int split)
397 {
398     char filename[1000];
399     FILE *out;
400     int i, j;
401
402     if (split)
403         snprintf(filename, sizeof(filename), "Manifest");
404     else
405         snprintf(filename, sizeof(filename), "%s.ismc", basename);
406     out = fopen(filename, "w");
407     if (!out) {
408         perror(filename);
409         return;
410     }
411     fprintf(out, "<?xml version=\"1.0\" encoding=\"utf-8\"?>\n");
412     fprintf(out, "<SmoothStreamingMedia MajorVersion=\"2\" MinorVersion=\"0\" "
413                  "Duration=\"%"PRId64"\">\n", files->duration * 10);
414     if (files->video_file >= 0) {
415         struct VideoFile *vf = files->files[files->video_file];
416         int index = 0;
417         fprintf(out, "\t<StreamIndex Type=\"video\" QualityLevels=\"%d\" "
418                      "Chunks=\"%d\" "
419                      "Url=\"QualityLevels({bitrate})/Fragments(video={start time})\">\n",
420                      files->nb_video_files, vf->chunks);
421         for (i = 0; i < files->nb_files; i++) {
422             vf = files->files[i];
423             if (!vf->is_video)
424                 continue;
425             fprintf(out, "\t\t<QualityLevel Index=\"%d\" Bitrate=\"%d\" "
426                          "FourCC=\"%s\" MaxWidth=\"%d\" MaxHeight=\"%d\" "
427                          "CodecPrivateData=\"",
428                          index, vf->bitrate, vf->fourcc, vf->width, vf->height);
429             for (j = 0; j < vf->codec_private_size; j++)
430                 fprintf(out, "%02X", vf->codec_private[j]);
431             fprintf(out, "\" />\n");
432             index++;
433         }
434         vf = files->files[files->video_file];
435         for (i = 0; i < vf->chunks; i++)
436             fprintf(out, "\t\t<c n=\"%d\" d=\"%d\" />\n", i,
437                     vf->offsets[i].duration);
438         fprintf(out, "\t</StreamIndex>\n");
439     }
440     if (files->audio_file >= 0) {
441         struct VideoFile *vf = files->files[files->audio_file];
442         int index = 0;
443         fprintf(out, "\t<StreamIndex Type=\"audio\" QualityLevels=\"%d\" "
444                      "Chunks=\"%d\" "
445                      "Url=\"QualityLevels({bitrate})/Fragments(audio={start time})\">\n",
446                      files->nb_audio_files, vf->chunks);
447         for (i = 0; i < files->nb_files; i++) {
448             vf = files->files[i];
449             if (!vf->is_audio)
450                 continue;
451             fprintf(out, "\t\t<QualityLevel Index=\"%d\" Bitrate=\"%d\" "
452                          "FourCC=\"%s\" SamplingRate=\"%d\" Channels=\"%d\" "
453                          "BitsPerSample=\"16\" PacketSize=\"%d\" "
454                          "AudioTag=\"%d\" CodecPrivateData=\"",
455                          index, vf->bitrate, vf->fourcc, vf->sample_rate,
456                          vf->channels, vf->blocksize, vf->tag);
457             for (j = 0; j < vf->codec_private_size; j++)
458                 fprintf(out, "%02X", vf->codec_private[j]);
459             fprintf(out, "\" />\n");
460             index++;
461         }
462         vf = files->files[files->audio_file];
463         for (i = 0; i < vf->chunks; i++)
464             fprintf(out, "\t\t<c n=\"%d\" d=\"%d\" />\n",
465                     i, vf->offsets[i].duration);
466         fprintf(out, "\t</StreamIndex>\n");
467     }
468     fprintf(out, "</SmoothStreamingMedia>\n");
469     fclose(out);
470 }
471
472 static void clean_files(struct VideoFiles *files)
473 {
474     int i;
475     for (i = 0; i < files->nb_files; i++) {
476         av_freep(&files->files[i]->codec_private);
477         av_freep(&files->files[i]->offsets);
478         av_freep(&files->files[i]);
479     }
480     av_freep(&files->files);
481     files->nb_files = 0;
482 }
483
484 int main(int argc, char **argv)
485 {
486     const char *basename = NULL;
487     int split = 0, i;
488     struct VideoFiles vf = { 0, .video_file = -1, .audio_file = -1 };
489
490     av_register_all();
491
492     for (i = 1; i < argc; i++) {
493         if (!strcmp(argv[i], "-n")) {
494             basename = argv[i + 1];
495             i++;
496         } else if (!strcmp(argv[i], "-split")) {
497             split = 1;
498         } else if (argv[i][0] == '-') {
499             return usage(argv[0], 1);
500         } else {
501             handle_file(&vf, argv[i], split);
502         }
503     }
504     if (!vf.nb_files || (!basename && !split))
505         return usage(argv[0], 1);
506
507     if (!split)
508         output_server_manifest(&vf, basename);
509     output_client_manifest(&vf, basename, split);
510
511     clean_files(&vf);
512
513     return 0;
514 }