matroskaenc: fix cue tracknum off by 1 error
[ffmpeg.git] / libavformat / matroskaenc.c
1 /*
2  * Matroska muxer
3  * Copyright (c) 2007 David Conrad
4  *
5  * This file is part of FFmpeg.
6  *
7  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
8  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
9  * License as published by the Free Software Foundation; either
10  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
11  *
12  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
15  * Lesser General Public License for more details.
16  *
17  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
18  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
19  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
20  */
21
22 #include "avformat.h"
23 #include "internal.h"
24 #include "riff.h"
25 #include "isom.h"
26 #include "matroska.h"
27 #include "avc.h"
28 #include "flacenc.h"
29 #include "avlanguage.h"
30 #include "libavutil/samplefmt.h"
31 #include "libavutil/sha.h"
32 #include "libavutil/intreadwrite.h"
33 #include "libavutil/intfloat.h"
34 #include "libavutil/mathematics.h"
35 #include "libavutil/random_seed.h"
36 #include "libavutil/lfg.h"
37 #include "libavutil/dict.h"
38 #include "libavutil/avstring.h"
39 #include "libavcodec/xiph.h"
40 #include "libavcodec/mpeg4audio.h"
41
42 typedef struct ebml_master {
43     int64_t         pos;                ///< absolute offset in the file where the master's elements start
44     int             sizebytes;          ///< how many bytes were reserved for the size
45 } ebml_master;
46
47 typedef struct mkv_seekhead_entry {
48     unsigned int    elementid;
49     uint64_t        segmentpos;
50 } mkv_seekhead_entry;
51
52 typedef struct mkv_seekhead {
53     int64_t                 filepos;
54     int64_t                 segment_offset;     ///< the file offset to the beginning of the segment
55     int                     reserved_size;      ///< -1 if appending to file
56     int                     max_entries;
57     mkv_seekhead_entry      *entries;
58     int                     num_entries;
59 } mkv_seekhead;
60
61 typedef struct {
62     uint64_t        pts;
63     int             tracknum;
64     int64_t         cluster_pos;        ///< file offset of the cluster containing the block
65 } mkv_cuepoint;
66
67 typedef struct {
68     int64_t         segment_offset;
69     mkv_cuepoint    *entries;
70     int             num_entries;
71 } mkv_cues;
72
73 typedef struct {
74     int             write_dts;
75     int             has_cue;
76 } mkv_track;
77
78 #define MODE_MATROSKAv2 0x01
79 #define MODE_WEBM       0x02
80
81 typedef struct MatroskaMuxContext {
82     int             mode;
83     AVIOContext   *dyn_bc;
84     ebml_master     segment;
85     int64_t         segment_offset;
86     ebml_master     cluster;
87     int64_t         cluster_pos;        ///< file offset of the current cluster
88     int64_t         cluster_pts;
89     int64_t         duration_offset;
90     int64_t         duration;
91     mkv_seekhead    *main_seekhead;
92     mkv_cues        *cues;
93     mkv_track       *tracks;
94
95     unsigned int    audio_buffer_size;
96     AVPacket        cur_audio_pkt;
97
98     int have_attachments;
99 } MatroskaMuxContext;
100
101
102 /** 2 bytes * 3 for EBML IDs, 3 1-byte EBML lengths, 8 bytes for 64 bit
103  * offset, 4 bytes for target EBML ID */
104 #define MAX_SEEKENTRY_SIZE 21
105
106 /** per-cuepoint-track - 3 1-byte EBML IDs, 3 1-byte EBML sizes, 2
107  * 8-byte uint max */
108 #define MAX_CUETRACKPOS_SIZE 22
109
110 /** per-cuepoint - 2 1-byte EBML IDs, 2 1-byte EBML sizes, 8-byte uint max */
111 #define MAX_CUEPOINT_SIZE(num_tracks) 12 + MAX_CUETRACKPOS_SIZE*num_tracks
112
113
114 static int ebml_id_size(unsigned int id)
115 {
116     return (av_log2(id+1)-1)/7+1;
117 }
118
119 static void put_ebml_id(AVIOContext *pb, unsigned int id)
120 {
121     int i = ebml_id_size(id);
122     while (i--)
123         avio_w8(pb, (uint8_t)(id >> (i*8)));
124 }
125
126 /**
127  * Write an EBML size meaning "unknown size".
128  *
129  * @param bytes The number of bytes the size should occupy (maximum: 8).
130  */
131 static void put_ebml_size_unknown(AVIOContext *pb, int bytes)
132 {
133     av_assert0(bytes <= 8);
134     avio_w8(pb, 0x1ff >> bytes);
135     while (--bytes)
136         avio_w8(pb, 0xff);
137 }
138
139 /**
140  * Calculate how many bytes are needed to represent a given number in EBML.
141  */
142 static int ebml_num_size(uint64_t num)
143 {
144     int bytes = 1;
145     while ((num+1) >> bytes*7) bytes++;
146     return bytes;
147 }
148
149 /**
150  * Write a number in EBML variable length format.
151  *
152  * @param bytes The number of bytes that need to be used to write the number.
153  *              If zero, any number of bytes can be used.
154  */
155 static void put_ebml_num(AVIOContext *pb, uint64_t num, int bytes)
156 {
157     int i, needed_bytes = ebml_num_size(num);
158
159     // sizes larger than this are currently undefined in EBML
160     av_assert0(num < (1ULL<<56)-1);
161
162     if (bytes == 0)
163         // don't care how many bytes are used, so use the min
164         bytes = needed_bytes;
165     // the bytes needed to write the given size would exceed the bytes
166     // that we need to use, so write unknown size. This shouldn't happen.
167     av_assert0(bytes >= needed_bytes);
168
169     num |= 1ULL << bytes*7;
170     for (i = bytes - 1; i >= 0; i--)
171         avio_w8(pb, (uint8_t)(num >> i*8));
172 }
173
174 static void put_ebml_uint(AVIOContext *pb, unsigned int elementid, uint64_t val)
175 {
176     int i, bytes = 1;
177     uint64_t tmp = val;
178     while (tmp>>=8) bytes++;
179
180     put_ebml_id(pb, elementid);
181     put_ebml_num(pb, bytes, 0);
182     for (i = bytes - 1; i >= 0; i--)
183         avio_w8(pb, (uint8_t)(val >> i*8));
184 }
185
186 static void put_ebml_float(AVIOContext *pb, unsigned int elementid, double val)
187 {
188     put_ebml_id(pb, elementid);
189     put_ebml_num(pb, 8, 0);
190     avio_wb64(pb, av_double2int(val));
191 }
192
193 static void put_ebml_binary(AVIOContext *pb, unsigned int elementid,
194                             const void *buf, int size)
195 {
196     put_ebml_id(pb, elementid);
197     put_ebml_num(pb, size, 0);
198     avio_write(pb, buf, size);
199 }
200
201 static void put_ebml_string(AVIOContext *pb, unsigned int elementid, const char *str)
202 {
203     put_ebml_binary(pb, elementid, str, strlen(str));
204 }
205
206 /**
207  * Write a void element of a given size. Useful for reserving space in
208  * the file to be written to later.
209  *
210  * @param size The number of bytes to reserve, which must be at least 2.
211  */
212 static void put_ebml_void(AVIOContext *pb, uint64_t size)
213 {
214     int64_t currentpos = avio_tell(pb);
215
216     av_assert0(size >= 2);
217
218     put_ebml_id(pb, EBML_ID_VOID);
219     // we need to subtract the length needed to store the size from the
220     // size we need to reserve so 2 cases, we use 8 bytes to store the
221     // size if possible, 1 byte otherwise
222     if (size < 10)
223         put_ebml_num(pb, size-1, 0);
224     else
225         put_ebml_num(pb, size-9, 8);
226     while(avio_tell(pb) < currentpos + size)
227         avio_w8(pb, 0);
228 }
229
230 static ebml_master start_ebml_master(AVIOContext *pb, unsigned int elementid, uint64_t expectedsize)
231 {
232     int bytes = expectedsize ? ebml_num_size(expectedsize) : 8;
233     put_ebml_id(pb, elementid);
234     put_ebml_size_unknown(pb, bytes);
235     return (ebml_master){ avio_tell(pb), bytes };
236 }
237
238 static void end_ebml_master(AVIOContext *pb, ebml_master master)
239 {
240     int64_t pos = avio_tell(pb);
241
242     if (avio_seek(pb, master.pos - master.sizebytes, SEEK_SET) < 0)
243         return;
244     put_ebml_num(pb, pos - master.pos, master.sizebytes);
245     avio_seek(pb, pos, SEEK_SET);
246 }
247
248 static void put_xiph_size(AVIOContext *pb, int size)
249 {
250     int i;
251     for (i = 0; i < size / 255; i++)
252         avio_w8(pb, 255);
253     avio_w8(pb, size % 255);
254 }
255
256 /**
257  * Initialize a mkv_seekhead element to be ready to index level 1 Matroska
258  * elements. If a maximum number of elements is specified, enough space
259  * will be reserved at the current file location to write a seek head of
260  * that size.
261  *
262  * @param segment_offset The absolute offset to the position in the file
263  *                       where the segment begins.
264  * @param numelements The maximum number of elements that will be indexed
265  *                    by this seek head, 0 if unlimited.
266  */
267 static mkv_seekhead * mkv_start_seekhead(AVIOContext *pb, int64_t segment_offset, int numelements)
268 {
269     mkv_seekhead *new_seekhead = av_mallocz(sizeof(mkv_seekhead));
270     if (new_seekhead == NULL)
271         return NULL;
272
273     new_seekhead->segment_offset = segment_offset;
274
275     if (numelements > 0) {
276         new_seekhead->filepos = avio_tell(pb);
277         // 21 bytes max for a seek entry, 10 bytes max for the SeekHead ID
278         // and size, and 3 bytes to guarantee that an EBML void element
279         // will fit afterwards
280         new_seekhead->reserved_size = numelements * MAX_SEEKENTRY_SIZE + 13;
281         new_seekhead->max_entries = numelements;
282         put_ebml_void(pb, new_seekhead->reserved_size);
283     }
284     return new_seekhead;
285 }
286
287 static int mkv_add_seekhead_entry(mkv_seekhead *seekhead, unsigned int elementid, uint64_t filepos)
288 {
289     mkv_seekhead_entry *entries = seekhead->entries;
290
291     // don't store more elements than we reserved space for
292     if (seekhead->max_entries > 0 && seekhead->max_entries <= seekhead->num_entries)
293         return -1;
294
295     entries = av_realloc(entries, (seekhead->num_entries + 1) * sizeof(mkv_seekhead_entry));
296     if (entries == NULL)
297         return AVERROR(ENOMEM);
298
299     entries[seekhead->num_entries  ].elementid = elementid;
300     entries[seekhead->num_entries++].segmentpos = filepos - seekhead->segment_offset;
301
302     seekhead->entries = entries;
303     return 0;
304 }
305
306 /**
307  * Write the seek head to the file and free it. If a maximum number of
308  * elements was specified to mkv_start_seekhead(), the seek head will
309  * be written at the location reserved for it. Otherwise, it is written
310  * at the current location in the file.
311  *
312  * @return The file offset where the seekhead was written,
313  * -1 if an error occurred.
314  */
315 static int64_t mkv_write_seekhead(AVIOContext *pb, mkv_seekhead *seekhead)
316 {
317     ebml_master metaseek, seekentry;
318     int64_t currentpos;
319     int i;
320
321     currentpos = avio_tell(pb);
322
323     if (seekhead->reserved_size > 0) {
324         if (avio_seek(pb, seekhead->filepos, SEEK_SET) < 0) {
325             currentpos = -1;
326             goto fail;
327         }
328     }
329
330     metaseek = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_SEEKHEAD, seekhead->reserved_size);
331     for (i = 0; i < seekhead->num_entries; i++) {
332         mkv_seekhead_entry *entry = &seekhead->entries[i];
333
334         seekentry = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_SEEKENTRY, MAX_SEEKENTRY_SIZE);
335
336         put_ebml_id(pb, MATROSKA_ID_SEEKID);
337         put_ebml_num(pb, ebml_id_size(entry->elementid), 0);
338         put_ebml_id(pb, entry->elementid);
339
340         put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_SEEKPOSITION, entry->segmentpos);
341         end_ebml_master(pb, seekentry);
342     }
343     end_ebml_master(pb, metaseek);
344
345     if (seekhead->reserved_size > 0) {
346         uint64_t remaining = seekhead->filepos + seekhead->reserved_size - avio_tell(pb);
347         put_ebml_void(pb, remaining);
348         avio_seek(pb, currentpos, SEEK_SET);
349
350         currentpos = seekhead->filepos;
351     }
352 fail:
353     av_free(seekhead->entries);
354     av_free(seekhead);
355
356     return currentpos;
357 }
358
359 static mkv_cues * mkv_start_cues(int64_t segment_offset)
360 {
361     mkv_cues *cues = av_mallocz(sizeof(mkv_cues));
362     if (cues == NULL)
363         return NULL;
364
365     cues->segment_offset = segment_offset;
366     return cues;
367 }
368
369 static int mkv_add_cuepoint(mkv_cues *cues, int stream, int64_t ts, int64_t cluster_pos)
370 {
371     mkv_cuepoint *entries = cues->entries;
372
373     if (ts < 0)
374         return 0;
375
376     entries = av_realloc(entries, (cues->num_entries + 1) * sizeof(mkv_cuepoint));
377     if (entries == NULL)
378         return AVERROR(ENOMEM);
379
380     entries[cues->num_entries  ].pts = ts;
381     entries[cues->num_entries  ].tracknum = stream + 1;
382     entries[cues->num_entries++].cluster_pos = cluster_pos - cues->segment_offset;
383
384     cues->entries = entries;
385     return 0;
386 }
387
388 static int64_t mkv_write_cues(AVIOContext *pb, mkv_cues *cues, mkv_track *tracks, int num_tracks)
389 {
390     ebml_master cues_element;
391     int64_t currentpos;
392     int i, j;
393
394     currentpos = avio_tell(pb);
395     cues_element = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_CUES, 0);
396
397     for (i = 0; i < cues->num_entries; i++) {
398         ebml_master cuepoint, track_positions;
399         mkv_cuepoint *entry = &cues->entries[i];
400         uint64_t pts = entry->pts;
401
402         cuepoint = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_POINTENTRY, MAX_CUEPOINT_SIZE(num_tracks));
403         put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_CUETIME, pts);
404
405         // put all the entries from different tracks that have the exact same
406         // timestamp into the same CuePoint
407         for (j = 0; j < num_tracks; j++)
408             tracks[j].has_cue = 0;
409         for (j = 0; j < cues->num_entries - i && entry[j].pts == pts; j++) {
410             int tracknum = entry[j].tracknum - 1;
411             av_assert0(tracknum>=0 && tracknum<num_tracks);
412             if (tracks[tracknum].has_cue)
413                 continue;
414             tracks[tracknum].has_cue = 1;
415             track_positions = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_CUETRACKPOSITION, MAX_CUETRACKPOS_SIZE);
416             put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_CUETRACK          , entry[j].tracknum   );
417             put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_CUECLUSTERPOSITION, entry[j].cluster_pos);
418             end_ebml_master(pb, track_positions);
419         }
420         i += j - 1;
421         end_ebml_master(pb, cuepoint);
422     }
423     end_ebml_master(pb, cues_element);
424
425     return currentpos;
426 }
427
428 static int put_xiph_codecpriv(AVFormatContext *s, AVIOContext *pb, AVCodecContext *codec)
429 {
430     uint8_t *header_start[3];
431     int header_len[3];
432     int first_header_size;
433     int j;
434
435     if (codec->codec_id == AV_CODEC_ID_VORBIS)
436         first_header_size = 30;
437     else
438         first_header_size = 42;
439
440     if (avpriv_split_xiph_headers(codec->extradata, codec->extradata_size,
441                               first_header_size, header_start, header_len) < 0) {
442         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Extradata corrupt.\n");
443         return -1;
444     }
445
446     avio_w8(pb, 2);                    // number packets - 1
447     for (j = 0; j < 2; j++) {
448         put_xiph_size(pb, header_len[j]);
449     }
450     for (j = 0; j < 3; j++)
451         avio_write(pb, header_start[j], header_len[j]);
452
453     return 0;
454 }
455
456 static void get_aac_sample_rates(AVFormatContext *s, AVCodecContext *codec, int *sample_rate, int *output_sample_rate)
457 {
458     MPEG4AudioConfig mp4ac;
459
460     if (avpriv_mpeg4audio_get_config(&mp4ac, codec->extradata,
461                                      codec->extradata_size * 8, 1) < 0) {
462         av_log(s, AV_LOG_WARNING, "Error parsing AAC extradata, unable to determine samplerate.\n");
463         return;
464     }
465
466     *sample_rate        = mp4ac.sample_rate;
467     *output_sample_rate = mp4ac.ext_sample_rate;
468 }
469
470 static int mkv_write_codecprivate(AVFormatContext *s, AVIOContext *pb, AVCodecContext *codec, int native_id, int qt_id)
471 {
472     AVIOContext *dyn_cp;
473     uint8_t *codecpriv;
474     int ret, codecpriv_size;
475
476     ret = avio_open_dyn_buf(&dyn_cp);
477     if(ret < 0)
478         return ret;
479
480     if (native_id) {
481         if (codec->codec_id == AV_CODEC_ID_VORBIS || codec->codec_id == AV_CODEC_ID_THEORA)
482             ret = put_xiph_codecpriv(s, dyn_cp, codec);
483         else if (codec->codec_id == AV_CODEC_ID_FLAC)
484             ret = ff_flac_write_header(dyn_cp, codec, 1);
485         else if (codec->codec_id == AV_CODEC_ID_H264)
486             ret = ff_isom_write_avcc(dyn_cp, codec->extradata, codec->extradata_size);
487         else if (codec->codec_id == AV_CODEC_ID_ALAC) {
488             if (codec->extradata_size < 36) {
489                 av_log(s, AV_LOG_ERROR,
490                        "Invalid extradata found, ALAC expects a 36-byte "
491                        "QuickTime atom.");
492                 ret = AVERROR_INVALIDDATA;
493             } else
494                 avio_write(dyn_cp, codec->extradata + 12,
495                                    codec->extradata_size - 12);
496         }
497         else if (codec->extradata_size && codec->codec_id != AV_CODEC_ID_TTA)
498             avio_write(dyn_cp, codec->extradata, codec->extradata_size);
499     } else if (codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO) {
500         if (qt_id) {
501             if (!codec->codec_tag)
502                 codec->codec_tag = ff_codec_get_tag(ff_codec_movvideo_tags, codec->codec_id);
503             if (codec->extradata_size)
504                 avio_write(dyn_cp, codec->extradata, codec->extradata_size);
505         } else {
506             if (!codec->codec_tag)
507                 codec->codec_tag = ff_codec_get_tag(ff_codec_bmp_tags, codec->codec_id);
508             if (!codec->codec_tag) {
509                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "No bmp codec tag found for codec %s\n",
510                        avcodec_get_name(codec->codec_id));
511                 ret = AVERROR(EINVAL);
512             }
513
514             ff_put_bmp_header(dyn_cp, codec, ff_codec_bmp_tags, 0);
515         }
516
517     } else if (codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO) {
518         unsigned int tag;
519         tag = ff_codec_get_tag(ff_codec_wav_tags, codec->codec_id);
520         if (!tag) {
521             av_log(s, AV_LOG_ERROR, "No wav codec tag found for codec %s\n",
522                    avcodec_get_name(codec->codec_id));
523             ret = AVERROR(EINVAL);
524         }
525         if (!codec->codec_tag)
526             codec->codec_tag = tag;
527
528         ff_put_wav_header(dyn_cp, codec);
529     }
530
531     codecpriv_size = avio_close_dyn_buf(dyn_cp, &codecpriv);
532     if (codecpriv_size)
533         put_ebml_binary(pb, MATROSKA_ID_CODECPRIVATE, codecpriv, codecpriv_size);
534     av_free(codecpriv);
535     return ret;
536 }
537
538 static int mkv_write_tracks(AVFormatContext *s)
539 {
540     MatroskaMuxContext *mkv = s->priv_data;
541     AVIOContext *pb = s->pb;
542     ebml_master tracks;
543     int i, j, ret, default_stream_exists = 0;
544
545     ret = mkv_add_seekhead_entry(mkv->main_seekhead, MATROSKA_ID_TRACKS, avio_tell(pb));
546     if (ret < 0) return ret;
547
548     tracks = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_TRACKS, 0);
549     for (i = 0; i < s->nb_streams; i++) {
550         AVStream *st = s->streams[i];
551         default_stream_exists |= st->disposition & AV_DISPOSITION_DEFAULT;
552     }
553     for (i = 0; i < s->nb_streams; i++) {
554         AVStream *st = s->streams[i];
555         AVCodecContext *codec = st->codec;
556         ebml_master subinfo, track;
557         int native_id = 0;
558         int qt_id = 0;
559         int bit_depth = av_get_bits_per_sample(codec->codec_id);
560         int sample_rate = codec->sample_rate;
561         int output_sample_rate = 0;
562         AVDictionaryEntry *tag;
563
564         if (codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_ATTACHMENT) {
565             mkv->have_attachments = 1;
566             continue;
567         }
568
569         if (!bit_depth)
570             bit_depth = av_get_bytes_per_sample(codec->sample_fmt) << 3;
571         if (!bit_depth)
572             bit_depth = codec->bits_per_coded_sample;
573
574         if (codec->codec_id == AV_CODEC_ID_AAC)
575             get_aac_sample_rates(s, codec, &sample_rate, &output_sample_rate);
576
577         track = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_TRACKENTRY, 0);
578         put_ebml_uint (pb, MATROSKA_ID_TRACKNUMBER     , i + 1);
579         put_ebml_uint (pb, MATROSKA_ID_TRACKUID        , i + 1);
580         put_ebml_uint (pb, MATROSKA_ID_TRACKFLAGLACING , 0);    // no lacing (yet)
581
582         if ((tag = av_dict_get(st->metadata, "title", NULL, 0)))
583             put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_TRACKNAME, tag->value);
584         tag = av_dict_get(st->metadata, "language", NULL, 0);
585         put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_TRACKLANGUAGE, tag ? tag->value:"und");
586
587         if (default_stream_exists) {
588             put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_TRACKFLAGDEFAULT, !!(st->disposition & AV_DISPOSITION_DEFAULT));
589         }
590         if (st->disposition & AV_DISPOSITION_FORCED)
591             put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_TRACKFLAGFORCED, 1);
592
593         // look for a codec ID string specific to mkv to use,
594         // if none are found, use AVI codes
595         for (j = 0; ff_mkv_codec_tags[j].id != AV_CODEC_ID_NONE; j++) {
596             if (ff_mkv_codec_tags[j].id == codec->codec_id) {
597                 put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_CODECID, ff_mkv_codec_tags[j].str);
598                 native_id = 1;
599                 break;
600             }
601         }
602
603         if (mkv->mode == MODE_WEBM && !(codec->codec_id == AV_CODEC_ID_VP8 ||
604                                         codec->codec_id == AV_CODEC_ID_VORBIS)) {
605             av_log(s, AV_LOG_ERROR,
606                    "Only VP8 video and Vorbis audio are supported for WebM.\n");
607             return AVERROR(EINVAL);
608         }
609
610         switch (codec->codec_type) {
611             case AVMEDIA_TYPE_VIDEO:
612                 put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_TRACKTYPE, MATROSKA_TRACK_TYPE_VIDEO);
613                 if(st->avg_frame_rate.num && st->avg_frame_rate.den && 1.0/av_q2d(st->avg_frame_rate) > av_q2d(codec->time_base))
614                     put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_TRACKDEFAULTDURATION, 1E9/av_q2d(st->avg_frame_rate));
615                 else
616                     put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_TRACKDEFAULTDURATION, av_q2d(codec->time_base)*1E9);
617
618                 if (!native_id &&
619                       ff_codec_get_tag(ff_codec_movvideo_tags, codec->codec_id) &&
620                     (!ff_codec_get_tag(ff_codec_bmp_tags,   codec->codec_id)
621                      || codec->codec_id == AV_CODEC_ID_SVQ1
622                      || codec->codec_id == AV_CODEC_ID_SVQ3
623                      || codec->codec_id == AV_CODEC_ID_CINEPAK))
624                     qt_id = 1;
625
626                 if (qt_id)
627                     put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_CODECID, "V_QUICKTIME");
628                 else if (!native_id) {
629                     // if there is no mkv-specific codec ID, use VFW mode
630                     put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_CODECID, "V_MS/VFW/FOURCC");
631                     mkv->tracks[i].write_dts = 1;
632                 }
633
634                 subinfo = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_TRACKVIDEO, 0);
635                 // XXX: interlace flag?
636                 put_ebml_uint (pb, MATROSKA_ID_VIDEOPIXELWIDTH , codec->width);
637                 put_ebml_uint (pb, MATROSKA_ID_VIDEOPIXELHEIGHT, codec->height);
638
639                 if ((tag = av_dict_get(st->metadata, "stereo_mode", NULL, 0)) ||
640                     (tag = av_dict_get( s->metadata, "stereo_mode", NULL, 0))) {
641                     // save stereo mode flag
642                     uint64_t st_mode = MATROSKA_VIDEO_STEREO_MODE_COUNT;
643
644                     for (j=0; j<MATROSKA_VIDEO_STEREO_MODE_COUNT; j++)
645                         if (!strcmp(tag->value, ff_matroska_video_stereo_mode[j])){
646                             st_mode = j;
647                             break;
648                         }
649
650                     if ((mkv->mode == MODE_WEBM && st_mode > 3 && st_mode != 11)
651                         || st_mode >= MATROSKA_VIDEO_STEREO_MODE_COUNT) {
652                         av_log(s, AV_LOG_ERROR,
653                                "The specified stereo mode is not valid.\n");
654                         return AVERROR(EINVAL);
655                     } else
656                         put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_VIDEOSTEREOMODE, st_mode);
657                 }
658
659                 if (st->sample_aspect_ratio.num) {
660                     int64_t d_width = av_rescale(codec->width, st->sample_aspect_ratio.num, st->sample_aspect_ratio.den);
661                     if (d_width > INT_MAX) {
662                         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Overflow in display width\n");
663                         return AVERROR(EINVAL);
664                     }
665                     put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_VIDEODISPLAYWIDTH , d_width);
666                     put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_VIDEODISPLAYHEIGHT, codec->height);
667                 }
668
669                 if (codec->codec_id == AV_CODEC_ID_RAWVIDEO) {
670                     uint32_t color_space = av_le2ne32(codec->codec_tag);
671                     put_ebml_binary(pb, MATROSKA_ID_VIDEOCOLORSPACE, &color_space, sizeof(color_space));
672                 }
673                 end_ebml_master(pb, subinfo);
674                 break;
675
676             case AVMEDIA_TYPE_AUDIO:
677                 put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_TRACKTYPE, MATROSKA_TRACK_TYPE_AUDIO);
678
679                 if (!native_id)
680                     // no mkv-specific ID, use ACM mode
681                     put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_CODECID, "A_MS/ACM");
682
683                 subinfo = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_TRACKAUDIO, 0);
684                 put_ebml_uint  (pb, MATROSKA_ID_AUDIOCHANNELS    , codec->channels);
685                 put_ebml_float (pb, MATROSKA_ID_AUDIOSAMPLINGFREQ, sample_rate);
686                 if (output_sample_rate)
687                     put_ebml_float(pb, MATROSKA_ID_AUDIOOUTSAMPLINGFREQ, output_sample_rate);
688                 if (bit_depth)
689                     put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_AUDIOBITDEPTH, bit_depth);
690                 end_ebml_master(pb, subinfo);
691                 break;
692
693             case AVMEDIA_TYPE_SUBTITLE:
694                 put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_TRACKTYPE, MATROSKA_TRACK_TYPE_SUBTITLE);
695                 if (!native_id) {
696                     av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Subtitle codec %d is not supported.\n", codec->codec_id);
697                     return AVERROR(ENOSYS);
698                 }
699                 break;
700             default:
701                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Only audio, video, and subtitles are supported for Matroska.\n");
702                 break;
703         }
704         ret = mkv_write_codecprivate(s, pb, codec, native_id, qt_id);
705         if (ret < 0) return ret;
706
707         end_ebml_master(pb, track);
708
709         // ms precision is the de-facto standard timescale for mkv files
710         avpriv_set_pts_info(st, 64, 1, 1000);
711     }
712     end_ebml_master(pb, tracks);
713     return 0;
714 }
715
716 static int mkv_write_chapters(AVFormatContext *s)
717 {
718     MatroskaMuxContext *mkv = s->priv_data;
719     AVIOContext *pb = s->pb;
720     ebml_master chapters, editionentry;
721     AVRational scale = {1, 1E9};
722     int i, ret;
723
724     if (!s->nb_chapters)
725         return 0;
726
727     ret = mkv_add_seekhead_entry(mkv->main_seekhead, MATROSKA_ID_CHAPTERS, avio_tell(pb));
728     if (ret < 0) return ret;
729
730     chapters     = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_CHAPTERS    , 0);
731     editionentry = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_EDITIONENTRY, 0);
732     put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_EDITIONFLAGDEFAULT, 1);
733     put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_EDITIONFLAGHIDDEN , 0);
734     for (i = 0; i < s->nb_chapters; i++) {
735         ebml_master chapteratom, chapterdisplay;
736         AVChapter *c     = s->chapters[i];
737         AVDictionaryEntry *t = NULL;
738
739         chapteratom = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_CHAPTERATOM, 0);
740         put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_CHAPTERUID, c->id);
741         put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_CHAPTERTIMESTART,
742                       av_rescale_q(c->start, c->time_base, scale));
743         put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_CHAPTERTIMEEND,
744                       av_rescale_q(c->end,   c->time_base, scale));
745         put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_CHAPTERFLAGHIDDEN , 0);
746         put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_CHAPTERFLAGENABLED, 1);
747         if ((t = av_dict_get(c->metadata, "title", NULL, 0))) {
748             chapterdisplay = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_CHAPTERDISPLAY, 0);
749             put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_CHAPSTRING, t->value);
750             put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_CHAPLANG  , "und");
751             end_ebml_master(pb, chapterdisplay);
752         }
753         end_ebml_master(pb, chapteratom);
754     }
755     end_ebml_master(pb, editionentry);
756     end_ebml_master(pb, chapters);
757     return 0;
758 }
759
760 static void mkv_write_simpletag(AVIOContext *pb, AVDictionaryEntry *t)
761 {
762     uint8_t *key = av_strdup(t->key);
763     uint8_t *p   = key;
764     const uint8_t *lang = NULL;
765     ebml_master tag;
766
767     if ((p = strrchr(p, '-')) &&
768         (lang = av_convert_lang_to(p + 1, AV_LANG_ISO639_2_BIBL)))
769         *p = 0;
770
771     p = key;
772     while (*p) {
773         if (*p == ' ')
774             *p = '_';
775         else if (*p >= 'a' && *p <= 'z')
776             *p -= 'a' - 'A';
777         p++;
778     }
779
780     tag = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_SIMPLETAG, 0);
781     put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_TAGNAME, key);
782     if (lang)
783         put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_TAGLANG, lang);
784     put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_TAGSTRING, t->value);
785     end_ebml_master(pb, tag);
786
787     av_freep(&key);
788 }
789
790 static int mkv_write_tag(AVFormatContext *s, AVDictionary *m, unsigned int elementid,
791                          unsigned int uid, ebml_master *tags)
792 {
793     MatroskaMuxContext *mkv = s->priv_data;
794     ebml_master tag, targets;
795     AVDictionaryEntry *t = NULL;
796     int ret;
797
798     if (!tags->pos) {
799         ret = mkv_add_seekhead_entry(mkv->main_seekhead, MATROSKA_ID_TAGS, avio_tell(s->pb));
800         if (ret < 0) return ret;
801
802         *tags = start_ebml_master(s->pb, MATROSKA_ID_TAGS, 0);
803     }
804
805     tag     = start_ebml_master(s->pb, MATROSKA_ID_TAG,        0);
806     targets = start_ebml_master(s->pb, MATROSKA_ID_TAGTARGETS, 0);
807     if (elementid)
808         put_ebml_uint(s->pb, elementid, uid);
809     end_ebml_master(s->pb, targets);
810
811     while ((t = av_dict_get(m, "", t, AV_DICT_IGNORE_SUFFIX)))
812         if (av_strcasecmp(t->key, "title") && av_strcasecmp(t->key, "stereo_mode"))
813             mkv_write_simpletag(s->pb, t);
814
815     end_ebml_master(s->pb, tag);
816     return 0;
817 }
818
819 static int mkv_write_tags(AVFormatContext *s)
820 {
821     ebml_master tags = {0};
822     int i, ret;
823
824     ff_metadata_conv_ctx(s, ff_mkv_metadata_conv, NULL);
825
826     if (av_dict_get(s->metadata, "", NULL, AV_DICT_IGNORE_SUFFIX)) {
827         ret = mkv_write_tag(s, s->metadata, 0, 0, &tags);
828         if (ret < 0) return ret;
829     }
830
831     for (i = 0; i < s->nb_streams; i++) {
832         AVStream *st = s->streams[i];
833
834         if (!av_dict_get(st->metadata, "", 0, AV_DICT_IGNORE_SUFFIX))
835             continue;
836
837         ret = mkv_write_tag(s, st->metadata, MATROSKA_ID_TAGTARGETS_TRACKUID, i + 1, &tags);
838         if (ret < 0) return ret;
839     }
840
841     for (i = 0; i < s->nb_chapters; i++) {
842         AVChapter *ch = s->chapters[i];
843
844         if (!av_dict_get(ch->metadata, "", NULL, AV_DICT_IGNORE_SUFFIX))
845             continue;
846
847         ret = mkv_write_tag(s, ch->metadata, MATROSKA_ID_TAGTARGETS_CHAPTERUID, ch->id, &tags);
848         if (ret < 0) return ret;
849     }
850
851     if (tags.pos)
852         end_ebml_master(s->pb, tags);
853     return 0;
854 }
855
856 static int mkv_write_attachments(AVFormatContext *s)
857 {
858     MatroskaMuxContext *mkv = s->priv_data;
859     AVIOContext *pb = s->pb;
860     ebml_master attachments;
861     AVLFG c;
862     int i, ret;
863
864     if (!mkv->have_attachments)
865         return 0;
866
867     av_lfg_init(&c, av_get_random_seed());
868
869     ret = mkv_add_seekhead_entry(mkv->main_seekhead, MATROSKA_ID_ATTACHMENTS, avio_tell(pb));
870     if (ret < 0) return ret;
871
872     attachments = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_ATTACHMENTS, 0);
873
874     for (i = 0; i < s->nb_streams; i++) {
875         AVStream *st = s->streams[i];
876         ebml_master attached_file;
877         AVDictionaryEntry *t;
878         const char *mimetype = NULL;
879         uint64_t fileuid;
880
881         if (st->codec->codec_type != AVMEDIA_TYPE_ATTACHMENT)
882             continue;
883
884         attached_file = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_ATTACHEDFILE, 0);
885
886         if (t = av_dict_get(st->metadata, "title", NULL, 0))
887             put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_FILEDESC, t->value);
888         if (!(t = av_dict_get(st->metadata, "filename", NULL, 0))) {
889             av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Attachment stream %d has no filename tag.\n", i);
890             return AVERROR(EINVAL);
891         }
892         put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_FILENAME, t->value);
893         if (t = av_dict_get(st->metadata, "mimetype", NULL, 0))
894             mimetype = t->value;
895         else if (st->codec->codec_id != AV_CODEC_ID_NONE ) {
896             int i;
897             for (i = 0; ff_mkv_mime_tags[i].id != AV_CODEC_ID_NONE; i++)
898                 if (ff_mkv_mime_tags[i].id == st->codec->codec_id) {
899                     mimetype = ff_mkv_mime_tags[i].str;
900                     break;
901                 }
902         }
903         if (!mimetype) {
904             av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Attachment stream %d has no mimetype tag and "
905                                     "it cannot be deduced from the codec id.\n", i);
906             return AVERROR(EINVAL);
907         }
908
909         if (st->codec->flags & CODEC_FLAG_BITEXACT) {
910             struct AVSHA *sha = av_sha_alloc();
911             uint8_t digest[20];
912             if (!sha)
913                 return AVERROR(ENOMEM);
914             av_sha_init(sha, 160);
915             av_sha_update(sha, st->codec->extradata, st->codec->extradata_size);
916             av_sha_final(sha, digest);
917             av_free(sha);
918             fileuid = AV_RL64(digest);
919         } else {
920             fileuid = av_lfg_get(&c);
921         }
922         av_log(s, AV_LOG_VERBOSE, "Using %.16"PRIx64" for attachment %d\n",
923                fileuid, i);
924
925         put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_FILEMIMETYPE, mimetype);
926         put_ebml_binary(pb, MATROSKA_ID_FILEDATA, st->codec->extradata, st->codec->extradata_size);
927         put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_FILEUID, fileuid);
928         end_ebml_master(pb, attached_file);
929     }
930     end_ebml_master(pb, attachments);
931
932     return 0;
933 }
934
935 static int mkv_write_header(AVFormatContext *s)
936 {
937     MatroskaMuxContext *mkv = s->priv_data;
938     AVIOContext *pb = s->pb;
939     ebml_master ebml_header, segment_info;
940     AVDictionaryEntry *tag;
941     int ret, i;
942
943     if (!strcmp(s->oformat->name, "webm")) mkv->mode = MODE_WEBM;
944     else                                   mkv->mode = MODE_MATROSKAv2;
945
946     if (s->avoid_negative_ts < 0)
947         s->avoid_negative_ts = 1;
948
949     for (i = 0; i < s->nb_streams; i++)
950         if (s->streams[i]->codec->codec_id == AV_CODEC_ID_ATRAC3 ||
951             s->streams[i]->codec->codec_id == AV_CODEC_ID_COOK ||
952             s->streams[i]->codec->codec_id == AV_CODEC_ID_RA_288 ||
953             s->streams[i]->codec->codec_id == AV_CODEC_ID_SIPR ||
954             s->streams[i]->codec->codec_id == AV_CODEC_ID_RV10 ||
955             s->streams[i]->codec->codec_id == AV_CODEC_ID_RV20) {
956             av_log(s, AV_LOG_ERROR,
957                    "The Matroska muxer does not yet support muxing %s\n",
958                    avcodec_get_name(s->streams[i]->codec->codec_id));
959             return AVERROR_PATCHWELCOME;
960         }
961
962     mkv->tracks = av_mallocz(s->nb_streams * sizeof(*mkv->tracks));
963     if (!mkv->tracks)
964         return AVERROR(ENOMEM);
965
966     ebml_header = start_ebml_master(pb, EBML_ID_HEADER, 0);
967     put_ebml_uint   (pb, EBML_ID_EBMLVERSION        ,           1);
968     put_ebml_uint   (pb, EBML_ID_EBMLREADVERSION    ,           1);
969     put_ebml_uint   (pb, EBML_ID_EBMLMAXIDLENGTH    ,           4);
970     put_ebml_uint   (pb, EBML_ID_EBMLMAXSIZELENGTH  ,           8);
971     put_ebml_string (pb, EBML_ID_DOCTYPE            , s->oformat->name);
972     put_ebml_uint   (pb, EBML_ID_DOCTYPEVERSION     ,           2);
973     put_ebml_uint   (pb, EBML_ID_DOCTYPEREADVERSION ,           2);
974     end_ebml_master(pb, ebml_header);
975
976     mkv->segment = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_SEGMENT, 0);
977     mkv->segment_offset = avio_tell(pb);
978
979     // we write 2 seek heads - one at the end of the file to point to each
980     // cluster, and one at the beginning to point to all other level one
981     // elements (including the seek head at the end of the file), which
982     // isn't more than 10 elements if we only write one of each other
983     // currently defined level 1 element
984     mkv->main_seekhead    = mkv_start_seekhead(pb, mkv->segment_offset, 10);
985     if (!mkv->main_seekhead)
986         return AVERROR(ENOMEM);
987
988     ret = mkv_add_seekhead_entry(mkv->main_seekhead, MATROSKA_ID_INFO, avio_tell(pb));
989     if (ret < 0) return ret;
990
991     segment_info = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_INFO, 0);
992     put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_TIMECODESCALE, 1000000);
993     if ((tag = av_dict_get(s->metadata, "title", NULL, 0)))
994         put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_TITLE, tag->value);
995     if (!(s->streams[0]->codec->flags & CODEC_FLAG_BITEXACT)) {
996         uint32_t segment_uid[4];
997         AVLFG lfg;
998
999         av_lfg_init(&lfg, av_get_random_seed());
1000
1001         for (i = 0; i < 4; i++)
1002             segment_uid[i] = av_lfg_get(&lfg);
1003
1004         put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_MUXINGAPP , LIBAVFORMAT_IDENT);
1005         put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_WRITINGAPP, LIBAVFORMAT_IDENT);
1006         put_ebml_binary(pb, MATROSKA_ID_SEGMENTUID, segment_uid, 16);
1007     }
1008
1009     if (tag = av_dict_get(s->metadata, "creation_time", NULL, 0)) {
1010         // Adjust time so it's relative to 2001-01-01 and convert to nanoseconds.
1011         int64_t date_utc = (ff_iso8601_to_unix_time(tag->value) - 978307200) * 1000000000;
1012         uint8_t date_utc_buf[8];
1013         AV_WB64(date_utc_buf, date_utc);
1014         put_ebml_binary(pb, MATROSKA_ID_DATEUTC, date_utc_buf, 8);
1015     }
1016
1017     // reserve space for the duration
1018     mkv->duration = 0;
1019     mkv->duration_offset = avio_tell(pb);
1020     put_ebml_void(pb, 11);                  // assumes double-precision float to be written
1021     end_ebml_master(pb, segment_info);
1022
1023     ret = mkv_write_tracks(s);
1024     if (ret < 0) return ret;
1025
1026     if (mkv->mode != MODE_WEBM) {
1027         ret = mkv_write_chapters(s);
1028         if (ret < 0) return ret;
1029
1030         ret = mkv_write_tags(s);
1031         if (ret < 0) return ret;
1032
1033         ret = mkv_write_attachments(s);
1034         if (ret < 0) return ret;
1035     }
1036
1037     if (!s->pb->seekable)
1038         mkv_write_seekhead(pb, mkv->main_seekhead);
1039
1040     mkv->cues = mkv_start_cues(mkv->segment_offset);
1041     if (mkv->cues == NULL)
1042         return AVERROR(ENOMEM);
1043
1044     av_init_packet(&mkv->cur_audio_pkt);
1045     mkv->cur_audio_pkt.size = 0;
1046     mkv->audio_buffer_size  = 0;
1047     mkv->cluster_pos = -1;
1048
1049     avio_flush(pb);
1050     return 0;
1051 }
1052
1053 static int mkv_blockgroup_size(int pkt_size)
1054 {
1055     int size = pkt_size + 4;
1056     size += ebml_num_size(size);
1057     size += 2;              // EBML ID for block and block duration
1058     size += 8;              // max size of block duration
1059     size += ebml_num_size(size);
1060     size += 1;              // blockgroup EBML ID
1061     return size;
1062 }
1063
1064 static int ass_get_duration(const uint8_t *p)
1065 {
1066     int sh, sm, ss, sc, eh, em, es, ec;
1067     uint64_t start, end;
1068
1069     if (sscanf(p, "%*[^,],%d:%d:%d%*c%d,%d:%d:%d%*c%d",
1070                &sh, &sm, &ss, &sc, &eh, &em, &es, &ec) != 8)
1071         return 0;
1072     start = 3600000LL*sh + 60000LL*sm + 1000LL*ss + 10LL*sc;
1073     end   = 3600000LL*eh + 60000LL*em + 1000LL*es + 10LL*ec;
1074     return end - start;
1075 }
1076
1077 static int mkv_write_ass_blocks(AVFormatContext *s, AVIOContext *pb, AVPacket *pkt)
1078 {
1079     MatroskaMuxContext *mkv = s->priv_data;
1080     int i, layer = 0, max_duration = 0, size, line_size, data_size = pkt->size;
1081     uint8_t *start, *end, *data = pkt->data;
1082     ebml_master blockgroup;
1083     char buffer[2048];
1084
1085     while (data_size) {
1086         int duration = ass_get_duration(data);
1087         max_duration = FFMAX(duration, max_duration);
1088         end = memchr(data, '\n', data_size);
1089         size = line_size = end ? end-data+1 : data_size;
1090         size -= end ? (end[-1]=='\r')+1 : 0;
1091         start = data;
1092         for (i=0; i<3; i++, start++)
1093             if (!(start = memchr(start, ',', size-(start-data))))
1094                 return max_duration;
1095         size -= start - data;
1096         sscanf(data, "Dialogue: %d,", &layer);
1097         i = snprintf(buffer, sizeof(buffer), "%"PRId64",%d,",
1098                      s->streams[pkt->stream_index]->nb_frames, layer);
1099         size = FFMIN(i+size, sizeof(buffer));
1100         memcpy(buffer+i, start, size-i);
1101
1102         av_log(s, AV_LOG_DEBUG, "Writing block at offset %" PRIu64 ", size %d, "
1103                "pts %" PRId64 ", duration %d\n",
1104                avio_tell(pb), size, pkt->pts, duration);
1105         blockgroup = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_BLOCKGROUP, mkv_blockgroup_size(size));
1106         put_ebml_id(pb, MATROSKA_ID_BLOCK);
1107         put_ebml_num(pb, size+4, 0);
1108         avio_w8(pb, 0x80 | (pkt->stream_index + 1));     // this assumes stream_index is less than 126
1109         avio_wb16(pb, pkt->pts - mkv->cluster_pts);
1110         avio_w8(pb, 0);
1111         avio_write(pb, buffer, size);
1112         put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_BLOCKDURATION, duration);
1113         end_ebml_master(pb, blockgroup);
1114
1115         data += line_size;
1116         data_size -= line_size;
1117     }
1118
1119     return max_duration;
1120 }
1121
1122 static void mkv_write_block(AVFormatContext *s, AVIOContext *pb,
1123                             unsigned int blockid, AVPacket *pkt, int flags)
1124 {
1125     MatroskaMuxContext *mkv = s->priv_data;
1126     AVCodecContext *codec = s->streams[pkt->stream_index]->codec;
1127     uint8_t *data = NULL;
1128     int offset = 0, size = pkt->size;
1129     int64_t ts = mkv->tracks[pkt->stream_index].write_dts ? pkt->dts : pkt->pts;
1130
1131     av_log(s, AV_LOG_DEBUG, "Writing block at offset %" PRIu64 ", size %d, "
1132            "pts %" PRId64 ", dts %" PRId64 ", duration %d, flags %d\n",
1133            avio_tell(pb), pkt->size, pkt->pts, pkt->dts, pkt->duration, flags);
1134     if (codec->codec_id == AV_CODEC_ID_H264 && codec->extradata_size > 0 &&
1135         (AV_RB24(codec->extradata) == 1 || AV_RB32(codec->extradata) == 1))
1136         ff_avc_parse_nal_units_buf(pkt->data, &data, &size);
1137     else
1138         data = pkt->data;
1139
1140     if (codec->codec_id == AV_CODEC_ID_PRORES) {
1141         /* Matroska specification requires to remove the first QuickTime atom
1142          */
1143         size -= 8;
1144         offset = 8;
1145     }
1146
1147     put_ebml_id(pb, blockid);
1148     put_ebml_num(pb, size+4, 0);
1149     avio_w8(pb, 0x80 | (pkt->stream_index + 1));     // this assumes stream_index is less than 126
1150     avio_wb16(pb, ts - mkv->cluster_pts);
1151     avio_w8(pb, flags);
1152     avio_write(pb, data + offset, size);
1153     if (data != pkt->data)
1154         av_free(data);
1155 }
1156
1157 static int srt_get_duration(uint8_t **buf)
1158 {
1159     int i, duration = 0;
1160
1161     for (i=0; i<2 && !duration; i++) {
1162         int s_hour, s_min, s_sec, s_hsec, e_hour, e_min, e_sec, e_hsec;
1163         if (sscanf(*buf, "%d:%2d:%2d%*1[,.]%3d --> %d:%2d:%2d%*1[,.]%3d",
1164                    &s_hour, &s_min, &s_sec, &s_hsec,
1165                    &e_hour, &e_min, &e_sec, &e_hsec) == 8) {
1166             s_min  +=   60*s_hour;      e_min  +=   60*e_hour;
1167             s_sec  +=   60*s_min;       e_sec  +=   60*e_min;
1168             s_hsec += 1000*s_sec;       e_hsec += 1000*e_sec;
1169             duration = e_hsec - s_hsec;
1170         }
1171         *buf += strcspn(*buf, "\n") + 1;
1172     }
1173     return duration;
1174 }
1175
1176 static int mkv_write_srt_blocks(AVFormatContext *s, AVIOContext *pb, AVPacket *pkt)
1177 {
1178     ebml_master blockgroup;
1179     AVPacket pkt2 = *pkt;
1180     int64_t duration = srt_get_duration(&pkt2.data);
1181     pkt2.size -= pkt2.data - pkt->data;
1182
1183     blockgroup = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_BLOCKGROUP,
1184                                    mkv_blockgroup_size(pkt2.size));
1185     mkv_write_block(s, pb, MATROSKA_ID_BLOCK, &pkt2, 0);
1186     put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_BLOCKDURATION, duration);
1187     end_ebml_master(pb, blockgroup);
1188
1189     return duration;
1190 }
1191
1192 static void mkv_flush_dynbuf(AVFormatContext *s)
1193 {
1194     MatroskaMuxContext *mkv = s->priv_data;
1195     int bufsize;
1196     uint8_t *dyn_buf;
1197
1198     if (!mkv->dyn_bc)
1199         return;
1200
1201     bufsize = avio_close_dyn_buf(mkv->dyn_bc, &dyn_buf);
1202     avio_write(s->pb, dyn_buf, bufsize);
1203     av_free(dyn_buf);
1204     mkv->dyn_bc = NULL;
1205 }
1206
1207 static int mkv_write_packet_internal(AVFormatContext *s, AVPacket *pkt)
1208 {
1209     MatroskaMuxContext *mkv = s->priv_data;
1210     AVIOContext *pb = s->pb;
1211     AVCodecContext *codec = s->streams[pkt->stream_index]->codec;
1212     int keyframe = !!(pkt->flags & AV_PKT_FLAG_KEY);
1213     int duration = pkt->duration;
1214     int ret;
1215     int64_t ts = mkv->tracks[pkt->stream_index].write_dts ? pkt->dts : pkt->pts;
1216
1217     if (ts == AV_NOPTS_VALUE) {
1218         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Can't write packet with unknown timestamp\n");
1219         return AVERROR(EINVAL);
1220     }
1221
1222     if (!s->pb->seekable) {
1223         if (!mkv->dyn_bc) {
1224             if ((ret = avio_open_dyn_buf(&mkv->dyn_bc)) < 0) {
1225                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Failed to open dynamic buffer\n");
1226                 return ret;
1227             }
1228         }
1229         pb = mkv->dyn_bc;
1230     }
1231
1232     if (mkv->cluster_pos == -1) {
1233         mkv->cluster_pos = avio_tell(s->pb);
1234         mkv->cluster = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_CLUSTER, 0);
1235         put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_CLUSTERTIMECODE, FFMAX(0, ts));
1236         mkv->cluster_pts = FFMAX(0, ts);
1237     }
1238
1239     if (codec->codec_type != AVMEDIA_TYPE_SUBTITLE) {
1240         mkv_write_block(s, pb, MATROSKA_ID_SIMPLEBLOCK, pkt, keyframe << 7);
1241     } else if (codec->codec_id == AV_CODEC_ID_SSA) {
1242         duration = mkv_write_ass_blocks(s, pb, pkt);
1243     } else if (codec->codec_id == AV_CODEC_ID_SRT) {
1244         duration = mkv_write_srt_blocks(s, pb, pkt);
1245     } else {
1246         ebml_master blockgroup = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_BLOCKGROUP, mkv_blockgroup_size(pkt->size));
1247         /* For backward compatibility, prefer convergence_duration. */
1248         if (pkt->convergence_duration > 0) {
1249             duration = pkt->convergence_duration;
1250         }
1251         mkv_write_block(s, pb, MATROSKA_ID_BLOCK, pkt, 0);
1252         put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_BLOCKDURATION, duration);
1253         end_ebml_master(pb, blockgroup);
1254     }
1255
1256     if (codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO && keyframe) {
1257         ret = mkv_add_cuepoint(mkv->cues, pkt->stream_index, ts, mkv->cluster_pos);
1258         if (ret < 0) return ret;
1259     }
1260
1261     mkv->duration = FFMAX(mkv->duration, ts + duration);
1262     return 0;
1263 }
1264
1265 static int mkv_copy_packet(MatroskaMuxContext *mkv, const AVPacket *pkt)
1266 {
1267     uint8_t *data           = mkv->cur_audio_pkt.data;
1268     mkv->cur_audio_pkt      = *pkt;
1269     mkv->cur_audio_pkt.data = av_fast_realloc(data, &mkv->audio_buffer_size, pkt->size);
1270     if (!mkv->cur_audio_pkt.data)
1271         return AVERROR(ENOMEM);
1272
1273     memcpy(mkv->cur_audio_pkt.data, pkt->data, pkt->size);
1274     mkv->cur_audio_pkt.size = pkt->size;
1275     return 0;
1276 }
1277
1278 static int mkv_write_packet(AVFormatContext *s, AVPacket *pkt)
1279 {
1280     MatroskaMuxContext *mkv = s->priv_data;
1281     AVIOContext *pb = s->pb->seekable ? s->pb : mkv->dyn_bc;
1282     AVCodecContext *codec = s->streams[pkt->stream_index]->codec;
1283     int ret, keyframe = !!(pkt->flags & AV_PKT_FLAG_KEY);
1284     int64_t ts = mkv->tracks[pkt->stream_index].write_dts ? pkt->dts : pkt->pts;
1285     int cluster_size = avio_tell(pb) - (s->pb->seekable ? mkv->cluster_pos : 0);
1286
1287     // start a new cluster every 5 MB or 5 sec, or 32k / 1 sec for streaming or
1288     // after 4k and on a keyframe
1289     if (mkv->cluster_pos != -1 &&
1290         ((!s->pb->seekable && (cluster_size > 32*1024 || ts > mkv->cluster_pts + 1000))
1291          ||                      cluster_size > 5*1024*1024 || ts > mkv->cluster_pts + 5000
1292          || (codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO && keyframe && cluster_size > 4*1024))) {
1293         av_log(s, AV_LOG_DEBUG, "Starting new cluster at offset %" PRIu64
1294                " bytes, pts %" PRIu64 "\n", avio_tell(pb), ts);
1295         end_ebml_master(pb, mkv->cluster);
1296         mkv->cluster_pos = -1;
1297         if (mkv->dyn_bc)
1298             mkv_flush_dynbuf(s);
1299     }
1300
1301     // check if we have an audio packet cached
1302     if (mkv->cur_audio_pkt.size > 0) {
1303         ret = mkv_write_packet_internal(s, &mkv->cur_audio_pkt);
1304         mkv->cur_audio_pkt.size = 0;
1305         if (ret < 0) {
1306             av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Could not write cached audio packet ret:%d\n", ret);
1307             return ret;
1308         }
1309     }
1310
1311     // buffer an audio packet to ensure the packet containing the video
1312     // keyframe's timecode is contained in the same cluster for WebM
1313     if (codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO)
1314         ret = mkv_copy_packet(mkv, pkt);
1315     else
1316         ret = mkv_write_packet_internal(s, pkt);
1317     return ret;
1318 }
1319
1320 static int mkv_write_trailer(AVFormatContext *s)
1321 {
1322     MatroskaMuxContext *mkv = s->priv_data;
1323     AVIOContext *pb = s->pb;
1324     int64_t currentpos, cuespos;
1325     int ret;
1326
1327     // check if we have an audio packet cached
1328     if (mkv->cur_audio_pkt.size > 0) {
1329         ret = mkv_write_packet_internal(s, &mkv->cur_audio_pkt);
1330         mkv->cur_audio_pkt.size = 0;
1331         if (ret < 0) {
1332             av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Could not write cached audio packet ret:%d\n", ret);
1333             return ret;
1334         }
1335     }
1336
1337     if (mkv->dyn_bc) {
1338         end_ebml_master(mkv->dyn_bc, mkv->cluster);
1339         mkv_flush_dynbuf(s);
1340     } else if (mkv->cluster_pos != -1) {
1341         end_ebml_master(pb, mkv->cluster);
1342     }
1343
1344     if (pb->seekable) {
1345         if (mkv->cues->num_entries) {
1346             cuespos = mkv_write_cues(pb, mkv->cues, mkv->tracks, s->nb_streams);
1347
1348             ret = mkv_add_seekhead_entry(mkv->main_seekhead, MATROSKA_ID_CUES, cuespos);
1349             if (ret < 0) return ret;
1350         }
1351
1352         mkv_write_seekhead(pb, mkv->main_seekhead);
1353
1354         // update the duration
1355         av_log(s, AV_LOG_DEBUG, "end duration = %" PRIu64 "\n", mkv->duration);
1356         currentpos = avio_tell(pb);
1357         avio_seek(pb, mkv->duration_offset, SEEK_SET);
1358         put_ebml_float(pb, MATROSKA_ID_DURATION, mkv->duration);
1359
1360         avio_seek(pb, currentpos, SEEK_SET);
1361     }
1362
1363     end_ebml_master(pb, mkv->segment);
1364     av_free(mkv->tracks);
1365     av_freep(&mkv->cues->entries);
1366     av_freep(&mkv->cues);
1367     av_destruct_packet(&mkv->cur_audio_pkt);
1368
1369     return 0;
1370 }
1371
1372 static int mkv_query_codec(enum AVCodecID codec_id, int std_compliance)
1373 {
1374     int i;
1375     for (i = 0; ff_mkv_codec_tags[i].id != AV_CODEC_ID_NONE; i++)
1376         if (ff_mkv_codec_tags[i].id == codec_id)
1377             return 1;
1378
1379     if (std_compliance < FF_COMPLIANCE_NORMAL) {                // mkv theoretically supports any
1380         enum AVMediaType type = avcodec_get_type(codec_id);     // video/audio through VFW/ACM
1381         if (type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO || type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO)
1382             return 1;
1383     }
1384
1385     return 0;
1386 }
1387
1388 const AVCodecTag additional_audio_tags[] = {
1389     { AV_CODEC_ID_ALAC,      0XFFFFFFFF },
1390     { AV_CODEC_ID_EAC3,      0XFFFFFFFF },
1391     { AV_CODEC_ID_MLP,       0xFFFFFFFF },
1392     { AV_CODEC_ID_OPUS,      0xFFFFFFFF },
1393     { AV_CODEC_ID_PCM_S16BE, 0xFFFFFFFF },
1394     { AV_CODEC_ID_PCM_S24BE, 0xFFFFFFFF },
1395     { AV_CODEC_ID_PCM_S32BE, 0xFFFFFFFF },
1396     { AV_CODEC_ID_QDM2,      0xFFFFFFFF },
1397     { AV_CODEC_ID_RA_144,    0xFFFFFFFF },
1398     { AV_CODEC_ID_RA_288,    0xFFFFFFFF },
1399     { AV_CODEC_ID_COOK,      0xFFFFFFFF },
1400     { AV_CODEC_ID_TRUEHD,    0xFFFFFFFF },
1401     { AV_CODEC_ID_WAVPACK,   0xFFFFFFFF },
1402     { AV_CODEC_ID_NONE,      0xFFFFFFFF }
1403 };
1404
1405 const AVCodecTag additional_video_tags[] = {
1406     { AV_CODEC_ID_PRORES,    0xFFFFFFFF },
1407     { AV_CODEC_ID_RV10,      0xFFFFFFFF },
1408     { AV_CODEC_ID_RV20,      0xFFFFFFFF },
1409     { AV_CODEC_ID_RV30,      0xFFFFFFFF },
1410     { AV_CODEC_ID_RV40,      0xFFFFFFFF },
1411     { AV_CODEC_ID_VP9,       0xFFFFFFFF },
1412     { AV_CODEC_ID_NONE,      0xFFFFFFFF }
1413 };
1414
1415 #if CONFIG_MATROSKA_MUXER
1416 AVOutputFormat ff_matroska_muxer = {
1417     .name              = "matroska",
1418     .long_name         = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Matroska"),
1419     .mime_type         = "video/x-matroska",
1420     .extensions        = "mkv",
1421     .priv_data_size    = sizeof(MatroskaMuxContext),
1422     .audio_codec       = CONFIG_LIBVORBIS_ENCODER ?
1423                          AV_CODEC_ID_VORBIS : AV_CODEC_ID_AC3,
1424     .video_codec       = CONFIG_LIBX264_ENCODER ?
1425                          AV_CODEC_ID_H264 : AV_CODEC_ID_MPEG4,
1426     .write_header      = mkv_write_header,
1427     .write_packet      = mkv_write_packet,
1428     .write_trailer     = mkv_write_trailer,
1429     .flags             = AVFMT_GLOBALHEADER | AVFMT_VARIABLE_FPS |
1430                          AVFMT_TS_NONSTRICT,
1431     .codec_tag         = (const AVCodecTag* const []){
1432          ff_codec_bmp_tags, ff_codec_wav_tags,
1433          additional_audio_tags, additional_video_tags, 0
1434     },
1435     .subtitle_codec    = AV_CODEC_ID_SSA,
1436     .query_codec       = mkv_query_codec,
1437 };
1438 #endif
1439
1440 #if CONFIG_WEBM_MUXER
1441 AVOutputFormat ff_webm_muxer = {
1442     .name              = "webm",
1443     .long_name         = NULL_IF_CONFIG_SMALL("WebM"),
1444     .mime_type         = "video/webm",
1445     .extensions        = "webm",
1446     .priv_data_size    = sizeof(MatroskaMuxContext),
1447     .audio_codec       = AV_CODEC_ID_VORBIS,
1448     .video_codec       = AV_CODEC_ID_VP8,
1449     .write_header      = mkv_write_header,
1450     .write_packet      = mkv_write_packet,
1451     .write_trailer     = mkv_write_trailer,
1452     .flags             = AVFMT_GLOBALHEADER | AVFMT_VARIABLE_FPS |
1453                          AVFMT_TS_NONSTRICT,
1454 };
1455 #endif
1456
1457 #if CONFIG_MATROSKA_AUDIO_MUXER
1458 AVOutputFormat ff_matroska_audio_muxer = {
1459     .name              = "matroska",
1460     .long_name         = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Matroska"),
1461     .mime_type         = "audio/x-matroska",
1462     .extensions        = "mka",
1463     .priv_data_size    = sizeof(MatroskaMuxContext),
1464     .audio_codec       = CONFIG_LIBVORBIS_ENCODER ?
1465                          AV_CODEC_ID_VORBIS : AV_CODEC_ID_AC3,
1466     .video_codec       = AV_CODEC_ID_NONE,
1467     .write_header      = mkv_write_header,
1468     .write_packet      = mkv_write_packet,
1469     .write_trailer     = mkv_write_trailer,
1470     .flags             = AVFMT_GLOBALHEADER | AVFMT_TS_NONSTRICT,
1471     .codec_tag         = (const AVCodecTag* const []){
1472         ff_codec_wav_tags, additional_audio_tags, 0
1473     },
1474 };
1475 #endif