4fbb41072667dd2abcdeb306d664a57b3dd781c4
[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             if (tracks[entry[j].tracknum].has_cue)
411                 continue;
412             tracks[entry[j].tracknum].has_cue = 1;
413             track_positions = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_CUETRACKPOSITION, MAX_CUETRACKPOS_SIZE);
414             put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_CUETRACK          , entry[j].tracknum   );
415             put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_CUECLUSTERPOSITION, entry[j].cluster_pos);
416             end_ebml_master(pb, track_positions);
417         }
418         i += j - 1;
419         end_ebml_master(pb, cuepoint);
420     }
421     end_ebml_master(pb, cues_element);
422
423     return currentpos;
424 }
425
426 static int put_xiph_codecpriv(AVFormatContext *s, AVIOContext *pb, AVCodecContext *codec)
427 {
428     uint8_t *header_start[3];
429     int header_len[3];
430     int first_header_size;
431     int j;
432
433     if (codec->codec_id == AV_CODEC_ID_VORBIS)
434         first_header_size = 30;
435     else
436         first_header_size = 42;
437
438     if (avpriv_split_xiph_headers(codec->extradata, codec->extradata_size,
439                               first_header_size, header_start, header_len) < 0) {
440         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Extradata corrupt.\n");
441         return -1;
442     }
443
444     avio_w8(pb, 2);                    // number packets - 1
445     for (j = 0; j < 2; j++) {
446         put_xiph_size(pb, header_len[j]);
447     }
448     for (j = 0; j < 3; j++)
449         avio_write(pb, header_start[j], header_len[j]);
450
451     return 0;
452 }
453
454 static void get_aac_sample_rates(AVFormatContext *s, AVCodecContext *codec, int *sample_rate, int *output_sample_rate)
455 {
456     MPEG4AudioConfig mp4ac;
457
458     if (avpriv_mpeg4audio_get_config(&mp4ac, codec->extradata,
459                                      codec->extradata_size * 8, 1) < 0) {
460         av_log(s, AV_LOG_WARNING, "Error parsing AAC extradata, unable to determine samplerate.\n");
461         return;
462     }
463
464     *sample_rate        = mp4ac.sample_rate;
465     *output_sample_rate = mp4ac.ext_sample_rate;
466 }
467
468 static int mkv_write_codecprivate(AVFormatContext *s, AVIOContext *pb, AVCodecContext *codec, int native_id, int qt_id)
469 {
470     AVIOContext *dyn_cp;
471     uint8_t *codecpriv;
472     int ret, codecpriv_size;
473
474     ret = avio_open_dyn_buf(&dyn_cp);
475     if(ret < 0)
476         return ret;
477
478     if (native_id) {
479         if (codec->codec_id == AV_CODEC_ID_VORBIS || codec->codec_id == AV_CODEC_ID_THEORA)
480             ret = put_xiph_codecpriv(s, dyn_cp, codec);
481         else if (codec->codec_id == AV_CODEC_ID_FLAC)
482             ret = ff_flac_write_header(dyn_cp, codec, 1);
483         else if (codec->codec_id == AV_CODEC_ID_H264)
484             ret = ff_isom_write_avcc(dyn_cp, codec->extradata, codec->extradata_size);
485         else if (codec->codec_id == AV_CODEC_ID_ALAC) {
486             if (codec->extradata_size < 36) {
487                 av_log(s, AV_LOG_ERROR,
488                        "Invalid extradata found, ALAC expects a 36-byte "
489                        "QuickTime atom.");
490                 ret = AVERROR_INVALIDDATA;
491             } else
492                 avio_write(dyn_cp, codec->extradata + 12,
493                                    codec->extradata_size - 12);
494         }
495         else if (codec->extradata_size && codec->codec_id != AV_CODEC_ID_TTA)
496             avio_write(dyn_cp, codec->extradata, codec->extradata_size);
497     } else if (codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO) {
498         if (qt_id) {
499             if (!codec->codec_tag)
500                 codec->codec_tag = ff_codec_get_tag(ff_codec_movvideo_tags, codec->codec_id);
501             if (codec->extradata_size)
502                 avio_write(dyn_cp, codec->extradata, codec->extradata_size);
503         } else {
504             if (!codec->codec_tag)
505                 codec->codec_tag = ff_codec_get_tag(ff_codec_bmp_tags, codec->codec_id);
506             if (!codec->codec_tag) {
507                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "No bmp codec tag found for codec %s\n",
508                        avcodec_get_name(codec->codec_id));
509                 ret = AVERROR(EINVAL);
510             }
511
512             ff_put_bmp_header(dyn_cp, codec, ff_codec_bmp_tags, 0);
513         }
514
515     } else if (codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO) {
516         unsigned int tag;
517         tag = ff_codec_get_tag(ff_codec_wav_tags, codec->codec_id);
518         if (!tag) {
519             av_log(s, AV_LOG_ERROR, "No wav codec tag found for codec %s\n",
520                    avcodec_get_name(codec->codec_id));
521             ret = AVERROR(EINVAL);
522         }
523         if (!codec->codec_tag)
524             codec->codec_tag = tag;
525
526         ff_put_wav_header(dyn_cp, codec);
527     }
528
529     codecpriv_size = avio_close_dyn_buf(dyn_cp, &codecpriv);
530     if (codecpriv_size)
531         put_ebml_binary(pb, MATROSKA_ID_CODECPRIVATE, codecpriv, codecpriv_size);
532     av_free(codecpriv);
533     return ret;
534 }
535
536 static int mkv_write_tracks(AVFormatContext *s)
537 {
538     MatroskaMuxContext *mkv = s->priv_data;
539     AVIOContext *pb = s->pb;
540     ebml_master tracks;
541     int i, j, ret, default_stream_exists = 0;
542
543     ret = mkv_add_seekhead_entry(mkv->main_seekhead, MATROSKA_ID_TRACKS, avio_tell(pb));
544     if (ret < 0) return ret;
545
546     tracks = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_TRACKS, 0);
547     for (i = 0; i < s->nb_streams; i++) {
548         AVStream *st = s->streams[i];
549         default_stream_exists |= st->disposition & AV_DISPOSITION_DEFAULT;
550     }
551     for (i = 0; i < s->nb_streams; i++) {
552         AVStream *st = s->streams[i];
553         AVCodecContext *codec = st->codec;
554         ebml_master subinfo, track;
555         int native_id = 0;
556         int qt_id = 0;
557         int bit_depth = av_get_bits_per_sample(codec->codec_id);
558         int sample_rate = codec->sample_rate;
559         int output_sample_rate = 0;
560         AVDictionaryEntry *tag;
561
562         if (codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_ATTACHMENT) {
563             mkv->have_attachments = 1;
564             continue;
565         }
566
567         if (!bit_depth)
568             bit_depth = av_get_bytes_per_sample(codec->sample_fmt) << 3;
569         if (!bit_depth)
570             bit_depth = codec->bits_per_coded_sample;
571
572         if (codec->codec_id == AV_CODEC_ID_AAC)
573             get_aac_sample_rates(s, codec, &sample_rate, &output_sample_rate);
574
575         track = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_TRACKENTRY, 0);
576         put_ebml_uint (pb, MATROSKA_ID_TRACKNUMBER     , i + 1);
577         put_ebml_uint (pb, MATROSKA_ID_TRACKUID        , i + 1);
578         put_ebml_uint (pb, MATROSKA_ID_TRACKFLAGLACING , 0);    // no lacing (yet)
579
580         if ((tag = av_dict_get(st->metadata, "title", NULL, 0)))
581             put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_TRACKNAME, tag->value);
582         tag = av_dict_get(st->metadata, "language", NULL, 0);
583         put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_TRACKLANGUAGE, tag ? tag->value:"und");
584
585         if (default_stream_exists) {
586             put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_TRACKFLAGDEFAULT, !!(st->disposition & AV_DISPOSITION_DEFAULT));
587         }
588         if (st->disposition & AV_DISPOSITION_FORCED)
589             put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_TRACKFLAGFORCED, 1);
590
591         // look for a codec ID string specific to mkv to use,
592         // if none are found, use AVI codes
593         for (j = 0; ff_mkv_codec_tags[j].id != AV_CODEC_ID_NONE; j++) {
594             if (ff_mkv_codec_tags[j].id == codec->codec_id) {
595                 put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_CODECID, ff_mkv_codec_tags[j].str);
596                 native_id = 1;
597                 break;
598             }
599         }
600
601         if (mkv->mode == MODE_WEBM && !(codec->codec_id == AV_CODEC_ID_VP8 ||
602                                         codec->codec_id == AV_CODEC_ID_VORBIS)) {
603             av_log(s, AV_LOG_ERROR,
604                    "Only VP8 video and Vorbis audio are supported for WebM.\n");
605             return AVERROR(EINVAL);
606         }
607
608         switch (codec->codec_type) {
609             case AVMEDIA_TYPE_VIDEO:
610                 put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_TRACKTYPE, MATROSKA_TRACK_TYPE_VIDEO);
611                 if(st->avg_frame_rate.num && st->avg_frame_rate.den && 1.0/av_q2d(st->avg_frame_rate) > av_q2d(codec->time_base))
612                     put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_TRACKDEFAULTDURATION, 1E9/av_q2d(st->avg_frame_rate));
613                 else
614                     put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_TRACKDEFAULTDURATION, av_q2d(codec->time_base)*1E9);
615
616                 if (!native_id &&
617                       ff_codec_get_tag(ff_codec_movvideo_tags, codec->codec_id) &&
618                     (!ff_codec_get_tag(ff_codec_bmp_tags,   codec->codec_id)
619                      || codec->codec_id == AV_CODEC_ID_SVQ1
620                      || codec->codec_id == AV_CODEC_ID_SVQ3
621                      || codec->codec_id == AV_CODEC_ID_CINEPAK))
622                     qt_id = 1;
623
624                 if (qt_id)
625                     put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_CODECID, "V_QUICKTIME");
626                 else if (!native_id) {
627                     // if there is no mkv-specific codec ID, use VFW mode
628                     put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_CODECID, "V_MS/VFW/FOURCC");
629                     mkv->tracks[i].write_dts = 1;
630                 }
631
632                 subinfo = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_TRACKVIDEO, 0);
633                 // XXX: interlace flag?
634                 put_ebml_uint (pb, MATROSKA_ID_VIDEOPIXELWIDTH , codec->width);
635                 put_ebml_uint (pb, MATROSKA_ID_VIDEOPIXELHEIGHT, codec->height);
636
637                 if ((tag = av_dict_get(st->metadata, "stereo_mode", NULL, 0)) ||
638                     (tag = av_dict_get( s->metadata, "stereo_mode", NULL, 0))) {
639                     // save stereo mode flag
640                     uint64_t st_mode = MATROSKA_VIDEO_STEREO_MODE_COUNT;
641
642                     for (j=0; j<MATROSKA_VIDEO_STEREO_MODE_COUNT; j++)
643                         if (!strcmp(tag->value, ff_matroska_video_stereo_mode[j])){
644                             st_mode = j;
645                             break;
646                         }
647
648                     if ((mkv->mode == MODE_WEBM && st_mode > 3 && st_mode != 11)
649                         || st_mode >= MATROSKA_VIDEO_STEREO_MODE_COUNT) {
650                         av_log(s, AV_LOG_ERROR,
651                                "The specified stereo mode is not valid.\n");
652                         return AVERROR(EINVAL);
653                     } else
654                         put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_VIDEOSTEREOMODE, st_mode);
655                 }
656
657                 if (st->sample_aspect_ratio.num) {
658                     int64_t d_width = av_rescale(codec->width, st->sample_aspect_ratio.num, st->sample_aspect_ratio.den);
659                     if (d_width > INT_MAX) {
660                         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Overflow in display width\n");
661                         return AVERROR(EINVAL);
662                     }
663                     put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_VIDEODISPLAYWIDTH , d_width);
664                     put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_VIDEODISPLAYHEIGHT, codec->height);
665                 }
666
667                 if (codec->codec_id == AV_CODEC_ID_RAWVIDEO) {
668                     uint32_t color_space = av_le2ne32(codec->codec_tag);
669                     put_ebml_binary(pb, MATROSKA_ID_VIDEOCOLORSPACE, &color_space, sizeof(color_space));
670                 }
671                 end_ebml_master(pb, subinfo);
672                 break;
673
674             case AVMEDIA_TYPE_AUDIO:
675                 put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_TRACKTYPE, MATROSKA_TRACK_TYPE_AUDIO);
676
677                 if (!native_id)
678                     // no mkv-specific ID, use ACM mode
679                     put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_CODECID, "A_MS/ACM");
680
681                 subinfo = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_TRACKAUDIO, 0);
682                 put_ebml_uint  (pb, MATROSKA_ID_AUDIOCHANNELS    , codec->channels);
683                 put_ebml_float (pb, MATROSKA_ID_AUDIOSAMPLINGFREQ, sample_rate);
684                 if (output_sample_rate)
685                     put_ebml_float(pb, MATROSKA_ID_AUDIOOUTSAMPLINGFREQ, output_sample_rate);
686                 if (bit_depth)
687                     put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_AUDIOBITDEPTH, bit_depth);
688                 end_ebml_master(pb, subinfo);
689                 break;
690
691             case AVMEDIA_TYPE_SUBTITLE:
692                 put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_TRACKTYPE, MATROSKA_TRACK_TYPE_SUBTITLE);
693                 if (!native_id) {
694                     av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Subtitle codec %d is not supported.\n", codec->codec_id);
695                     return AVERROR(ENOSYS);
696                 }
697                 break;
698             default:
699                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Only audio, video, and subtitles are supported for Matroska.\n");
700                 break;
701         }
702         ret = mkv_write_codecprivate(s, pb, codec, native_id, qt_id);
703         if (ret < 0) return ret;
704
705         end_ebml_master(pb, track);
706
707         // ms precision is the de-facto standard timescale for mkv files
708         avpriv_set_pts_info(st, 64, 1, 1000);
709     }
710     end_ebml_master(pb, tracks);
711     return 0;
712 }
713
714 static int mkv_write_chapters(AVFormatContext *s)
715 {
716     MatroskaMuxContext *mkv = s->priv_data;
717     AVIOContext *pb = s->pb;
718     ebml_master chapters, editionentry;
719     AVRational scale = {1, 1E9};
720     int i, ret;
721
722     if (!s->nb_chapters)
723         return 0;
724
725     ret = mkv_add_seekhead_entry(mkv->main_seekhead, MATROSKA_ID_CHAPTERS, avio_tell(pb));
726     if (ret < 0) return ret;
727
728     chapters     = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_CHAPTERS    , 0);
729     editionentry = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_EDITIONENTRY, 0);
730     put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_EDITIONFLAGDEFAULT, 1);
731     put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_EDITIONFLAGHIDDEN , 0);
732     for (i = 0; i < s->nb_chapters; i++) {
733         ebml_master chapteratom, chapterdisplay;
734         AVChapter *c     = s->chapters[i];
735         AVDictionaryEntry *t = NULL;
736
737         chapteratom = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_CHAPTERATOM, 0);
738         put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_CHAPTERUID, c->id);
739         put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_CHAPTERTIMESTART,
740                       av_rescale_q(c->start, c->time_base, scale));
741         put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_CHAPTERTIMEEND,
742                       av_rescale_q(c->end,   c->time_base, scale));
743         put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_CHAPTERFLAGHIDDEN , 0);
744         put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_CHAPTERFLAGENABLED, 1);
745         if ((t = av_dict_get(c->metadata, "title", NULL, 0))) {
746             chapterdisplay = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_CHAPTERDISPLAY, 0);
747             put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_CHAPSTRING, t->value);
748             put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_CHAPLANG  , "und");
749             end_ebml_master(pb, chapterdisplay);
750         }
751         end_ebml_master(pb, chapteratom);
752     }
753     end_ebml_master(pb, editionentry);
754     end_ebml_master(pb, chapters);
755     return 0;
756 }
757
758 static void mkv_write_simpletag(AVIOContext *pb, AVDictionaryEntry *t)
759 {
760     uint8_t *key = av_strdup(t->key);
761     uint8_t *p   = key;
762     const uint8_t *lang = NULL;
763     ebml_master tag;
764
765     if ((p = strrchr(p, '-')) &&
766         (lang = av_convert_lang_to(p + 1, AV_LANG_ISO639_2_BIBL)))
767         *p = 0;
768
769     p = key;
770     while (*p) {
771         if (*p == ' ')
772             *p = '_';
773         else if (*p >= 'a' && *p <= 'z')
774             *p -= 'a' - 'A';
775         p++;
776     }
777
778     tag = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_SIMPLETAG, 0);
779     put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_TAGNAME, key);
780     if (lang)
781         put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_TAGLANG, lang);
782     put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_TAGSTRING, t->value);
783     end_ebml_master(pb, tag);
784
785     av_freep(&key);
786 }
787
788 static int mkv_write_tag(AVFormatContext *s, AVDictionary *m, unsigned int elementid,
789                          unsigned int uid, ebml_master *tags)
790 {
791     MatroskaMuxContext *mkv = s->priv_data;
792     ebml_master tag, targets;
793     AVDictionaryEntry *t = NULL;
794     int ret;
795
796     if (!tags->pos) {
797         ret = mkv_add_seekhead_entry(mkv->main_seekhead, MATROSKA_ID_TAGS, avio_tell(s->pb));
798         if (ret < 0) return ret;
799
800         *tags = start_ebml_master(s->pb, MATROSKA_ID_TAGS, 0);
801     }
802
803     tag     = start_ebml_master(s->pb, MATROSKA_ID_TAG,        0);
804     targets = start_ebml_master(s->pb, MATROSKA_ID_TAGTARGETS, 0);
805     if (elementid)
806         put_ebml_uint(s->pb, elementid, uid);
807     end_ebml_master(s->pb, targets);
808
809     while ((t = av_dict_get(m, "", t, AV_DICT_IGNORE_SUFFIX)))
810         if (av_strcasecmp(t->key, "title") && av_strcasecmp(t->key, "stereo_mode"))
811             mkv_write_simpletag(s->pb, t);
812
813     end_ebml_master(s->pb, tag);
814     return 0;
815 }
816
817 static int mkv_write_tags(AVFormatContext *s)
818 {
819     ebml_master tags = {0};
820     int i, ret;
821
822     ff_metadata_conv_ctx(s, ff_mkv_metadata_conv, NULL);
823
824     if (av_dict_get(s->metadata, "", NULL, AV_DICT_IGNORE_SUFFIX)) {
825         ret = mkv_write_tag(s, s->metadata, 0, 0, &tags);
826         if (ret < 0) return ret;
827     }
828
829     for (i = 0; i < s->nb_streams; i++) {
830         AVStream *st = s->streams[i];
831
832         if (!av_dict_get(st->metadata, "", 0, AV_DICT_IGNORE_SUFFIX))
833             continue;
834
835         ret = mkv_write_tag(s, st->metadata, MATROSKA_ID_TAGTARGETS_TRACKUID, i + 1, &tags);
836         if (ret < 0) return ret;
837     }
838
839     for (i = 0; i < s->nb_chapters; i++) {
840         AVChapter *ch = s->chapters[i];
841
842         if (!av_dict_get(ch->metadata, "", NULL, AV_DICT_IGNORE_SUFFIX))
843             continue;
844
845         ret = mkv_write_tag(s, ch->metadata, MATROSKA_ID_TAGTARGETS_CHAPTERUID, ch->id, &tags);
846         if (ret < 0) return ret;
847     }
848
849     if (tags.pos)
850         end_ebml_master(s->pb, tags);
851     return 0;
852 }
853
854 static int mkv_write_attachments(AVFormatContext *s)
855 {
856     MatroskaMuxContext *mkv = s->priv_data;
857     AVIOContext *pb = s->pb;
858     ebml_master attachments;
859     AVLFG c;
860     int i, ret;
861
862     if (!mkv->have_attachments)
863         return 0;
864
865     av_lfg_init(&c, av_get_random_seed());
866
867     ret = mkv_add_seekhead_entry(mkv->main_seekhead, MATROSKA_ID_ATTACHMENTS, avio_tell(pb));
868     if (ret < 0) return ret;
869
870     attachments = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_ATTACHMENTS, 0);
871
872     for (i = 0; i < s->nb_streams; i++) {
873         AVStream *st = s->streams[i];
874         ebml_master attached_file;
875         AVDictionaryEntry *t;
876         const char *mimetype = NULL;
877         uint64_t fileuid;
878
879         if (st->codec->codec_type != AVMEDIA_TYPE_ATTACHMENT)
880             continue;
881
882         attached_file = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_ATTACHEDFILE, 0);
883
884         if (t = av_dict_get(st->metadata, "title", NULL, 0))
885             put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_FILEDESC, t->value);
886         if (!(t = av_dict_get(st->metadata, "filename", NULL, 0))) {
887             av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Attachment stream %d has no filename tag.\n", i);
888             return AVERROR(EINVAL);
889         }
890         put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_FILENAME, t->value);
891         if (t = av_dict_get(st->metadata, "mimetype", NULL, 0))
892             mimetype = t->value;
893         else if (st->codec->codec_id != AV_CODEC_ID_NONE ) {
894             int i;
895             for (i = 0; ff_mkv_mime_tags[i].id != AV_CODEC_ID_NONE; i++)
896                 if (ff_mkv_mime_tags[i].id == st->codec->codec_id) {
897                     mimetype = ff_mkv_mime_tags[i].str;
898                     break;
899                 }
900         }
901         if (!mimetype) {
902             av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Attachment stream %d has no mimetype tag and "
903                                     "it cannot be deduced from the codec id.\n", i);
904             return AVERROR(EINVAL);
905         }
906
907         if (st->codec->flags & CODEC_FLAG_BITEXACT) {
908             struct AVSHA *sha = av_sha_alloc();
909             uint8_t digest[20];
910             if (!sha)
911                 return AVERROR(ENOMEM);
912             av_sha_init(sha, 160);
913             av_sha_update(sha, st->codec->extradata, st->codec->extradata_size);
914             av_sha_final(sha, digest);
915             av_free(sha);
916             fileuid = AV_RL64(digest);
917         } else {
918             fileuid = av_lfg_get(&c);
919         }
920         av_log(s, AV_LOG_VERBOSE, "Using %.16"PRIx64" for attachment %d\n",
921                fileuid, i);
922
923         put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_FILEMIMETYPE, mimetype);
924         put_ebml_binary(pb, MATROSKA_ID_FILEDATA, st->codec->extradata, st->codec->extradata_size);
925         put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_FILEUID, fileuid);
926         end_ebml_master(pb, attached_file);
927     }
928     end_ebml_master(pb, attachments);
929
930     return 0;
931 }
932
933 static int mkv_write_header(AVFormatContext *s)
934 {
935     MatroskaMuxContext *mkv = s->priv_data;
936     AVIOContext *pb = s->pb;
937     ebml_master ebml_header, segment_info;
938     AVDictionaryEntry *tag;
939     int ret, i;
940
941     if (!strcmp(s->oformat->name, "webm")) mkv->mode = MODE_WEBM;
942     else                                   mkv->mode = MODE_MATROSKAv2;
943
944     if (s->avoid_negative_ts < 0)
945         s->avoid_negative_ts = 1;
946
947     for (i = 0; i < s->nb_streams; i++)
948         if (s->streams[i]->codec->codec_id == AV_CODEC_ID_ATRAC3 ||
949             s->streams[i]->codec->codec_id == AV_CODEC_ID_COOK ||
950             s->streams[i]->codec->codec_id == AV_CODEC_ID_RA_288 ||
951             s->streams[i]->codec->codec_id == AV_CODEC_ID_SIPR ||
952             s->streams[i]->codec->codec_id == AV_CODEC_ID_RV10 ||
953             s->streams[i]->codec->codec_id == AV_CODEC_ID_RV20) {
954             av_log(s, AV_LOG_ERROR,
955                    "The Matroska muxer does not yet support muxing %s\n",
956                    avcodec_get_name(s->streams[i]->codec->codec_id));
957             return AVERROR_PATCHWELCOME;
958         }
959
960     mkv->tracks = av_mallocz(s->nb_streams * sizeof(*mkv->tracks));
961     if (!mkv->tracks)
962         return AVERROR(ENOMEM);
963
964     ebml_header = start_ebml_master(pb, EBML_ID_HEADER, 0);
965     put_ebml_uint   (pb, EBML_ID_EBMLVERSION        ,           1);
966     put_ebml_uint   (pb, EBML_ID_EBMLREADVERSION    ,           1);
967     put_ebml_uint   (pb, EBML_ID_EBMLMAXIDLENGTH    ,           4);
968     put_ebml_uint   (pb, EBML_ID_EBMLMAXSIZELENGTH  ,           8);
969     put_ebml_string (pb, EBML_ID_DOCTYPE            , s->oformat->name);
970     put_ebml_uint   (pb, EBML_ID_DOCTYPEVERSION     ,           2);
971     put_ebml_uint   (pb, EBML_ID_DOCTYPEREADVERSION ,           2);
972     end_ebml_master(pb, ebml_header);
973
974     mkv->segment = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_SEGMENT, 0);
975     mkv->segment_offset = avio_tell(pb);
976
977     // we write 2 seek heads - one at the end of the file to point to each
978     // cluster, and one at the beginning to point to all other level one
979     // elements (including the seek head at the end of the file), which
980     // isn't more than 10 elements if we only write one of each other
981     // currently defined level 1 element
982     mkv->main_seekhead    = mkv_start_seekhead(pb, mkv->segment_offset, 10);
983     if (!mkv->main_seekhead)
984         return AVERROR(ENOMEM);
985
986     ret = mkv_add_seekhead_entry(mkv->main_seekhead, MATROSKA_ID_INFO, avio_tell(pb));
987     if (ret < 0) return ret;
988
989     segment_info = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_INFO, 0);
990     put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_TIMECODESCALE, 1000000);
991     if ((tag = av_dict_get(s->metadata, "title", NULL, 0)))
992         put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_TITLE, tag->value);
993     if (!(s->streams[0]->codec->flags & CODEC_FLAG_BITEXACT)) {
994         uint32_t segment_uid[4];
995         AVLFG lfg;
996
997         av_lfg_init(&lfg, av_get_random_seed());
998
999         for (i = 0; i < 4; i++)
1000             segment_uid[i] = av_lfg_get(&lfg);
1001
1002         put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_MUXINGAPP , LIBAVFORMAT_IDENT);
1003         put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_WRITINGAPP, LIBAVFORMAT_IDENT);
1004         put_ebml_binary(pb, MATROSKA_ID_SEGMENTUID, segment_uid, 16);
1005     }
1006
1007     if (tag = av_dict_get(s->metadata, "creation_time", NULL, 0)) {
1008         // Adjust time so it's relative to 2001-01-01 and convert to nanoseconds.
1009         int64_t date_utc = (ff_iso8601_to_unix_time(tag->value) - 978307200) * 1000000000;
1010         uint8_t date_utc_buf[8];
1011         AV_WB64(date_utc_buf, date_utc);
1012         put_ebml_binary(pb, MATROSKA_ID_DATEUTC, date_utc_buf, 8);
1013     }
1014
1015     // reserve space for the duration
1016     mkv->duration = 0;
1017     mkv->duration_offset = avio_tell(pb);
1018     put_ebml_void(pb, 11);                  // assumes double-precision float to be written
1019     end_ebml_master(pb, segment_info);
1020
1021     ret = mkv_write_tracks(s);
1022     if (ret < 0) return ret;
1023
1024     if (mkv->mode != MODE_WEBM) {
1025         ret = mkv_write_chapters(s);
1026         if (ret < 0) return ret;
1027
1028         ret = mkv_write_tags(s);
1029         if (ret < 0) return ret;
1030
1031         ret = mkv_write_attachments(s);
1032         if (ret < 0) return ret;
1033     }
1034
1035     if (!s->pb->seekable)
1036         mkv_write_seekhead(pb, mkv->main_seekhead);
1037
1038     mkv->cues = mkv_start_cues(mkv->segment_offset);
1039     if (mkv->cues == NULL)
1040         return AVERROR(ENOMEM);
1041
1042     av_init_packet(&mkv->cur_audio_pkt);
1043     mkv->cur_audio_pkt.size = 0;
1044     mkv->audio_buffer_size  = 0;
1045     mkv->cluster_pos = -1;
1046
1047     avio_flush(pb);
1048     return 0;
1049 }
1050
1051 static int mkv_blockgroup_size(int pkt_size)
1052 {
1053     int size = pkt_size + 4;
1054     size += ebml_num_size(size);
1055     size += 2;              // EBML ID for block and block duration
1056     size += 8;              // max size of block duration
1057     size += ebml_num_size(size);
1058     size += 1;              // blockgroup EBML ID
1059     return size;
1060 }
1061
1062 static int ass_get_duration(const uint8_t *p)
1063 {
1064     int sh, sm, ss, sc, eh, em, es, ec;
1065     uint64_t start, end;
1066
1067     if (sscanf(p, "%*[^,],%d:%d:%d%*c%d,%d:%d:%d%*c%d",
1068                &sh, &sm, &ss, &sc, &eh, &em, &es, &ec) != 8)
1069         return 0;
1070     start = 3600000LL*sh + 60000LL*sm + 1000LL*ss + 10LL*sc;
1071     end   = 3600000LL*eh + 60000LL*em + 1000LL*es + 10LL*ec;
1072     return end - start;
1073 }
1074
1075 static int mkv_write_ass_blocks(AVFormatContext *s, AVIOContext *pb, AVPacket *pkt)
1076 {
1077     MatroskaMuxContext *mkv = s->priv_data;
1078     int i, layer = 0, max_duration = 0, size, line_size, data_size = pkt->size;
1079     uint8_t *start, *end, *data = pkt->data;
1080     ebml_master blockgroup;
1081     char buffer[2048];
1082
1083     while (data_size) {
1084         int duration = ass_get_duration(data);
1085         max_duration = FFMAX(duration, max_duration);
1086         end = memchr(data, '\n', data_size);
1087         size = line_size = end ? end-data+1 : data_size;
1088         size -= end ? (end[-1]=='\r')+1 : 0;
1089         start = data;
1090         for (i=0; i<3; i++, start++)
1091             if (!(start = memchr(start, ',', size-(start-data))))
1092                 return max_duration;
1093         size -= start - data;
1094         sscanf(data, "Dialogue: %d,", &layer);
1095         i = snprintf(buffer, sizeof(buffer), "%"PRId64",%d,",
1096                      s->streams[pkt->stream_index]->nb_frames, layer);
1097         size = FFMIN(i+size, sizeof(buffer));
1098         memcpy(buffer+i, start, size-i);
1099
1100         av_log(s, AV_LOG_DEBUG, "Writing block at offset %" PRIu64 ", size %d, "
1101                "pts %" PRId64 ", duration %d\n",
1102                avio_tell(pb), size, pkt->pts, duration);
1103         blockgroup = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_BLOCKGROUP, mkv_blockgroup_size(size));
1104         put_ebml_id(pb, MATROSKA_ID_BLOCK);
1105         put_ebml_num(pb, size+4, 0);
1106         avio_w8(pb, 0x80 | (pkt->stream_index + 1));     // this assumes stream_index is less than 126
1107         avio_wb16(pb, pkt->pts - mkv->cluster_pts);
1108         avio_w8(pb, 0);
1109         avio_write(pb, buffer, size);
1110         put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_BLOCKDURATION, duration);
1111         end_ebml_master(pb, blockgroup);
1112
1113         data += line_size;
1114         data_size -= line_size;
1115     }
1116
1117     return max_duration;
1118 }
1119
1120 static void mkv_write_block(AVFormatContext *s, AVIOContext *pb,
1121                             unsigned int blockid, AVPacket *pkt, int flags)
1122 {
1123     MatroskaMuxContext *mkv = s->priv_data;
1124     AVCodecContext *codec = s->streams[pkt->stream_index]->codec;
1125     uint8_t *data = NULL;
1126     int offset = 0, size = pkt->size;
1127     int64_t ts = mkv->tracks[pkt->stream_index].write_dts ? pkt->dts : pkt->pts;
1128
1129     av_log(s, AV_LOG_DEBUG, "Writing block at offset %" PRIu64 ", size %d, "
1130            "pts %" PRId64 ", dts %" PRId64 ", duration %d, flags %d\n",
1131            avio_tell(pb), pkt->size, pkt->pts, pkt->dts, pkt->duration, flags);
1132     if (codec->codec_id == AV_CODEC_ID_H264 && codec->extradata_size > 0 &&
1133         (AV_RB24(codec->extradata) == 1 || AV_RB32(codec->extradata) == 1))
1134         ff_avc_parse_nal_units_buf(pkt->data, &data, &size);
1135     else
1136         data = pkt->data;
1137
1138     if (codec->codec_id == AV_CODEC_ID_PRORES) {
1139         /* Matroska specification requires to remove the first QuickTime atom
1140          */
1141         size -= 8;
1142         offset = 8;
1143     }
1144
1145     put_ebml_id(pb, blockid);
1146     put_ebml_num(pb, size+4, 0);
1147     avio_w8(pb, 0x80 | (pkt->stream_index + 1));     // this assumes stream_index is less than 126
1148     avio_wb16(pb, ts - mkv->cluster_pts);
1149     avio_w8(pb, flags);
1150     avio_write(pb, data + offset, size);
1151     if (data != pkt->data)
1152         av_free(data);
1153 }
1154
1155 static int srt_get_duration(uint8_t **buf)
1156 {
1157     int i, duration = 0;
1158
1159     for (i=0; i<2 && !duration; i++) {
1160         int s_hour, s_min, s_sec, s_hsec, e_hour, e_min, e_sec, e_hsec;
1161         if (sscanf(*buf, "%d:%2d:%2d%*1[,.]%3d --> %d:%2d:%2d%*1[,.]%3d",
1162                    &s_hour, &s_min, &s_sec, &s_hsec,
1163                    &e_hour, &e_min, &e_sec, &e_hsec) == 8) {
1164             s_min  +=   60*s_hour;      e_min  +=   60*e_hour;
1165             s_sec  +=   60*s_min;       e_sec  +=   60*e_min;
1166             s_hsec += 1000*s_sec;       e_hsec += 1000*e_sec;
1167             duration = e_hsec - s_hsec;
1168         }
1169         *buf += strcspn(*buf, "\n") + 1;
1170     }
1171     return duration;
1172 }
1173
1174 static int mkv_write_srt_blocks(AVFormatContext *s, AVIOContext *pb, AVPacket *pkt)
1175 {
1176     ebml_master blockgroup;
1177     AVPacket pkt2 = *pkt;
1178     int64_t duration = srt_get_duration(&pkt2.data);
1179     pkt2.size -= pkt2.data - pkt->data;
1180
1181     blockgroup = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_BLOCKGROUP,
1182                                    mkv_blockgroup_size(pkt2.size));
1183     mkv_write_block(s, pb, MATROSKA_ID_BLOCK, &pkt2, 0);
1184     put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_BLOCKDURATION, duration);
1185     end_ebml_master(pb, blockgroup);
1186
1187     return duration;
1188 }
1189
1190 static void mkv_flush_dynbuf(AVFormatContext *s)
1191 {
1192     MatroskaMuxContext *mkv = s->priv_data;
1193     int bufsize;
1194     uint8_t *dyn_buf;
1195
1196     if (!mkv->dyn_bc)
1197         return;
1198
1199     bufsize = avio_close_dyn_buf(mkv->dyn_bc, &dyn_buf);
1200     avio_write(s->pb, dyn_buf, bufsize);
1201     av_free(dyn_buf);
1202     mkv->dyn_bc = NULL;
1203 }
1204
1205 static int mkv_write_packet_internal(AVFormatContext *s, AVPacket *pkt)
1206 {
1207     MatroskaMuxContext *mkv = s->priv_data;
1208     AVIOContext *pb = s->pb;
1209     AVCodecContext *codec = s->streams[pkt->stream_index]->codec;
1210     int keyframe = !!(pkt->flags & AV_PKT_FLAG_KEY);
1211     int duration = pkt->duration;
1212     int ret;
1213     int64_t ts = mkv->tracks[pkt->stream_index].write_dts ? pkt->dts : pkt->pts;
1214
1215     if (ts == AV_NOPTS_VALUE) {
1216         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Can't write packet with unknown timestamp\n");
1217         return AVERROR(EINVAL);
1218     }
1219
1220     if (!s->pb->seekable) {
1221         if (!mkv->dyn_bc) {
1222             if ((ret = avio_open_dyn_buf(&mkv->dyn_bc)) < 0) {
1223                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Failed to open dynamic buffer\n");
1224                 return ret;
1225             }
1226         }
1227         pb = mkv->dyn_bc;
1228     }
1229
1230     if (mkv->cluster_pos == -1) {
1231         mkv->cluster_pos = avio_tell(s->pb);
1232         mkv->cluster = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_CLUSTER, 0);
1233         put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_CLUSTERTIMECODE, FFMAX(0, ts));
1234         mkv->cluster_pts = FFMAX(0, ts);
1235     }
1236
1237     if (codec->codec_type != AVMEDIA_TYPE_SUBTITLE) {
1238         mkv_write_block(s, pb, MATROSKA_ID_SIMPLEBLOCK, pkt, keyframe << 7);
1239     } else if (codec->codec_id == AV_CODEC_ID_SSA) {
1240         duration = mkv_write_ass_blocks(s, pb, pkt);
1241     } else if (codec->codec_id == AV_CODEC_ID_SRT) {
1242         duration = mkv_write_srt_blocks(s, pb, pkt);
1243     } else {
1244         ebml_master blockgroup = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_BLOCKGROUP, mkv_blockgroup_size(pkt->size));
1245         /* For backward compatibility, prefer convergence_duration. */
1246         if (pkt->convergence_duration > 0) {
1247             duration = pkt->convergence_duration;
1248         }
1249         mkv_write_block(s, pb, MATROSKA_ID_BLOCK, pkt, 0);
1250         put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_BLOCKDURATION, duration);
1251         end_ebml_master(pb, blockgroup);
1252     }
1253
1254     if (codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO && keyframe) {
1255         ret = mkv_add_cuepoint(mkv->cues, pkt->stream_index, ts, mkv->cluster_pos);
1256         if (ret < 0) return ret;
1257     }
1258
1259     mkv->duration = FFMAX(mkv->duration, ts + duration);
1260     return 0;
1261 }
1262
1263 static int mkv_copy_packet(MatroskaMuxContext *mkv, const AVPacket *pkt)
1264 {
1265     uint8_t *data           = mkv->cur_audio_pkt.data;
1266     mkv->cur_audio_pkt      = *pkt;
1267     mkv->cur_audio_pkt.data = av_fast_realloc(data, &mkv->audio_buffer_size, pkt->size);
1268     if (!mkv->cur_audio_pkt.data)
1269         return AVERROR(ENOMEM);
1270
1271     memcpy(mkv->cur_audio_pkt.data, pkt->data, pkt->size);
1272     mkv->cur_audio_pkt.size = pkt->size;
1273     return 0;
1274 }
1275
1276 static int mkv_write_packet(AVFormatContext *s, AVPacket *pkt)
1277 {
1278     MatroskaMuxContext *mkv = s->priv_data;
1279     AVIOContext *pb = s->pb->seekable ? s->pb : mkv->dyn_bc;
1280     AVCodecContext *codec = s->streams[pkt->stream_index]->codec;
1281     int ret, keyframe = !!(pkt->flags & AV_PKT_FLAG_KEY);
1282     int64_t ts = mkv->tracks[pkt->stream_index].write_dts ? pkt->dts : pkt->pts;
1283     int cluster_size = avio_tell(pb) - (s->pb->seekable ? mkv->cluster_pos : 0);
1284
1285     // start a new cluster every 5 MB or 5 sec, or 32k / 1 sec for streaming or
1286     // after 4k and on a keyframe
1287     if (mkv->cluster_pos != -1 &&
1288         ((!s->pb->seekable && (cluster_size > 32*1024 || ts > mkv->cluster_pts + 1000))
1289          ||                      cluster_size > 5*1024*1024 || ts > mkv->cluster_pts + 5000
1290          || (codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO && keyframe && cluster_size > 4*1024))) {
1291         av_log(s, AV_LOG_DEBUG, "Starting new cluster at offset %" PRIu64
1292                " bytes, pts %" PRIu64 "\n", avio_tell(pb), ts);
1293         end_ebml_master(pb, mkv->cluster);
1294         mkv->cluster_pos = -1;
1295         if (mkv->dyn_bc)
1296             mkv_flush_dynbuf(s);
1297     }
1298
1299     // check if we have an audio packet cached
1300     if (mkv->cur_audio_pkt.size > 0) {
1301         ret = mkv_write_packet_internal(s, &mkv->cur_audio_pkt);
1302         mkv->cur_audio_pkt.size = 0;
1303         if (ret < 0) {
1304             av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Could not write cached audio packet ret:%d\n", ret);
1305             return ret;
1306         }
1307     }
1308
1309     // buffer an audio packet to ensure the packet containing the video
1310     // keyframe's timecode is contained in the same cluster for WebM
1311     if (codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO)
1312         ret = mkv_copy_packet(mkv, pkt);
1313     else
1314         ret = mkv_write_packet_internal(s, pkt);
1315     return ret;
1316 }
1317
1318 static int mkv_write_trailer(AVFormatContext *s)
1319 {
1320     MatroskaMuxContext *mkv = s->priv_data;
1321     AVIOContext *pb = s->pb;
1322     int64_t currentpos, cuespos;
1323     int ret;
1324
1325     // check if we have an audio packet cached
1326     if (mkv->cur_audio_pkt.size > 0) {
1327         ret = mkv_write_packet_internal(s, &mkv->cur_audio_pkt);
1328         mkv->cur_audio_pkt.size = 0;
1329         if (ret < 0) {
1330             av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Could not write cached audio packet ret:%d\n", ret);
1331             return ret;
1332         }
1333     }
1334
1335     if (mkv->dyn_bc) {
1336         end_ebml_master(mkv->dyn_bc, mkv->cluster);
1337         mkv_flush_dynbuf(s);
1338     } else if (mkv->cluster_pos != -1) {
1339         end_ebml_master(pb, mkv->cluster);
1340     }
1341
1342     if (pb->seekable) {
1343         if (mkv->cues->num_entries) {
1344             cuespos = mkv_write_cues(pb, mkv->cues, mkv->tracks, s->nb_streams);
1345
1346             ret = mkv_add_seekhead_entry(mkv->main_seekhead, MATROSKA_ID_CUES, cuespos);
1347             if (ret < 0) return ret;
1348         }
1349
1350         mkv_write_seekhead(pb, mkv->main_seekhead);
1351
1352         // update the duration
1353         av_log(s, AV_LOG_DEBUG, "end duration = %" PRIu64 "\n", mkv->duration);
1354         currentpos = avio_tell(pb);
1355         avio_seek(pb, mkv->duration_offset, SEEK_SET);
1356         put_ebml_float(pb, MATROSKA_ID_DURATION, mkv->duration);
1357
1358         avio_seek(pb, currentpos, SEEK_SET);
1359     }
1360
1361     end_ebml_master(pb, mkv->segment);
1362     av_free(mkv->tracks);
1363     av_freep(&mkv->cues->entries);
1364     av_freep(&mkv->cues);
1365     av_destruct_packet(&mkv->cur_audio_pkt);
1366
1367     return 0;
1368 }
1369
1370 static int mkv_query_codec(enum AVCodecID codec_id, int std_compliance)
1371 {
1372     int i;
1373     for (i = 0; ff_mkv_codec_tags[i].id != AV_CODEC_ID_NONE; i++)
1374         if (ff_mkv_codec_tags[i].id == codec_id)
1375             return 1;
1376
1377     if (std_compliance < FF_COMPLIANCE_NORMAL) {                // mkv theoretically supports any
1378         enum AVMediaType type = avcodec_get_type(codec_id);     // video/audio through VFW/ACM
1379         if (type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO || type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO)
1380             return 1;
1381     }
1382
1383     return 0;
1384 }
1385
1386 const AVCodecTag additional_audio_tags[] = {
1387     { AV_CODEC_ID_ALAC,      0XFFFFFFFF },
1388     { AV_CODEC_ID_EAC3,      0XFFFFFFFF },
1389     { AV_CODEC_ID_MLP,       0xFFFFFFFF },
1390     { AV_CODEC_ID_OPUS,      0xFFFFFFFF },
1391     { AV_CODEC_ID_PCM_S16BE, 0xFFFFFFFF },
1392     { AV_CODEC_ID_PCM_S24BE, 0xFFFFFFFF },
1393     { AV_CODEC_ID_PCM_S32BE, 0xFFFFFFFF },
1394     { AV_CODEC_ID_QDM2,      0xFFFFFFFF },
1395     { AV_CODEC_ID_RA_144,    0xFFFFFFFF },
1396     { AV_CODEC_ID_RA_288,    0xFFFFFFFF },
1397     { AV_CODEC_ID_COOK,      0xFFFFFFFF },
1398     { AV_CODEC_ID_TRUEHD,    0xFFFFFFFF },
1399     { AV_CODEC_ID_WAVPACK,   0xFFFFFFFF },
1400     { AV_CODEC_ID_NONE,      0xFFFFFFFF }
1401 };
1402
1403 const AVCodecTag additional_video_tags[] = {
1404     { AV_CODEC_ID_PRORES,    0xFFFFFFFF },
1405     { AV_CODEC_ID_RV10,      0xFFFFFFFF },
1406     { AV_CODEC_ID_RV20,      0xFFFFFFFF },
1407     { AV_CODEC_ID_RV30,      0xFFFFFFFF },
1408     { AV_CODEC_ID_RV40,      0xFFFFFFFF },
1409     { AV_CODEC_ID_VP9,       0xFFFFFFFF },
1410     { AV_CODEC_ID_NONE,      0xFFFFFFFF }
1411 };
1412
1413 #if CONFIG_MATROSKA_MUXER
1414 AVOutputFormat ff_matroska_muxer = {
1415     .name              = "matroska",
1416     .long_name         = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Matroska"),
1417     .mime_type         = "video/x-matroska",
1418     .extensions        = "mkv",
1419     .priv_data_size    = sizeof(MatroskaMuxContext),
1420     .audio_codec       = CONFIG_LIBVORBIS_ENCODER ?
1421                          AV_CODEC_ID_VORBIS : AV_CODEC_ID_AC3,
1422     .video_codec       = CONFIG_LIBX264_ENCODER ?
1423                          AV_CODEC_ID_H264 : AV_CODEC_ID_MPEG4,
1424     .write_header      = mkv_write_header,
1425     .write_packet      = mkv_write_packet,
1426     .write_trailer     = mkv_write_trailer,
1427     .flags             = AVFMT_GLOBALHEADER | AVFMT_VARIABLE_FPS |
1428                          AVFMT_TS_NONSTRICT,
1429     .codec_tag         = (const AVCodecTag* const []){
1430          ff_codec_bmp_tags, ff_codec_wav_tags,
1431          additional_audio_tags, additional_video_tags, 0
1432     },
1433     .subtitle_codec    = AV_CODEC_ID_SSA,
1434     .query_codec       = mkv_query_codec,
1435 };
1436 #endif
1437
1438 #if CONFIG_WEBM_MUXER
1439 AVOutputFormat ff_webm_muxer = {
1440     .name              = "webm",
1441     .long_name         = NULL_IF_CONFIG_SMALL("WebM"),
1442     .mime_type         = "video/webm",
1443     .extensions        = "webm",
1444     .priv_data_size    = sizeof(MatroskaMuxContext),
1445     .audio_codec       = AV_CODEC_ID_VORBIS,
1446     .video_codec       = AV_CODEC_ID_VP8,
1447     .write_header      = mkv_write_header,
1448     .write_packet      = mkv_write_packet,
1449     .write_trailer     = mkv_write_trailer,
1450     .flags             = AVFMT_GLOBALHEADER | AVFMT_VARIABLE_FPS |
1451                          AVFMT_TS_NONSTRICT,
1452 };
1453 #endif
1454
1455 #if CONFIG_MATROSKA_AUDIO_MUXER
1456 AVOutputFormat ff_matroska_audio_muxer = {
1457     .name              = "matroska",
1458     .long_name         = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Matroska"),
1459     .mime_type         = "audio/x-matroska",
1460     .extensions        = "mka",
1461     .priv_data_size    = sizeof(MatroskaMuxContext),
1462     .audio_codec       = CONFIG_LIBVORBIS_ENCODER ?
1463                          AV_CODEC_ID_VORBIS : AV_CODEC_ID_AC3,
1464     .video_codec       = AV_CODEC_ID_NONE,
1465     .write_header      = mkv_write_header,
1466     .write_packet      = mkv_write_packet,
1467     .write_trailer     = mkv_write_trailer,
1468     .flags             = AVFMT_GLOBALHEADER | AVFMT_TS_NONSTRICT,
1469     .codec_tag         = (const AVCodecTag* const []){
1470         ff_codec_wav_tags, additional_audio_tags, 0
1471     },
1472 };
1473 #endif