nut: Use correct function pointer casts instead of void*
[ffmpeg.git] / libavformat / nutenc.c
1 /*
2  * nut muxer
3  * Copyright (c) 2004-2007 Michael Niedermayer
4  *
5  * This file is part of Libav.
6  *
7  * Libav 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  * Libav 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 Libav; if not, write to the Free Software
19  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
20  */
21
22 #include <stdint.h>
23
24 #include "libavutil/intreadwrite.h"
25 #include "libavutil/mathematics.h"
26 #include "libavutil/tree.h"
27 #include "libavutil/dict.h"
28 #include "libavutil/time.h"
29 #include "libavutil/opt.h"
30 #include "libavcodec/mpegaudiodata.h"
31 #include "nut.h"
32 #include "internal.h"
33 #include "avio_internal.h"
34 #include "riff.h"
35
36 static int find_expected_header(AVCodecParameters *p, int size, int key_frame,
37                                 uint8_t out[64])
38 {
39     int sample_rate = p->sample_rate;
40
41     if (size > 4096)
42         return 0;
43
44     AV_WB24(out, 1);
45
46     if (p->codec_id == AV_CODEC_ID_MPEG4) {
47         if (key_frame) {
48             return 3;
49         } else {
50             out[3] = 0xB6;
51             return 4;
52         }
53     } else if (p->codec_id == AV_CODEC_ID_MPEG1VIDEO ||
54                p->codec_id == AV_CODEC_ID_MPEG2VIDEO) {
55         return 3;
56     } else if (p->codec_id == AV_CODEC_ID_H264) {
57         return 3;
58     } else if (p->codec_id == AV_CODEC_ID_MP3 ||
59                p->codec_id == AV_CODEC_ID_MP2) {
60         int lsf, mpeg25, sample_rate_index, bitrate_index, frame_size;
61         int layer           = p->codec_id == AV_CODEC_ID_MP3 ? 3 : 2;
62         unsigned int header = 0xFFF00000;
63
64         lsf           = sample_rate < (24000 + 32000) / 2;
65         mpeg25        = sample_rate < (12000 + 16000) / 2;
66         sample_rate <<= lsf + mpeg25;
67         if (sample_rate < (32000 + 44100) / 2)
68             sample_rate_index = 2;
69         else if (sample_rate < (44100 + 48000) / 2)
70             sample_rate_index = 0;
71         else
72             sample_rate_index = 1;
73
74         sample_rate = avpriv_mpa_freq_tab[sample_rate_index] >> (lsf + mpeg25);
75
76         for (bitrate_index = 2; bitrate_index < 30; bitrate_index++) {
77             frame_size =
78                 avpriv_mpa_bitrate_tab[lsf][layer - 1][bitrate_index >> 1];
79             frame_size = (frame_size * 144000) / (sample_rate << lsf) +
80                 (bitrate_index & 1);
81
82             if (frame_size == size)
83                 break;
84         }
85
86         header |= (!lsf) << 19;
87         header |= (4 - layer) << 17;
88         header |= 1 << 16; //no crc
89         AV_WB32(out, header);
90         if (size <= 0)
91             return 2;  //we guess there is no crc, if there is one the user clearly does not care about overhead
92         if (bitrate_index == 30)
93             return -1;  //something is wrong ...
94
95         header |= (bitrate_index >> 1) << 12;
96         header |= sample_rate_index << 10;
97         header |= (bitrate_index & 1) << 9;
98
99         return 2; //FIXME actually put the needed ones in build_elision_headers()
100         //return 3; //we guess that the private bit is not set
101 //FIXME the above assumptions should be checked, if these turn out false too often something should be done
102     }
103     return 0;
104 }
105
106 static int find_header_idx(AVFormatContext *s, AVCodecParameters *p, int size,
107                            int frame_type)
108 {
109     NUTContext *nut = s->priv_data;
110     uint8_t out[64];
111     int i;
112     int len = find_expected_header(p, size, frame_type, out);
113
114     for (i = 1; i < nut->header_count; i++) {
115         if (len == nut->header_len[i] && !memcmp(out, nut->header[i], len)) {
116             return i;
117         }
118     }
119
120     return 0;
121 }
122
123 static void build_elision_headers(AVFormatContext *s)
124 {
125     NUTContext *nut = s->priv_data;
126     int i;
127     //FIXME this is lame
128     //FIXME write a 2pass mode to find the maximal headers
129     static const uint8_t headers[][5] = {
130         { 3, 0x00, 0x00, 0x01 },
131         { 4, 0x00, 0x00, 0x01, 0xB6},
132         { 2, 0xFF, 0xFA }, //mp3+crc
133         { 2, 0xFF, 0xFB }, //mp3
134         { 2, 0xFF, 0xFC }, //mp2+crc
135         { 2, 0xFF, 0xFD }, //mp2
136     };
137
138     nut->header_count = 7;
139     for (i = 1; i < nut->header_count; i++) {
140         nut->header_len[i] = headers[i - 1][0];
141         nut->header[i]     = &headers[i - 1][1];
142     }
143 }
144
145 static void build_frame_code(AVFormatContext *s)
146 {
147     NUTContext *nut = s->priv_data;
148     int key_frame, index, pred, stream_id;
149     int start = 1;
150     int end   = 254;
151     int keyframe_0_esc = s->nb_streams > 2;
152     int pred_table[10];
153     FrameCode *ft;
154
155     ft            = &nut->frame_code[start];
156     ft->flags     = FLAG_CODED;
157     ft->size_mul  = 1;
158     ft->pts_delta = 1;
159     start++;
160
161     if (keyframe_0_esc) {
162         /* keyframe = 0 escape */
163         FrameCode *ft = &nut->frame_code[start];
164         ft->flags    = FLAG_STREAM_ID | FLAG_SIZE_MSB | FLAG_CODED_PTS;
165         ft->size_mul = 1;
166         start++;
167     }
168
169     for (stream_id = 0; stream_id < s->nb_streams; stream_id++) {
170         int start2 = start + (end - start) * stream_id       / s->nb_streams;
171         int end2   = start + (end - start) * (stream_id + 1) / s->nb_streams;
172         AVCodecParameters *par = s->streams[stream_id]->codecpar;
173         const AVCodecDescriptor *desc = avcodec_descriptor_get(par->codec_id);
174         int is_audio          = par->codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO;
175         int intra_only        = /*codec->intra_only || */ is_audio;
176         int pred_count;
177
178         for (key_frame = 0; key_frame < 2; key_frame++) {
179             if (!intra_only || !keyframe_0_esc || key_frame != 0) {
180                 FrameCode *ft = &nut->frame_code[start2];
181                 ft->flags     = FLAG_KEY * key_frame;
182                 ft->flags    |= FLAG_SIZE_MSB | FLAG_CODED_PTS;
183                 ft->stream_id = stream_id;
184                 ft->size_mul  = 1;
185                 if (is_audio)
186                     ft->header_idx = find_header_idx(s, par, -1, key_frame);
187                 start2++;
188             }
189         }
190
191         key_frame = intra_only;
192         if (is_audio) {
193             int frame_bytes;
194             int pts;
195
196             if (par->block_align > 0) {
197                 frame_bytes = par->block_align;
198             } else {
199                 int frame_size = av_get_audio_frame_duration2(par, 0);
200                 frame_bytes = frame_size * (int64_t)par->bit_rate / (8 * par->sample_rate);
201             }
202
203             for (pts = 0; pts < 2; pts++)
204                 for (pred = 0; pred < 2; pred++) {
205                     FrameCode *ft = &nut->frame_code[start2];
206                     ft->flags      = FLAG_KEY * key_frame;
207                     ft->stream_id  = stream_id;
208                     ft->size_mul   = frame_bytes + 2;
209                     ft->size_lsb   = frame_bytes + pred;
210                     ft->pts_delta  = pts;
211                     ft->header_idx = find_header_idx(s, par, frame_bytes + pred, key_frame);
212                     start2++;
213                 }
214         } else {
215             FrameCode *ft = &nut->frame_code[start2];
216             ft->flags     = FLAG_KEY | FLAG_SIZE_MSB;
217             ft->stream_id = stream_id;
218             ft->size_mul  = 1;
219             ft->pts_delta = 1;
220             start2++;
221         }
222
223         if (desc && desc->props & AV_CODEC_PROP_REORDER) {
224             pred_count    = 5;
225             pred_table[0] = -2;
226             pred_table[1] = -1;
227             pred_table[2] = 1;
228             pred_table[3] = 3;
229             pred_table[4] = 4;
230         } else if (par->codec_id == AV_CODEC_ID_VORBIS) {
231             pred_count    = 3;
232             pred_table[0] = 2;
233             pred_table[1] = 9;
234             pred_table[2] = 16;
235         } else {
236             pred_count    = 1;
237             pred_table[0] = 1;
238         }
239
240         for (pred = 0; pred < pred_count; pred++) {
241             int start3 = start2 + (end2 - start2) * pred / pred_count;
242             int end3   = start2 + (end2 - start2) * (pred + 1) / pred_count;
243
244             for (index = start3; index < end3; index++) {
245                 FrameCode *ft = &nut->frame_code[index];
246                 ft->flags     = FLAG_KEY * key_frame;
247                 ft->flags    |= FLAG_SIZE_MSB;
248                 ft->stream_id = stream_id;
249 //FIXME use single byte size and pred from last
250                 ft->size_mul  = end3 - start3;
251                 ft->size_lsb  = index - start3;
252                 ft->pts_delta = pred_table[pred];
253                 if (is_audio)
254                     ft->header_idx = find_header_idx(s, par, -1, key_frame);
255             }
256         }
257     }
258     memmove(&nut->frame_code['N' + 1], &nut->frame_code['N'],
259             sizeof(FrameCode) * (255 - 'N'));
260     nut->frame_code[0].flags       =
261         nut->frame_code[255].flags =
262         nut->frame_code['N'].flags = FLAG_INVALID;
263 }
264
265 static void put_tt(NUTContext *nut, AVRational *time_base, AVIOContext *bc,
266                    uint64_t val)
267 {
268     val *= nut->time_base_count;
269     val += time_base - nut->time_base;
270     ff_put_v(bc, val);
271 }
272 /**
273  * Store a string as vb.
274  */
275 static void put_str(AVIOContext *bc, const char *string)
276 {
277     int len = strlen(string);
278
279     ff_put_v(bc, len);
280     avio_write(bc, string, len);
281 }
282
283 static void put_s(AVIOContext *bc, int64_t val)
284 {
285     ff_put_v(bc, 2 * FFABS(val) - (val > 0));
286 }
287
288 //FIXME remove calculate_checksum
289 static void put_packet(NUTContext *nut, AVIOContext *bc, AVIOContext *dyn_bc,
290                        int calculate_checksum, uint64_t startcode)
291 {
292     uint8_t *dyn_buf = NULL;
293     int dyn_size     = avio_close_dyn_buf(dyn_bc, &dyn_buf);
294     int forw_ptr     = dyn_size + 4 * calculate_checksum;
295
296     if (forw_ptr > 4096)
297         ffio_init_checksum(bc, ff_crc04C11DB7_update, 0);
298     avio_wb64(bc, startcode);
299     ff_put_v(bc, forw_ptr);
300     if (forw_ptr > 4096)
301         avio_wl32(bc, ffio_get_checksum(bc));
302
303     if (calculate_checksum)
304         ffio_init_checksum(bc, ff_crc04C11DB7_update, 0);
305     avio_write(bc, dyn_buf, dyn_size);
306     if (calculate_checksum)
307         avio_wl32(bc, ffio_get_checksum(bc));
308
309     av_free(dyn_buf);
310 }
311
312 static void write_mainheader(NUTContext *nut, AVIOContext *bc)
313 {
314     int i, j, tmp_pts, tmp_flags, tmp_stream, tmp_mul, tmp_size, tmp_fields,
315         tmp_head_idx;
316     int64_t tmp_match;
317
318     ff_put_v(bc, nut->version);
319     ff_put_v(bc, nut->avf->nb_streams);
320     ff_put_v(bc, nut->max_distance);
321     ff_put_v(bc, nut->time_base_count);
322
323     for (i = 0; i < nut->time_base_count; i++) {
324         ff_put_v(bc, nut->time_base[i].num);
325         ff_put_v(bc, nut->time_base[i].den);
326     }
327
328     tmp_pts      = 0;
329     tmp_mul      = 1;
330     tmp_stream   = 0;
331     tmp_match    = 1 - (1LL << 62);
332     tmp_head_idx = 0;
333     for (i = 0; i < 256; ) {
334         tmp_fields = 0;
335         tmp_size   = 0;
336 //        tmp_res=0;
337         if (tmp_pts != nut->frame_code[i].pts_delta)
338             tmp_fields = 1;
339         if (tmp_mul != nut->frame_code[i].size_mul)
340             tmp_fields = 2;
341         if (tmp_stream != nut->frame_code[i].stream_id)
342             tmp_fields = 3;
343         if (tmp_size != nut->frame_code[i].size_lsb)
344             tmp_fields = 4;
345 //        if(tmp_res    != nut->frame_code[i].res            ) tmp_fields=5;
346         if (tmp_head_idx != nut->frame_code[i].header_idx)
347             tmp_fields = 8;
348
349         tmp_pts    = nut->frame_code[i].pts_delta;
350         tmp_flags  = nut->frame_code[i].flags;
351         tmp_stream = nut->frame_code[i].stream_id;
352         tmp_mul    = nut->frame_code[i].size_mul;
353         tmp_size   = nut->frame_code[i].size_lsb;
354 //        tmp_res   = nut->frame_code[i].res;
355         tmp_head_idx = nut->frame_code[i].header_idx;
356
357         for (j = 0; i < 256; j++, i++) {
358             if (i == 'N') {
359                 j--;
360                 continue;
361             }
362             if (nut->frame_code[i].pts_delta  != tmp_pts      ||
363                 nut->frame_code[i].flags      != tmp_flags    ||
364                 nut->frame_code[i].stream_id  != tmp_stream   ||
365                 nut->frame_code[i].size_mul   != tmp_mul      ||
366                 nut->frame_code[i].size_lsb   != tmp_size + j ||
367 //              nut->frame_code[i].res        != tmp_res      ||
368                 nut->frame_code[i].header_idx != tmp_head_idx)
369                 break;
370         }
371         if (j != tmp_mul - tmp_size)
372             tmp_fields = 6;
373
374         ff_put_v(bc, tmp_flags);
375         ff_put_v(bc, tmp_fields);
376         if (tmp_fields > 0)
377             put_s(bc, tmp_pts);
378         if (tmp_fields > 1)
379             ff_put_v(bc, tmp_mul);
380         if (tmp_fields > 2)
381             ff_put_v(bc, tmp_stream);
382         if (tmp_fields > 3)
383             ff_put_v(bc, tmp_size);
384         if (tmp_fields > 4)
385             ff_put_v(bc, 0 /*tmp_res*/);
386         if (tmp_fields > 5)
387             ff_put_v(bc, j);
388         if (tmp_fields > 6)
389             ff_put_v(bc, tmp_match);
390         if (tmp_fields > 7)
391             ff_put_v(bc, tmp_head_idx);
392     }
393     ff_put_v(bc, nut->header_count - 1);
394     for (i = 1; i < nut->header_count; i++) {
395         ff_put_v(bc, nut->header_len[i]);
396         avio_write(bc, nut->header[i], nut->header_len[i]);
397     }
398     // flags had been effectively introduced in version 4
399     if (nut->version > NUT_STABLE_VERSION)
400         ff_put_v(bc, nut->flags);
401 }
402
403 static int write_streamheader(AVFormatContext *avctx, AVIOContext *bc,
404                               AVStream *st, int i)
405 {
406     NUTContext *nut       = avctx->priv_data;
407     AVCodecParameters *par = st->codecpar;
408     const AVCodecDescriptor *desc = avcodec_descriptor_get(par->codec_id);
409     unsigned codec_tag    = av_codec_get_tag(ff_nut_codec_tags, par->codec_id);
410
411     ff_put_v(bc, i);
412     switch (par->codec_type) {
413     case AVMEDIA_TYPE_VIDEO:
414         ff_put_v(bc, 0);
415         break;
416     case AVMEDIA_TYPE_AUDIO:
417         ff_put_v(bc, 1);
418         break;
419     case AVMEDIA_TYPE_SUBTITLE:
420         ff_put_v(bc, 2);
421         break;
422     default:
423         ff_put_v(bc, 3);
424         break;
425     }
426     ff_put_v(bc, 4);
427
428     if (av_codec_get_id(ff_nut_codec_tags, par->codec_tag) == par->codec_id ||
429         !codec_tag || par->codec_id == AV_CODEC_ID_RAWVIDEO)
430         codec_tag = par->codec_tag;
431
432     if (codec_tag) {
433         avio_wl32(bc, codec_tag);
434     } else {
435         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "No codec tag defined for stream %d\n", i);
436         return AVERROR(EINVAL);
437     }
438
439     ff_put_v(bc, nut->stream[i].time_base - nut->time_base);
440     ff_put_v(bc, nut->stream[i].msb_pts_shift);
441     ff_put_v(bc, nut->stream[i].max_pts_distance);
442     ff_put_v(bc, (desc && desc->props & AV_CODEC_PROP_REORDER) ? 16 : 0);
443     avio_w8(bc, 0); /* flags: 0x1 - fixed_fps, 0x2 - index_present */
444
445     ff_put_v(bc, par->extradata_size);
446     avio_write(bc, par->extradata, par->extradata_size);
447
448     switch (par->codec_type) {
449     case AVMEDIA_TYPE_AUDIO:
450         ff_put_v(bc, par->sample_rate);
451         ff_put_v(bc, 1);
452         ff_put_v(bc, par->channels);
453         break;
454     case AVMEDIA_TYPE_VIDEO:
455         ff_put_v(bc, par->width);
456         ff_put_v(bc, par->height);
457
458         if (st->sample_aspect_ratio.num <= 0 ||
459             st->sample_aspect_ratio.den <= 0) {
460             ff_put_v(bc, 0);
461             ff_put_v(bc, 0);
462         } else {
463             ff_put_v(bc, st->sample_aspect_ratio.num);
464             ff_put_v(bc, st->sample_aspect_ratio.den);
465         }
466         ff_put_v(bc, 0); /* csp type -- unknown */
467         break;
468     default:
469         break;
470     }
471     return 0;
472 }
473
474 static int add_info(AVIOContext *bc, const char *type, const char *value)
475 {
476     put_str(bc, type);
477     put_s(bc, -1);
478     put_str(bc, value);
479     return 1;
480 }
481
482 static int write_globalinfo(NUTContext *nut, AVIOContext *bc)
483 {
484     AVFormatContext *s   = nut->avf;
485     AVDictionaryEntry *t = NULL;
486     AVIOContext *dyn_bc;
487     uint8_t *dyn_buf = NULL;
488     int count        = 0, dyn_size;
489     int ret          = avio_open_dyn_buf(&dyn_bc);
490     if (ret < 0)
491         return ret;
492
493     while ((t = av_dict_get(s->metadata, "", t, AV_DICT_IGNORE_SUFFIX)))
494         count += add_info(dyn_bc, t->key, t->value);
495
496     ff_put_v(bc, 0); //stream_if_plus1
497     ff_put_v(bc, 0); //chapter_id
498     ff_put_v(bc, 0); //timestamp_start
499     ff_put_v(bc, 0); //length
500
501     ff_put_v(bc, count);
502
503     dyn_size = avio_close_dyn_buf(dyn_bc, &dyn_buf);
504     avio_write(bc, dyn_buf, dyn_size);
505     av_free(dyn_buf);
506     return 0;
507 }
508
509 static int write_streaminfo(NUTContext *nut, AVIOContext *bc, int stream_id){
510     AVFormatContext *s= nut->avf;
511     AVStream* st = s->streams[stream_id];
512     AVIOContext *dyn_bc;
513     uint8_t *dyn_buf=NULL;
514     int count=0, dyn_size, i;
515     int ret = avio_open_dyn_buf(&dyn_bc);
516     if(ret < 0)
517         return ret;
518
519     for (i=0; ff_nut_dispositions[i].flag; ++i) {
520         if (st->disposition & ff_nut_dispositions[i].flag)
521             count += add_info(dyn_bc, "Disposition", ff_nut_dispositions[i].str);
522     }
523     dyn_size = avio_close_dyn_buf(dyn_bc, &dyn_buf);
524
525     if (count) {
526         ff_put_v(bc, stream_id + 1); //stream_id_plus1
527         ff_put_v(bc, 0); //chapter_id
528         ff_put_v(bc, 0); //timestamp_start
529         ff_put_v(bc, 0); //length
530
531         ff_put_v(bc, count);
532
533         avio_write(bc, dyn_buf, dyn_size);
534     }
535
536     av_free(dyn_buf);
537     return count;
538 }
539
540 static int write_chapter(NUTContext *nut, AVIOContext *bc, int id)
541 {
542     AVIOContext *dyn_bc;
543     uint8_t *dyn_buf     = NULL;
544     AVDictionaryEntry *t = NULL;
545     AVChapter *ch        = nut->avf->chapters[id];
546     int ret, dyn_size, count = 0;
547
548     ret = avio_open_dyn_buf(&dyn_bc);
549     if (ret < 0)
550         return ret;
551
552     ff_put_v(bc, 0);                                        // stream_id_plus1
553     put_s(bc, id + 1);                                      // chapter_id
554     put_tt(nut, nut->chapter[id].time_base, bc, ch->start); // chapter_start
555     ff_put_v(bc, ch->end - ch->start);                      // chapter_len
556
557     while ((t = av_dict_get(ch->metadata, "", t, AV_DICT_IGNORE_SUFFIX)))
558         count += add_info(dyn_bc, t->key, t->value);
559
560     ff_put_v(bc, count);
561
562     dyn_size = avio_close_dyn_buf(dyn_bc, &dyn_buf);
563     avio_write(bc, dyn_buf, dyn_size);
564     av_freep(&dyn_buf);
565     return 0;
566 }
567
568 static int write_headers(AVFormatContext *avctx, AVIOContext *bc)
569 {
570     NUTContext *nut = avctx->priv_data;
571     AVIOContext *dyn_bc;
572     int i, ret;
573
574     ff_metadata_conv_ctx(avctx, ff_nut_metadata_conv, NULL);
575
576     ret = avio_open_dyn_buf(&dyn_bc);
577     if (ret < 0)
578         return ret;
579     write_mainheader(nut, dyn_bc);
580     put_packet(nut, bc, dyn_bc, 1, MAIN_STARTCODE);
581
582     for (i = 0; i < nut->avf->nb_streams; i++) {
583         ret = avio_open_dyn_buf(&dyn_bc);
584         if (ret < 0)
585             return ret;
586         ret = write_streamheader(avctx, dyn_bc, nut->avf->streams[i], i);
587         if (ret < 0)
588             return ret;
589         put_packet(nut, bc, dyn_bc, 1, STREAM_STARTCODE);
590     }
591
592     ret = avio_open_dyn_buf(&dyn_bc);
593     if (ret < 0)
594         return ret;
595     write_globalinfo(nut, dyn_bc);
596     put_packet(nut, bc, dyn_bc, 1, INFO_STARTCODE);
597
598     for (i = 0; i < nut->avf->nb_streams; i++) {
599         ret = avio_open_dyn_buf(&dyn_bc);
600         if (ret < 0)
601             return ret;
602         ret = write_streaminfo(nut, dyn_bc, i);
603         if (ret < 0)
604             return ret;
605         if (ret > 0)
606             put_packet(nut, bc, dyn_bc, 1, INFO_STARTCODE);
607         else
608             ffio_free_dyn_buf(&dyn_bc);
609     }
610
611     for (i = 0; i < nut->avf->nb_chapters; i++) {
612         ret = avio_open_dyn_buf(&dyn_bc);
613         if (ret < 0)
614             return ret;
615         ret = write_chapter(nut, dyn_bc, i);
616         if (ret < 0) {
617             ffio_free_dyn_buf(&dyn_bc);
618             return ret;
619         }
620         put_packet(nut, bc, dyn_bc, 1, INFO_STARTCODE);
621     }
622
623     nut->last_syncpoint_pos = INT_MIN;
624     nut->header_count++;
625     return 0;
626 }
627
628 static int nut_write_header(AVFormatContext *s)
629 {
630     NUTContext *nut = s->priv_data;
631     AVIOContext *bc = s->pb;
632     int i, j, ret;
633
634     nut->avf = s;
635
636     nut->version = NUT_STABLE_VERSION + !!nut->flags;
637     if (nut->flags && s->strict_std_compliance > FF_COMPLIANCE_EXPERIMENTAL) {
638         av_log(s, AV_LOG_ERROR,
639                "The additional syncpoint modes require version %d, "
640                "that is currently not finalized, "
641                "please set -f_strict experimental in order to enable it.\n",
642                nut->version);
643         return AVERROR_EXPERIMENTAL;
644     }
645
646     nut->stream = av_mallocz(sizeof(StreamContext) * s->nb_streams);
647     if (s->nb_chapters)
648         nut->chapter = av_mallocz(sizeof(ChapterContext) * s->nb_chapters);
649     nut->time_base = av_mallocz(sizeof(AVRational) * (s->nb_streams +
650                                                       s->nb_chapters));
651     if (!nut->stream || (s->nb_chapters && !nut->chapter) || !nut->time_base) {
652         av_freep(&nut->stream);
653         av_freep(&nut->chapter);
654         av_freep(&nut->time_base);
655         return AVERROR(ENOMEM);
656     }
657
658     for (i = 0; i < s->nb_streams; i++) {
659         AVStream *st = s->streams[i];
660         int ssize;
661         AVRational time_base;
662         ff_parse_specific_params(st, &time_base.den, &ssize,
663                                  &time_base.num);
664
665         avpriv_set_pts_info(st, 64, time_base.num, time_base.den);
666
667         for (j = 0; j < nut->time_base_count; j++)
668             if (!memcmp(&time_base, &nut->time_base[j], sizeof(AVRational))) {
669                 break;
670             }
671         nut->time_base[j]        = time_base;
672         nut->stream[i].time_base = &nut->time_base[j];
673         if (j == nut->time_base_count)
674             nut->time_base_count++;
675
676         if (INT64_C(1000) * time_base.num >= time_base.den)
677             nut->stream[i].msb_pts_shift = 7;
678         else
679             nut->stream[i].msb_pts_shift = 14;
680         nut->stream[i].max_pts_distance =
681             FFMAX(time_base.den, time_base.num) / time_base.num;
682     }
683
684     for (i = 0; i < s->nb_chapters; i++) {
685         AVChapter *ch = s->chapters[i];
686
687         for (j = 0; j < nut->time_base_count; j++)
688             if (!memcmp(&ch->time_base, &nut->time_base[j], sizeof(AVRational)))
689                 break;
690
691         nut->time_base[j]         = ch->time_base;
692         nut->chapter[i].time_base = &nut->time_base[j];
693         if (j == nut->time_base_count)
694             nut->time_base_count++;
695     }
696
697     nut->max_distance = MAX_DISTANCE;
698     build_elision_headers(s);
699     build_frame_code(s);
700     assert(nut->frame_code['N'].flags == FLAG_INVALID);
701
702     avio_write(bc, ID_STRING, strlen(ID_STRING));
703     avio_w8(bc, 0);
704
705     if ((ret = write_headers(s, bc)) < 0)
706         return ret;
707
708     avio_flush(bc);
709
710     //FIXME index
711
712     return 0;
713 }
714
715 static int get_needed_flags(NUTContext *nut, StreamContext *nus, FrameCode *fc,
716                             AVPacket *pkt)
717 {
718     int flags = 0;
719
720     if (pkt->flags & AV_PKT_FLAG_KEY)
721         flags |= FLAG_KEY;
722     if (pkt->stream_index != fc->stream_id)
723         flags |= FLAG_STREAM_ID;
724     if (pkt->size / fc->size_mul)
725         flags |= FLAG_SIZE_MSB;
726     if (pkt->pts - nus->last_pts != fc->pts_delta)
727         flags |= FLAG_CODED_PTS;
728     if (pkt->size > 2 * nut->max_distance)
729         flags |= FLAG_CHECKSUM;
730     if (FFABS(pkt->pts - nus->last_pts) > nus->max_pts_distance)
731         flags |= FLAG_CHECKSUM;
732     if (pkt->size < nut->header_len[fc->header_idx] ||
733         (pkt->size > 4096 && fc->header_idx)        ||
734         memcmp(pkt->data, nut->header[fc->header_idx],
735                nut->header_len[fc->header_idx]))
736         flags |= FLAG_HEADER_IDX;
737
738     return flags | (fc->flags & FLAG_CODED);
739 }
740
741 static int find_best_header_idx(NUTContext *nut, AVPacket *pkt)
742 {
743     int i;
744     int best_i   = 0;
745     int best_len = 0;
746
747     if (pkt->size > 4096)
748         return 0;
749
750     for (i = 1; i < nut->header_count; i++)
751         if (pkt->size >= nut->header_len[i]
752             && nut->header_len[i] > best_len
753             && !memcmp(pkt->data, nut->header[i], nut->header_len[i])) {
754             best_i   = i;
755             best_len = nut->header_len[i];
756         }
757     return best_i;
758 }
759
760 static int nut_write_packet(AVFormatContext *s, AVPacket *pkt)
761 {
762     NUTContext *nut    = s->priv_data;
763     StreamContext *nus = &nut->stream[pkt->stream_index];
764     AVIOContext *bc    = s->pb, *dyn_bc;
765     FrameCode *fc;
766     int64_t coded_pts;
767     int best_length, frame_code, flags, needed_flags, i, header_idx,
768         best_header_idx;
769     int key_frame = !!(pkt->flags & AV_PKT_FLAG_KEY);
770     int store_sp  = 0;
771     int ret;
772
773     if (pkt->pts < 0) {
774         av_log(s, AV_LOG_ERROR,
775                "Negative pts not supported stream %d, pts %"PRId64"\n",
776                pkt->stream_index, pkt->pts);
777         return AVERROR_INVALIDDATA;
778     }
779
780     if (1LL << (20 + 3 * nut->header_count) <= avio_tell(bc))
781         write_headers(s, bc);
782
783     if (key_frame && !(nus->last_flags & FLAG_KEY))
784         store_sp = 1;
785
786     if (pkt->size + 30 /*FIXME check*/ + avio_tell(bc) >=
787         nut->last_syncpoint_pos + nut->max_distance)
788         store_sp = 1;
789
790 //FIXME: Ensure store_sp is 1 in the first place.
791
792     if (store_sp &&
793         (!(nut->flags & NUT_PIPE) || nut->last_syncpoint_pos == INT_MIN)) {
794         Syncpoint *sp, dummy = { .pos = INT64_MAX };
795
796         ff_nut_reset_ts(nut, *nus->time_base, pkt->dts);
797         for (i = 0; i < s->nb_streams; i++) {
798             AVStream *st   = s->streams[i];
799             int64_t dts_tb = av_rescale_rnd(pkt->dts,
800                 nus->time_base->num * (int64_t)nut->stream[i].time_base->den,
801                 nus->time_base->den * (int64_t)nut->stream[i].time_base->num,
802                 AV_ROUND_DOWN);
803             int index = av_index_search_timestamp(st, dts_tb,
804                                                   AVSEEK_FLAG_BACKWARD);
805             if (index >= 0)
806                 dummy.pos = FFMIN(dummy.pos, st->index_entries[index].pos);
807         }
808         if (dummy.pos == INT64_MAX)
809             dummy.pos = 0;
810         sp = av_tree_find(nut->syncpoints, &dummy,
811                           (int (*)(void *, const void *)) ff_nut_sp_pos_cmp,
812                           NULL);
813
814         nut->last_syncpoint_pos = avio_tell(bc);
815         ret                     = avio_open_dyn_buf(&dyn_bc);
816         if (ret < 0)
817             return ret;
818         put_tt(nut, nus->time_base, dyn_bc, pkt->dts);
819         ff_put_v(dyn_bc, sp ? (nut->last_syncpoint_pos - sp->pos) >> 4 : 0);
820
821         if (nut->flags & NUT_BROADCAST) {
822             put_tt(nut, nus->time_base, dyn_bc,
823                    av_rescale_q(av_gettime(), AV_TIME_BASE_Q, *nus->time_base));
824         }
825         put_packet(nut, bc, dyn_bc, 1, SYNCPOINT_STARTCODE);
826
827         if ((ret = ff_nut_add_sp(nut, nut->last_syncpoint_pos, 0 /*unused*/, pkt->dts)) < 0)
828             return ret;
829     }
830     assert(nus->last_pts != AV_NOPTS_VALUE);
831
832     coded_pts = pkt->pts & ((1 << nus->msb_pts_shift) - 1);
833     if (ff_lsb2full(nus, coded_pts) != pkt->pts)
834         coded_pts = pkt->pts + (1 << nus->msb_pts_shift);
835
836     best_header_idx = find_best_header_idx(nut, pkt);
837
838     best_length = INT_MAX;
839     frame_code  = -1;
840     for (i = 0; i < 256; i++) {
841         int length    = 0;
842         FrameCode *fc = &nut->frame_code[i];
843         int flags     = fc->flags;
844
845         if (flags & FLAG_INVALID)
846             continue;
847         needed_flags = get_needed_flags(nut, nus, fc, pkt);
848
849         if (flags & FLAG_CODED) {
850             length++;
851             flags = needed_flags;
852         }
853
854         if ((flags & needed_flags) != needed_flags)
855             continue;
856
857         if ((flags ^ needed_flags) & FLAG_KEY)
858             continue;
859
860         if (flags & FLAG_STREAM_ID)
861             length += ff_get_v_length(pkt->stream_index);
862
863         if (pkt->size % fc->size_mul != fc->size_lsb)
864             continue;
865         if (flags & FLAG_SIZE_MSB)
866             length += ff_get_v_length(pkt->size / fc->size_mul);
867
868         if (flags & FLAG_CHECKSUM)
869             length += 4;
870
871         if (flags & FLAG_CODED_PTS)
872             length += ff_get_v_length(coded_pts);
873
874         if ((flags & FLAG_CODED)
875             && nut->header_len[best_header_idx] >
876             nut->header_len[fc->header_idx] + 1) {
877             flags |= FLAG_HEADER_IDX;
878         }
879
880         if (flags & FLAG_HEADER_IDX) {
881             length += 1 - nut->header_len[best_header_idx];
882         } else {
883             length -= nut->header_len[fc->header_idx];
884         }
885
886         length *= 4;
887         length += !(flags & FLAG_CODED_PTS);
888         length += !(flags & FLAG_CHECKSUM);
889
890         if (length < best_length) {
891             best_length = length;
892             frame_code  = i;
893         }
894     }
895
896     if (frame_code < 0)
897         return AVERROR_BUG;
898
899     fc           = &nut->frame_code[frame_code];
900     flags        = fc->flags;
901     needed_flags = get_needed_flags(nut, nus, fc, pkt);
902     header_idx   = fc->header_idx;
903
904     ffio_init_checksum(bc, ff_crc04C11DB7_update, 0);
905     avio_w8(bc, frame_code);
906     if (flags & FLAG_CODED) {
907         ff_put_v(bc, (flags ^ needed_flags) & ~(FLAG_CODED));
908         flags = needed_flags;
909     }
910     if (flags & FLAG_STREAM_ID)
911         ff_put_v(bc, pkt->stream_index);
912     if (flags & FLAG_CODED_PTS)
913         ff_put_v(bc, coded_pts);
914     if (flags & FLAG_SIZE_MSB)
915         ff_put_v(bc, pkt->size / fc->size_mul);
916     if (flags & FLAG_HEADER_IDX)
917         ff_put_v(bc, header_idx = best_header_idx);
918
919     if (flags & FLAG_CHECKSUM)
920         avio_wl32(bc, ffio_get_checksum(bc));
921     else
922         ffio_get_checksum(bc);
923
924     avio_write(bc, pkt->data + nut->header_len[header_idx],
925                pkt->size - nut->header_len[header_idx]);
926     nus->last_flags = flags;
927     nus->last_pts   = pkt->pts;
928
929     //FIXME just store one per syncpoint
930     if (flags & FLAG_KEY && !(nut->flags & NUT_PIPE))
931         av_add_index_entry(
932             s->streams[pkt->stream_index],
933             nut->last_syncpoint_pos,
934             pkt->pts,
935             0,
936             0,
937             AVINDEX_KEYFRAME);
938
939     return 0;
940 }
941
942 static int nut_write_trailer(AVFormatContext *s)
943 {
944     NUTContext *nut = s->priv_data;
945     AVIOContext *bc = s->pb;
946
947     while (nut->header_count < 3)
948         write_headers(s, bc);
949
950     ff_nut_free_sp(nut);
951     av_freep(&nut->stream);
952     av_freep(&nut->chapter);
953     av_freep(&nut->time_base);
954
955     return 0;
956 }
957
958 #define OFFSET(x) offsetof(NUTContext, x)
959 #define E AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM
960 static const AVOption options[] = {
961     { "syncpoints",  "NUT syncpoint behaviour",                         OFFSET(flags), AV_OPT_TYPE_FLAGS, {.i64 = 0},             INT_MIN, INT_MAX, E, "syncpoints" },
962     { "default",     "",                                                0,             AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = 0},             INT_MIN, INT_MAX, E, "syncpoints" },
963     { "none",        "Disable syncpoints, low overhead and unseekable", 0,             AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = NUT_PIPE},      INT_MIN, INT_MAX, E, "syncpoints" },
964     { "timestamped", "Extend syncpoints with a wallclock timestamp",    0,             AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = NUT_BROADCAST}, INT_MIN, INT_MAX, E, "syncpoints" },
965     { NULL },
966 };
967
968 static const AVClass class = {
969     .class_name = "nutenc",
970     .item_name  = av_default_item_name,
971     .option     = options,
972     .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
973 };
974
975 AVOutputFormat ff_nut_muxer = {
976     .name           = "nut",
977     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("NUT"),
978     .mime_type      = "video/x-nut",
979     .extensions     = "nut",
980     .priv_data_size = sizeof(NUTContext),
981     .audio_codec    = CONFIG_LIBVORBIS ? AV_CODEC_ID_VORBIS :
982                       CONFIG_LIBMP3LAME ? AV_CODEC_ID_MP3 : AV_CODEC_ID_MP2,
983     .video_codec    = AV_CODEC_ID_MPEG4,
984     .write_header   = nut_write_header,
985     .write_packet   = nut_write_packet,
986     .write_trailer  = nut_write_trailer,
987     .flags          = AVFMT_GLOBALHEADER | AVFMT_VARIABLE_FPS,
988     .codec_tag      = ff_nut_codec_tags,
989     .priv_class     = &class,
990 };