git.sesse.net Git - x264/blob - output/mp4.c

   1 /*****************************************************************************
   2  * mp4.c: x264 mp4 output module
   3  *****************************************************************************
   4  * Copyright (C) 2003-2009 x264 project
   5  *
   6  * Authors: Laurent Aimar <fenrir@via.ecp.fr>
   7  *          Loren Merritt <lorenm@u.washington.edu>
   8  *
   9  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
  10  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
  11  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
  12  * (at your option) any later version.
  13  *
  14  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
  15  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  16  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  17  * GNU General Public License for more details.
  18  *
  19  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  20  * along with this program; if not, write to the Free Software
  21  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA  02111, USA.
  22  *****************************************************************************/
  23
  24 #include "muxers.h"
  25 #include <gpac/isomedia.h>
  26
  27 typedef struct
  28 {
  29     GF_ISOFile *p_file;
  30     GF_AVCConfig *p_config;
  31     GF_ISOSample *p_sample;
  32     int i_track;
  33     uint32_t i_descidx;
  34     int i_time_res;
  35     int64_t i_time_inc;
  36     int i_numframe;
  37     int i_delay_time;
  38 } mp4_hnd_t;
  39
  40 static void recompute_bitrate_mp4( GF_ISOFile *p_file, int i_track )
  41 {
  42     u32 i, count, di, timescale, time_wnd, rate;
  43     u64 offset;
  44     Double br;
  45     GF_ESD *esd;
  46
  47     esd = gf_isom_get_esd( p_file, i_track, 1 );
  48     if( !esd )
  49         return;
  50
  51     esd->decoderConfig->avgBitrate = 0;
  52     esd->decoderConfig->maxBitrate = 0;
  53     rate = time_wnd = 0;
  54
  55     timescale = gf_isom_get_media_timescale( p_file, i_track );
  56     count = gf_isom_get_sample_count( p_file, i_track );
  57     for( i = 0; i < count; i++ )
  58     {
  59         GF_ISOSample *samp = gf_isom_get_sample_info( p_file, i_track, i+1, &di, &offset );
  60         if( !samp )
  61         {
  62             fprintf( stderr, "mp4 [error]: failure reading back frame %u\n", i );
  63             break;
  64         }
  65
  66         if( esd->decoderConfig->bufferSizeDB < samp->dataLength )
  67             esd->decoderConfig->bufferSizeDB = samp->dataLength;
  68
  69         esd->decoderConfig->avgBitrate += samp->dataLength;
  70         rate += samp->dataLength;
  71         if( samp->DTS > time_wnd + timescale )
  72         {
  73             if( rate > esd->decoderConfig->maxBitrate )
  74                 esd->decoderConfig->maxBitrate = rate;
  75             time_wnd = samp->DTS;
  76             rate = 0;
  77         }
  78
  79         gf_isom_sample_del( &samp );
  80     }
  81
  82     br = (Double)(s64)gf_isom_get_media_duration( p_file, i_track );
  83     br /= timescale;
  84     esd->decoderConfig->avgBitrate = (u32)(esd->decoderConfig->avgBitrate / br);
  85     /*move to bps*/
  86     esd->decoderConfig->avgBitrate *= 8;
  87     esd->decoderConfig->maxBitrate *= 8;
  88
  89     gf_isom_change_mpeg4_description( p_file, i_track, 1, esd );
  90     gf_odf_desc_del( (GF_Descriptor*)esd );
  91 }
  92
  93 static int close_file( hnd_t handle, int64_t largest_pts, int64_t second_largest_pts )
  94 {
  95     mp4_hnd_t *p_mp4 = handle;
  96     uint64_t total_duration = 0;
  97
  98     if( !p_mp4 )
  99         return 0;
 100
 101     if( p_mp4->p_config )
 102         gf_odf_avc_cfg_del( p_mp4->p_config );
 103
 104     if( p_mp4->p_sample )
 105     {
 106         if( p_mp4->p_sample->data )
 107             free( p_mp4->p_sample->data );
 108
 109         gf_isom_sample_del( &p_mp4->p_sample );
 110     }
 111
 112     if( p_mp4->p_file )
 113     {
 114         /* The mdhd duration is defined as CTS[final] - CTS[0] + duration of last frame.
 115          * The mdhd duration (in seconds) should be able to be longer than the tkhd duration since the track is managed by edts.
 116          * So, if mdhd duration is equal to the last DTS or less, we give the last composition time delta to the last sample duration.
 117          * And then, the mdhd duration is updated, but it time-wise doesn't give the actual duration.
 118          * The tkhd duration is the actual track duration. */
 119         uint64_t mdhd_duration = (2 * largest_pts - second_largest_pts - p_mp4->i_delay_time) * p_mp4->i_time_inc;
 120         total_duration = gf_isom_get_media_duration( p_mp4->p_file, p_mp4->i_track );
 121         if( mdhd_duration != total_duration )
 122         {
 123             uint64_t last_dts = gf_isom_get_sample_dts( p_mp4->p_file, p_mp4->i_track, p_mp4->i_numframe );
 124             uint32_t last_duration = (uint32_t)( mdhd_duration > last_dts ? mdhd_duration - last_dts : (largest_pts - second_largest_pts) * p_mp4->i_time_inc  );
 125             gf_isom_set_last_sample_duration( p_mp4->p_file, p_mp4->i_track, last_duration );
 126             total_duration = gf_isom_get_media_duration( p_mp4->p_file, p_mp4->i_track );
 127         }
 128
 129         /* Write an Edit Box if the first CTS offset is positive.
 130          * A media_time is given by not the mvhd timescale but rather the mdhd timescale.
 131          * The reason is that an Edit Box maps the presentation time-line to the media time-line.
 132          * Any demuxers should follow the Edit Box if it exists. */
 133         GF_ISOSample *sample = gf_isom_get_sample_info( p_mp4->p_file, p_mp4->i_track, 1, NULL, NULL );
 134         if( sample->CTS_Offset > 0 )
 135         {
 136             uint32_t mvhd_timescale = gf_isom_get_timescale( p_mp4->p_file );
 137             uint64_t tkhd_duration = (uint64_t)( mdhd_duration * ( (double)mvhd_timescale / p_mp4->i_time_res ) );
 138             gf_isom_append_edit_segment( p_mp4->p_file, p_mp4->i_track, tkhd_duration, sample->CTS_Offset, GF_ISOM_EDIT_NORMAL );
 139         }
 140         gf_isom_sample_del( &sample );
 141
 142         recompute_bitrate_mp4( p_mp4->p_file, p_mp4->i_track );
 143         gf_isom_set_pl_indication( p_mp4->p_file, GF_ISOM_PL_VISUAL, 0x15 );
 144         gf_isom_set_storage_mode( p_mp4->p_file, GF_ISOM_STORE_FLAT );
 145         gf_isom_close( p_mp4->p_file );
 146     }
 147
 148     free( p_mp4 );
 149
 150     return 0;
 151 }
 152
 153 static int open_file( char *psz_filename, hnd_t *p_handle )
 154 {
 155     mp4_hnd_t *p_mp4;
 156
 157     *p_handle = NULL;
 158     FILE *fh = fopen( psz_filename, "w" );
 159     if( !fh )
 160         return -1;
 161     else if( !x264_is_regular_file( fh ) )
 162     {
 163         fprintf( stderr, "mp4 [error]: MP4 output is incompatible with non-regular file `%s'\n", psz_filename );
 164         return -1;
 165     }
 166     fclose( fh );
 167
 168     if( !(p_mp4 = malloc( sizeof(mp4_hnd_t) )) )
 169         return -1;
 170
 171     memset( p_mp4, 0, sizeof(mp4_hnd_t) );
 172     p_mp4->p_file = gf_isom_open( psz_filename, GF_ISOM_OPEN_WRITE, NULL );
 173
 174     if( !(p_mp4->p_sample = gf_isom_sample_new()) )
 175     {
 176         close_file( p_mp4, 0, 0 );
 177         return -1;
 178     }
 179
 180     gf_isom_set_brand_info( p_mp4->p_file, GF_ISOM_BRAND_AVC1, 0 );
 181
 182     *p_handle = p_mp4;
 183
 184     return 0;
 185 }
 186
 187 static int set_param( hnd_t handle, x264_param_t *p_param )
 188 {
 189     mp4_hnd_t *p_mp4 = handle;
 190
 191     p_mp4->i_time_res = p_param->i_timebase_den;
 192     p_mp4->i_time_inc = p_param->i_timebase_num;
 193
 194     p_mp4->i_track = gf_isom_new_track( p_mp4->p_file, 0, GF_ISOM_MEDIA_VISUAL,
 195                                         p_mp4->i_time_res );
 196
 197     p_mp4->p_config = gf_odf_avc_cfg_new();
 198     gf_isom_avc_config_new( p_mp4->p_file, p_mp4->i_track, p_mp4->p_config,
 199                             NULL, NULL, &p_mp4->i_descidx );
 200
 201     gf_isom_set_track_enabled( p_mp4->p_file, p_mp4->i_track, 1 );
 202
 203     gf_isom_set_visual_info( p_mp4->p_file, p_mp4->i_track, p_mp4->i_descidx,
 204                              p_param->i_width, p_param->i_height );
 205
 206     if( p_param->vui.i_sar_width && p_param->vui.i_sar_height )
 207     {
 208         uint64_t dw = p_param->i_width << 16;
 209         uint64_t dh = p_param->i_height << 16;
 210         double sar = (double)p_param->vui.i_sar_width / p_param->vui.i_sar_height;
 211         if( sar > 1.0 )
 212             dw *= sar ;
 213         else
 214             dh /= sar;
 215         gf_isom_set_track_layout_info( p_mp4->p_file, p_mp4->i_track, dw, dh, 0, 0, 0 );
 216     }
 217
 218     p_mp4->p_sample->data = malloc( p_param->i_width * p_param->i_height * 3 / 2 );
 219     if( !p_mp4->p_sample->data )
 220         return -1;
 221
 222     return 0;
 223 }
 224
 225 static int write_headers( hnd_t handle, x264_nal_t *p_nal )
 226 {
 227     mp4_hnd_t *p_mp4 = handle;
 228     GF_AVCConfigSlot *p_slot;
 229
 230     int sei_size = p_nal[0].i_payload;
 231     int sps_size = p_nal[1].i_payload - 4;
 232     int pps_size = p_nal[2].i_payload - 4;
 233
 234     uint8_t *sei = p_nal[0].p_payload;
 235     uint8_t *sps = p_nal[1].p_payload + 4;
 236     uint8_t *pps = p_nal[2].p_payload + 4;
 237
 238     // SPS
 239
 240     p_mp4->p_config->configurationVersion = 1;
 241     p_mp4->p_config->AVCProfileIndication = sps[1];
 242     p_mp4->p_config->profile_compatibility = sps[2];
 243     p_mp4->p_config->AVCLevelIndication = sps[3];
 244     p_slot = malloc( sizeof(GF_AVCConfigSlot) );
 245     if( !p_slot )
 246         return -1;
 247     p_slot->size = sps_size;
 248     p_slot->data = malloc( p_slot->size );
 249     if( !p_slot->data )
 250         return -1;
 251     memcpy( p_slot->data, sps, sps_size );
 252     gf_list_add( p_mp4->p_config->sequenceParameterSets, p_slot );
 253
 254     // PPS
 255
 256     p_slot = malloc( sizeof(GF_AVCConfigSlot) );
 257     if( !p_slot )
 258         return -1;
 259     p_slot->size = pps_size;
 260     p_slot->data = malloc( p_slot->size );
 261     if( !p_slot->data )
 262         return -1;
 263     memcpy( p_slot->data, pps, pps_size );
 264     gf_list_add( p_mp4->p_config->pictureParameterSets, p_slot );
 265     gf_isom_avc_config_update( p_mp4->p_file, p_mp4->i_track, 1, p_mp4->p_config );
 266
 267     // SEI
 268
 269     memcpy( p_mp4->p_sample->data + p_mp4->p_sample->dataLength, sei, sei_size );
 270     p_mp4->p_sample->dataLength += sei_size;
 271
 272     return sei_size + sps_size + pps_size;
 273 }
 274 static int write_frame( hnd_t handle, uint8_t *p_nalu, int i_size, x264_picture_t *p_picture )
 275 {
 276     mp4_hnd_t *p_mp4 = handle;
 277     int64_t dts;
 278     int64_t cts;
 279
 280     memcpy( p_mp4->p_sample->data + p_mp4->p_sample->dataLength, p_nalu, i_size );
 281     p_mp4->p_sample->dataLength += i_size;
 282
 283     if( !p_mp4->i_numframe )
 284         p_mp4->i_delay_time = p_picture->i_dts * -1;
 285
 286     dts = (p_picture->i_dts + p_mp4->i_delay_time) * p_mp4->i_time_inc;
 287     cts = (p_picture->i_pts + p_mp4->i_delay_time) * p_mp4->i_time_inc;
 288
 289     p_mp4->p_sample->IsRAP = p_picture->b_keyframe;
 290     p_mp4->p_sample->DTS = dts;
 291     p_mp4->p_sample->CTS_Offset = (uint32_t)(cts - dts);
 292     gf_isom_add_sample( p_mp4->p_file, p_mp4->i_track, p_mp4->i_descidx, p_mp4->p_sample );
 293
 294     p_mp4->p_sample->dataLength = 0;
 295     p_mp4->i_numframe++;
 296
 297     return i_size;
 298 }
 299
 300 cli_output_t mp4_output = { open_file, set_param, write_headers, write_frame, close_file };