git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libavformat/dashenc.c

   1 /*
   2  * MPEG-DASH ISO BMFF segmenter
   3  * Copyright (c) 2014 Martin Storsjo
   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 "config.h"
  23 #if HAVE_UNISTD_H
  24 #include <unistd.h>
  25 #endif
  26
  27 #include "libavutil/avstring.h"
  28 #include "libavutil/intreadwrite.h"
  29 #include "libavutil/mathematics.h"
  30 #include "libavutil/opt.h"
  31 #include "libavutil/time_internal.h"
  32
  33 #include "avc.h"
  34 #include "avformat.h"
  35 #include "avio_internal.h"
  36 #include "internal.h"
  37 #include "isom.h"
  38 #include "os_support.h"
  39 #include "url.h"
  40
  41 // See ISO/IEC 23009-1:2014 5.3.9.4.4
  42 typedef enum {
  43     DASH_TMPL_ID_UNDEFINED = -1,
  44     DASH_TMPL_ID_ESCAPE,
  45     DASH_TMPL_ID_REP_ID,
  46     DASH_TMPL_ID_NUMBER,
  47     DASH_TMPL_ID_BANDWIDTH,
  48     DASH_TMPL_ID_TIME,
  49 } DASHTmplId;
  50
  51 typedef struct Segment {
  52     char file[1024];
  53     int64_t start_pos;
  54     int range_length, index_length;
  55     int64_t time;
  56     int duration;
  57     int n;
  58 } Segment;
  59
  60 typedef struct OutputStream {
  61     AVFormatContext *ctx;
  62     int ctx_inited;
  63     uint8_t iobuf[32768];
  64     URLContext *out;
  65     int packets_written;
  66     char initfile[1024];
  67     int64_t init_start_pos;
  68     int init_range_length;
  69     int nb_segments, segments_size, segment_index;
  70     Segment **segments;
  71     int64_t first_dts, start_dts, end_dts;
  72     int bit_rate;
  73     char bandwidth_str[64];
  74
  75     char codec_str[100];
  76 } OutputStream;
  77
  78 typedef struct DASHContext {
  79     const AVClass *class;  /* Class for private options. */
  80     int window_size;
  81     int extra_window_size;
  82     int min_seg_duration;
  83     int remove_at_exit;
  84     int use_template;
  85     int use_timeline;
  86     int single_file;
  87     OutputStream *streams;
  88     int has_video, has_audio;
  89     int last_duration;
  90     int total_duration;
  91     char availability_start_time[100];
  92     char dirname[1024];
  93     const char *single_file_name;
  94     const char *init_seg_name;
  95     const char *media_seg_name;
  96 } DASHContext;
  97
  98 static int dash_write(void *opaque, uint8_t *buf, int buf_size)
  99 {
 100     OutputStream *os = opaque;
 101     if (os->out)
 102         ffurl_write(os->out, buf, buf_size);
 103     return buf_size;
 104 }
 105
 106 // RFC 6381
 107 static void set_codec_str(AVFormatContext *s, AVCodecContext *codec,
 108                           char *str, int size)
 109 {
 110     const AVCodecTag *tags[2] = { NULL, NULL };
 111     uint32_t tag;
 112     if (codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO)
 113         tags[0] = ff_codec_movvideo_tags;
 114     else if (codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO)
 115         tags[0] = ff_codec_movaudio_tags;
 116     else
 117         return;
 118
 119     tag = av_codec_get_tag(tags, codec->codec_id);
 120     if (!tag)
 121         return;
 122     if (size < 5)
 123         return;
 124
 125     AV_WL32(str, tag);
 126     str[4] = '\0';
 127     if (!strcmp(str, "mp4a") || !strcmp(str, "mp4v")) {
 128         uint32_t oti;
 129         tags[0] = ff_mp4_obj_type;
 130         oti = av_codec_get_tag(tags, codec->codec_id);
 131         if (oti)
 132             av_strlcatf(str, size, ".%02x", oti);
 133         else
 134             return;
 135
 136         if (tag == MKTAG('m', 'p', '4', 'a')) {
 137             if (codec->extradata_size >= 2) {
 138                 int aot = codec->extradata[0] >> 3;
 139                 if (aot == 31)
 140                     aot = ((AV_RB16(codec->extradata) >> 5) & 0x3f) + 32;
 141                 av_strlcatf(str, size, ".%d", aot);
 142             }
 143         } else if (tag == MKTAG('m', 'p', '4', 'v')) {
 144             // Unimplemented, should output ProfileLevelIndication as a decimal number
 145             av_log(s, AV_LOG_WARNING, "Incomplete RFC 6381 codec string for mp4v\n");
 146         }
 147     } else if (!strcmp(str, "avc1")) {
 148         uint8_t *tmpbuf = NULL;
 149         uint8_t *extradata = codec->extradata;
 150         int extradata_size = codec->extradata_size;
 151         if (!extradata_size)
 152             return;
 153         if (extradata[0] != 1) {
 154             AVIOContext *pb;
 155             if (avio_open_dyn_buf(&pb) < 0)
 156                 return;
 157             if (ff_isom_write_avcc(pb, extradata, extradata_size) < 0) {
 158                 avio_close_dyn_buf(pb, &tmpbuf);
 159                 av_free(tmpbuf);
 160                 return;
 161             }
 162             extradata_size = avio_close_dyn_buf(pb, &extradata);
 163             tmpbuf = extradata;
 164         }
 165
 166         if (extradata_size >= 4)
 167             av_strlcatf(str, size, ".%02x%02x%02x",
 168                         extradata[1], extradata[2], extradata[3]);
 169         av_free(tmpbuf);
 170     }
 171 }
 172
 173 static void dash_free(AVFormatContext *s)
 174 {
 175     DASHContext *c = s->priv_data;
 176     int i, j;
 177     if (!c->streams)
 178         return;
 179     for (i = 0; i < s->nb_streams; i++) {
 180         OutputStream *os = &c->streams[i];
 181         if (os->ctx && os->ctx_inited)
 182             av_write_trailer(os->ctx);
 183         if (os->ctx && os->ctx->pb)
 184             av_free(os->ctx->pb);
 185         ffurl_close(os->out);
 186         os->out =  NULL;
 187         if (os->ctx)
 188             avformat_free_context(os->ctx);
 189         for (j = 0; j < os->nb_segments; j++)
 190             av_free(os->segments[j]);
 191         av_free(os->segments);
 192     }
 193     av_freep(&c->streams);
 194 }
 195
 196 static void output_segment_list(OutputStream *os, AVIOContext *out, DASHContext *c)
 197 {
 198     int i, start_index = 0, start_number = 1;
 199     if (c->window_size) {
 200         start_index  = FFMAX(os->nb_segments   - c->window_size, 0);
 201         start_number = FFMAX(os->segment_index - c->window_size, 1);
 202     }
 203
 204     if (c->use_template) {
 205         int timescale = c->use_timeline ? os->ctx->streams[0]->time_base.den : AV_TIME_BASE;
 206         avio_printf(out, "\t\t\t\t<SegmentTemplate timescale=\"%d\" ", timescale);
 207         if (!c->use_timeline)
 208             avio_printf(out, "duration=\"%d\" ", c->last_duration);
 209         avio_printf(out, "initialization=\"%s\" media=\"%s\" startNumber=\"%d\">\n", c->init_seg_name, c->media_seg_name, c->use_timeline ? start_number : 1);
 210         if (c->use_timeline) {
 211             avio_printf(out, "\t\t\t\t\t<SegmentTimeline>\n");
 212             for (i = start_index; i < os->nb_segments; ) {
 213                 Segment *seg = os->segments[i];
 214                 int repeat = 0;
 215                 avio_printf(out, "\t\t\t\t\t\t<S ");
 216                 if (i == start_index)
 217                     avio_printf(out, "t=\"%"PRId64"\" ", seg->time);
 218                 avio_printf(out, "d=\"%d\" ", seg->duration);
 219                 while (i + repeat + 1 < os->nb_segments && os->segments[i + repeat + 1]->duration == seg->duration)
 220                     repeat++;
 221                 if (repeat > 0)
 222                     avio_printf(out, "r=\"%d\" ", repeat);
 223                 avio_printf(out, "/>\n");
 224                 i += 1 + repeat;
 225             }
 226             avio_printf(out, "\t\t\t\t\t</SegmentTimeline>\n");
 227         }
 228         avio_printf(out, "\t\t\t\t</SegmentTemplate>\n");
 229     } else if (c->single_file) {
 230         avio_printf(out, "\t\t\t\t<BaseURL>%s</BaseURL>\n", os->initfile);
 231         avio_printf(out, "\t\t\t\t<SegmentList timescale=\"%d\" duration=\"%d\" startNumber=\"%d\">\n", AV_TIME_BASE, c->last_duration, start_number);
 232         avio_printf(out, "\t\t\t\t\t<Initialization range=\"%"PRId64"-%"PRId64"\" />\n", os->init_start_pos, os->init_start_pos + os->init_range_length - 1);
 233         for (i = start_index; i < os->nb_segments; i++) {
 234             Segment *seg = os->segments[i];
 235             avio_printf(out, "\t\t\t\t\t<SegmentURL mediaRange=\"%"PRId64"-%"PRId64"\" ", seg->start_pos, seg->start_pos + seg->range_length - 1);
 236             if (seg->index_length)
 237                 avio_printf(out, "indexRange=\"%"PRId64"-%"PRId64"\" ", seg->start_pos, seg->start_pos + seg->index_length - 1);
 238             avio_printf(out, "/>\n");
 239         }
 240         avio_printf(out, "\t\t\t\t</SegmentList>\n");
 241     } else {
 242         avio_printf(out, "\t\t\t\t<SegmentList timescale=\"%d\" duration=\"%d\" startNumber=\"%d\">\n", AV_TIME_BASE, c->last_duration, start_number);
 243         avio_printf(out, "\t\t\t\t\t<Initialization sourceURL=\"%s\" />\n", os->initfile);
 244         for (i = start_index; i < os->nb_segments; i++) {
 245             Segment *seg = os->segments[i];
 246             avio_printf(out, "\t\t\t\t\t<SegmentURL media=\"%s\" />\n", seg->file);
 247         }
 248         avio_printf(out, "\t\t\t\t</SegmentList>\n");
 249     }
 250 }
 251
 252 static DASHTmplId dash_read_tmpl_id(const char *identifier, char *format_tag,
 253                                     size_t format_tag_size, const char **ptr) {
 254     const char *next_ptr;
 255     DASHTmplId id_type = DASH_TMPL_ID_UNDEFINED;
 256
 257     if (av_strstart(identifier, "$$", &next_ptr)) {
 258         id_type = DASH_TMPL_ID_ESCAPE;
 259         *ptr = next_ptr;
 260     } else if (av_strstart(identifier, "$RepresentationID$", &next_ptr)) {
 261         id_type = DASH_TMPL_ID_REP_ID;
 262         // default to basic format, as $RepresentationID$ identifiers
 263         // are not allowed to have custom format-tags.
 264         av_strlcpy(format_tag, "%d", format_tag_size);
 265         *ptr = next_ptr;
 266     } else { // the following identifiers may have an explicit format_tag
 267         if (av_strstart(identifier, "$Number", &next_ptr))
 268             id_type = DASH_TMPL_ID_NUMBER;
 269         else if (av_strstart(identifier, "$Bandwidth", &next_ptr))
 270             id_type = DASH_TMPL_ID_BANDWIDTH;
 271         else if (av_strstart(identifier, "$Time", &next_ptr))
 272             id_type = DASH_TMPL_ID_TIME;
 273         else
 274             id_type = DASH_TMPL_ID_UNDEFINED;
 275
 276         // next parse the dash format-tag and generate a c-string format tag
 277         // (next_ptr now points at the first '%' at the beginning of the format-tag)
 278         if (id_type != DASH_TMPL_ID_UNDEFINED) {
 279             const char *number_format = DASH_TMPL_ID_TIME ? "lld" : "d";
 280             if (next_ptr[0] == '$') { // no dash format-tag
 281                 snprintf(format_tag, format_tag_size, "%%%s", number_format);
 282                 *ptr = &next_ptr[1];
 283             } else {
 284                 const char *width_ptr;
 285                 // only tolerate single-digit width-field (i.e. up to 9-digit width)
 286                 if (av_strstart(next_ptr, "%0", &width_ptr) &&
 287                     av_isdigit(width_ptr[0]) &&
 288                     av_strstart(&width_ptr[1], "d$", &next_ptr)) {
 289                     // yes, we're using a format tag to build format_tag.
 290                     snprintf(format_tag, format_tag_size, "%s%c%s", "%0", width_ptr[0], number_format);
 291                     *ptr = next_ptr;
 292                 } else {
 293                     av_log(NULL, AV_LOG_WARNING, "Failed to parse format-tag beginning with %s. Expected either a "
 294                                                  "closing '$' character or a format-string like '%%0[width]d', "
 295                                                  "where width must be a single digit\n", next_ptr);
 296                     id_type = DASH_TMPL_ID_UNDEFINED;
 297                 }
 298             }
 299         }
 300     }
 301     return id_type;
 302 }
 303
 304 static void dash_fill_tmpl_params(char *dst, size_t buffer_size,
 305                                   const char *template, int rep_id,
 306                                   int number, int bit_rate,
 307                                   int64_t time) {
 308     int dst_pos = 0;
 309     const char *t_cur = template;
 310     while (dst_pos < buffer_size - 1 && *t_cur) {
 311         char format_tag[7]; // May be "%d", "%0Xd", or "%0Xlld" (for $Time$), where X is in [0-9]
 312         int n = 0;
 313         DASHTmplId id_type;
 314         const char *t_next = strchr(t_cur, '$'); // copy over everything up to the first '$' character
 315         if (t_next) {
 316             int num_copy_bytes = FFMIN(t_next - t_cur, buffer_size - dst_pos - 1);
 317             av_strlcpy(&dst[dst_pos], t_cur, num_copy_bytes + 1);
 318             // advance
 319             dst_pos += num_copy_bytes;
 320             t_cur = t_next;
 321         } else { // no more DASH identifiers to substitute - just copy the rest over and break
 322             av_strlcpy(&dst[dst_pos], t_cur, buffer_size - dst_pos);
 323             break;
 324         }
 325
 326         if (dst_pos >= buffer_size - 1 || !*t_cur)
 327             break;
 328
 329         // t_cur is now pointing to a '$' character
 330         id_type = dash_read_tmpl_id(t_cur, format_tag, sizeof(format_tag), &t_next);
 331         switch (id_type) {
 332         case DASH_TMPL_ID_ESCAPE:
 333             av_strlcpy(&dst[dst_pos], "$", 2);
 334             n = 1;
 335             break;
 336         case DASH_TMPL_ID_REP_ID:
 337             n = snprintf(&dst[dst_pos], buffer_size - dst_pos, format_tag, rep_id);
 338             break;
 339         case DASH_TMPL_ID_NUMBER:
 340             n = snprintf(&dst[dst_pos], buffer_size - dst_pos, format_tag, number);
 341             break;
 342         case DASH_TMPL_ID_BANDWIDTH:
 343             n = snprintf(&dst[dst_pos], buffer_size - dst_pos, format_tag, bit_rate);
 344             break;
 345         case DASH_TMPL_ID_TIME:
 346             n = snprintf(&dst[dst_pos], buffer_size - dst_pos, format_tag, time);
 347             break;
 348         case DASH_TMPL_ID_UNDEFINED:
 349             // copy over one byte and advance
 350             av_strlcpy(&dst[dst_pos], t_cur, 2);
 351             n = 1;
 352             t_next = &t_cur[1];
 353             break;
 354         }
 355         // t_next points just past the processed identifier
 356         // n is the number of bytes that were attempted to be written to dst
 357         // (may have failed to write all because buffer_size).
 358
 359         // advance
 360         dst_pos += FFMIN(n, buffer_size - dst_pos - 1);
 361         t_cur = t_next;
 362     }
 363 }
 364
 365 static char *xmlescape(const char *str) {
 366     int outlen = strlen(str)*3/2 + 6;
 367     char *out = av_realloc(NULL, outlen + 1);
 368     int pos = 0;
 369     if (!out)
 370         return NULL;
 371     for (; *str; str++) {
 372         if (pos + 6 > outlen) {
 373             char *tmp;
 374             outlen = 2 * outlen + 6;
 375             tmp = av_realloc(out, outlen + 1);
 376             if (!tmp) {
 377                 av_free(out);
 378                 return NULL;
 379             }
 380             out = tmp;
 381         }
 382         if (*str == '&') {
 383             memcpy(&out[pos], "&amp;", 5);
 384             pos += 5;
 385         } else if (*str == '<') {
 386             memcpy(&out[pos], "&lt;", 4);
 387             pos += 4;
 388         } else if (*str == '>') {
 389             memcpy(&out[pos], "&gt;", 4);
 390             pos += 4;
 391         } else if (*str == '\'') {
 392             memcpy(&out[pos], "&apos;", 6);
 393             pos += 6;
 394         } else if (*str == '\"') {
 395             memcpy(&out[pos], "&quot;", 6);
 396             pos += 6;
 397         } else {
 398             out[pos++] = *str;
 399         }
 400     }
 401     out[pos] = '\0';
 402     return out;
 403 }
 404
 405 static void write_time(AVIOContext *out, int64_t time)
 406 {
 407     int seconds = time / AV_TIME_BASE;
 408     int fractions = time % AV_TIME_BASE;
 409     int minutes = seconds / 60;
 410     int hours = minutes / 60;
 411     seconds %= 60;
 412     minutes %= 60;
 413     avio_printf(out, "PT");
 414     if (hours)
 415         avio_printf(out, "%dH", hours);
 416     if (hours || minutes)
 417         avio_printf(out, "%dM", minutes);
 418     avio_printf(out, "%d.%dS", seconds, fractions / (AV_TIME_BASE / 10));
 419 }
 420
 421 static int write_manifest(AVFormatContext *s, int final)
 422 {
 423     DASHContext *c = s->priv_data;
 424     AVIOContext *out;
 425     char temp_filename[1024];
 426     int ret, i;
 427     AVDictionaryEntry *title = av_dict_get(s->metadata, "title", NULL, 0);
 428
 429     snprintf(temp_filename, sizeof(temp_filename), "%s.tmp", s->filename);
 430     ret = avio_open2(&out, temp_filename, AVIO_FLAG_WRITE, &s->interrupt_callback, NULL);
 431     if (ret < 0) {
 432         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Unable to open %s for writing\n", temp_filename);
 433         return ret;
 434     }
 435     avio_printf(out, "<?xml version=\"1.0\" encoding=\"utf-8\"?>\n");
 436     avio_printf(out, "<MPD xmlns:xsi=\"http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance\"\n"
 437                 "\txmlns=\"urn:mpeg:dash:schema:mpd:2011\"\n"
 438                 "\txmlns:xlink=\"http://www.w3.org/1999/xlink\"\n"
 439                 "\txsi:schemaLocation=\"urn:mpeg:DASH:schema:MPD:2011 http://standards.iso.org/ittf/PubliclyAvailableStandards/MPEG-DASH_schema_files/DASH-MPD.xsd\"\n"
 440                 "\tprofiles=\"urn:mpeg:dash:profile:isoff-live:2011\"\n"
 441                 "\ttype=\"%s\"\n", final ? "static" : "dynamic");
 442     if (final) {
 443         avio_printf(out, "\tmediaPresentationDuration=\"");
 444         write_time(out, c->total_duration);
 445         avio_printf(out, "\"\n");
 446     } else {
 447         int update_period = c->last_duration / AV_TIME_BASE;
 448         if (c->use_template && !c->use_timeline)
 449             update_period = 500;
 450         avio_printf(out, "\tminimumUpdatePeriod=\"PT%dS\"\n", update_period);
 451         avio_printf(out, "\tsuggestedPresentationDelay=\"PT%dS\"\n", c->last_duration / AV_TIME_BASE);
 452         if (!c->availability_start_time[0] && s->nb_streams > 0 && c->streams[0].nb_segments > 0) {
 453             time_t t = time(NULL);
 454             struct tm *ptm, tmbuf;
 455             ptm = gmtime_r(&t, &tmbuf);
 456             if (ptm) {
 457                 if (!strftime(c->availability_start_time, sizeof(c->availability_start_time),
 458                               "%Y-%m-%dT%H:%M:%S", ptm))
 459                     c->availability_start_time[0] = '\0';
 460             }
 461         }
 462         if (c->availability_start_time[0])
 463             avio_printf(out, "\tavailabilityStartTime=\"%s\"\n", c->availability_start_time);
 464         if (c->window_size && c->use_template) {
 465             avio_printf(out, "\ttimeShiftBufferDepth=\"");
 466             write_time(out, c->last_duration * c->window_size);
 467             avio_printf(out, "\"\n");
 468         }
 469     }
 470     avio_printf(out, "\tminBufferTime=\"");
 471     write_time(out, c->last_duration);
 472     avio_printf(out, "\">\n");
 473     avio_printf(out, "\t<ProgramInformation>\n");
 474     if (title) {
 475         char *escaped = xmlescape(title->value);
 476         avio_printf(out, "\t\t<Title>%s</Title>\n", escaped);
 477         av_free(escaped);
 478     }
 479     avio_printf(out, "\t</ProgramInformation>\n");
 480     if (c->window_size && s->nb_streams > 0 && c->streams[0].nb_segments > 0 && !c->use_template) {
 481         OutputStream *os = &c->streams[0];
 482         int start_index = FFMAX(os->nb_segments - c->window_size, 0);
 483         int64_t start_time = av_rescale_q(os->segments[start_index]->time, s->streams[0]->time_base, AV_TIME_BASE_Q);
 484         avio_printf(out, "\t<Period start=\"");
 485         write_time(out, start_time);
 486         avio_printf(out, "\">\n");
 487     } else {
 488         avio_printf(out, "\t<Period start=\"PT0.0S\">\n");
 489     }
 490
 491     if (c->has_video) {
 492         avio_printf(out, "\t\t<AdaptationSet id=\"video\" segmentAlignment=\"true\" bitstreamSwitching=\"true\">\n");
 493         for (i = 0; i < s->nb_streams; i++) {
 494             AVStream *st = s->streams[i];
 495             OutputStream *os = &c->streams[i];
 496             if (s->streams[i]->codec->codec_type != AVMEDIA_TYPE_VIDEO)
 497                 continue;
 498             avio_printf(out, "\t\t\t<Representation id=\"%d\" mimeType=\"video/mp4\" codecs=\"%s\"%s width=\"%d\" height=\"%d\">\n", i, os->codec_str, os->bandwidth_str, st->codec->width, st->codec->height);
 499             output_segment_list(&c->streams[i], out, c);
 500             avio_printf(out, "\t\t\t</Representation>\n");
 501         }
 502         avio_printf(out, "\t\t</AdaptationSet>\n");
 503     }
 504     if (c->has_audio) {
 505         avio_printf(out, "\t\t<AdaptationSet id=\"audio\" segmentAlignment=\"true\" bitstreamSwitching=\"true\">\n");
 506         for (i = 0; i < s->nb_streams; i++) {
 507             AVStream *st = s->streams[i];
 508             OutputStream *os = &c->streams[i];
 509             if (s->streams[i]->codec->codec_type != AVMEDIA_TYPE_AUDIO)
 510                 continue;
 511             avio_printf(out, "\t\t\t<Representation id=\"%d\" mimeType=\"audio/mp4\" codecs=\"%s\"%s audioSamplingRate=\"%d\">\n", i, os->codec_str, os->bandwidth_str, st->codec->sample_rate);
 512             avio_printf(out, "\t\t\t\t<AudioChannelConfiguration schemeIdUri=\"urn:mpeg:dash:23003:3:audio_channel_configuration:2011\" value=\"%d\" />\n", st->codec->channels);
 513             output_segment_list(&c->streams[i], out, c);
 514             avio_printf(out, "\t\t\t</Representation>\n");
 515         }
 516         avio_printf(out, "\t\t</AdaptationSet>\n");
 517     }
 518     avio_printf(out, "\t</Period>\n");
 519     avio_printf(out, "</MPD>\n");
 520     avio_flush(out);
 521     avio_close(out);
 522     return ff_rename(temp_filename, s->filename);
 523 }
 524
 525 static int dash_write_header(AVFormatContext *s)
 526 {
 527     DASHContext *c = s->priv_data;
 528     int ret = 0, i;
 529     AVOutputFormat *oformat;
 530     char *ptr;
 531     char basename[1024];
 532
 533     if (c->single_file_name)
 534         c->single_file = 1;
 535     if (c->single_file)
 536         c->use_template = 0;
 537
 538     av_strlcpy(c->dirname, s->filename, sizeof(c->dirname));
 539     ptr = strrchr(c->dirname, '/');
 540     if (ptr) {
 541         av_strlcpy(basename, &ptr[1], sizeof(basename));
 542         ptr[1] = '\0';
 543     } else {
 544         c->dirname[0] = '\0';
 545         av_strlcpy(basename, s->filename, sizeof(basename));
 546     }
 547
 548     ptr = strrchr(basename, '.');
 549     if (ptr)
 550         *ptr = '\0';
 551
 552     oformat = av_guess_format("mp4", NULL, NULL);
 553     if (!oformat) {
 554         ret = AVERROR_MUXER_NOT_FOUND;
 555         goto fail;
 556     }
 557
 558     c->streams = av_mallocz(sizeof(*c->streams) * s->nb_streams);
 559     if (!c->streams) {
 560         ret = AVERROR(ENOMEM);
 561         goto fail;
 562     }
 563
 564     for (i = 0; i < s->nb_streams; i++) {
 565         OutputStream *os = &c->streams[i];
 566         AVFormatContext *ctx;
 567         AVStream *st;
 568         AVDictionary *opts = NULL;
 569         char filename[1024];
 570
 571         os->bit_rate = s->streams[i]->codec->bit_rate;
 572         if (os->bit_rate) {
 573             snprintf(os->bandwidth_str, sizeof(os->bandwidth_str),
 574                      " bandwidth=\"%d\"", os->bit_rate);
 575         } else {
 576             int level = s->strict_std_compliance >= FF_COMPLIANCE_STRICT ?
 577                         AV_LOG_ERROR : AV_LOG_WARNING;
 578             av_log(s, level, "No bit rate set for stream %d\n", i);
 579             if (s->strict_std_compliance >= FF_COMPLIANCE_STRICT) {
 580                 ret = AVERROR(EINVAL);
 581                 goto fail;
 582             }
 583         }
 584
 585         ctx = avformat_alloc_context();
 586         if (!ctx) {
 587             ret = AVERROR(ENOMEM);
 588             goto fail;
 589         }
 590         os->ctx = ctx;
 591         ctx->oformat = oformat;
 592         ctx->interrupt_callback = s->interrupt_callback;
 593
 594         if (!(st = avformat_new_stream(ctx, NULL))) {
 595             ret = AVERROR(ENOMEM);
 596             goto fail;
 597         }
 598         avcodec_copy_context(st->codec, s->streams[i]->codec);
 599         st->sample_aspect_ratio = s->streams[i]->sample_aspect_ratio;
 600         st->time_base = s->streams[i]->time_base;
 601         ctx->avoid_negative_ts = s->avoid_negative_ts;
 602
 603         ctx->pb = avio_alloc_context(os->iobuf, sizeof(os->iobuf), AVIO_FLAG_WRITE, os, NULL, dash_write, NULL);
 604         if (!ctx->pb) {
 605             ret = AVERROR(ENOMEM);
 606             goto fail;
 607         }
 608
 609         if (c->single_file) {
 610             if (c->single_file_name)
 611                 dash_fill_tmpl_params(os->initfile, sizeof(os->initfile), c->single_file_name, i, 0, os->bit_rate, 0);
 612             else
 613                 snprintf(os->initfile, sizeof(os->initfile), "%s-stream%d.m4s", basename, i);
 614         } else {
 615             dash_fill_tmpl_params(os->initfile, sizeof(os->initfile), c->init_seg_name, i, 0, os->bit_rate, 0);
 616         }
 617         snprintf(filename, sizeof(filename), "%s%s", c->dirname, os->initfile);
 618         ret = ffurl_open(&os->out, filename, AVIO_FLAG_WRITE, &s->interrupt_callback, NULL);
 619         if (ret < 0)
 620             goto fail;
 621         os->init_start_pos = 0;
 622
 623         av_dict_set(&opts, "movflags", "frag_custom+dash", 0);
 624         if ((ret = avformat_write_header(ctx, &opts)) < 0) {
 625              goto fail;
 626         }
 627         os->ctx_inited = 1;
 628         avio_flush(ctx->pb);
 629         av_dict_free(&opts);
 630
 631         if (c->single_file) {
 632             os->init_range_length = avio_tell(ctx->pb);
 633         } else {
 634             ffurl_close(os->out);
 635             os->out = NULL;
 636         }
 637
 638         s->streams[i]->time_base = st->time_base;
 639         // If the muxer wants to shift timestamps, request to have them shifted
 640         // already before being handed to this muxer, so we don't have mismatches
 641         // between the MPD and the actual segments.
 642         s->avoid_negative_ts = ctx->avoid_negative_ts;
 643         if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO)
 644             c->has_video = 1;
 645         else if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO)
 646             c->has_audio = 1;
 647
 648         set_codec_str(s, os->ctx->streams[0]->codec, os->codec_str, sizeof(os->codec_str));
 649         os->first_dts = AV_NOPTS_VALUE;
 650         os->segment_index = 1;
 651     }
 652
 653     if (!c->has_video && c->min_seg_duration <= 0) {
 654         av_log(s, AV_LOG_WARNING, "no video stream and no min seg duration set\n");
 655         ret = AVERROR(EINVAL);
 656     }
 657     ret = write_manifest(s, 0);
 658
 659 fail:
 660     if (ret)
 661         dash_free(s);
 662     return ret;
 663 }
 664
 665 static int add_segment(OutputStream *os, const char *file,
 666                        int64_t time, int duration,
 667                        int64_t start_pos, int64_t range_length,
 668                        int64_t index_length)
 669 {
 670     int err;
 671     Segment *seg;
 672     if (os->nb_segments >= os->segments_size) {
 673         os->segments_size = (os->segments_size + 1) * 2;
 674         if ((err = av_reallocp(&os->segments, sizeof(*os->segments) *
 675                                os->segments_size)) < 0) {
 676             os->segments_size = 0;
 677             os->nb_segments = 0;
 678             return err;
 679         }
 680     }
 681     seg = av_mallocz(sizeof(*seg));
 682     if (!seg)
 683         return AVERROR(ENOMEM);
 684     av_strlcpy(seg->file, file, sizeof(seg->file));
 685     seg->time = time;
 686     seg->duration = duration;
 687     seg->start_pos = start_pos;
 688     seg->range_length = range_length;
 689     seg->index_length = index_length;
 690     os->segments[os->nb_segments++] = seg;
 691     os->segment_index++;
 692     return 0;
 693 }
 694
 695 static void write_styp(AVIOContext *pb)
 696 {
 697     avio_wb32(pb, 24);
 698     ffio_wfourcc(pb, "styp");
 699     ffio_wfourcc(pb, "msdh");
 700     avio_wb32(pb, 0); /* minor */
 701     ffio_wfourcc(pb, "msdh");
 702     ffio_wfourcc(pb, "msix");
 703 }
 704
 705 static void find_index_range(AVFormatContext *s, const char *dirname,
 706                              const char *filename, int64_t pos,
 707                              int *index_length)
 708 {
 709     char full_path[1024];
 710     uint8_t buf[8];
 711     URLContext *fd;
 712     int ret;
 713
 714     snprintf(full_path, sizeof(full_path), "%s%s", dirname, filename);
 715     ret = ffurl_open(&fd, full_path, AVIO_FLAG_READ, &s->interrupt_callback, NULL);
 716     if (ret < 0)
 717         return;
 718     if (ffurl_seek(fd, pos, SEEK_SET) != pos) {
 719         ffurl_close(fd);
 720         return;
 721     }
 722     ret = ffurl_read(fd, buf, 8);
 723     ffurl_close(fd);
 724     if (ret < 8)
 725         return;
 726     if (AV_RL32(&buf[4]) != MKTAG('s', 'i', 'd', 'x'))
 727         return;
 728     *index_length = AV_RB32(&buf[0]);
 729 }
 730
 731 static int dash_flush(AVFormatContext *s, int final, int stream)
 732 {
 733     DASHContext *c = s->priv_data;
 734     int i, ret = 0;
 735     int cur_flush_segment_index = 0;
 736     if (stream >= 0)
 737         cur_flush_segment_index = c->streams[stream].segment_index;
 738
 739     for (i = 0; i < s->nb_streams; i++) {
 740         OutputStream *os = &c->streams[i];
 741         char filename[1024] = "", full_path[1024], temp_path[1024];
 742         int64_t start_pos = avio_tell(os->ctx->pb);
 743         int range_length, index_length = 0;
 744
 745         if (!os->packets_written)
 746             continue;
 747
 748         // Flush the single stream that got a keyframe right now.
 749         // Flush all audio streams as well, in sync with video keyframes,
 750         // but not the other video streams.
 751         if (stream >= 0 && i != stream) {
 752             if (s->streams[i]->codec->codec_type != AVMEDIA_TYPE_AUDIO)
 753                 continue;
 754             // Make sure we don't flush audio streams multiple times, when
 755             // all video streams are flushed one at a time.
 756             if (c->has_video && os->segment_index > cur_flush_segment_index)
 757                 continue;
 758         }
 759
 760         if (!c->single_file) {
 761             dash_fill_tmpl_params(filename, sizeof(filename), c->media_seg_name, i, os->segment_index, os->bit_rate, os->start_dts);
 762             snprintf(full_path, sizeof(full_path), "%s%s", c->dirname, filename);
 763             snprintf(temp_path, sizeof(temp_path), "%s.tmp", full_path);
 764             ret = ffurl_open(&os->out, temp_path, AVIO_FLAG_WRITE, &s->interrupt_callback, NULL);
 765             if (ret < 0)
 766                 break;
 767             write_styp(os->ctx->pb);
 768         }
 769         av_write_frame(os->ctx, NULL);
 770         avio_flush(os->ctx->pb);
 771         os->packets_written = 0;
 772
 773         range_length = avio_tell(os->ctx->pb) - start_pos;
 774         if (c->single_file) {
 775             find_index_range(s, c->dirname, os->initfile, start_pos, &index_length);
 776         } else {
 777             ffurl_close(os->out);
 778             os->out = NULL;
 779             ret = ff_rename(temp_path, full_path);
 780             if (ret < 0)
 781                 break;
 782         }
 783         add_segment(os, filename, os->start_dts, os->end_dts - os->start_dts, start_pos, range_length, index_length);
 784     }
 785
 786     if (c->window_size || (final && c->remove_at_exit)) {
 787         for (i = 0; i < s->nb_streams; i++) {
 788             OutputStream *os = &c->streams[i];
 789             int j;
 790             int remove = os->nb_segments - c->window_size - c->extra_window_size;
 791             if (final && c->remove_at_exit)
 792                 remove = os->nb_segments;
 793             if (remove > 0) {
 794                 for (j = 0; j < remove; j++) {
 795                     char filename[1024];
 796                     snprintf(filename, sizeof(filename), "%s%s", c->dirname, os->segments[j]->file);
 797                     unlink(filename);
 798                     av_free(os->segments[j]);
 799                 }
 800                 os->nb_segments -= remove;
 801                 memmove(os->segments, os->segments + remove, os->nb_segments * sizeof(*os->segments));
 802             }
 803         }
 804     }
 805
 806     if (ret >= 0)
 807         ret = write_manifest(s, final);
 808     return ret;
 809 }
 810
 811 static int dash_write_packet(AVFormatContext *s, AVPacket *pkt)
 812 {
 813     DASHContext *c = s->priv_data;
 814     AVStream *st = s->streams[pkt->stream_index];
 815     OutputStream *os = &c->streams[pkt->stream_index];
 816     int64_t seg_end_duration = (os->segment_index) * (int64_t) c->min_seg_duration;
 817     int ret;
 818
 819     // If forcing the stream to start at 0, the mp4 muxer will set the start
 820     // timestamps to 0. Do the same here, to avoid mismatches in duration/timestamps.
 821     if (os->first_dts == AV_NOPTS_VALUE &&
 822         s->avoid_negative_ts == AVFMT_AVOID_NEG_TS_MAKE_ZERO) {
 823         pkt->pts -= pkt->dts;
 824         pkt->dts  = 0;
 825     }
 826
 827     if (os->first_dts == AV_NOPTS_VALUE)
 828         os->first_dts = pkt->dts;
 829
 830     if ((!c->has_video || st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO) &&
 831         pkt->flags & AV_PKT_FLAG_KEY && os->packets_written &&
 832         av_compare_ts(pkt->dts - os->first_dts, st->time_base,
 833                       seg_end_duration, AV_TIME_BASE_Q) >= 0) {
 834         int64_t prev_duration = c->last_duration;
 835
 836         c->last_duration = av_rescale_q(pkt->dts - os->start_dts,
 837                                         st->time_base,
 838                                         AV_TIME_BASE_Q);
 839         c->total_duration = av_rescale_q(pkt->dts - os->first_dts,
 840                                          st->time_base,
 841                                          AV_TIME_BASE_Q);
 842
 843         if ((!c->use_timeline || !c->use_template) && prev_duration) {
 844             if (c->last_duration < prev_duration*9/10 ||
 845                 c->last_duration > prev_duration*11/10) {
 846                 av_log(s, AV_LOG_WARNING,
 847                        "Segment durations differ too much, enable use_timeline "
 848                        "and use_template, or keep a stricter keyframe interval\n");
 849             }
 850         }
 851
 852         if ((ret = dash_flush(s, 0, pkt->stream_index)) < 0)
 853             return ret;
 854     }
 855
 856     if (!os->packets_written)
 857         os->start_dts = pkt->dts;
 858     os->end_dts = pkt->dts + pkt->duration;
 859     os->packets_written++;
 860     return ff_write_chained(os->ctx, 0, pkt, s);
 861 }
 862
 863 static int dash_write_trailer(AVFormatContext *s)
 864 {
 865     DASHContext *c = s->priv_data;
 866
 867     if (s->nb_streams > 0) {
 868         OutputStream *os = &c->streams[0];
 869         // If no segments have been written so far, try to do a crude
 870         // guess of the segment duration
 871         if (!c->last_duration)
 872             c->last_duration = av_rescale_q(os->end_dts - os->start_dts,
 873                                             s->streams[0]->time_base,
 874                                             AV_TIME_BASE_Q);
 875         c->total_duration = av_rescale_q(os->end_dts - os->first_dts,
 876                                          s->streams[0]->time_base,
 877                                          AV_TIME_BASE_Q);
 878     }
 879     dash_flush(s, 1, -1);
 880
 881     if (c->remove_at_exit) {
 882         char filename[1024];
 883         int i;
 884         for (i = 0; i < s->nb_streams; i++) {
 885             OutputStream *os = &c->streams[i];
 886             snprintf(filename, sizeof(filename), "%s%s", c->dirname, os->initfile);
 887             unlink(filename);
 888         }
 889         unlink(s->filename);
 890     }
 891
 892     dash_free(s);
 893     return 0;
 894 }
 895
 896 #define OFFSET(x) offsetof(DASHContext, x)
 897 #define E AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM
 898 static const AVOption options[] = {
 899     { "window_size", "number of segments kept in the manifest", OFFSET(window_size), AV_OPT_TYPE_INT, { .i64 = 0 }, 0, INT_MAX, E },
 900     { "extra_window_size", "number of segments kept outside of the manifest before removing from disk", OFFSET(extra_window_size), AV_OPT_TYPE_INT, { .i64 = 5 }, 0, INT_MAX, E },
 901     { "min_seg_duration", "minimum segment duration (in microseconds)", OFFSET(min_seg_duration), AV_OPT_TYPE_INT64, { .i64 = 5000000 }, 0, INT_MAX, E },
 902     { "remove_at_exit", "remove all segments when finished", OFFSET(remove_at_exit), AV_OPT_TYPE_INT, { .i64 = 0 }, 0, 1, E },
 903     { "use_template", "Use SegmentTemplate instead of SegmentList", OFFSET(use_template), AV_OPT_TYPE_INT, { .i64 = 1 }, 0, 1, E },
 904     { "use_timeline", "Use SegmentTimeline in SegmentTemplate", OFFSET(use_timeline), AV_OPT_TYPE_INT, { .i64 = 1 }, 0, 1, E },
 905     { "single_file", "Store all segments in one file, accessed using byte ranges", OFFSET(single_file), AV_OPT_TYPE_INT, { .i64 = 0 }, 0, 1, E },
 906     { "single_file_name", "DASH-templated name to be used for baseURL. Implies storing all segments in one file, accessed using byte ranges", OFFSET(single_file_name), AV_OPT_TYPE_STRING, { .str = NULL }, 0, 0, E },
 907     { "init_seg_name", "DASH-templated name to used for the initialization segment", OFFSET(init_seg_name), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str = "init-stream$RepresentationID$.m4s"},  0, 0, E },
 908     { "media_seg_name", "DASH-templated name to used for the media segments", OFFSET(media_seg_name), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str = "chunk-stream$RepresentationID$-$Number%05d$.m4s"},  0, 0, E },
 909     { NULL },
 910 };
 911
 912 static const AVClass dash_class = {
 913     .class_name = "dash muxer",
 914     .item_name  = av_default_item_name,
 915     .option     = options,
 916     .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
 917 };
 918
 919 AVOutputFormat ff_dash_muxer = {
 920     .name           = "dash",
 921     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("DASH Muxer"),
 922     .priv_data_size = sizeof(DASHContext),
 923     .audio_codec    = AV_CODEC_ID_AAC,
 924     .video_codec    = AV_CODEC_ID_H264,
 925     .flags          = AVFMT_GLOBALHEADER | AVFMT_NOFILE | AVFMT_TS_NEGATIVE,
 926     .write_header   = dash_write_header,
 927     .write_packet   = dash_write_packet,
 928     .write_trailer  = dash_write_trailer,
 929     .codec_tag      = (const AVCodecTag* const []){ ff_mp4_obj_type, 0 },
 930     .priv_class     = &dash_class,
 931 };