git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - 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 <stdint.h>
  23
  24 #include "avc.h"
  25 #include "hevc.h"
  26 #include "avformat.h"
  27 #include "avio_internal.h"
  28 #include "avlanguage.h"
  29 #include "flacenc.h"
  30 #include "internal.h"
  31 #include "isom.h"
  32 #include "matroska.h"
  33 #include "riff.h"
  34 #include "subtitles.h"
  35 #include "vorbiscomment.h"
  36 #include "wv.h"
  37
  38 #include "libavutil/avstring.h"
  39 #include "libavutil/channel_layout.h"
  40 #include "libavutil/dict.h"
  41 #include "libavutil/intfloat.h"
  42 #include "libavutil/intreadwrite.h"
  43 #include "libavutil/lfg.h"
  44 #include "libavutil/mathematics.h"
  45 #include "libavutil/opt.h"
  46 #include "libavutil/random_seed.h"
  47 #include "libavutil/samplefmt.h"
  48 #include "libavutil/sha.h"
  49 #include "libavutil/stereo3d.h"
  50
  51 #include "libavcodec/xiph.h"
  52 #include "libavcodec/mpeg4audio.h"
  53 #include "libavcodec/internal.h"
  54
  55 typedef struct ebml_master {
  56     int64_t         pos;                ///< absolute offset in the file where the master's elements start
  57     int             sizebytes;          ///< how many bytes were reserved for the size
  58 } ebml_master;
  59
  60 typedef struct mkv_seekhead_entry {
  61     unsigned int    elementid;
  62     uint64_t        segmentpos;
  63 } mkv_seekhead_entry;
  64
  65 typedef struct mkv_seekhead {
  66     int64_t                 filepos;
  67     int64_t                 segment_offset;     ///< the file offset to the beginning of the segment
  68     int                     reserved_size;      ///< -1 if appending to file
  69     int                     max_entries;
  70     mkv_seekhead_entry      *entries;
  71     int                     num_entries;
  72 } mkv_seekhead;
  73
  74 typedef struct {
  75     uint64_t        pts;
  76     int             stream_idx;
  77     int             tracknum;
  78     int64_t         cluster_pos;        ///< file offset of the cluster containing the block
  79     int64_t         relative_pos;       ///< relative offset from the position of the cluster containing the block
  80     int64_t         duration;           ///< duration of the block according to time base
  81 } mkv_cuepoint;
  82
  83 typedef struct {
  84     int64_t         segment_offset;
  85     mkv_cuepoint    *entries;
  86     int             num_entries;
  87 } mkv_cues;
  88
  89 typedef struct {
  90     int             write_dts;
  91     int             has_cue;
  92     int64_t         ts_offset;
  93 } mkv_track;
  94
  95 #define MODE_MATROSKAv2 0x01
  96 #define MODE_WEBM       0x02
  97
  98 typedef struct MatroskaMuxContext {
  99     const AVClass  *class;
 100     int             mode;
 101     AVIOContext   *dyn_bc;
 102     ebml_master     segment;
 103     int64_t         segment_offset;
 104     ebml_master     cluster;
 105     int64_t         cluster_pos;        ///< file offset of the current cluster
 106     int64_t         cluster_pts;
 107     int64_t         duration_offset;
 108     int64_t         duration;
 109     mkv_seekhead    *main_seekhead;
 110     mkv_cues        *cues;
 111     mkv_track       *tracks;
 112
 113     AVPacket        cur_audio_pkt;
 114
 115     int have_attachments;
 116
 117     int reserve_cues_space;
 118     int cluster_size_limit;
 119     int64_t cues_pos;
 120     int64_t cluster_time_limit;
 121     int is_dash;
 122     int dash_track_number;
 123
 124     uint32_t chapter_id_offset;
 125     int wrote_chapters;
 126 } MatroskaMuxContext;
 127
 128
 129 /** 2 bytes * 3 for EBML IDs, 3 1-byte EBML lengths, 8 bytes for 64 bit
 130  * offset, 4 bytes for target EBML ID */
 131 #define MAX_SEEKENTRY_SIZE 21
 132
 133 /** per-cuepoint-track - 5 1-byte EBML IDs, 5 1-byte EBML sizes, 4
 134  * 8-byte uint max */
 135 #define MAX_CUETRACKPOS_SIZE 42
 136
 137 /** per-cuepoint - 2 1-byte EBML IDs, 2 1-byte EBML sizes, 8-byte uint max */
 138 #define MAX_CUEPOINT_SIZE(num_tracks) 12 + MAX_CUETRACKPOS_SIZE * num_tracks
 139
 140 /** Seek preroll value for opus */
 141 #define OPUS_SEEK_PREROLL 80000000
 142
 143 static int ebml_id_size(unsigned int id)
 144 {
 145     return (av_log2(id + 1) - 1) / 7 + 1;
 146 }
 147
 148 static void put_ebml_id(AVIOContext *pb, unsigned int id)
 149 {
 150     int i = ebml_id_size(id);
 151     while (i--)
 152         avio_w8(pb, (uint8_t)(id >> (i * 8)));
 153 }
 154
 155 /**
 156  * Write an EBML size meaning "unknown size".
 157  *
 158  * @param bytes The number of bytes the size should occupy (maximum: 8).
 159  */
 160 static void put_ebml_size_unknown(AVIOContext *pb, int bytes)
 161 {
 162     av_assert0(bytes <= 8);
 163     avio_w8(pb, 0x1ff >> bytes);
 164     ffio_fill(pb, 0xff, bytes - 1);
 165 }
 166
 167 /**
 168  * Calculate how many bytes are needed to represent a given number in EBML.
 169  */
 170 static int ebml_num_size(uint64_t num)
 171 {
 172     int bytes = 1;
 173     while ((num + 1) >> bytes * 7)
 174         bytes++;
 175     return bytes;
 176 }
 177
 178 /**
 179  * Write a number in EBML variable length format.
 180  *
 181  * @param bytes The number of bytes that need to be used to write the number.
 182  *              If zero, any number of bytes can be used.
 183  */
 184 static void put_ebml_num(AVIOContext *pb, uint64_t num, int bytes)
 185 {
 186     int i, needed_bytes = ebml_num_size(num);
 187
 188     // sizes larger than this are currently undefined in EBML
 189     av_assert0(num < (1ULL << 56) - 1);
 190
 191     if (bytes == 0)
 192         // don't care how many bytes are used, so use the min
 193         bytes = needed_bytes;
 194     // the bytes needed to write the given size would exceed the bytes
 195     // that we need to use, so write unknown size. This shouldn't happen.
 196     av_assert0(bytes >= needed_bytes);
 197
 198     num |= 1ULL << bytes * 7;
 199     for (i = bytes - 1; i >= 0; i--)
 200         avio_w8(pb, (uint8_t)(num >> i * 8));
 201 }
 202
 203 static void put_ebml_uint(AVIOContext *pb, unsigned int elementid, uint64_t val)
 204 {
 205     int i, bytes = 1;
 206     uint64_t tmp = val;
 207     while (tmp >>= 8)
 208         bytes++;
 209
 210     put_ebml_id(pb, elementid);
 211     put_ebml_num(pb, bytes, 0);
 212     for (i = bytes - 1; i >= 0; i--)
 213         avio_w8(pb, (uint8_t)(val >> i * 8));
 214 }
 215
 216 static void put_ebml_sint(AVIOContext *pb, unsigned int elementid, int64_t val)
 217 {
 218     int i, bytes = 1;
 219     uint64_t tmp = 2*(val < 0 ? val^-1 : val);
 220
 221     while (tmp>>=8) bytes++;
 222
 223     put_ebml_id(pb, elementid);
 224     put_ebml_num(pb, bytes, 0);
 225     for (i = bytes - 1; i >= 0; i--)
 226         avio_w8(pb, (uint8_t)(val >> i * 8));
 227 }
 228
 229 static void put_ebml_float(AVIOContext *pb, unsigned int elementid, double val)
 230 {
 231     put_ebml_id(pb, elementid);
 232     put_ebml_num(pb, 8, 0);
 233     avio_wb64(pb, av_double2int(val));
 234 }
 235
 236 static void put_ebml_binary(AVIOContext *pb, unsigned int elementid,
 237                             const void *buf, int size)
 238 {
 239     put_ebml_id(pb, elementid);
 240     put_ebml_num(pb, size, 0);
 241     avio_write(pb, buf, size);
 242 }
 243
 244 static void put_ebml_string(AVIOContext *pb, unsigned int elementid,
 245                             const char *str)
 246 {
 247     put_ebml_binary(pb, elementid, str, strlen(str));
 248 }
 249
 250 /**
 251  * Write a void element of a given size. Useful for reserving space in
 252  * the file to be written to later.
 253  *
 254  * @param size The number of bytes to reserve, which must be at least 2.
 255  */
 256 static void put_ebml_void(AVIOContext *pb, uint64_t size)
 257 {
 258     int64_t currentpos = avio_tell(pb);
 259
 260     av_assert0(size >= 2);
 261
 262     put_ebml_id(pb, EBML_ID_VOID);
 263     // we need to subtract the length needed to store the size from the
 264     // size we need to reserve so 2 cases, we use 8 bytes to store the
 265     // size if possible, 1 byte otherwise
 266     if (size < 10)
 267         put_ebml_num(pb, size - 1, 0);
 268     else
 269         put_ebml_num(pb, size - 9, 8);
 270     ffio_fill(pb, 0, currentpos + size - avio_tell(pb));
 271 }
 272
 273 static ebml_master start_ebml_master(AVIOContext *pb, unsigned int elementid,
 274                                      uint64_t expectedsize)
 275 {
 276     int bytes = expectedsize ? ebml_num_size(expectedsize) : 8;
 277     put_ebml_id(pb, elementid);
 278     put_ebml_size_unknown(pb, bytes);
 279     return (ebml_master) {avio_tell(pb), bytes };
 280 }
 281
 282 static void end_ebml_master(AVIOContext *pb, ebml_master master)
 283 {
 284     int64_t pos = avio_tell(pb);
 285
 286     if (avio_seek(pb, master.pos - master.sizebytes, SEEK_SET) < 0)
 287         return;
 288     put_ebml_num(pb, pos - master.pos, master.sizebytes);
 289     avio_seek(pb, pos, SEEK_SET);
 290 }
 291
 292 static void put_xiph_size(AVIOContext *pb, int size)
 293 {
 294     ffio_fill(pb, 255, size / 255);
 295     avio_w8(pb, size % 255);
 296 }
 297
 298 /**
 299  * Initialize a mkv_seekhead element to be ready to index level 1 Matroska
 300  * elements. If a maximum number of elements is specified, enough space
 301  * will be reserved at the current file location to write a seek head of
 302  * that size.
 303  *
 304  * @param segment_offset The absolute offset to the position in the file
 305  *                       where the segment begins.
 306  * @param numelements The maximum number of elements that will be indexed
 307  *                    by this seek head, 0 if unlimited.
 308  */
 309 static mkv_seekhead *mkv_start_seekhead(AVIOContext *pb, int64_t segment_offset,
 310                                         int numelements)
 311 {
 312     mkv_seekhead *new_seekhead = av_mallocz(sizeof(mkv_seekhead));
 313     if (!new_seekhead)
 314         return NULL;
 315
 316     new_seekhead->segment_offset = segment_offset;
 317
 318     if (numelements > 0) {
 319         new_seekhead->filepos = avio_tell(pb);
 320         // 21 bytes max for a seek entry, 10 bytes max for the SeekHead ID
 321         // and size, and 3 bytes to guarantee that an EBML void element
 322         // will fit afterwards
 323         new_seekhead->reserved_size = numelements * MAX_SEEKENTRY_SIZE + 13;
 324         new_seekhead->max_entries   = numelements;
 325         put_ebml_void(pb, new_seekhead->reserved_size);
 326     }
 327     return new_seekhead;
 328 }
 329
 330 static int mkv_add_seekhead_entry(mkv_seekhead *seekhead, unsigned int elementid, uint64_t filepos)
 331 {
 332     mkv_seekhead_entry *entries = seekhead->entries;
 333
 334     // don't store more elements than we reserved space for
 335     if (seekhead->max_entries > 0 && seekhead->max_entries <= seekhead->num_entries)
 336         return -1;
 337
 338     entries = av_realloc_array(entries, seekhead->num_entries + 1, sizeof(mkv_seekhead_entry));
 339     if (!entries)
 340         return AVERROR(ENOMEM);
 341     seekhead->entries = entries;
 342
 343     seekhead->entries[seekhead->num_entries].elementid    = elementid;
 344     seekhead->entries[seekhead->num_entries++].segmentpos = filepos - seekhead->segment_offset;
 345
 346     return 0;
 347 }
 348
 349 /**
 350  * Write the seek head to the file and free it. If a maximum number of
 351  * elements was specified to mkv_start_seekhead(), the seek head will
 352  * be written at the location reserved for it. Otherwise, it is written
 353  * at the current location in the file.
 354  *
 355  * @return The file offset where the seekhead was written,
 356  * -1 if an error occurred.
 357  */
 358 static int64_t mkv_write_seekhead(AVIOContext *pb, mkv_seekhead *seekhead)
 359 {
 360     ebml_master metaseek, seekentry;
 361     int64_t currentpos;
 362     int i;
 363
 364     currentpos = avio_tell(pb);
 365
 366     if (seekhead->reserved_size > 0) {
 367         if (avio_seek(pb, seekhead->filepos, SEEK_SET) < 0) {
 368             currentpos = -1;
 369             goto fail;
 370         }
 371     }
 372
 373     metaseek = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_SEEKHEAD, seekhead->reserved_size);
 374     for (i = 0; i < seekhead->num_entries; i++) {
 375         mkv_seekhead_entry *entry = &seekhead->entries[i];
 376
 377         seekentry = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_SEEKENTRY, MAX_SEEKENTRY_SIZE);
 378
 379         put_ebml_id(pb, MATROSKA_ID_SEEKID);
 380         put_ebml_num(pb, ebml_id_size(entry->elementid), 0);
 381         put_ebml_id(pb, entry->elementid);
 382
 383         put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_SEEKPOSITION, entry->segmentpos);
 384         end_ebml_master(pb, seekentry);
 385     }
 386     end_ebml_master(pb, metaseek);
 387
 388     if (seekhead->reserved_size > 0) {
 389         uint64_t remaining = seekhead->filepos + seekhead->reserved_size - avio_tell(pb);
 390         put_ebml_void(pb, remaining);
 391         avio_seek(pb, currentpos, SEEK_SET);
 392
 393         currentpos = seekhead->filepos;
 394     }
 395 fail:
 396     av_freep(&seekhead->entries);
 397     av_free(seekhead);
 398
 399     return currentpos;
 400 }
 401
 402 static mkv_cues *mkv_start_cues(int64_t segment_offset)
 403 {
 404     mkv_cues *cues = av_mallocz(sizeof(mkv_cues));
 405     if (!cues)
 406         return NULL;
 407
 408     cues->segment_offset = segment_offset;
 409     return cues;
 410 }
 411
 412 static int mkv_add_cuepoint(mkv_cues *cues, int stream, int tracknum, int64_t ts,
 413                             int64_t cluster_pos, int64_t relative_pos, int64_t duration)
 414 {
 415     mkv_cuepoint *entries = cues->entries;
 416
 417     if (ts < 0)
 418         return 0;
 419
 420     entries = av_realloc_array(entries, cues->num_entries + 1, sizeof(mkv_cuepoint));
 421     if (!entries)
 422         return AVERROR(ENOMEM);
 423     cues->entries = entries;
 424
 425     cues->entries[cues->num_entries].pts           = ts;
 426     cues->entries[cues->num_entries].stream_idx    = stream;
 427     cues->entries[cues->num_entries].tracknum      = tracknum;
 428     cues->entries[cues->num_entries].cluster_pos   = cluster_pos - cues->segment_offset;
 429     cues->entries[cues->num_entries].relative_pos  = relative_pos;
 430     cues->entries[cues->num_entries++].duration    = duration;
 431
 432     return 0;
 433 }
 434
 435 static int64_t mkv_write_cues(AVFormatContext *s, mkv_cues *cues, mkv_track *tracks, int num_tracks)
 436 {
 437     AVIOContext *pb = s->pb;
 438     ebml_master cues_element;
 439     int64_t currentpos;
 440     int i, j;
 441
 442     currentpos = avio_tell(pb);
 443     cues_element = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_CUES, 0);
 444
 445     for (i = 0; i < cues->num_entries; i++) {
 446         ebml_master cuepoint, track_positions;
 447         mkv_cuepoint *entry = &cues->entries[i];
 448         uint64_t pts = entry->pts;
 449         int ctp_nb = 0;
 450
 451         // Calculate the number of entries, so we know the element size
 452         for (j = 0; j < num_tracks; j++)
 453             tracks[j].has_cue = 0;
 454         for (j = 0; j < cues->num_entries - i && entry[j].pts == pts; j++) {
 455             int tracknum = entry[j].stream_idx;
 456             av_assert0(tracknum>=0 && tracknum<num_tracks);
 457             if (tracks[tracknum].has_cue && s->streams[tracknum]->codec->codec_type != AVMEDIA_TYPE_SUBTITLE)
 458                 continue;
 459             tracks[tracknum].has_cue = 1;
 460             ctp_nb ++;
 461         }
 462
 463         cuepoint = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_POINTENTRY, MAX_CUEPOINT_SIZE(ctp_nb));
 464         put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_CUETIME, pts);
 465
 466         // put all the entries from different tracks that have the exact same
 467         // timestamp into the same CuePoint
 468         for (j = 0; j < num_tracks; j++)
 469             tracks[j].has_cue = 0;
 470         for (j = 0; j < cues->num_entries - i && entry[j].pts == pts; j++) {
 471             int tracknum = entry[j].stream_idx;
 472             av_assert0(tracknum>=0 && tracknum<num_tracks);
 473             if (tracks[tracknum].has_cue && s->streams[tracknum]->codec->codec_type != AVMEDIA_TYPE_SUBTITLE)
 474                 continue;
 475             tracks[tracknum].has_cue = 1;
 476             track_positions = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_CUETRACKPOSITION, MAX_CUETRACKPOS_SIZE);
 477             put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_CUETRACK           , entry[j].tracknum   );
 478             put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_CUECLUSTERPOSITION , entry[j].cluster_pos);
 479             put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_CUERELATIVEPOSITION, entry[j].relative_pos);
 480             if (entry[j].duration != -1)
 481                 put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_CUEDURATION    , entry[j].duration);
 482             end_ebml_master(pb, track_positions);
 483         }
 484         i += j - 1;
 485         end_ebml_master(pb, cuepoint);
 486     }
 487     end_ebml_master(pb, cues_element);
 488
 489     return currentpos;
 490 }
 491
 492 static int put_xiph_codecpriv(AVFormatContext *s, AVIOContext *pb, AVCodecContext *codec)
 493 {
 494     uint8_t *header_start[3];
 495     int header_len[3];
 496     int first_header_size;
 497     int j;
 498
 499     if (codec->codec_id == AV_CODEC_ID_VORBIS)
 500         first_header_size = 30;
 501     else
 502         first_header_size = 42;
 503
 504     if (avpriv_split_xiph_headers(codec->extradata, codec->extradata_size,
 505                               first_header_size, header_start, header_len) < 0) {
 506         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Extradata corrupt.\n");
 507         return -1;
 508     }
 509
 510     avio_w8(pb, 2);                    // number packets - 1
 511     for (j = 0; j < 2; j++) {
 512         put_xiph_size(pb, header_len[j]);
 513     }
 514     for (j = 0; j < 3; j++)
 515         avio_write(pb, header_start[j], header_len[j]);
 516
 517     return 0;
 518 }
 519
 520 static int put_wv_codecpriv(AVIOContext *pb, AVCodecContext *codec)
 521 {
 522     if (codec->extradata && codec->extradata_size == 2)
 523         avio_write(pb, codec->extradata, 2);
 524     else
 525         avio_wl16(pb, 0x403); // fallback to the version mentioned in matroska specs
 526     return 0;
 527 }
 528
 529 static int put_flac_codecpriv(AVFormatContext *s,
 530                               AVIOContext *pb, AVCodecContext *codec)
 531 {
 532     int write_comment = (codec->channel_layout &&
 533                          !(codec->channel_layout & ~0x3ffffULL) &&
 534                          !ff_flac_is_native_layout(codec->channel_layout));
 535     int ret = ff_flac_write_header(pb, codec->extradata, codec->extradata_size,
 536                                    !write_comment);
 537
 538     if (ret < 0)
 539         return ret;
 540
 541     if (write_comment) {
 542         const char *vendor = (s->flags & AVFMT_FLAG_BITEXACT) ?
 543                              "Lavf" : LIBAVFORMAT_IDENT;
 544         AVDictionary *dict = NULL;
 545         uint8_t buf[32], *data, *p;
 546         int len;
 547
 548         snprintf(buf, sizeof(buf), "0x%"PRIx64, codec->channel_layout);
 549         av_dict_set(&dict, "WAVEFORMATEXTENSIBLE_CHANNEL_MASK", buf, 0);
 550
 551         len = ff_vorbiscomment_length(dict, vendor);
 552         data = av_malloc(len + 4);
 553         if (!data) {
 554             av_dict_free(&dict);
 555             return AVERROR(ENOMEM);
 556         }
 557
 558         data[0] = 0x84;
 559         AV_WB24(data + 1, len);
 560
 561         p = data + 4;
 562         ff_vorbiscomment_write(&p, &dict, vendor);
 563
 564         avio_write(pb, data, len + 4);
 565
 566         av_freep(&data);
 567         av_dict_free(&dict);
 568     }
 569
 570     return 0;
 571 }
 572
 573 static void get_aac_sample_rates(AVFormatContext *s, AVCodecContext *codec,
 574                                  int *sample_rate, int *output_sample_rate)
 575 {
 576     MPEG4AudioConfig mp4ac;
 577
 578     if (avpriv_mpeg4audio_get_config(&mp4ac, codec->extradata,
 579                                      codec->extradata_size * 8, 1) < 0) {
 580         av_log(s, AV_LOG_WARNING,
 581                "Error parsing AAC extradata, unable to determine samplerate.\n");
 582         return;
 583     }
 584
 585     *sample_rate        = mp4ac.sample_rate;
 586     *output_sample_rate = mp4ac.ext_sample_rate;
 587 }
 588
 589 static int mkv_write_native_codecprivate(AVFormatContext *s,
 590                                          AVCodecContext *codec,
 591                                          AVIOContext *dyn_cp)
 592 {
 593     switch (codec->codec_id) {
 594     case AV_CODEC_ID_VORBIS:
 595     case AV_CODEC_ID_THEORA:
 596         return put_xiph_codecpriv(s, dyn_cp, codec);
 597     case AV_CODEC_ID_FLAC:
 598         return put_flac_codecpriv(s, dyn_cp, codec);
 599     case AV_CODEC_ID_WAVPACK:
 600         return put_wv_codecpriv(dyn_cp, codec);
 601     case AV_CODEC_ID_H264:
 602         return ff_isom_write_avcc(dyn_cp, codec->extradata,
 603                                   codec->extradata_size);
 604     case AV_CODEC_ID_HEVC:
 605         return ff_isom_write_hvcc(dyn_cp, codec->extradata,
 606                                   codec->extradata_size, 0);
 607     case AV_CODEC_ID_ALAC:
 608         if (codec->extradata_size < 36) {
 609             av_log(s, AV_LOG_ERROR,
 610                    "Invalid extradata found, ALAC expects a 36-byte "
 611                    "QuickTime atom.");
 612             return AVERROR_INVALIDDATA;
 613         } else
 614             avio_write(dyn_cp, codec->extradata + 12,
 615                        codec->extradata_size - 12);
 616         break;
 617     default:
 618         if (codec->codec_id == AV_CODEC_ID_PRORES &&
 619             ff_codec_get_id(ff_codec_movvideo_tags, codec->codec_tag) == AV_CODEC_ID_PRORES) {
 620             avio_wl32(dyn_cp, codec->codec_tag);
 621         } else if (codec->extradata_size && codec->codec_id != AV_CODEC_ID_TTA)
 622             avio_write(dyn_cp, codec->extradata, codec->extradata_size);
 623     }
 624
 625     return 0;
 626 }
 627
 628 static int mkv_write_codecprivate(AVFormatContext *s, AVIOContext *pb,
 629                                   AVCodecContext *codec, int native_id,
 630                                   int qt_id)
 631 {
 632     AVIOContext *dyn_cp;
 633     uint8_t *codecpriv;
 634     int ret, codecpriv_size;
 635
 636     ret = avio_open_dyn_buf(&dyn_cp);
 637     if (ret < 0)
 638         return ret;
 639
 640     if (native_id) {
 641         ret = mkv_write_native_codecprivate(s, codec, dyn_cp);
 642     } else if (codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO) {
 643         if (qt_id) {
 644             if (!codec->codec_tag)
 645                 codec->codec_tag = ff_codec_get_tag(ff_codec_movvideo_tags,
 646                                                     codec->codec_id);
 647             if (codec->extradata_size) {
 648                 if (   ff_codec_get_id(ff_codec_movvideo_tags, codec->codec_tag) == codec->codec_id
 649                     && ff_codec_get_id(ff_codec_movvideo_tags, AV_RL32(codec->extradata + 4)) != codec->codec_id
 650                 ) {
 651                     int i;
 652                     avio_wb32(dyn_cp, 0x5a + codec->extradata_size);
 653                     avio_wl32(dyn_cp, codec->codec_tag);
 654                     for(i = 0; i < 0x5a - 8; i++)
 655                         avio_w8(dyn_cp, 0);
 656                 }
 657                 avio_write(dyn_cp, codec->extradata, codec->extradata_size);
 658             }
 659         } else {
 660             if (!ff_codec_get_tag(ff_codec_bmp_tags, codec->codec_id))
 661                 av_log(s, AV_LOG_WARNING, "codec %s is not supported by this format\n",
 662                        avcodec_get_name(codec->codec_id));
 663
 664             if (!codec->codec_tag)
 665                 codec->codec_tag = ff_codec_get_tag(ff_codec_bmp_tags,
 666                                                     codec->codec_id);
 667             if (!codec->codec_tag) {
 668                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "No bmp codec tag found for codec %s\n",
 669                        avcodec_get_name(codec->codec_id));
 670                 ret = AVERROR(EINVAL);
 671             }
 672
 673             ff_put_bmp_header(dyn_cp, codec, ff_codec_bmp_tags, 0, 0);
 674         }
 675     } else if (codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO) {
 676         unsigned int tag;
 677         tag = ff_codec_get_tag(ff_codec_wav_tags, codec->codec_id);
 678         if (!tag) {
 679             av_log(s, AV_LOG_ERROR, "No wav codec tag found for codec %s\n",
 680                    avcodec_get_name(codec->codec_id));
 681             ret = AVERROR(EINVAL);
 682         }
 683         if (!codec->codec_tag)
 684             codec->codec_tag = tag;
 685
 686         ff_put_wav_header(dyn_cp, codec, FF_PUT_WAV_HEADER_FORCE_WAVEFORMATEX);
 687     }
 688
 689     codecpriv_size = avio_close_dyn_buf(dyn_cp, &codecpriv);
 690     if (codecpriv_size)
 691         put_ebml_binary(pb, MATROSKA_ID_CODECPRIVATE, codecpriv,
 692                         codecpriv_size);
 693     av_free(codecpriv);
 694     return ret;
 695 }
 696
 697
 698 static int mkv_write_stereo_mode(AVFormatContext *s, AVIOContext *pb,
 699                                  AVStream *st, int mode)
 700 {
 701     int i;
 702     int ret = 0;
 703     AVDictionaryEntry *tag;
 704     MatroskaVideoStereoModeType format = MATROSKA_VIDEO_STEREOMODE_TYPE_NB;
 705
 706     // convert metadata into proper side data and add it to the stream
 707     if ((tag = av_dict_get(st->metadata, "stereo_mode", NULL, 0)) ||
 708         (tag = av_dict_get( s->metadata, "stereo_mode", NULL, 0))) {
 709         int stereo_mode = atoi(tag->value);
 710
 711         for (i=0; i<MATROSKA_VIDEO_STEREOMODE_TYPE_NB; i++)
 712             if (!strcmp(tag->value, ff_matroska_video_stereo_mode[i])){
 713                 stereo_mode = i;
 714                 break;
 715             }
 716
 717         if (stereo_mode < MATROSKA_VIDEO_STEREOMODE_TYPE_NB &&
 718             stereo_mode != 10 && stereo_mode != 12) {
 719             int ret = ff_mkv_stereo3d_conv(st, stereo_mode);
 720             if (ret < 0)
 721                 return ret;
 722         }
 723     }
 724
 725     for (i = 0; i < st->nb_side_data; i++) {
 726         AVPacketSideData sd = st->side_data[i];
 727         if (sd.type == AV_PKT_DATA_STEREO3D) {
 728             AVStereo3D *stereo = (AVStereo3D *)sd.data;
 729
 730             switch (stereo->type) {
 731             case AV_STEREO3D_2D:
 732                 format = MATROSKA_VIDEO_STEREOMODE_TYPE_MONO;
 733                 break;
 734             case AV_STEREO3D_SIDEBYSIDE:
 735                 format = (stereo->flags & AV_STEREO3D_FLAG_INVERT)
 736                     ? MATROSKA_VIDEO_STEREOMODE_TYPE_RIGHT_LEFT
 737                     : MATROSKA_VIDEO_STEREOMODE_TYPE_LEFT_RIGHT;
 738                 break;
 739             case AV_STEREO3D_TOPBOTTOM:
 740                 format = MATROSKA_VIDEO_STEREOMODE_TYPE_TOP_BOTTOM;
 741                 if (stereo->flags & AV_STEREO3D_FLAG_INVERT)
 742                     format--;
 743                 break;
 744             case AV_STEREO3D_CHECKERBOARD:
 745                 format = MATROSKA_VIDEO_STEREOMODE_TYPE_CHECKERBOARD_LR;
 746                 if (stereo->flags & AV_STEREO3D_FLAG_INVERT)
 747                     format--;
 748                 break;
 749             case AV_STEREO3D_LINES:
 750                 format = MATROSKA_VIDEO_STEREOMODE_TYPE_ROW_INTERLEAVED_LR;
 751                 if (stereo->flags & AV_STEREO3D_FLAG_INVERT)
 752                     format--;
 753                 break;
 754             case AV_STEREO3D_COLUMNS:
 755                 format = MATROSKA_VIDEO_STEREOMODE_TYPE_COL_INTERLEAVED_LR;
 756                 if (stereo->flags & AV_STEREO3D_FLAG_INVERT)
 757                     format--;
 758                 break;
 759             case AV_STEREO3D_FRAMESEQUENCE:
 760                 format = MATROSKA_VIDEO_STEREOMODE_TYPE_BOTH_EYES_BLOCK_LR;
 761                 if (stereo->flags & AV_STEREO3D_FLAG_INVERT)
 762                     format++;
 763                 break;
 764             }
 765             ret = stereo->type;
 766
 767             break;
 768         }
 769     }
 770
 771     if (format == MATROSKA_VIDEO_STEREOMODE_TYPE_NB)
 772         return ret;
 773
 774     if ((mode == MODE_WEBM &&
 775         format > MATROSKA_VIDEO_STEREOMODE_TYPE_TOP_BOTTOM &&
 776         format != MATROSKA_VIDEO_STEREOMODE_TYPE_RIGHT_LEFT)
 777         || format >= MATROSKA_VIDEO_STEREOMODE_TYPE_NB) {
 778         av_log(s, AV_LOG_ERROR,
 779                "The specified stereo mode is not valid.\n");
 780         format = MATROSKA_VIDEO_STEREOMODE_TYPE_NB;
 781         return AVERROR(EINVAL);
 782     }
 783
 784     put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_VIDEOSTEREOMODE, format);
 785
 786     return ret;
 787 }
 788
 789 static int mkv_write_track(AVFormatContext *s, MatroskaMuxContext *mkv,
 790                            int i, AVIOContext *pb, int default_stream_exists)
 791 {
 792     AVStream *st = s->streams[i];
 793     AVCodecContext *codec = st->codec;
 794     ebml_master subinfo, track;
 795     int native_id = 0;
 796     int qt_id = 0;
 797     int bit_depth = av_get_bits_per_sample(codec->codec_id);
 798     int sample_rate = codec->sample_rate;
 799     int output_sample_rate = 0;
 800     int display_width_div = 1;
 801     int display_height_div = 1;
 802     int j, ret;
 803     AVDictionaryEntry *tag;
 804
 805     // ms precision is the de-facto standard timescale for mkv files
 806     avpriv_set_pts_info(st, 64, 1, 1000);
 807
 808     if (codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_ATTACHMENT) {
 809         mkv->have_attachments = 1;
 810         return 0;
 811     }
 812
 813     if (!bit_depth && codec->codec_id != AV_CODEC_ID_ADPCM_G726)
 814         bit_depth = av_get_bytes_per_sample(codec->sample_fmt) << 3;
 815     if (!bit_depth)
 816         bit_depth = codec->bits_per_coded_sample;
 817
 818     if (codec->codec_id == AV_CODEC_ID_AAC)
 819         get_aac_sample_rates(s, codec, &sample_rate, &output_sample_rate);
 820
 821     track = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_TRACKENTRY, 0);
 822     put_ebml_uint (pb, MATROSKA_ID_TRACKNUMBER,
 823                    mkv->is_dash ? mkv->dash_track_number : i + 1);
 824     put_ebml_uint (pb, MATROSKA_ID_TRACKUID,
 825                    mkv->is_dash ? mkv->dash_track_number : i + 1);
 826     put_ebml_uint (pb, MATROSKA_ID_TRACKFLAGLACING , 0);    // no lacing (yet)
 827
 828     if ((tag = av_dict_get(st->metadata, "title", NULL, 0)))
 829         put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_TRACKNAME, tag->value);
 830     tag = av_dict_get(st->metadata, "language", NULL, 0);
 831     if (mkv->mode != MODE_WEBM || codec->codec_id != AV_CODEC_ID_WEBVTT) {
 832         put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_TRACKLANGUAGE, tag && tag->value ? tag->value:"und");
 833     } else if (tag && tag->value) {
 834         put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_TRACKLANGUAGE, tag->value);
 835     }
 836
 837     // The default value for TRACKFLAGDEFAULT is 1, so add element
 838     // if we need to clear it.
 839     if (default_stream_exists && !(st->disposition & AV_DISPOSITION_DEFAULT))
 840         put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_TRACKFLAGDEFAULT, !!(st->disposition & AV_DISPOSITION_DEFAULT));
 841
 842     if (st->disposition & AV_DISPOSITION_FORCED)
 843         put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_TRACKFLAGFORCED, 1);
 844
 845     if (mkv->mode == MODE_WEBM && codec->codec_id == AV_CODEC_ID_WEBVTT) {
 846         const char *codec_id;
 847         if (st->disposition & AV_DISPOSITION_CAPTIONS) {
 848             codec_id = "D_WEBVTT/CAPTIONS";
 849             native_id = MATROSKA_TRACK_TYPE_SUBTITLE;
 850         } else if (st->disposition & AV_DISPOSITION_DESCRIPTIONS) {
 851             codec_id = "D_WEBVTT/DESCRIPTIONS";
 852             native_id = MATROSKA_TRACK_TYPE_METADATA;
 853         } else if (st->disposition & AV_DISPOSITION_METADATA) {
 854             codec_id = "D_WEBVTT/METADATA";
 855             native_id = MATROSKA_TRACK_TYPE_METADATA;
 856         } else {
 857             codec_id = "D_WEBVTT/SUBTITLES";
 858             native_id = MATROSKA_TRACK_TYPE_SUBTITLE;
 859         }
 860         put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_CODECID, codec_id);
 861     } else {
 862         // look for a codec ID string specific to mkv to use,
 863         // if none are found, use AVI codes
 864         for (j = 0; ff_mkv_codec_tags[j].id != AV_CODEC_ID_NONE; j++) {
 865             if (ff_mkv_codec_tags[j].id == codec->codec_id) {
 866                 put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_CODECID, ff_mkv_codec_tags[j].str);
 867                 native_id = 1;
 868                 break;
 869             }
 870         }
 871     }
 872
 873     if (codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO && codec->delay && codec->codec_id == AV_CODEC_ID_OPUS) {
 874 //         mkv->tracks[i].ts_offset = av_rescale_q(codec->delay,
 875 //                                                 (AVRational){ 1, codec->sample_rate },
 876 //                                                 st->time_base);
 877
 878         put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_CODECDELAY,
 879                       av_rescale_q(codec->delay, (AVRational){ 1, codec->sample_rate },
 880                                    (AVRational){ 1, 1000000000 }));
 881     }
 882     if (codec->codec_id == AV_CODEC_ID_OPUS) {
 883         put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_SEEKPREROLL, OPUS_SEEK_PREROLL);
 884     }
 885
 886     if (mkv->mode == MODE_WEBM && !(codec->codec_id == AV_CODEC_ID_VP8 ||
 887                                     codec->codec_id == AV_CODEC_ID_VP9 ||
 888                                     codec->codec_id == AV_CODEC_ID_OPUS ||
 889                                     codec->codec_id == AV_CODEC_ID_VORBIS ||
 890                                     codec->codec_id == AV_CODEC_ID_WEBVTT)) {
 891         av_log(s, AV_LOG_ERROR,
 892                "Only VP8 or VP9 video and Vorbis or Opus audio and WebVTT subtitles are supported for WebM.\n");
 893         return AVERROR(EINVAL);
 894     }
 895
 896     switch (codec->codec_type) {
 897     case AVMEDIA_TYPE_VIDEO:
 898         put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_TRACKTYPE, MATROSKA_TRACK_TYPE_VIDEO);
 899
 900         if(   st->avg_frame_rate.num > 0 && st->avg_frame_rate.den > 0
 901            && 1.0/av_q2d(st->avg_frame_rate) > av_q2d(codec->time_base))
 902             put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_TRACKDEFAULTDURATION, 1E9 / av_q2d(st->avg_frame_rate));
 903         else
 904             put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_TRACKDEFAULTDURATION, av_q2d(codec->time_base)*1E9);
 905
 906         if (!native_id &&
 907             ff_codec_get_tag(ff_codec_movvideo_tags, codec->codec_id) &&
 908             (!ff_codec_get_tag(ff_codec_bmp_tags,   codec->codec_id) ||
 909              codec->codec_id == AV_CODEC_ID_SVQ1 ||
 910              codec->codec_id == AV_CODEC_ID_SVQ3 ||
 911              codec->codec_id == AV_CODEC_ID_CINEPAK))
 912             qt_id = 1;
 913
 914         if (qt_id)
 915             put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_CODECID, "V_QUICKTIME");
 916         else if (!native_id) {
 917             // if there is no mkv-specific codec ID, use VFW mode
 918             put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_CODECID, "V_MS/VFW/FOURCC");
 919             mkv->tracks[i].write_dts = 1;
 920         }
 921
 922         subinfo = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_TRACKVIDEO, 0);
 923         // XXX: interlace flag?
 924         put_ebml_uint (pb, MATROSKA_ID_VIDEOPIXELWIDTH , codec->width);
 925         put_ebml_uint (pb, MATROSKA_ID_VIDEOPIXELHEIGHT, codec->height);
 926
 927         // check both side data and metadata for stereo information,
 928         // write the result to the bitstream if any is found
 929         ret = mkv_write_stereo_mode(s, pb, st, mkv->mode);
 930         if (ret < 0)
 931             return ret;
 932
 933         switch (ret) {
 934         case AV_STEREO3D_SIDEBYSIDE:
 935         case AV_STEREO3D_COLUMNS:
 936             display_width_div = 2;
 937             break;
 938         case AV_STEREO3D_TOPBOTTOM:
 939         case AV_STEREO3D_LINES:
 940             display_height_div = 2;
 941             break;
 942         }
 943
 944         if (((tag = av_dict_get(st->metadata, "alpha_mode", NULL, 0)) && atoi(tag->value)) ||
 945             ((tag = av_dict_get( s->metadata, "alpha_mode", NULL, 0)) && atoi(tag->value)) ||
 946             (codec->pix_fmt == AV_PIX_FMT_YUVA420P)) {
 947             put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_VIDEOALPHAMODE, 1);
 948         }
 949
 950         if (st->sample_aspect_ratio.num) {
 951             int64_t d_width = av_rescale(codec->width, st->sample_aspect_ratio.num, st->sample_aspect_ratio.den);
 952             if (d_width > INT_MAX) {
 953                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Overflow in display width\n");
 954                 return AVERROR(EINVAL);
 955             }
 956             put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_VIDEODISPLAYWIDTH , d_width / display_width_div);
 957             put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_VIDEODISPLAYHEIGHT, codec->height / display_height_div);
 958         } else if (display_width_div != 1 || display_height_div != 1) {
 959             put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_VIDEODISPLAYWIDTH , codec->width / display_width_div);
 960             put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_VIDEODISPLAYHEIGHT, codec->height / display_height_div);
 961         }
 962
 963         if (codec->codec_id == AV_CODEC_ID_RAWVIDEO) {
 964             uint32_t color_space = av_le2ne32(codec->codec_tag);
 965             put_ebml_binary(pb, MATROSKA_ID_VIDEOCOLORSPACE, &color_space, sizeof(color_space));
 966         }
 967         end_ebml_master(pb, subinfo);
 968         break;
 969
 970     case AVMEDIA_TYPE_AUDIO:
 971         put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_TRACKTYPE, MATROSKA_TRACK_TYPE_AUDIO);
 972
 973         if (!native_id)
 974             // no mkv-specific ID, use ACM mode
 975             put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_CODECID, "A_MS/ACM");
 976
 977         subinfo = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_TRACKAUDIO, 0);
 978         put_ebml_uint  (pb, MATROSKA_ID_AUDIOCHANNELS    , codec->channels);
 979         put_ebml_float (pb, MATROSKA_ID_AUDIOSAMPLINGFREQ, sample_rate);
 980         if (output_sample_rate)
 981             put_ebml_float(pb, MATROSKA_ID_AUDIOOUTSAMPLINGFREQ, output_sample_rate);
 982         if (bit_depth)
 983             put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_AUDIOBITDEPTH, bit_depth);
 984         end_ebml_master(pb, subinfo);
 985         break;
 986
 987     case AVMEDIA_TYPE_SUBTITLE:
 988         if (!native_id) {
 989             av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Subtitle codec %d is not supported.\n", codec->codec_id);
 990             return AVERROR(ENOSYS);
 991         }
 992
 993         if (mkv->mode != MODE_WEBM || codec->codec_id != AV_CODEC_ID_WEBVTT)
 994             native_id = MATROSKA_TRACK_TYPE_SUBTITLE;
 995
 996         put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_TRACKTYPE, native_id);
 997         break;
 998     default:
 999         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Only audio, video, and subtitles are supported for Matroska.\n");
1000         return AVERROR(EINVAL);
1001     }
1002
1003     if (mkv->mode != MODE_WEBM || codec->codec_id != AV_CODEC_ID_WEBVTT) {
1004         ret = mkv_write_codecprivate(s, pb, codec, native_id, qt_id);
1005         if (ret < 0)
1006             return ret;
1007     }
1008
1009     end_ebml_master(pb, track);
1010
1011     return 0;
1012 }
1013
1014 static int mkv_write_tracks(AVFormatContext *s)
1015 {
1016     MatroskaMuxContext *mkv = s->priv_data;
1017     AVIOContext *pb = s->pb;
1018     ebml_master tracks;
1019     int i, ret, default_stream_exists = 0;
1020
1021     ret = mkv_add_seekhead_entry(mkv->main_seekhead, MATROSKA_ID_TRACKS, avio_tell(pb));
1022     if (ret < 0)
1023         return ret;
1024
1025     tracks = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_TRACKS, 0);
1026     for (i = 0; i < s->nb_streams; i++) {
1027         AVStream *st = s->streams[i];
1028         default_stream_exists |= st->disposition & AV_DISPOSITION_DEFAULT;
1029     }
1030     for (i = 0; i < s->nb_streams; i++) {
1031         ret = mkv_write_track(s, mkv, i, pb, default_stream_exists);
1032         if (ret < 0)
1033             return ret;
1034     }
1035     end_ebml_master(pb, tracks);
1036     return 0;
1037 }
1038
1039 static int mkv_write_chapters(AVFormatContext *s)
1040 {
1041     MatroskaMuxContext *mkv = s->priv_data;
1042     AVIOContext *pb = s->pb;
1043     ebml_master chapters, editionentry;
1044     AVRational scale = {1, 1E9};
1045     int i, ret;
1046
1047     if (!s->nb_chapters || mkv->wrote_chapters)
1048         return 0;
1049
1050     ret = mkv_add_seekhead_entry(mkv->main_seekhead, MATROSKA_ID_CHAPTERS, avio_tell(pb));
1051     if (ret < 0) return ret;
1052
1053     chapters     = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_CHAPTERS    , 0);
1054     editionentry = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_EDITIONENTRY, 0);
1055     put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_EDITIONFLAGDEFAULT, 1);
1056     put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_EDITIONFLAGHIDDEN , 0);
1057     for (i = 0; i < s->nb_chapters; i++) {
1058         ebml_master chapteratom, chapterdisplay;
1059         AVChapter *c     = s->chapters[i];
1060         AVDictionaryEntry *t = NULL;
1061
1062         chapteratom = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_CHAPTERATOM, 0);
1063         put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_CHAPTERUID, c->id + mkv->chapter_id_offset);
1064         put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_CHAPTERTIMESTART,
1065                       av_rescale_q(c->start, c->time_base, scale));
1066         put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_CHAPTERTIMEEND,
1067                       av_rescale_q(c->end,   c->time_base, scale));
1068         put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_CHAPTERFLAGHIDDEN , 0);
1069         put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_CHAPTERFLAGENABLED, 1);
1070         if ((t = av_dict_get(c->metadata, "title", NULL, 0))) {
1071             chapterdisplay = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_CHAPTERDISPLAY, 0);
1072             put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_CHAPSTRING, t->value);
1073             put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_CHAPLANG  , "und");
1074             end_ebml_master(pb, chapterdisplay);
1075         }
1076         end_ebml_master(pb, chapteratom);
1077     }
1078     end_ebml_master(pb, editionentry);
1079     end_ebml_master(pb, chapters);
1080
1081     mkv->wrote_chapters = 1;
1082     return 0;
1083 }
1084
1085 static void mkv_write_simpletag(AVIOContext *pb, AVDictionaryEntry *t)
1086 {
1087     uint8_t *key = av_strdup(t->key);
1088     uint8_t *p   = key;
1089     const uint8_t *lang = NULL;
1090     ebml_master tag;
1091
1092     if ((p = strrchr(p, '-')) &&
1093         (lang = av_convert_lang_to(p + 1, AV_LANG_ISO639_2_BIBL)))
1094         *p = 0;
1095
1096     p = key;
1097     while (*p) {
1098         if (*p == ' ')
1099             *p = '_';
1100         else if (*p >= 'a' && *p <= 'z')
1101             *p -= 'a' - 'A';
1102         p++;
1103     }
1104
1105     tag = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_SIMPLETAG, 0);
1106     put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_TAGNAME, key);
1107     if (lang)
1108         put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_TAGLANG, lang);
1109     put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_TAGSTRING, t->value);
1110     end_ebml_master(pb, tag);
1111
1112     av_freep(&key);
1113 }
1114
1115 static int mkv_write_tag(AVFormatContext *s, AVDictionary *m, unsigned int elementid,
1116                          unsigned int uid, ebml_master *tags)
1117 {
1118     MatroskaMuxContext *mkv = s->priv_data;
1119     ebml_master tag, targets;
1120     AVDictionaryEntry *t = NULL;
1121     int ret;
1122
1123     if (!tags->pos) {
1124         ret = mkv_add_seekhead_entry(mkv->main_seekhead, MATROSKA_ID_TAGS, avio_tell(s->pb));
1125         if (ret < 0) return ret;
1126
1127         *tags = start_ebml_master(s->pb, MATROSKA_ID_TAGS, 0);
1128     }
1129
1130     tag     = start_ebml_master(s->pb, MATROSKA_ID_TAG,        0);
1131     targets = start_ebml_master(s->pb, MATROSKA_ID_TAGTARGETS, 0);
1132     if (elementid)
1133         put_ebml_uint(s->pb, elementid, uid);
1134     end_ebml_master(s->pb, targets);
1135
1136     while ((t = av_dict_get(m, "", t, AV_DICT_IGNORE_SUFFIX)))
1137         if (av_strcasecmp(t->key, "title") &&
1138             av_strcasecmp(t->key, "stereo_mode") &&
1139             av_strcasecmp(t->key, "encoding_tool"))
1140             mkv_write_simpletag(s->pb, t);
1141
1142     end_ebml_master(s->pb, tag);
1143     return 0;
1144 }
1145
1146 static int mkv_check_tag(AVDictionary *m)
1147 {
1148     AVDictionaryEntry *t = NULL;
1149
1150     while ((t = av_dict_get(m, "", t, AV_DICT_IGNORE_SUFFIX)))
1151         if (av_strcasecmp(t->key, "title") && av_strcasecmp(t->key, "stereo_mode"))
1152             return 1;
1153
1154     return 0;
1155 }
1156
1157 static int mkv_write_tags(AVFormatContext *s)
1158 {
1159     MatroskaMuxContext *mkv = s->priv_data;
1160     ebml_master tags = {0};
1161     int i, ret;
1162
1163     ff_metadata_conv_ctx(s, ff_mkv_metadata_conv, NULL);
1164
1165     if (mkv_check_tag(s->metadata)) {
1166         ret = mkv_write_tag(s, s->metadata, 0, 0, &tags);
1167         if (ret < 0) return ret;
1168     }
1169
1170     for (i = 0; i < s->nb_streams; i++) {
1171         AVStream *st = s->streams[i];
1172
1173         if (!mkv_check_tag(st->metadata))
1174             continue;
1175
1176         ret = mkv_write_tag(s, st->metadata, MATROSKA_ID_TAGTARGETS_TRACKUID, i + 1, &tags);
1177         if (ret < 0) return ret;
1178     }
1179
1180     for (i = 0; i < s->nb_chapters; i++) {
1181         AVChapter *ch = s->chapters[i];
1182
1183         if (!mkv_check_tag(ch->metadata))
1184             continue;
1185
1186         ret = mkv_write_tag(s, ch->metadata, MATROSKA_ID_TAGTARGETS_CHAPTERUID, ch->id + mkv->chapter_id_offset, &tags);
1187         if (ret < 0) return ret;
1188     }
1189
1190     if (tags.pos)
1191         end_ebml_master(s->pb, tags);
1192     return 0;
1193 }
1194
1195 static int mkv_write_attachments(AVFormatContext *s)
1196 {
1197     MatroskaMuxContext *mkv = s->priv_data;
1198     AVIOContext *pb = s->pb;
1199     ebml_master attachments;
1200     AVLFG c;
1201     int i, ret;
1202
1203     if (!mkv->have_attachments)
1204         return 0;
1205
1206     av_lfg_init(&c, av_get_random_seed());
1207
1208     ret = mkv_add_seekhead_entry(mkv->main_seekhead, MATROSKA_ID_ATTACHMENTS, avio_tell(pb));
1209     if (ret < 0) return ret;
1210
1211     attachments = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_ATTACHMENTS, 0);
1212
1213     for (i = 0; i < s->nb_streams; i++) {
1214         AVStream *st = s->streams[i];
1215         ebml_master attached_file;
1216         AVDictionaryEntry *t;
1217         const char *mimetype = NULL;
1218         uint64_t fileuid;
1219
1220         if (st->codec->codec_type != AVMEDIA_TYPE_ATTACHMENT)
1221             continue;
1222
1223         attached_file = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_ATTACHEDFILE, 0);
1224
1225         if (t = av_dict_get(st->metadata, "title", NULL, 0))
1226             put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_FILEDESC, t->value);
1227         if (!(t = av_dict_get(st->metadata, "filename", NULL, 0))) {
1228             av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Attachment stream %d has no filename tag.\n", i);
1229             return AVERROR(EINVAL);
1230         }
1231         put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_FILENAME, t->value);
1232         if (t = av_dict_get(st->metadata, "mimetype", NULL, 0))
1233             mimetype = t->value;
1234         else if (st->codec->codec_id != AV_CODEC_ID_NONE ) {
1235             int i;
1236             for (i = 0; ff_mkv_mime_tags[i].id != AV_CODEC_ID_NONE; i++)
1237                 if (ff_mkv_mime_tags[i].id == st->codec->codec_id) {
1238                     mimetype = ff_mkv_mime_tags[i].str;
1239                     break;
1240                 }
1241         }
1242         if (!mimetype) {
1243             av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Attachment stream %d has no mimetype tag and "
1244                                     "it cannot be deduced from the codec id.\n", i);
1245             return AVERROR(EINVAL);
1246         }
1247
1248         if (s->flags & AVFMT_FLAG_BITEXACT) {
1249             struct AVSHA *sha = av_sha_alloc();
1250             uint8_t digest[20];
1251             if (!sha)
1252                 return AVERROR(ENOMEM);
1253             av_sha_init(sha, 160);
1254             av_sha_update(sha, st->codec->extradata, st->codec->extradata_size);
1255             av_sha_final(sha, digest);
1256             av_free(sha);
1257             fileuid = AV_RL64(digest);
1258         } else {
1259             fileuid = av_lfg_get(&c);
1260         }
1261         av_log(s, AV_LOG_VERBOSE, "Using %.16"PRIx64" for attachment %d\n",
1262                fileuid, i);
1263
1264         put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_FILEMIMETYPE, mimetype);
1265         put_ebml_binary(pb, MATROSKA_ID_FILEDATA, st->codec->extradata, st->codec->extradata_size);
1266         put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_FILEUID, fileuid);
1267         end_ebml_master(pb, attached_file);
1268     }
1269     end_ebml_master(pb, attachments);
1270
1271     return 0;
1272 }
1273
1274 static int mkv_write_header(AVFormatContext *s)
1275 {
1276     MatroskaMuxContext *mkv = s->priv_data;
1277     AVIOContext *pb = s->pb;
1278     ebml_master ebml_header, segment_info;
1279     AVDictionaryEntry *tag;
1280     int ret, i, version = 2;
1281
1282     if (!strcmp(s->oformat->name, "webm"))
1283         mkv->mode = MODE_WEBM;
1284     else
1285         mkv->mode = MODE_MATROSKAv2;
1286
1287     if (s->avoid_negative_ts < 0)
1288         s->avoid_negative_ts = 1;
1289
1290     if (mkv->mode != MODE_WEBM ||
1291         av_dict_get(s->metadata, "stereo_mode", NULL, 0) ||
1292         av_dict_get(s->metadata, "alpha_mode", NULL, 0))
1293         version = 4;
1294
1295     for (i = 0; i < s->nb_streams; i++) {
1296         if (s->streams[i]->codec->codec_id == AV_CODEC_ID_ATRAC3 ||
1297             s->streams[i]->codec->codec_id == AV_CODEC_ID_COOK ||
1298             s->streams[i]->codec->codec_id == AV_CODEC_ID_RA_288 ||
1299             s->streams[i]->codec->codec_id == AV_CODEC_ID_SIPR ||
1300             s->streams[i]->codec->codec_id == AV_CODEC_ID_RV10 ||
1301             s->streams[i]->codec->codec_id == AV_CODEC_ID_RV20) {
1302             av_log(s, AV_LOG_ERROR,
1303                    "The Matroska muxer does not yet support muxing %s\n",
1304                    avcodec_get_name(s->streams[i]->codec->codec_id));
1305             return AVERROR_PATCHWELCOME;
1306         }
1307         if (s->streams[i]->codec->codec_id == AV_CODEC_ID_OPUS ||
1308             av_dict_get(s->streams[i]->metadata, "stereo_mode", NULL, 0) ||
1309             av_dict_get(s->streams[i]->metadata, "alpha_mode", NULL, 0))
1310             version = 4;
1311     }
1312
1313     mkv->tracks = av_mallocz_array(s->nb_streams, sizeof(*mkv->tracks));
1314     if (!mkv->tracks)
1315         return AVERROR(ENOMEM);
1316
1317     ebml_header = start_ebml_master(pb, EBML_ID_HEADER, 0);
1318     put_ebml_uint   (pb, EBML_ID_EBMLVERSION        ,           1);
1319     put_ebml_uint   (pb, EBML_ID_EBMLREADVERSION    ,           1);
1320     put_ebml_uint   (pb, EBML_ID_EBMLMAXIDLENGTH    ,           4);
1321     put_ebml_uint   (pb, EBML_ID_EBMLMAXSIZELENGTH  ,           8);
1322     put_ebml_string (pb, EBML_ID_DOCTYPE            , s->oformat->name);
1323     put_ebml_uint   (pb, EBML_ID_DOCTYPEVERSION     ,     version);
1324     put_ebml_uint   (pb, EBML_ID_DOCTYPEREADVERSION ,           2);
1325     end_ebml_master(pb, ebml_header);
1326
1327     mkv->segment = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_SEGMENT, 0);
1328     mkv->segment_offset = avio_tell(pb);
1329
1330     // we write 2 seek heads - one at the end of the file to point to each
1331     // cluster, and one at the beginning to point to all other level one
1332     // elements (including the seek head at the end of the file), which
1333     // isn't more than 10 elements if we only write one of each other
1334     // currently defined level 1 element
1335     mkv->main_seekhead    = mkv_start_seekhead(pb, mkv->segment_offset, 10);
1336     if (!mkv->main_seekhead)
1337         return AVERROR(ENOMEM);
1338
1339     ret = mkv_add_seekhead_entry(mkv->main_seekhead, MATROSKA_ID_INFO, avio_tell(pb));
1340     if (ret < 0) return ret;
1341
1342     segment_info = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_INFO, 0);
1343     put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_TIMECODESCALE, 1000000);
1344     if ((tag = av_dict_get(s->metadata, "title", NULL, 0)))
1345         put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_TITLE, tag->value);
1346     if (!(s->flags & AVFMT_FLAG_BITEXACT)) {
1347         uint32_t segment_uid[4];
1348         AVLFG lfg;
1349
1350         av_lfg_init(&lfg, av_get_random_seed());
1351
1352         for (i = 0; i < 4; i++)
1353             segment_uid[i] = av_lfg_get(&lfg);
1354
1355         put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_MUXINGAPP, LIBAVFORMAT_IDENT);
1356         if ((tag = av_dict_get(s->metadata, "encoding_tool", NULL, 0)))
1357             put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_WRITINGAPP, tag->value);
1358         else
1359             put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_WRITINGAPP, LIBAVFORMAT_IDENT);
1360         put_ebml_binary(pb, MATROSKA_ID_SEGMENTUID, segment_uid, 16);
1361     } else {
1362         const char *ident = "Lavf";
1363         put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_MUXINGAPP , ident);
1364         put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_WRITINGAPP, ident);
1365     }
1366
1367     if (tag = av_dict_get(s->metadata, "creation_time", NULL, 0)) {
1368         // Adjust time so it's relative to 2001-01-01 and convert to nanoseconds.
1369         int64_t date_utc = (ff_iso8601_to_unix_time(tag->value) - 978307200) * 1000000000;
1370         uint8_t date_utc_buf[8];
1371         AV_WB64(date_utc_buf, date_utc);
1372         put_ebml_binary(pb, MATROSKA_ID_DATEUTC, date_utc_buf, 8);
1373     }
1374
1375     // reserve space for the duration
1376     mkv->duration = 0;
1377     mkv->duration_offset = avio_tell(pb);
1378     put_ebml_void(pb, 11);                  // assumes double-precision float to be written
1379     end_ebml_master(pb, segment_info);
1380
1381     ret = mkv_write_tracks(s);
1382     if (ret < 0)
1383         return ret;
1384
1385     for (i = 0; i < s->nb_chapters; i++)
1386         mkv->chapter_id_offset = FFMAX(mkv->chapter_id_offset, 1LL - s->chapters[i]->id);
1387
1388     if (mkv->mode != MODE_WEBM) {
1389         ret = mkv_write_chapters(s);
1390         if (ret < 0)
1391             return ret;
1392
1393         ret = mkv_write_tags(s);
1394         if (ret < 0)
1395             return ret;
1396
1397         ret = mkv_write_attachments(s);
1398         if (ret < 0)
1399             return ret;
1400     }
1401
1402     if (!s->pb->seekable)
1403         mkv_write_seekhead(pb, mkv->main_seekhead);
1404
1405     mkv->cues = mkv_start_cues(mkv->segment_offset);
1406     if (!mkv->cues)
1407         return AVERROR(ENOMEM);
1408
1409     if (pb->seekable && mkv->reserve_cues_space) {
1410         mkv->cues_pos = avio_tell(pb);
1411         put_ebml_void(pb, mkv->reserve_cues_space);
1412     }
1413
1414     av_init_packet(&mkv->cur_audio_pkt);
1415     mkv->cur_audio_pkt.size = 0;
1416     mkv->cluster_pos = -1;
1417
1418     avio_flush(pb);
1419
1420     // start a new cluster every 5 MB or 5 sec, or 32k / 1 sec for streaming or
1421     // after 4k and on a keyframe
1422     if (pb->seekable) {
1423         if (mkv->cluster_time_limit < 0)
1424             mkv->cluster_time_limit = 5000;
1425         if (mkv->cluster_size_limit < 0)
1426             mkv->cluster_size_limit = 5 * 1024 * 1024;
1427     } else {
1428         if (mkv->cluster_time_limit < 0)
1429             mkv->cluster_time_limit = 1000;
1430         if (mkv->cluster_size_limit < 0)
1431             mkv->cluster_size_limit = 32 * 1024;
1432     }
1433
1434     return 0;
1435 }
1436
1437 static int mkv_blockgroup_size(int pkt_size)
1438 {
1439     int size = pkt_size + 4;
1440     size += ebml_num_size(size);
1441     size += 2;              // EBML ID for block and block duration
1442     size += 8;              // max size of block duration
1443     size += ebml_num_size(size);
1444     size += 1;              // blockgroup EBML ID
1445     return size;
1446 }
1447
1448 static int mkv_strip_wavpack(const uint8_t *src, uint8_t **pdst, int *size)
1449 {
1450     uint8_t *dst;
1451     int srclen = *size;
1452     int offset = 0;
1453     int ret;
1454
1455     dst = av_malloc(srclen);
1456     if (!dst)
1457         return AVERROR(ENOMEM);
1458
1459     while (srclen >= WV_HEADER_SIZE) {
1460         WvHeader header;
1461
1462         ret = ff_wv_parse_header(&header, src);
1463         if (ret < 0)
1464             goto fail;
1465         src    += WV_HEADER_SIZE;
1466         srclen -= WV_HEADER_SIZE;
1467
1468         if (srclen < header.blocksize) {
1469             ret = AVERROR_INVALIDDATA;
1470             goto fail;
1471         }
1472
1473         if (header.initial) {
1474             AV_WL32(dst + offset, header.samples);
1475             offset += 4;
1476         }
1477         AV_WL32(dst + offset,     header.flags);
1478         AV_WL32(dst + offset + 4, header.crc);
1479         offset += 8;
1480
1481         if (!(header.initial && header.final)) {
1482             AV_WL32(dst + offset, header.blocksize);
1483             offset += 4;
1484         }
1485
1486         memcpy(dst + offset, src, header.blocksize);
1487         src    += header.blocksize;
1488         srclen -= header.blocksize;
1489         offset += header.blocksize;
1490     }
1491
1492     *pdst = dst;
1493     *size = offset;
1494
1495     return 0;
1496 fail:
1497     av_freep(&dst);
1498     return ret;
1499 }
1500
1501 static void mkv_write_block(AVFormatContext *s, AVIOContext *pb,
1502                             unsigned int blockid, AVPacket *pkt, int flags)
1503 {
1504     MatroskaMuxContext *mkv = s->priv_data;
1505     AVCodecContext *codec = s->streams[pkt->stream_index]->codec;
1506     uint8_t *data = NULL, *side_data = NULL;
1507     int offset = 0, size = pkt->size, side_data_size = 0;
1508     int64_t ts = mkv->tracks[pkt->stream_index].write_dts ? pkt->dts : pkt->pts;
1509     uint64_t additional_id = 0;
1510     int64_t discard_padding = 0;
1511     ebml_master block_group, block_additions, block_more;
1512
1513     av_log(s, AV_LOG_DEBUG, "Writing block at offset %" PRIu64 ", size %d, "
1514            "pts %" PRId64 ", dts %" PRId64 ", duration %d, flags %d\n",
1515            avio_tell(pb), pkt->size, pkt->pts, pkt->dts, pkt->duration, flags);
1516     if (codec->codec_id == AV_CODEC_ID_H264 && codec->extradata_size > 0 &&
1517         (AV_RB24(codec->extradata) == 1 || AV_RB32(codec->extradata) == 1))
1518         ff_avc_parse_nal_units_buf(pkt->data, &data, &size);
1519     else if (codec->codec_id == AV_CODEC_ID_HEVC && codec->extradata_size > 6 &&
1520              (AV_RB24(codec->extradata) == 1 || AV_RB32(codec->extradata) == 1))
1521         /* extradata is Annex B, assume the bitstream is too and convert it */
1522         ff_hevc_annexb2mp4_buf(pkt->data, &data, &size, 0, NULL);
1523     else if (codec->codec_id == AV_CODEC_ID_WAVPACK) {
1524         int ret = mkv_strip_wavpack(pkt->data, &data, &size);
1525         if (ret < 0) {
1526             av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Error stripping a WavPack packet.\n");
1527             return;
1528         }
1529     } else
1530         data = pkt->data;
1531
1532     if (codec->codec_id == AV_CODEC_ID_PRORES) {
1533         /* Matroska specification requires to remove the first QuickTime atom
1534          */
1535         size  -= 8;
1536         offset = 8;
1537     }
1538
1539     side_data = av_packet_get_side_data(pkt,
1540                                         AV_PKT_DATA_SKIP_SAMPLES,
1541                                         &side_data_size);
1542
1543     if (side_data && side_data_size >= 10) {
1544         discard_padding = av_rescale_q(AV_RL32(side_data + 4),
1545                                        (AVRational){1, codec->sample_rate},
1546                                        (AVRational){1, 1000000000});
1547     }
1548
1549     side_data = av_packet_get_side_data(pkt,
1550                                         AV_PKT_DATA_MATROSKA_BLOCKADDITIONAL,
1551                                         &side_data_size);
1552     if (side_data) {
1553         additional_id = AV_RB64(side_data);
1554         side_data += 8;
1555         side_data_size -= 8;
1556     }
1557
1558     if ((side_data_size && additional_id == 1) || discard_padding) {
1559         block_group = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_BLOCKGROUP, 0);
1560         blockid = MATROSKA_ID_BLOCK;
1561     }
1562
1563     put_ebml_id(pb, blockid);
1564     put_ebml_num(pb, size + 4, 0);
1565     // this assumes stream_index is less than 126
1566     avio_w8(pb, 0x80 | (mkv->is_dash ? mkv->dash_track_number : (pkt->stream_index + 1)));
1567     avio_wb16(pb, ts - mkv->cluster_pts);
1568     avio_w8(pb, flags);
1569     avio_write(pb, data + offset, size);
1570     if (data != pkt->data)
1571         av_free(data);
1572
1573     if (discard_padding) {
1574         put_ebml_sint(pb, MATROSKA_ID_DISCARDPADDING, discard_padding);
1575     }
1576
1577     if (side_data_size && additional_id == 1) {
1578         block_additions = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_BLOCKADDITIONS, 0);
1579         block_more = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_BLOCKMORE, 0);
1580         put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_BLOCKADDID, 1);
1581         put_ebml_id(pb, MATROSKA_ID_BLOCKADDITIONAL);
1582         put_ebml_num(pb, side_data_size, 0);
1583         avio_write(pb, side_data, side_data_size);
1584         end_ebml_master(pb, block_more);
1585         end_ebml_master(pb, block_additions);
1586     }
1587     if ((side_data_size && additional_id == 1) || discard_padding) {
1588         end_ebml_master(pb, block_group);
1589     }
1590 }
1591
1592 static int mkv_write_vtt_blocks(AVFormatContext *s, AVIOContext *pb, AVPacket *pkt)
1593 {
1594     MatroskaMuxContext *mkv = s->priv_data;
1595     ebml_master blockgroup;
1596     int id_size, settings_size, size;
1597     uint8_t *id, *settings;
1598     int64_t ts = mkv->tracks[pkt->stream_index].write_dts ? pkt->dts : pkt->pts;
1599     const int flags = 0;
1600
1601     id_size = 0;
1602     id = av_packet_get_side_data(pkt, AV_PKT_DATA_WEBVTT_IDENTIFIER,
1603                                  &id_size);
1604
1605     settings_size = 0;
1606     settings = av_packet_get_side_data(pkt, AV_PKT_DATA_WEBVTT_SETTINGS,
1607                                        &settings_size);
1608
1609     size = id_size + 1 + settings_size + 1 + pkt->size;
1610
1611     av_log(s, AV_LOG_DEBUG, "Writing block at offset %" PRIu64 ", size %d, "
1612            "pts %" PRId64 ", dts %" PRId64 ", duration %d, flags %d\n",
1613            avio_tell(pb), size, pkt->pts, pkt->dts, pkt->duration, flags);
1614
1615     blockgroup = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_BLOCKGROUP, mkv_blockgroup_size(size));
1616
1617     put_ebml_id(pb, MATROSKA_ID_BLOCK);
1618     put_ebml_num(pb, size + 4, 0);
1619     avio_w8(pb, 0x80 | (pkt->stream_index + 1));     // this assumes stream_index is less than 126
1620     avio_wb16(pb, ts - mkv->cluster_pts);
1621     avio_w8(pb, flags);
1622     avio_printf(pb, "%.*s\n%.*s\n%.*s", id_size, id, settings_size, settings, pkt->size, pkt->data);
1623
1624     put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_BLOCKDURATION, pkt->duration);
1625     end_ebml_master(pb, blockgroup);
1626
1627     return pkt->duration;
1628 }
1629
1630 static void mkv_flush_dynbuf(AVFormatContext *s)
1631 {
1632     MatroskaMuxContext *mkv = s->priv_data;
1633     int bufsize;
1634     uint8_t *dyn_buf;
1635
1636     if (!mkv->dyn_bc)
1637         return;
1638
1639     bufsize = avio_close_dyn_buf(mkv->dyn_bc, &dyn_buf);
1640     avio_write(s->pb, dyn_buf, bufsize);
1641     av_free(dyn_buf);
1642     mkv->dyn_bc = NULL;
1643 }
1644
1645 static void mkv_start_new_cluster(AVFormatContext *s, AVPacket *pkt)
1646 {
1647     MatroskaMuxContext *mkv = s->priv_data;
1648     AVIOContext *pb;
1649
1650     if (s->pb->seekable) {
1651         pb = s->pb;
1652     } else {
1653         pb = mkv->dyn_bc;
1654     }
1655
1656     av_log(s, AV_LOG_DEBUG,
1657             "Starting new cluster at offset %" PRIu64 " bytes, "
1658             "pts %" PRIu64 "dts %" PRIu64 "\n",
1659             avio_tell(pb), pkt->pts, pkt->dts);
1660     end_ebml_master(pb, mkv->cluster);
1661     mkv->cluster_pos = -1;
1662     if (mkv->dyn_bc)
1663         mkv_flush_dynbuf(s);
1664     avio_flush(s->pb);
1665 }
1666
1667 static int mkv_write_packet_internal(AVFormatContext *s, AVPacket *pkt, int add_cue)
1668 {
1669     MatroskaMuxContext *mkv = s->priv_data;
1670     AVIOContext *pb         = s->pb;
1671     AVCodecContext *codec   = s->streams[pkt->stream_index]->codec;
1672     int keyframe            = !!(pkt->flags & AV_PKT_FLAG_KEY);
1673     int duration            = pkt->duration;
1674     int ret;
1675     int64_t ts = mkv->tracks[pkt->stream_index].write_dts ? pkt->dts : pkt->pts;
1676     int64_t relative_packet_pos;
1677     int dash_tracknum = mkv->is_dash ? mkv->dash_track_number : pkt->stream_index + 1;
1678
1679     if (ts == AV_NOPTS_VALUE) {
1680         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Can't write packet with unknown timestamp\n");
1681         return AVERROR(EINVAL);
1682     }
1683     ts += mkv->tracks[pkt->stream_index].ts_offset;
1684
1685     if (mkv->cluster_pos != -1) {
1686         int64_t cluster_time = ts - mkv->cluster_pts + mkv->tracks[pkt->stream_index].ts_offset;
1687         if ((int16_t)cluster_time != cluster_time) {
1688             av_log(s, AV_LOG_WARNING, "Starting new cluster due to timestamp\n");
1689             mkv_start_new_cluster(s, pkt);
1690         }
1691     }
1692
1693     if (!s->pb->seekable) {
1694         if (!mkv->dyn_bc) {
1695             if ((ret = avio_open_dyn_buf(&mkv->dyn_bc)) < 0) {
1696                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Failed to open dynamic buffer\n");
1697                 return ret;
1698             }
1699         }
1700         pb = mkv->dyn_bc;
1701     }
1702
1703     if (mkv->cluster_pos == -1) {
1704         mkv->cluster_pos = avio_tell(s->pb);
1705         mkv->cluster     = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_CLUSTER, 0);
1706         put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_CLUSTERTIMECODE, FFMAX(0, ts));
1707         mkv->cluster_pts = FFMAX(0, ts);
1708     }
1709
1710     relative_packet_pos = avio_tell(s->pb) - mkv->cluster.pos;
1711
1712     if (codec->codec_type != AVMEDIA_TYPE_SUBTITLE) {
1713         mkv_write_block(s, pb, MATROSKA_ID_SIMPLEBLOCK, pkt, keyframe << 7);
1714         if (codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO && keyframe || add_cue) {
1715             ret = mkv_add_cuepoint(mkv->cues, pkt->stream_index, dash_tracknum, ts, mkv->cluster_pos, relative_packet_pos, -1);
1716             if (ret < 0) return ret;
1717         }
1718     } else {
1719     if (codec->codec_id == AV_CODEC_ID_WEBVTT) {
1720         duration = mkv_write_vtt_blocks(s, pb, pkt);
1721     } else {
1722         ebml_master blockgroup = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_BLOCKGROUP,
1723                                                    mkv_blockgroup_size(pkt->size));
1724         /* For backward compatibility, prefer convergence_duration. */
1725         if (pkt->convergence_duration > 0) {
1726             duration = pkt->convergence_duration;
1727         }
1728         mkv_write_block(s, pb, MATROSKA_ID_BLOCK, pkt, 0);
1729         put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_BLOCKDURATION, duration);
1730         end_ebml_master(pb, blockgroup);
1731     }
1732
1733     ret = mkv_add_cuepoint(mkv->cues, pkt->stream_index, dash_tracknum, ts,
1734                            mkv->cluster_pos, relative_packet_pos, duration);
1735     if (ret < 0)
1736         return ret;
1737     }
1738
1739     mkv->duration = FFMAX(mkv->duration, ts + duration);
1740     return 0;
1741 }
1742
1743 static int mkv_write_packet(AVFormatContext *s, AVPacket *pkt)
1744 {
1745     MatroskaMuxContext *mkv = s->priv_data;
1746     int codec_type          = s->streams[pkt->stream_index]->codec->codec_type;
1747     int keyframe            = !!(pkt->flags & AV_PKT_FLAG_KEY);
1748     int cluster_size;
1749     int64_t cluster_time;
1750     int ret;
1751     int start_new_cluster;
1752
1753     if (mkv->tracks[pkt->stream_index].write_dts)
1754         cluster_time = pkt->dts - mkv->cluster_pts;
1755     else
1756         cluster_time = pkt->pts - mkv->cluster_pts;
1757     cluster_time += mkv->tracks[pkt->stream_index].ts_offset;
1758
1759     // start a new cluster every 5 MB or 5 sec, or 32k / 1 sec for streaming or
1760     // after 4k and on a keyframe
1761     if (s->pb->seekable) {
1762         cluster_size = avio_tell(s->pb) - mkv->cluster_pos;
1763     } else {
1764         cluster_size = avio_tell(mkv->dyn_bc);
1765     }
1766
1767     if (mkv->is_dash && codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO) {
1768         // WebM DASH specification states that the first block of every cluster
1769         // has to be a key frame. So for DASH video, we only create a cluster
1770         // on seeing key frames.
1771         start_new_cluster = keyframe;
1772     } else if (mkv->is_dash && codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO &&
1773                (mkv->cluster_pos == -1 ||
1774                 cluster_time > mkv->cluster_time_limit)) {
1775         // For DASH audio, we create a Cluster based on cluster_time_limit
1776         start_new_cluster = 1;
1777     } else if (!mkv->is_dash &&
1778                (cluster_size > mkv->cluster_size_limit ||
1779                 cluster_time > mkv->cluster_time_limit ||
1780                 (codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO && keyframe &&
1781                  cluster_size > 4 * 1024))) {
1782         start_new_cluster = 1;
1783     } else {
1784         start_new_cluster = 0;
1785     }
1786
1787     if (mkv->cluster_pos != -1 && start_new_cluster) {
1788         mkv_start_new_cluster(s, pkt);
1789     }
1790
1791     // check if we have an audio packet cached
1792     if (mkv->cur_audio_pkt.size > 0) {
1793         // for DASH audio, a CuePoint has to be added when there is a new cluster.
1794         ret = mkv_write_packet_internal(s, &mkv->cur_audio_pkt,
1795                                         mkv->is_dash ? start_new_cluster : 0);
1796         av_free_packet(&mkv->cur_audio_pkt);
1797         if (ret < 0) {
1798             av_log(s, AV_LOG_ERROR,
1799                    "Could not write cached audio packet ret:%d\n", ret);
1800             return ret;
1801         }
1802     }
1803
1804     // buffer an audio packet to ensure the packet containing the video
1805     // keyframe's timecode is contained in the same cluster for WebM
1806     if (codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO) {
1807         mkv->cur_audio_pkt = *pkt;
1808         if (pkt->buf) {
1809             mkv->cur_audio_pkt.buf = av_buffer_ref(pkt->buf);
1810             ret = mkv->cur_audio_pkt.buf ? 0 : AVERROR(ENOMEM);
1811         } else
1812             ret = av_dup_packet(&mkv->cur_audio_pkt);
1813         if (mkv->cur_audio_pkt.side_data_elems > 0) {
1814             ret = av_copy_packet_side_data(&mkv->cur_audio_pkt, &mkv->cur_audio_pkt);
1815         }
1816     } else
1817         ret = mkv_write_packet_internal(s, pkt, 0);
1818     return ret;
1819 }
1820
1821 static int mkv_write_flush_packet(AVFormatContext *s, AVPacket *pkt)
1822 {
1823     MatroskaMuxContext *mkv = s->priv_data;
1824     AVIOContext *pb;
1825     if (s->pb->seekable)
1826         pb = s->pb;
1827     else
1828         pb = mkv->dyn_bc;
1829     if (!pkt) {
1830         if (mkv->cluster_pos != -1) {
1831             av_log(s, AV_LOG_DEBUG,
1832                    "Flushing cluster at offset %" PRIu64 " bytes\n",
1833                    avio_tell(pb));
1834             end_ebml_master(pb, mkv->cluster);
1835             mkv->cluster_pos = -1;
1836             if (mkv->dyn_bc)
1837                 mkv_flush_dynbuf(s);
1838             avio_flush(s->pb);
1839         }
1840         return 0;
1841     }
1842     return mkv_write_packet(s, pkt);
1843 }
1844
1845 static int mkv_write_trailer(AVFormatContext *s)
1846 {
1847     MatroskaMuxContext *mkv = s->priv_data;
1848     AVIOContext *pb = s->pb;
1849     int64_t currentpos, cuespos;
1850     int ret;
1851
1852     // check if we have an audio packet cached
1853     if (mkv->cur_audio_pkt.size > 0) {
1854         ret = mkv_write_packet_internal(s, &mkv->cur_audio_pkt, 0);
1855         av_free_packet(&mkv->cur_audio_pkt);
1856         if (ret < 0) {
1857             av_log(s, AV_LOG_ERROR,
1858                    "Could not write cached audio packet ret:%d\n", ret);
1859             return ret;
1860         }
1861     }
1862
1863     if (mkv->dyn_bc) {
1864         end_ebml_master(mkv->dyn_bc, mkv->cluster);
1865         mkv_flush_dynbuf(s);
1866     } else if (mkv->cluster_pos != -1) {
1867         end_ebml_master(pb, mkv->cluster);
1868     }
1869
1870     if (mkv->mode != MODE_WEBM) {
1871         ret = mkv_write_chapters(s);
1872         if (ret < 0)
1873             return ret;
1874     }
1875
1876     if (pb->seekable) {
1877         if (mkv->cues->num_entries) {
1878             if (mkv->reserve_cues_space) {
1879                 int64_t cues_end;
1880
1881                 currentpos = avio_tell(pb);
1882                 avio_seek(pb, mkv->cues_pos, SEEK_SET);
1883
1884                 cuespos  = mkv_write_cues(s, mkv->cues, mkv->tracks, s->nb_streams);
1885                 cues_end = avio_tell(pb);
1886                 if (cues_end > cuespos + mkv->reserve_cues_space) {
1887                     av_log(s, AV_LOG_ERROR,
1888                            "Insufficient space reserved for cues: %d "
1889                            "(needed: %" PRId64 ").\n",
1890                            mkv->reserve_cues_space, cues_end - cuespos);
1891                     return AVERROR(EINVAL);
1892                 }
1893
1894                 if (cues_end < cuespos + mkv->reserve_cues_space)
1895                     put_ebml_void(pb, mkv->reserve_cues_space -
1896                                   (cues_end - cuespos));
1897
1898                 avio_seek(pb, currentpos, SEEK_SET);
1899             } else {
1900                 cuespos = mkv_write_cues(s, mkv->cues, mkv->tracks, s->nb_streams);
1901             }
1902
1903             ret = mkv_add_seekhead_entry(mkv->main_seekhead, MATROSKA_ID_CUES,
1904                                          cuespos);
1905             if (ret < 0)
1906                 return ret;
1907         }
1908
1909         mkv_write_seekhead(pb, mkv->main_seekhead);
1910
1911         // update the duration
1912         av_log(s, AV_LOG_DEBUG, "end duration = %" PRIu64 "\n", mkv->duration);
1913         currentpos = avio_tell(pb);
1914         avio_seek(pb, mkv->duration_offset, SEEK_SET);
1915         put_ebml_float(pb, MATROSKA_ID_DURATION, mkv->duration);
1916
1917         avio_seek(pb, currentpos, SEEK_SET);
1918     }
1919
1920     end_ebml_master(pb, mkv->segment);
1921     av_freep(&mkv->tracks);
1922     av_freep(&mkv->cues->entries);
1923     av_freep(&mkv->cues);
1924
1925     return 0;
1926 }
1927
1928 static int mkv_query_codec(enum AVCodecID codec_id, int std_compliance)
1929 {
1930     int i;
1931     for (i = 0; ff_mkv_codec_tags[i].id != AV_CODEC_ID_NONE; i++)
1932         if (ff_mkv_codec_tags[i].id == codec_id)
1933             return 1;
1934
1935     if (std_compliance < FF_COMPLIANCE_NORMAL) {
1936         enum AVMediaType type = avcodec_get_type(codec_id);
1937         // mkv theoretically supports any video/audio through VFW/ACM
1938         if (type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO || type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO)
1939             return 1;
1940     }
1941
1942     return 0;
1943 }
1944
1945 static const AVCodecTag additional_audio_tags[] = {
1946     { AV_CODEC_ID_ALAC,      0XFFFFFFFF },
1947     { AV_CODEC_ID_EAC3,      0XFFFFFFFF },
1948     { AV_CODEC_ID_MLP,       0xFFFFFFFF },
1949     { AV_CODEC_ID_OPUS,      0xFFFFFFFF },
1950     { AV_CODEC_ID_PCM_S16BE, 0xFFFFFFFF },
1951     { AV_CODEC_ID_PCM_S24BE, 0xFFFFFFFF },
1952     { AV_CODEC_ID_PCM_S32BE, 0xFFFFFFFF },
1953     { AV_CODEC_ID_QDM2,      0xFFFFFFFF },
1954     { AV_CODEC_ID_RA_144,    0xFFFFFFFF },
1955     { AV_CODEC_ID_RA_288,    0xFFFFFFFF },
1956     { AV_CODEC_ID_COOK,      0xFFFFFFFF },
1957     { AV_CODEC_ID_TRUEHD,    0xFFFFFFFF },
1958     { AV_CODEC_ID_NONE,      0xFFFFFFFF }
1959 };
1960
1961 static const AVCodecTag additional_video_tags[] = {
1962     { AV_CODEC_ID_RV10,      0xFFFFFFFF },
1963     { AV_CODEC_ID_RV20,      0xFFFFFFFF },
1964     { AV_CODEC_ID_RV30,      0xFFFFFFFF },
1965     { AV_CODEC_ID_RV40,      0xFFFFFFFF },
1966     { AV_CODEC_ID_VP9,       0xFFFFFFFF },
1967     { AV_CODEC_ID_NONE,      0xFFFFFFFF }
1968 };
1969
1970 #define OFFSET(x) offsetof(MatroskaMuxContext, x)
1971 #define FLAGS AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM
1972 static const AVOption options[] = {
1973     { "reserve_index_space", "Reserve a given amount of space (in bytes) at the beginning of the file for the index (cues).", OFFSET(reserve_cues_space), AV_OPT_TYPE_INT,   { .i64 = 0 },   0, INT_MAX,   FLAGS },
1974     { "cluster_size_limit",  "Store at most the provided amount of bytes in a cluster. ",                                     OFFSET(cluster_size_limit), AV_OPT_TYPE_INT  , { .i64 = -1 }, -1, INT_MAX,   FLAGS },
1975     { "cluster_time_limit",  "Store at most the provided number of milliseconds in a cluster.",                               OFFSET(cluster_time_limit), AV_OPT_TYPE_INT64, { .i64 = -1 }, -1, INT64_MAX, FLAGS },
1976     { "dash", "Create a WebM file conforming to WebM DASH specification", OFFSET(is_dash), AV_OPT_TYPE_INT, { .i64 = 0 }, 0, 1, FLAGS },
1977     { "dash_track_number", "Track number for the DASH stream", OFFSET(dash_track_number), AV_OPT_TYPE_INT, { .i64 = 1 }, 0, 127, FLAGS },
1978     { NULL },
1979 };
1980
1981 #if CONFIG_MATROSKA_MUXER
1982 static const AVClass matroska_class = {
1983     .class_name = "matroska muxer",
1984     .item_name  = av_default_item_name,
1985     .option     = options,
1986     .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
1987 };
1988
1989 AVOutputFormat ff_matroska_muxer = {
1990     .name              = "matroska",
1991     .long_name         = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Matroska"),
1992     .mime_type         = "video/x-matroska",
1993     .extensions        = "mkv",
1994     .priv_data_size    = sizeof(MatroskaMuxContext),
1995     .audio_codec       = CONFIG_LIBVORBIS_ENCODER ?
1996                          AV_CODEC_ID_VORBIS : AV_CODEC_ID_AC3,
1997     .video_codec       = CONFIG_LIBX264_ENCODER ?
1998                          AV_CODEC_ID_H264 : AV_CODEC_ID_MPEG4,
1999     .write_header      = mkv_write_header,
2000     .write_packet      = mkv_write_flush_packet,
2001     .write_trailer     = mkv_write_trailer,
2002     .flags             = AVFMT_GLOBALHEADER | AVFMT_VARIABLE_FPS |
2003                          AVFMT_TS_NONSTRICT | AVFMT_ALLOW_FLUSH,
2004     .codec_tag         = (const AVCodecTag* const []){
2005          ff_codec_bmp_tags, ff_codec_wav_tags,
2006          additional_audio_tags, additional_video_tags, 0
2007     },
2008     .subtitle_codec    = AV_CODEC_ID_ASS,
2009     .query_codec       = mkv_query_codec,
2010     .priv_class        = &matroska_class,
2011 };
2012 #endif
2013
2014 #if CONFIG_WEBM_MUXER
2015 static const AVClass webm_class = {
2016     .class_name = "webm muxer",
2017     .item_name  = av_default_item_name,
2018     .option     = options,
2019     .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
2020 };
2021
2022 AVOutputFormat ff_webm_muxer = {
2023     .name              = "webm",
2024     .long_name         = NULL_IF_CONFIG_SMALL("WebM"),
2025     .mime_type         = "video/webm",
2026     .extensions        = "webm",
2027     .priv_data_size    = sizeof(MatroskaMuxContext),
2028     .audio_codec       = AV_CODEC_ID_VORBIS,
2029     .video_codec       = AV_CODEC_ID_VP8,
2030     .subtitle_codec    = AV_CODEC_ID_WEBVTT,
2031     .write_header      = mkv_write_header,
2032     .write_packet      = mkv_write_flush_packet,
2033     .write_trailer     = mkv_write_trailer,
2034     .flags             = AVFMT_GLOBALHEADER | AVFMT_VARIABLE_FPS |
2035                          AVFMT_TS_NONSTRICT | AVFMT_ALLOW_FLUSH,
2036     .priv_class        = &webm_class,
2037 };
2038 #endif
2039
2040 #if CONFIG_MATROSKA_AUDIO_MUXER
2041 static const AVClass mka_class = {
2042     .class_name = "matroska audio muxer",
2043     .item_name  = av_default_item_name,
2044     .option     = options,
2045     .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
2046 };
2047 AVOutputFormat ff_matroska_audio_muxer = {
2048     .name              = "matroska",
2049     .long_name         = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Matroska Audio"),
2050     .mime_type         = "audio/x-matroska",
2051     .extensions        = "mka",
2052     .priv_data_size    = sizeof(MatroskaMuxContext),
2053     .audio_codec       = CONFIG_LIBVORBIS_ENCODER ?
2054                          AV_CODEC_ID_VORBIS : AV_CODEC_ID_AC3,
2055     .video_codec       = AV_CODEC_ID_NONE,
2056     .write_header      = mkv_write_header,
2057     .write_packet      = mkv_write_flush_packet,
2058     .write_trailer     = mkv_write_trailer,
2059     .flags             = AVFMT_GLOBALHEADER | AVFMT_TS_NONSTRICT |
2060                          AVFMT_ALLOW_FLUSH,
2061     .codec_tag         = (const AVCodecTag* const []){
2062         ff_codec_wav_tags, additional_audio_tags, 0
2063     },
2064     .priv_class        = &mka_class,
2065 };
2066 #endif