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

   1 /*
   2  * Matroska file muxer
   3  * Copyright (c) 2007 David Conrad
   4  *
   5  * This file is part of FFmpeg.
   6  *
   7  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
   8  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   9  * License as published by the Free Software Foundation; either
  10  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  11  *
  12  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  15  * Lesser General Public License for more details.
  16  *
  17  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  18  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  19  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  20  */
  21
  22 #include "avformat.h"
  23 #include "riff.h"
  24 #include "matroska.h"
  25
  26 typedef struct MatroskaMuxContext {
  27     offset_t    segment;
  28     offset_t    cluster;
  29 } MatroskaMuxContext;
  30
  31 static void put_ebml_id(ByteIOContext *pb, unsigned int id)
  32 {
  33     if (id >= 0x3fffff)
  34         put_byte(pb, id >> 24);
  35     if (id >= 0x7fff)
  36         put_byte(pb, id >> 16);
  37     if (id >= 0xff)
  38         put_byte(pb, id >> 8);
  39     put_byte(pb, id);
  40 }
  41
  42 // XXX: test this thoroughly and get rid of minbytes hack (currently needed to
  43 // use up all of the space reserved in start_ebml_master)
  44 static void put_ebml_size(ByteIOContext *pb, uint64_t size, int minbytes)
  45 {
  46     int bytes = minbytes;
  47     while (size >> (bytes*7 + 7)) bytes++;
  48
  49     // sizes larger than this are currently undefined in EBML
  50     // XXX: error condition?
  51     if (size > (1ULL<<56)-1) return;
  52
  53     put_byte(pb, (0x80 >> bytes) | (size >> bytes*8));
  54     for (bytes -= 1; bytes >= 0; bytes--)
  55         put_byte(pb, size >> bytes*8);
  56 }
  57
  58 static void put_ebml_uint(ByteIOContext *pb, unsigned int elementid, uint64_t val)
  59 {
  60     int bytes = 1;
  61     while (val >> bytes*8) bytes++;
  62
  63     put_ebml_id(pb, elementid);
  64     put_ebml_size(pb, bytes, 0);
  65     for (bytes -= 1; bytes >= 0; bytes--)
  66         put_byte(pb, val >> bytes*8);
  67 }
  68
  69 //static void put_ebml_sint(ByteIOContext *pb, unsigned int elementid, int64_t val)
  70
  71 static void put_ebml_float(ByteIOContext *pb, unsigned int elementid, double val)
  72 {
  73     // XXX: single-precision floats?
  74     put_ebml_id(pb, elementid);
  75     put_ebml_size(pb, 8, 0);
  76     put_be64(pb, av_dbl2int(val));
  77 }
  78
  79 static void put_ebml_binary(ByteIOContext *pb, unsigned int elementid,
  80                             const uint8_t *buf, int size)
  81 {
  82     put_ebml_id(pb, elementid);
  83     put_ebml_size(pb, size, 0);
  84     put_buffer(pb, buf, size);
  85 }
  86
  87 static void put_ebml_string(ByteIOContext *pb, unsigned int elementid, const char *str)
  88 {
  89     put_ebml_binary(pb, elementid, str, strlen(str));
  90 }
  91
  92 static offset_t start_ebml_master(ByteIOContext *pb, unsigned int elementid)
  93 {
  94     put_ebml_id(pb, elementid);
  95     // XXX: this always reserves the maximum needed space to store any size value
  96     // we should be smarter (additional parameter for expected size?)
  97     put_ebml_size(pb, (1ULL<<56)-1, 0);     // largest unknown size
  98     return url_ftell(pb);
  99 }
 100
 101 static void end_ebml_master(ByteIOContext *pb, offset_t start)
 102 {
 103     offset_t pos = url_ftell(pb);
 104
 105     url_fseek(pb, start - 8, SEEK_SET);
 106     put_ebml_size(pb, pos - start, 7);
 107     url_fseek(pb, pos, SEEK_SET);
 108 }
 109
 110
 111 static int mkv_write_header(AVFormatContext *s)
 112 {
 113     MatroskaMuxContext *mkv = s->priv_data;
 114     ByteIOContext *pb = &s->pb;
 115     offset_t ebml_header, segment_info, tracks;
 116     int i, j;
 117
 118     ebml_header = start_ebml_master(pb, EBML_ID_HEADER);
 119     put_ebml_uint   (pb, EBML_ID_EBMLVERSION        ,           1);
 120     put_ebml_uint   (pb, EBML_ID_EBMLREADVERSION    ,           1);
 121     put_ebml_uint   (pb, EBML_ID_EBMLMAXIDLENGTH    ,           4);
 122     put_ebml_uint   (pb, EBML_ID_EBMLMAXSIZELENGTH  ,           8);
 123     put_ebml_string (pb, EBML_ID_DOCTYPE            ,  "matroska");
 124     put_ebml_uint   (pb, EBML_ID_DOCTYPEVERSION     ,           1);
 125     put_ebml_uint   (pb, EBML_ID_DOCTYPEREADVERSION ,           1);
 126     end_ebml_master(pb, ebml_header);
 127
 128     mkv->segment = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_SEGMENT);
 129
 130     segment_info = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_INFO);
 131     put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_TIMECODESCALE, 1000000);
 132     if (strlen(s->title))
 133         put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_TITLE, s->title);
 134     if (!(s->streams[0]->codec->flags & CODEC_FLAG_BITEXACT)) {
 135         put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_MUXINGAPP, LIBAVFORMAT_IDENT);
 136         // XXX: both are required; something better for writing app?
 137         put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_WRITINGAPP, LIBAVFORMAT_IDENT);
 138     }
 139     // XXX: segment UID and duration
 140     end_ebml_master(pb, segment_info);
 141
 142     tracks = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_TRACKS);
 143     for (i = 0; i < s->nb_streams; i++) {
 144         AVStream *st = s->streams[i];
 145         AVCodecContext *codec = st->codec;
 146         offset_t subinfo, track;
 147         int native_id = 0;
 148
 149         track = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_TRACKENTRY);
 150         put_ebml_uint (pb, MATROSKA_ID_TRACKNUMBER     , i);
 151         // XXX: random number for UID? and can we use the same UID when copying
 152         // from another MKV as the specs recommend?
 153         put_ebml_uint (pb, MATROSKA_ID_TRACKUID        , i);
 154         put_ebml_uint (pb, MATROSKA_ID_TRACKFLAGLACING , 0);    // no lacing (yet)
 155
 156         if (st->language[0])
 157             put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_TRACKLANGUAGE, st->language);
 158
 159         // look for a codec id string specific to mkv to use, if none are found, use AVI codes
 160         for (j = 0; ff_mkv_codec_tags[j].id != CODEC_ID_NONE; j++) {
 161             if (ff_mkv_codec_tags[j].id == codec->codec_id) {
 162                 put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_CODECID, ff_mkv_codec_tags[j].str);
 163                 native_id = 1;
 164                 break;
 165             }
 166         }
 167
 168         // XXX: CodecPrivate for vorbis, theora, aac, native mpeg4, ...
 169         if (native_id) {
 170             put_ebml_binary(pb, MATROSKA_ID_CODECPRIVATE, codec->extradata, codec->extradata_size);
 171         }
 172
 173         switch (codec->codec_type) {
 174             case CODEC_TYPE_VIDEO:
 175                 put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_TRACKTYPE, MATROSKA_TRACK_TYPE_VIDEO);
 176
 177                 if (!native_id) {
 178                     offset_t bmp_header;
 179                     // if there is no mkv-specific codec id, use VFW mode
 180                     if (!codec->codec_tag)
 181                         codec->codec_tag = codec_get_tag(codec_bmp_tags, codec->codec_id);
 182
 183                     put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_CODECID, MATROSKA_CODEC_ID_VIDEO_VFW_FOURCC);
 184                     // XXX: codec private isn't a master; is there a better way to re-use put_bmp_header?
 185                     bmp_header = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_CODECPRIVATE);
 186                     put_bmp_header(pb, codec, codec_bmp_tags, 0);
 187                     end_ebml_master(pb, bmp_header);
 188                 }
 189                 subinfo = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_TRACKVIDEO);
 190                 // XXX: interlace flag?
 191                 put_ebml_uint (pb, MATROSKA_ID_VIDEOPIXELWIDTH , codec->width);
 192                 put_ebml_uint (pb, MATROSKA_ID_VIDEOPIXELHEIGHT, codec->height);
 193                 // XXX: display width/height
 194                 end_ebml_master(pb, subinfo);
 195                 break;
 196
 197             case CODEC_TYPE_AUDIO:
 198                 put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_TRACKTYPE, MATROSKA_TRACK_TYPE_AUDIO);
 199
 200                 // XXX: A_MS/ACM
 201                 subinfo = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_TRACKAUDIO);
 202                 put_ebml_uint  (pb, MATROSKA_ID_AUDIOCHANNELS    , codec->channels);
 203                 put_ebml_float (pb, MATROSKA_ID_AUDIOSAMPLINGFREQ, codec->sample_rate);
 204                 // XXX: output sample freq (for sbr) and bitdepth (for pcm)
 205                 end_ebml_master(pb, subinfo);
 206                 break;
 207
 208             default:
 209                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Only audio and video are supported for Matroska.");
 210                 break;
 211         }
 212         end_ebml_master(pb, track);
 213
 214         // ms precision is the de-facto standard timescale for mkv files
 215         av_set_pts_info(st, 64, 1, 1000);
 216     }
 217     end_ebml_master(pb, tracks);
 218
 219     mkv->cluster = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_CLUSTER);
 220     put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_CLUSTERTIMECODE, 0);
 221
 222     return 0;
 223 }
 224
 225 static int mkv_write_packet(AVFormatContext *s, AVPacket *pkt)
 226 {
 227     ByteIOContext *pb = &s->pb;
 228
 229     block = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_SIMPLEBLOCK);
 230     put_byte(pb, 0x80 | pkt->stream_index);     // this assumes stream_index is less than 127
 231     put_be16(pb, pkt->pts);
 232     put_byte(pb, !!(pkt->flags & PKT_FLAG_KEY));
 233     put_buffer(pb, pkt->data, pkt->size);
 234     end_ebml_master(pb, block);
 235     return 0;
 236 }
 237
 238 static int mkv_write_trailer(AVFormatContext *s)
 239 {
 240     MatroskaMuxContext *mkv = s->priv_data;
 241     ByteIOContext *pb = &s->pb;
 242     end_ebml_master(pb, mkv->cluster);
 243     end_ebml_master(pb, mkv->segment);
 244     return 0;
 245 }
 246
 247 AVOutputFormat matroska_muxer = {
 248     "matroska",
 249     "Matroska File Format",
 250     "video/x-matroska",
 251     "mkv",
 252     sizeof(MatroskaMuxContext),
 253     CODEC_ID_MP2,
 254     CODEC_ID_MPEG4,
 255     mkv_write_header,
 256     mkv_write_packet,
 257     mkv_write_trailer,
 258     .codec_tag = (const AVCodecTag*[]){codec_bmp_tags, codec_wav_tags, 0},
 259 };