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     const 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 int 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_ERROR,
 581                "Error parsing AAC extradata, unable to determine samplerate.\n");
 582         return AVERROR(EINVAL);
 583     }
 584
 585     *sample_rate        = mp4ac.sample_rate;
 586     *output_sample_rate = mp4ac.ext_sample_rate;
 587     return 0;
 588 }
 589
 590 static int mkv_write_native_codecprivate(AVFormatContext *s,
 591                                          AVCodecContext *codec,
 592                                          AVIOContext *dyn_cp)
 593 {
 594     switch (codec->codec_id) {
 595     case AV_CODEC_ID_VORBIS:
 596     case AV_CODEC_ID_THEORA:
 597         return put_xiph_codecpriv(s, dyn_cp, codec);
 598     case AV_CODEC_ID_FLAC:
 599         return put_flac_codecpriv(s, dyn_cp, codec);
 600     case AV_CODEC_ID_WAVPACK:
 601         return put_wv_codecpriv(dyn_cp, codec);
 602     case AV_CODEC_ID_H264:
 603         return ff_isom_write_avcc(dyn_cp, codec->extradata,
 604                                   codec->extradata_size);
 605     case AV_CODEC_ID_HEVC:
 606         return ff_isom_write_hvcc(dyn_cp, codec->extradata,
 607                                   codec->extradata_size, 0);
 608     case AV_CODEC_ID_ALAC:
 609         if (codec->extradata_size < 36) {
 610             av_log(s, AV_LOG_ERROR,
 611                    "Invalid extradata found, ALAC expects a 36-byte "
 612                    "QuickTime atom.");
 613             return AVERROR_INVALIDDATA;
 614         } else
 615             avio_write(dyn_cp, codec->extradata + 12,
 616                        codec->extradata_size - 12);
 617         break;
 618     default:
 619         if (codec->codec_id == AV_CODEC_ID_PRORES &&
 620             ff_codec_get_id(ff_codec_movvideo_tags, codec->codec_tag) == AV_CODEC_ID_PRORES) {
 621             avio_wl32(dyn_cp, codec->codec_tag);
 622         } else if (codec->extradata_size && codec->codec_id != AV_CODEC_ID_TTA)
 623             avio_write(dyn_cp, codec->extradata, codec->extradata_size);
 624     }
 625
 626     return 0;
 627 }
 628
 629 static int mkv_write_codecprivate(AVFormatContext *s, AVIOContext *pb,
 630                                   AVCodecContext *codec, int native_id,
 631                                   int qt_id)
 632 {
 633     AVIOContext *dyn_cp;
 634     uint8_t *codecpriv;
 635     int ret, codecpriv_size;
 636
 637     ret = avio_open_dyn_buf(&dyn_cp);
 638     if (ret < 0)
 639         return ret;
 640
 641     if (native_id) {
 642         ret = mkv_write_native_codecprivate(s, codec, dyn_cp);
 643     } else if (codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO) {
 644         if (qt_id) {
 645             if (!codec->codec_tag)
 646                 codec->codec_tag = ff_codec_get_tag(ff_codec_movvideo_tags,
 647                                                     codec->codec_id);
 648             if (codec->extradata_size) {
 649                 if (   ff_codec_get_id(ff_codec_movvideo_tags, codec->codec_tag) == codec->codec_id
 650                     && ff_codec_get_id(ff_codec_movvideo_tags, AV_RL32(codec->extradata + 4)) != codec->codec_id
 651                 ) {
 652                     int i;
 653                     avio_wb32(dyn_cp, 0x5a + codec->extradata_size);
 654                     avio_wl32(dyn_cp, codec->codec_tag);
 655                     for(i = 0; i < 0x5a - 8; i++)
 656                         avio_w8(dyn_cp, 0);
 657                 }
 658                 avio_write(dyn_cp, codec->extradata, codec->extradata_size);
 659             }
 660         } else {
 661             if (!ff_codec_get_tag(ff_codec_bmp_tags, codec->codec_id))
 662                 av_log(s, AV_LOG_WARNING, "codec %s is not supported by this format\n",
 663                        avcodec_get_name(codec->codec_id));
 664
 665             if (!codec->codec_tag)
 666                 codec->codec_tag = ff_codec_get_tag(ff_codec_bmp_tags,
 667                                                     codec->codec_id);
 668             if (!codec->codec_tag) {
 669                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "No bmp codec tag found for codec %s\n",
 670                        avcodec_get_name(codec->codec_id));
 671                 ret = AVERROR(EINVAL);
 672             }
 673
 674             ff_put_bmp_header(dyn_cp, codec, ff_codec_bmp_tags, 0, 0);
 675         }
 676     } else if (codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO) {
 677         unsigned int tag;
 678         tag = ff_codec_get_tag(ff_codec_wav_tags, codec->codec_id);
 679         if (!tag) {
 680             av_log(s, AV_LOG_ERROR, "No wav codec tag found for codec %s\n",
 681                    avcodec_get_name(codec->codec_id));
 682             ret = AVERROR(EINVAL);
 683         }
 684         if (!codec->codec_tag)
 685             codec->codec_tag = tag;
 686
 687         ff_put_wav_header(dyn_cp, codec, FF_PUT_WAV_HEADER_FORCE_WAVEFORMATEX);
 688     }
 689
 690     codecpriv_size = avio_close_dyn_buf(dyn_cp, &codecpriv);
 691     if (codecpriv_size)
 692         put_ebml_binary(pb, MATROSKA_ID_CODECPRIVATE, codecpriv,
 693                         codecpriv_size);
 694     av_free(codecpriv);
 695     return ret;
 696 }
 697
 698
 699 static int mkv_write_stereo_mode(AVFormatContext *s, AVIOContext *pb,
 700                                  AVStream *st, int mode, int *h_width, int *h_height)
 701 {
 702     int i;
 703     int ret = 0;
 704     AVDictionaryEntry *tag;
 705     MatroskaVideoStereoModeType format = MATROSKA_VIDEO_STEREOMODE_TYPE_NB;
 706
 707     *h_width = 1;
 708     *h_height = 1;
 709     // convert metadata into proper side data and add it to the stream
 710     if ((tag = av_dict_get(st->metadata, "stereo_mode", NULL, 0)) ||
 711         (tag = av_dict_get( s->metadata, "stereo_mode", NULL, 0))) {
 712         int stereo_mode = atoi(tag->value);
 713
 714         for (i=0; i<MATROSKA_VIDEO_STEREOMODE_TYPE_NB; i++)
 715             if (!strcmp(tag->value, ff_matroska_video_stereo_mode[i])){
 716                 stereo_mode = i;
 717                 break;
 718             }
 719
 720         if (stereo_mode < MATROSKA_VIDEO_STEREOMODE_TYPE_NB &&
 721             stereo_mode != 10 && stereo_mode != 12) {
 722             int ret = ff_mkv_stereo3d_conv(st, stereo_mode);
 723             if (ret < 0)
 724                 return ret;
 725         }
 726     }
 727
 728     // iterate to find the stereo3d side data
 729     for (i = 0; i < st->nb_side_data; i++) {
 730         AVPacketSideData sd = st->side_data[i];
 731         if (sd.type == AV_PKT_DATA_STEREO3D) {
 732             AVStereo3D *stereo = (AVStereo3D *)sd.data;
 733
 734             switch (stereo->type) {
 735             case AV_STEREO3D_2D:
 736                 format = MATROSKA_VIDEO_STEREOMODE_TYPE_MONO;
 737                 break;
 738             case AV_STEREO3D_SIDEBYSIDE:
 739                 format = (stereo->flags & AV_STEREO3D_FLAG_INVERT)
 740                     ? MATROSKA_VIDEO_STEREOMODE_TYPE_RIGHT_LEFT
 741                     : MATROSKA_VIDEO_STEREOMODE_TYPE_LEFT_RIGHT;
 742                 *h_width = 2;
 743                 break;
 744             case AV_STEREO3D_TOPBOTTOM:
 745                 format = MATROSKA_VIDEO_STEREOMODE_TYPE_TOP_BOTTOM;
 746                 if (stereo->flags & AV_STEREO3D_FLAG_INVERT)
 747                     format--;
 748                 *h_height = 2;
 749                 break;
 750             case AV_STEREO3D_CHECKERBOARD:
 751                 format = MATROSKA_VIDEO_STEREOMODE_TYPE_CHECKERBOARD_LR;
 752                 if (stereo->flags & AV_STEREO3D_FLAG_INVERT)
 753                     format--;
 754                 break;
 755             case AV_STEREO3D_LINES:
 756                 format = MATROSKA_VIDEO_STEREOMODE_TYPE_ROW_INTERLEAVED_LR;
 757                 if (stereo->flags & AV_STEREO3D_FLAG_INVERT)
 758                     format--;
 759                 *h_height = 2;
 760                 break;
 761             case AV_STEREO3D_COLUMNS:
 762                 format = MATROSKA_VIDEO_STEREOMODE_TYPE_COL_INTERLEAVED_LR;
 763                 if (stereo->flags & AV_STEREO3D_FLAG_INVERT)
 764                     format--;
 765                 *h_width = 2;
 766                 break;
 767             case AV_STEREO3D_FRAMESEQUENCE:
 768                 format = MATROSKA_VIDEO_STEREOMODE_TYPE_BOTH_EYES_BLOCK_LR;
 769                 if (stereo->flags & AV_STEREO3D_FLAG_INVERT)
 770                     format++;
 771                 break;
 772             }
 773             break;
 774         }
 775     }
 776
 777     if (format == MATROSKA_VIDEO_STEREOMODE_TYPE_NB)
 778         return ret;
 779
 780     // if webm, do not write unsupported modes
 781     if ((mode == MODE_WEBM &&
 782         format > MATROSKA_VIDEO_STEREOMODE_TYPE_TOP_BOTTOM &&
 783         format != MATROSKA_VIDEO_STEREOMODE_TYPE_RIGHT_LEFT)
 784         || format >= MATROSKA_VIDEO_STEREOMODE_TYPE_NB) {
 785         av_log(s, AV_LOG_ERROR,
 786                "The specified stereo mode is not valid.\n");
 787         format = MATROSKA_VIDEO_STEREOMODE_TYPE_NB;
 788         return AVERROR(EINVAL);
 789     }
 790
 791     // write StereoMode if format is valid
 792     put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_VIDEOSTEREOMODE, format);
 793
 794     return ret;
 795 }
 796
 797 static int mkv_write_track(AVFormatContext *s, MatroskaMuxContext *mkv,
 798                            int i, AVIOContext *pb, int default_stream_exists)
 799 {
 800     AVStream *st = s->streams[i];
 801     AVCodecContext *codec = st->codec;
 802     ebml_master subinfo, track;
 803     int native_id = 0;
 804     int qt_id = 0;
 805     int bit_depth = av_get_bits_per_sample(codec->codec_id);
 806     int sample_rate = codec->sample_rate;
 807     int output_sample_rate = 0;
 808     int display_width_div = 1;
 809     int display_height_div = 1;
 810     int j, ret;
 811     AVDictionaryEntry *tag;
 812
 813     // ms precision is the de-facto standard timescale for mkv files
 814     avpriv_set_pts_info(st, 64, 1, 1000);
 815
 816     if (codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_ATTACHMENT) {
 817         mkv->have_attachments = 1;
 818         return 0;
 819     }
 820
 821     if (!bit_depth && codec->codec_id != AV_CODEC_ID_ADPCM_G726)
 822         bit_depth = av_get_bytes_per_sample(codec->sample_fmt) << 3;
 823     if (!bit_depth)
 824         bit_depth = codec->bits_per_coded_sample;
 825
 826     if (codec->codec_id == AV_CODEC_ID_AAC) {
 827         ret = get_aac_sample_rates(s, codec, &sample_rate, &output_sample_rate);
 828         if (ret < 0)
 829             return ret;
 830     }
 831
 832     track = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_TRACKENTRY, 0);
 833     put_ebml_uint (pb, MATROSKA_ID_TRACKNUMBER,
 834                    mkv->is_dash ? mkv->dash_track_number : i + 1);
 835     put_ebml_uint (pb, MATROSKA_ID_TRACKUID,
 836                    mkv->is_dash ? mkv->dash_track_number : i + 1);
 837     put_ebml_uint (pb, MATROSKA_ID_TRACKFLAGLACING , 0);    // no lacing (yet)
 838
 839     if ((tag = av_dict_get(st->metadata, "title", NULL, 0)))
 840         put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_TRACKNAME, tag->value);
 841     tag = av_dict_get(st->metadata, "language", NULL, 0);
 842     if (mkv->mode != MODE_WEBM || codec->codec_id != AV_CODEC_ID_WEBVTT) {
 843         put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_TRACKLANGUAGE, tag && tag->value ? tag->value:"und");
 844     } else if (tag && tag->value) {
 845         put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_TRACKLANGUAGE, tag->value);
 846     }
 847
 848     // The default value for TRACKFLAGDEFAULT is 1, so add element
 849     // if we need to clear it.
 850     if (default_stream_exists && !(st->disposition & AV_DISPOSITION_DEFAULT))
 851         put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_TRACKFLAGDEFAULT, !!(st->disposition & AV_DISPOSITION_DEFAULT));
 852
 853     if (st->disposition & AV_DISPOSITION_FORCED)
 854         put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_TRACKFLAGFORCED, 1);
 855
 856     if (mkv->mode == MODE_WEBM && codec->codec_id == AV_CODEC_ID_WEBVTT) {
 857         const char *codec_id;
 858         if (st->disposition & AV_DISPOSITION_CAPTIONS) {
 859             codec_id = "D_WEBVTT/CAPTIONS";
 860             native_id = MATROSKA_TRACK_TYPE_SUBTITLE;
 861         } else if (st->disposition & AV_DISPOSITION_DESCRIPTIONS) {
 862             codec_id = "D_WEBVTT/DESCRIPTIONS";
 863             native_id = MATROSKA_TRACK_TYPE_METADATA;
 864         } else if (st->disposition & AV_DISPOSITION_METADATA) {
 865             codec_id = "D_WEBVTT/METADATA";
 866             native_id = MATROSKA_TRACK_TYPE_METADATA;
 867         } else {
 868             codec_id = "D_WEBVTT/SUBTITLES";
 869             native_id = MATROSKA_TRACK_TYPE_SUBTITLE;
 870         }
 871         put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_CODECID, codec_id);
 872     } else {
 873         // look for a codec ID string specific to mkv to use,
 874         // if none are found, use AVI codes
 875         for (j = 0; ff_mkv_codec_tags[j].id != AV_CODEC_ID_NONE; j++) {
 876             if (ff_mkv_codec_tags[j].id == codec->codec_id) {
 877                 put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_CODECID, ff_mkv_codec_tags[j].str);
 878                 native_id = 1;
 879                 break;
 880             }
 881         }
 882     }
 883
 884     if (codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO && codec->initial_padding && codec->codec_id == AV_CODEC_ID_OPUS) {
 885 //         mkv->tracks[i].ts_offset = av_rescale_q(codec->initial_padding,
 886 //                                                 (AVRational){ 1, codec->sample_rate },
 887 //                                                 st->time_base);
 888
 889         put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_CODECDELAY,
 890                       av_rescale_q(codec->initial_padding,
 891                                    (AVRational){ 1, codec->sample_rate },
 892                                    (AVRational){ 1, 1000000000 }));
 893     }
 894     if (codec->codec_id == AV_CODEC_ID_OPUS) {
 895         put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_SEEKPREROLL, OPUS_SEEK_PREROLL);
 896     }
 897
 898     if (mkv->mode == MODE_WEBM && !(codec->codec_id == AV_CODEC_ID_VP8 ||
 899                                     codec->codec_id == AV_CODEC_ID_VP9 ||
 900                                     codec->codec_id == AV_CODEC_ID_OPUS ||
 901                                     codec->codec_id == AV_CODEC_ID_VORBIS ||
 902                                     codec->codec_id == AV_CODEC_ID_WEBVTT)) {
 903         av_log(s, AV_LOG_ERROR,
 904                "Only VP8 or VP9 video and Vorbis or Opus audio and WebVTT subtitles are supported for WebM.\n");
 905         return AVERROR(EINVAL);
 906     }
 907
 908     switch (codec->codec_type) {
 909     case AVMEDIA_TYPE_VIDEO:
 910         put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_TRACKTYPE, MATROSKA_TRACK_TYPE_VIDEO);
 911
 912         if(   st->avg_frame_rate.num > 0 && st->avg_frame_rate.den > 0
 913            && 1.0/av_q2d(st->avg_frame_rate) > av_q2d(codec->time_base))
 914             put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_TRACKDEFAULTDURATION, 1E9 / av_q2d(st->avg_frame_rate));
 915         else
 916             put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_TRACKDEFAULTDURATION, av_q2d(codec->time_base)*1E9);
 917
 918         if (!native_id &&
 919             ff_codec_get_tag(ff_codec_movvideo_tags, codec->codec_id) &&
 920             (!ff_codec_get_tag(ff_codec_bmp_tags,   codec->codec_id) ||
 921              codec->codec_id == AV_CODEC_ID_SVQ1 ||
 922              codec->codec_id == AV_CODEC_ID_SVQ3 ||
 923              codec->codec_id == AV_CODEC_ID_CINEPAK))
 924             qt_id = 1;
 925
 926         if (qt_id)
 927             put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_CODECID, "V_QUICKTIME");
 928         else if (!native_id) {
 929             // if there is no mkv-specific codec ID, use VFW mode
 930             put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_CODECID, "V_MS/VFW/FOURCC");
 931             mkv->tracks[i].write_dts = 1;
 932         }
 933
 934         subinfo = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_TRACKVIDEO, 0);
 935         // XXX: interlace flag?
 936         put_ebml_uint (pb, MATROSKA_ID_VIDEOPIXELWIDTH , codec->width);
 937         put_ebml_uint (pb, MATROSKA_ID_VIDEOPIXELHEIGHT, codec->height);
 938
 939         // check both side data and metadata for stereo information,
 940         // write the result to the bitstream if any is found
 941         ret = mkv_write_stereo_mode(s, pb, st, mkv->mode,
 942                                     &display_width_div,
 943                                     &display_height_div);
 944         if (ret < 0)
 945             return ret;
 946
 947         if (((tag = av_dict_get(st->metadata, "alpha_mode", NULL, 0)) && atoi(tag->value)) ||
 948             ((tag = av_dict_get( s->metadata, "alpha_mode", NULL, 0)) && atoi(tag->value)) ||
 949             (codec->pix_fmt == AV_PIX_FMT_YUVA420P)) {
 950             put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_VIDEOALPHAMODE, 1);
 951         }
 952
 953         // write DisplayWidth and DisplayHeight, they contain the size of
 954         // a single source view and/or the display aspect ratio
 955         if (st->sample_aspect_ratio.num) {
 956             int64_t d_width = av_rescale(codec->width, st->sample_aspect_ratio.num, st->sample_aspect_ratio.den);
 957             if (d_width > INT_MAX) {
 958                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Overflow in display width\n");
 959                 return AVERROR(EINVAL);
 960             }
 961             put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_VIDEODISPLAYWIDTH , d_width / display_width_div);
 962             put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_VIDEODISPLAYHEIGHT, codec->height / display_height_div);
 963         } else if (display_width_div != 1 || display_height_div != 1) {
 964             put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_VIDEODISPLAYWIDTH , codec->width / display_width_div);
 965             put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_VIDEODISPLAYHEIGHT, codec->height / display_height_div);
 966         }
 967
 968         if (codec->codec_id == AV_CODEC_ID_RAWVIDEO) {
 969             uint32_t color_space = av_le2ne32(codec->codec_tag);
 970             put_ebml_binary(pb, MATROSKA_ID_VIDEOCOLORSPACE, &color_space, sizeof(color_space));
 971         }
 972
 973         end_ebml_master(pb, subinfo);
 974         break;
 975
 976     case AVMEDIA_TYPE_AUDIO:
 977         put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_TRACKTYPE, MATROSKA_TRACK_TYPE_AUDIO);
 978
 979         if (!native_id)
 980             // no mkv-specific ID, use ACM mode
 981             put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_CODECID, "A_MS/ACM");
 982
 983         subinfo = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_TRACKAUDIO, 0);
 984         put_ebml_uint  (pb, MATROSKA_ID_AUDIOCHANNELS    , codec->channels);
 985         put_ebml_float (pb, MATROSKA_ID_AUDIOSAMPLINGFREQ, sample_rate);
 986         if (output_sample_rate)
 987             put_ebml_float(pb, MATROSKA_ID_AUDIOOUTSAMPLINGFREQ, output_sample_rate);
 988         if (bit_depth)
 989             put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_AUDIOBITDEPTH, bit_depth);
 990         end_ebml_master(pb, subinfo);
 991         break;
 992
 993     case AVMEDIA_TYPE_SUBTITLE:
 994         if (!native_id) {
 995             av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Subtitle codec %d is not supported.\n", codec->codec_id);
 996             return AVERROR(ENOSYS);
 997         }
 998
 999         if (mkv->mode != MODE_WEBM || codec->codec_id != AV_CODEC_ID_WEBVTT)
1000             native_id = MATROSKA_TRACK_TYPE_SUBTITLE;
1001
1002         put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_TRACKTYPE, native_id);
1003         break;
1004     default:
1005         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Only audio, video, and subtitles are supported for Matroska.\n");
1006         return AVERROR(EINVAL);
1007     }
1008
1009     if (mkv->mode != MODE_WEBM || codec->codec_id != AV_CODEC_ID_WEBVTT) {
1010         ret = mkv_write_codecprivate(s, pb, codec, native_id, qt_id);
1011         if (ret < 0)
1012             return ret;
1013     }
1014
1015     end_ebml_master(pb, track);
1016
1017     return 0;
1018 }
1019
1020 static int mkv_write_tracks(AVFormatContext *s)
1021 {
1022     MatroskaMuxContext *mkv = s->priv_data;
1023     AVIOContext *pb = s->pb;
1024     ebml_master tracks;
1025     int i, ret, default_stream_exists = 0;
1026
1027     ret = mkv_add_seekhead_entry(mkv->main_seekhead, MATROSKA_ID_TRACKS, avio_tell(pb));
1028     if (ret < 0)
1029         return ret;
1030
1031     tracks = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_TRACKS, 0);
1032     for (i = 0; i < s->nb_streams; i++) {
1033         AVStream *st = s->streams[i];
1034         default_stream_exists |= st->disposition & AV_DISPOSITION_DEFAULT;
1035     }
1036     for (i = 0; i < s->nb_streams; i++) {
1037         ret = mkv_write_track(s, mkv, i, pb, default_stream_exists);
1038         if (ret < 0)
1039             return ret;
1040     }
1041     end_ebml_master(pb, tracks);
1042     return 0;
1043 }
1044
1045 static int mkv_write_chapters(AVFormatContext *s)
1046 {
1047     MatroskaMuxContext *mkv = s->priv_data;
1048     AVIOContext *pb = s->pb;
1049     ebml_master chapters, editionentry;
1050     AVRational scale = {1, 1E9};
1051     int i, ret;
1052
1053     if (!s->nb_chapters || mkv->wrote_chapters)
1054         return 0;
1055
1056     ret = mkv_add_seekhead_entry(mkv->main_seekhead, MATROSKA_ID_CHAPTERS, avio_tell(pb));
1057     if (ret < 0) return ret;
1058
1059     chapters     = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_CHAPTERS    , 0);
1060     editionentry = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_EDITIONENTRY, 0);
1061     put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_EDITIONFLAGDEFAULT, 1);
1062     put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_EDITIONFLAGHIDDEN , 0);
1063     for (i = 0; i < s->nb_chapters; i++) {
1064         ebml_master chapteratom, chapterdisplay;
1065         AVChapter *c     = s->chapters[i];
1066         AVDictionaryEntry *t = NULL;
1067
1068         chapteratom = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_CHAPTERATOM, 0);
1069         put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_CHAPTERUID, c->id + mkv->chapter_id_offset);
1070         put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_CHAPTERTIMESTART,
1071                       av_rescale_q(c->start, c->time_base, scale));
1072         put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_CHAPTERTIMEEND,
1073                       av_rescale_q(c->end,   c->time_base, scale));
1074         put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_CHAPTERFLAGHIDDEN , 0);
1075         put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_CHAPTERFLAGENABLED, 1);
1076         if ((t = av_dict_get(c->metadata, "title", NULL, 0))) {
1077             chapterdisplay = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_CHAPTERDISPLAY, 0);
1078             put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_CHAPSTRING, t->value);
1079             put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_CHAPLANG  , "und");
1080             end_ebml_master(pb, chapterdisplay);
1081         }
1082         end_ebml_master(pb, chapteratom);
1083     }
1084     end_ebml_master(pb, editionentry);
1085     end_ebml_master(pb, chapters);
1086
1087     mkv->wrote_chapters = 1;
1088     return 0;
1089 }
1090
1091 static int mkv_write_simpletag(AVIOContext *pb, AVDictionaryEntry *t)
1092 {
1093     uint8_t *key = av_strdup(t->key);
1094     uint8_t *p   = key;
1095     const uint8_t *lang = NULL;
1096     ebml_master tag;
1097
1098     if (!key)
1099         return AVERROR(ENOMEM);
1100
1101     if ((p = strrchr(p, '-')) &&
1102         (lang = av_convert_lang_to(p + 1, AV_LANG_ISO639_2_BIBL)))
1103         *p = 0;
1104
1105     p = key;
1106     while (*p) {
1107         if (*p == ' ')
1108             *p = '_';
1109         else if (*p >= 'a' && *p <= 'z')
1110             *p -= 'a' - 'A';
1111         p++;
1112     }
1113
1114     tag = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_SIMPLETAG, 0);
1115     put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_TAGNAME, key);
1116     if (lang)
1117         put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_TAGLANG, lang);
1118     put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_TAGSTRING, t->value);
1119     end_ebml_master(pb, tag);
1120
1121     av_freep(&key);
1122     return 0;
1123 }
1124
1125 static int mkv_write_tag(AVFormatContext *s, AVDictionary *m, unsigned int elementid,
1126                          unsigned int uid, ebml_master *tags)
1127 {
1128     MatroskaMuxContext *mkv = s->priv_data;
1129     ebml_master tag, targets;
1130     AVDictionaryEntry *t = NULL;
1131     int ret;
1132
1133     if (!tags->pos) {
1134         ret = mkv_add_seekhead_entry(mkv->main_seekhead, MATROSKA_ID_TAGS, avio_tell(s->pb));
1135         if (ret < 0) return ret;
1136
1137         *tags = start_ebml_master(s->pb, MATROSKA_ID_TAGS, 0);
1138     }
1139
1140     tag     = start_ebml_master(s->pb, MATROSKA_ID_TAG,        0);
1141     targets = start_ebml_master(s->pb, MATROSKA_ID_TAGTARGETS, 0);
1142     if (elementid)
1143         put_ebml_uint(s->pb, elementid, uid);
1144     end_ebml_master(s->pb, targets);
1145
1146     while ((t = av_dict_get(m, "", t, AV_DICT_IGNORE_SUFFIX))) {
1147         if (av_strcasecmp(t->key, "title") &&
1148             av_strcasecmp(t->key, "stereo_mode") &&
1149             av_strcasecmp(t->key, "encoding_tool")) {
1150             ret = mkv_write_simpletag(s->pb, t);
1151             if (ret < 0)
1152                 return ret;
1153         }
1154     }
1155
1156     end_ebml_master(s->pb, tag);
1157     return 0;
1158 }
1159
1160 static int mkv_check_tag(AVDictionary *m)
1161 {
1162     AVDictionaryEntry *t = NULL;
1163
1164     while ((t = av_dict_get(m, "", t, AV_DICT_IGNORE_SUFFIX)))
1165         if (av_strcasecmp(t->key, "title") && av_strcasecmp(t->key, "stereo_mode"))
1166             return 1;
1167
1168     return 0;
1169 }
1170
1171 static int mkv_write_tags(AVFormatContext *s)
1172 {
1173     MatroskaMuxContext *mkv = s->priv_data;
1174     ebml_master tags = {0};
1175     int i, ret;
1176
1177     ff_metadata_conv_ctx(s, ff_mkv_metadata_conv, NULL);
1178
1179     if (mkv_check_tag(s->metadata)) {
1180         ret = mkv_write_tag(s, s->metadata, 0, 0, &tags);
1181         if (ret < 0) return ret;
1182     }
1183
1184     for (i = 0; i < s->nb_streams; i++) {
1185         AVStream *st = s->streams[i];
1186
1187         if (!mkv_check_tag(st->metadata))
1188             continue;
1189
1190         ret = mkv_write_tag(s, st->metadata, MATROSKA_ID_TAGTARGETS_TRACKUID, i + 1, &tags);
1191         if (ret < 0) return ret;
1192     }
1193
1194     for (i = 0; i < s->nb_chapters; i++) {
1195         AVChapter *ch = s->chapters[i];
1196
1197         if (!mkv_check_tag(ch->metadata))
1198             continue;
1199
1200         ret = mkv_write_tag(s, ch->metadata, MATROSKA_ID_TAGTARGETS_CHAPTERUID, ch->id + mkv->chapter_id_offset, &tags);
1201         if (ret < 0) return ret;
1202     }
1203
1204     if (tags.pos)
1205         end_ebml_master(s->pb, tags);
1206     return 0;
1207 }
1208
1209 static int mkv_write_attachments(AVFormatContext *s)
1210 {
1211     MatroskaMuxContext *mkv = s->priv_data;
1212     AVIOContext *pb = s->pb;
1213     ebml_master attachments;
1214     AVLFG c;
1215     int i, ret;
1216
1217     if (!mkv->have_attachments)
1218         return 0;
1219
1220     av_lfg_init(&c, av_get_random_seed());
1221
1222     ret = mkv_add_seekhead_entry(mkv->main_seekhead, MATROSKA_ID_ATTACHMENTS, avio_tell(pb));
1223     if (ret < 0) return ret;
1224
1225     attachments = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_ATTACHMENTS, 0);
1226
1227     for (i = 0; i < s->nb_streams; i++) {
1228         AVStream *st = s->streams[i];
1229         ebml_master attached_file;
1230         AVDictionaryEntry *t;
1231         const char *mimetype = NULL;
1232         uint64_t fileuid;
1233
1234         if (st->codec->codec_type != AVMEDIA_TYPE_ATTACHMENT)
1235             continue;
1236
1237         attached_file = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_ATTACHEDFILE, 0);
1238
1239         if (t = av_dict_get(st->metadata, "title", NULL, 0))
1240             put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_FILEDESC, t->value);
1241         if (!(t = av_dict_get(st->metadata, "filename", NULL, 0))) {
1242             av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Attachment stream %d has no filename tag.\n", i);
1243             return AVERROR(EINVAL);
1244         }
1245         put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_FILENAME, t->value);
1246         if (t = av_dict_get(st->metadata, "mimetype", NULL, 0))
1247             mimetype = t->value;
1248         else if (st->codec->codec_id != AV_CODEC_ID_NONE ) {
1249             int i;
1250             for (i = 0; ff_mkv_mime_tags[i].id != AV_CODEC_ID_NONE; i++)
1251                 if (ff_mkv_mime_tags[i].id == st->codec->codec_id) {
1252                     mimetype = ff_mkv_mime_tags[i].str;
1253                     break;
1254                 }
1255         }
1256         if (!mimetype) {
1257             av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Attachment stream %d has no mimetype tag and "
1258                                     "it cannot be deduced from the codec id.\n", i);
1259             return AVERROR(EINVAL);
1260         }
1261
1262         if (s->flags & AVFMT_FLAG_BITEXACT) {
1263             struct AVSHA *sha = av_sha_alloc();
1264             uint8_t digest[20];
1265             if (!sha)
1266                 return AVERROR(ENOMEM);
1267             av_sha_init(sha, 160);
1268             av_sha_update(sha, st->codec->extradata, st->codec->extradata_size);
1269             av_sha_final(sha, digest);
1270             av_free(sha);
1271             fileuid = AV_RL64(digest);
1272         } else {
1273             fileuid = av_lfg_get(&c);
1274         }
1275         av_log(s, AV_LOG_VERBOSE, "Using %.16"PRIx64" for attachment %d\n",
1276                fileuid, i);
1277
1278         put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_FILEMIMETYPE, mimetype);
1279         put_ebml_binary(pb, MATROSKA_ID_FILEDATA, st->codec->extradata, st->codec->extradata_size);
1280         put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_FILEUID, fileuid);
1281         end_ebml_master(pb, attached_file);
1282     }
1283     end_ebml_master(pb, attachments);
1284
1285     return 0;
1286 }
1287
1288 static int mkv_write_header(AVFormatContext *s)
1289 {
1290     MatroskaMuxContext *mkv = s->priv_data;
1291     AVIOContext *pb = s->pb;
1292     ebml_master ebml_header, segment_info;
1293     AVDictionaryEntry *tag;
1294     int ret, i, version = 2;
1295
1296     if (!strcmp(s->oformat->name, "webm"))
1297         mkv->mode = MODE_WEBM;
1298     else
1299         mkv->mode = MODE_MATROSKAv2;
1300
1301     if (s->avoid_negative_ts < 0)
1302         s->avoid_negative_ts = 1;
1303
1304     if (mkv->mode != MODE_WEBM ||
1305         av_dict_get(s->metadata, "stereo_mode", NULL, 0) ||
1306         av_dict_get(s->metadata, "alpha_mode", NULL, 0))
1307         version = 4;
1308
1309     for (i = 0; i < s->nb_streams; i++) {
1310         if (s->streams[i]->codec->codec_id == AV_CODEC_ID_ATRAC3 ||
1311             s->streams[i]->codec->codec_id == AV_CODEC_ID_COOK ||
1312             s->streams[i]->codec->codec_id == AV_CODEC_ID_RA_288 ||
1313             s->streams[i]->codec->codec_id == AV_CODEC_ID_SIPR ||
1314             s->streams[i]->codec->codec_id == AV_CODEC_ID_RV10 ||
1315             s->streams[i]->codec->codec_id == AV_CODEC_ID_RV20) {
1316             av_log(s, AV_LOG_ERROR,
1317                    "The Matroska muxer does not yet support muxing %s\n",
1318                    avcodec_get_name(s->streams[i]->codec->codec_id));
1319             return AVERROR_PATCHWELCOME;
1320         }
1321         if (s->streams[i]->codec->codec_id == AV_CODEC_ID_OPUS ||
1322             av_dict_get(s->streams[i]->metadata, "stereo_mode", NULL, 0) ||
1323             av_dict_get(s->streams[i]->metadata, "alpha_mode", NULL, 0))
1324             version = 4;
1325     }
1326
1327     mkv->tracks = av_mallocz_array(s->nb_streams, sizeof(*mkv->tracks));
1328     if (!mkv->tracks)
1329         return AVERROR(ENOMEM);
1330
1331     ebml_header = start_ebml_master(pb, EBML_ID_HEADER, 0);
1332     put_ebml_uint   (pb, EBML_ID_EBMLVERSION        ,           1);
1333     put_ebml_uint   (pb, EBML_ID_EBMLREADVERSION    ,           1);
1334     put_ebml_uint   (pb, EBML_ID_EBMLMAXIDLENGTH    ,           4);
1335     put_ebml_uint   (pb, EBML_ID_EBMLMAXSIZELENGTH  ,           8);
1336     put_ebml_string (pb, EBML_ID_DOCTYPE            , s->oformat->name);
1337     put_ebml_uint   (pb, EBML_ID_DOCTYPEVERSION     ,     version);
1338     put_ebml_uint   (pb, EBML_ID_DOCTYPEREADVERSION ,           2);
1339     end_ebml_master(pb, ebml_header);
1340
1341     mkv->segment = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_SEGMENT, 0);
1342     mkv->segment_offset = avio_tell(pb);
1343
1344     // we write 2 seek heads - one at the end of the file to point to each
1345     // cluster, and one at the beginning to point to all other level one
1346     // elements (including the seek head at the end of the file), which
1347     // isn't more than 10 elements if we only write one of each other
1348     // currently defined level 1 element
1349     mkv->main_seekhead    = mkv_start_seekhead(pb, mkv->segment_offset, 10);
1350     if (!mkv->main_seekhead)
1351         return AVERROR(ENOMEM);
1352
1353     ret = mkv_add_seekhead_entry(mkv->main_seekhead, MATROSKA_ID_INFO, avio_tell(pb));
1354     if (ret < 0) return ret;
1355
1356     segment_info = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_INFO, 0);
1357     put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_TIMECODESCALE, 1000000);
1358     if ((tag = av_dict_get(s->metadata, "title", NULL, 0)))
1359         put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_TITLE, tag->value);
1360     if (!(s->flags & AVFMT_FLAG_BITEXACT)) {
1361         uint32_t segment_uid[4];
1362         AVLFG lfg;
1363
1364         av_lfg_init(&lfg, av_get_random_seed());
1365
1366         for (i = 0; i < 4; i++)
1367             segment_uid[i] = av_lfg_get(&lfg);
1368
1369         put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_MUXINGAPP, LIBAVFORMAT_IDENT);
1370         if ((tag = av_dict_get(s->metadata, "encoding_tool", NULL, 0)))
1371             put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_WRITINGAPP, tag->value);
1372         else
1373             put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_WRITINGAPP, LIBAVFORMAT_IDENT);
1374         put_ebml_binary(pb, MATROSKA_ID_SEGMENTUID, segment_uid, 16);
1375     } else {
1376         const char *ident = "Lavf";
1377         put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_MUXINGAPP , ident);
1378         put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_WRITINGAPP, ident);
1379     }
1380
1381     if (tag = av_dict_get(s->metadata, "creation_time", NULL, 0)) {
1382         // Adjust time so it's relative to 2001-01-01 and convert to nanoseconds.
1383         int64_t date_utc = (ff_iso8601_to_unix_time(tag->value) - 978307200) * 1000000000;
1384         uint8_t date_utc_buf[8];
1385         AV_WB64(date_utc_buf, date_utc);
1386         put_ebml_binary(pb, MATROSKA_ID_DATEUTC, date_utc_buf, 8);
1387     }
1388
1389     // reserve space for the duration
1390     mkv->duration = 0;
1391     mkv->duration_offset = avio_tell(pb);
1392     put_ebml_void(pb, 11);                  // assumes double-precision float to be written
1393     end_ebml_master(pb, segment_info);
1394
1395     ret = mkv_write_tracks(s);
1396     if (ret < 0)
1397         return ret;
1398
1399     for (i = 0; i < s->nb_chapters; i++)
1400         mkv->chapter_id_offset = FFMAX(mkv->chapter_id_offset, 1LL - s->chapters[i]->id);
1401
1402     if (mkv->mode != MODE_WEBM) {
1403         ret = mkv_write_chapters(s);
1404         if (ret < 0)
1405             return ret;
1406
1407         ret = mkv_write_tags(s);
1408         if (ret < 0)
1409             return ret;
1410
1411         ret = mkv_write_attachments(s);
1412         if (ret < 0)
1413             return ret;
1414     }
1415
1416     if (!s->pb->seekable)
1417         mkv_write_seekhead(pb, mkv->main_seekhead);
1418
1419     mkv->cues = mkv_start_cues(mkv->segment_offset);
1420     if (!mkv->cues)
1421         return AVERROR(ENOMEM);
1422
1423     if (pb->seekable && mkv->reserve_cues_space) {
1424         mkv->cues_pos = avio_tell(pb);
1425         put_ebml_void(pb, mkv->reserve_cues_space);
1426     }
1427
1428     av_init_packet(&mkv->cur_audio_pkt);
1429     mkv->cur_audio_pkt.size = 0;
1430     mkv->cluster_pos = -1;
1431
1432     avio_flush(pb);
1433
1434     // start a new cluster every 5 MB or 5 sec, or 32k / 1 sec for streaming or
1435     // after 4k and on a keyframe
1436     if (pb->seekable) {
1437         if (mkv->cluster_time_limit < 0)
1438             mkv->cluster_time_limit = 5000;
1439         if (mkv->cluster_size_limit < 0)
1440             mkv->cluster_size_limit = 5 * 1024 * 1024;
1441     } else {
1442         if (mkv->cluster_time_limit < 0)
1443             mkv->cluster_time_limit = 1000;
1444         if (mkv->cluster_size_limit < 0)
1445             mkv->cluster_size_limit = 32 * 1024;
1446     }
1447
1448     return 0;
1449 }
1450
1451 static int mkv_blockgroup_size(int pkt_size)
1452 {
1453     int size = pkt_size + 4;
1454     size += ebml_num_size(size);
1455     size += 2;              // EBML ID for block and block duration
1456     size += 8;              // max size of block duration
1457     size += ebml_num_size(size);
1458     size += 1;              // blockgroup EBML ID
1459     return size;
1460 }
1461
1462 static int mkv_strip_wavpack(const uint8_t *src, uint8_t **pdst, int *size)
1463 {
1464     uint8_t *dst;
1465     int srclen = *size;
1466     int offset = 0;
1467     int ret;
1468
1469     dst = av_malloc(srclen);
1470     if (!dst)
1471         return AVERROR(ENOMEM);
1472
1473     while (srclen >= WV_HEADER_SIZE) {
1474         WvHeader header;
1475
1476         ret = ff_wv_parse_header(&header, src);
1477         if (ret < 0)
1478             goto fail;
1479         src    += WV_HEADER_SIZE;
1480         srclen -= WV_HEADER_SIZE;
1481
1482         if (srclen < header.blocksize) {
1483             ret = AVERROR_INVALIDDATA;
1484             goto fail;
1485         }
1486
1487         if (header.initial) {
1488             AV_WL32(dst + offset, header.samples);
1489             offset += 4;
1490         }
1491         AV_WL32(dst + offset,     header.flags);
1492         AV_WL32(dst + offset + 4, header.crc);
1493         offset += 8;
1494
1495         if (!(header.initial && header.final)) {
1496             AV_WL32(dst + offset, header.blocksize);
1497             offset += 4;
1498         }
1499
1500         memcpy(dst + offset, src, header.blocksize);
1501         src    += header.blocksize;
1502         srclen -= header.blocksize;
1503         offset += header.blocksize;
1504     }
1505
1506     *pdst = dst;
1507     *size = offset;
1508
1509     return 0;
1510 fail:
1511     av_freep(&dst);
1512     return ret;
1513 }
1514
1515 static void mkv_write_block(AVFormatContext *s, AVIOContext *pb,
1516                             unsigned int blockid, AVPacket *pkt, int flags)
1517 {
1518     MatroskaMuxContext *mkv = s->priv_data;
1519     AVCodecContext *codec = s->streams[pkt->stream_index]->codec;
1520     uint8_t *data = NULL, *side_data = NULL;
1521     int offset = 0, size = pkt->size, side_data_size = 0;
1522     int64_t ts = mkv->tracks[pkt->stream_index].write_dts ? pkt->dts : pkt->pts;
1523     uint64_t additional_id = 0;
1524     int64_t discard_padding = 0;
1525     ebml_master block_group, block_additions, block_more;
1526
1527     av_log(s, AV_LOG_DEBUG, "Writing block at offset %" PRIu64 ", size %d, "
1528            "pts %" PRId64 ", dts %" PRId64 ", duration %d, flags %d\n",
1529            avio_tell(pb), pkt->size, pkt->pts, pkt->dts, pkt->duration, flags);
1530     if (codec->codec_id == AV_CODEC_ID_H264 && codec->extradata_size > 0 &&
1531         (AV_RB24(codec->extradata) == 1 || AV_RB32(codec->extradata) == 1))
1532         ff_avc_parse_nal_units_buf(pkt->data, &data, &size);
1533     else if (codec->codec_id == AV_CODEC_ID_HEVC && codec->extradata_size > 6 &&
1534              (AV_RB24(codec->extradata) == 1 || AV_RB32(codec->extradata) == 1))
1535         /* extradata is Annex B, assume the bitstream is too and convert it */
1536         ff_hevc_annexb2mp4_buf(pkt->data, &data, &size, 0, NULL);
1537     else if (codec->codec_id == AV_CODEC_ID_WAVPACK) {
1538         int ret = mkv_strip_wavpack(pkt->data, &data, &size);
1539         if (ret < 0) {
1540             av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Error stripping a WavPack packet.\n");
1541             return;
1542         }
1543     } else
1544         data = pkt->data;
1545
1546     if (codec->codec_id == AV_CODEC_ID_PRORES) {
1547         /* Matroska specification requires to remove the first QuickTime atom
1548          */
1549         size  -= 8;
1550         offset = 8;
1551     }
1552
1553     side_data = av_packet_get_side_data(pkt,
1554                                         AV_PKT_DATA_SKIP_SAMPLES,
1555                                         &side_data_size);
1556
1557     if (side_data && side_data_size >= 10) {
1558         discard_padding = av_rescale_q(AV_RL32(side_data + 4),
1559                                        (AVRational){1, codec->sample_rate},
1560                                        (AVRational){1, 1000000000});
1561     }
1562
1563     side_data = av_packet_get_side_data(pkt,
1564                                         AV_PKT_DATA_MATROSKA_BLOCKADDITIONAL,
1565                                         &side_data_size);
1566     if (side_data) {
1567         additional_id = AV_RB64(side_data);
1568         side_data += 8;
1569         side_data_size -= 8;
1570     }
1571
1572     if ((side_data_size && additional_id == 1) || discard_padding) {
1573         block_group = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_BLOCKGROUP, 0);
1574         blockid = MATROSKA_ID_BLOCK;
1575     }
1576
1577     put_ebml_id(pb, blockid);
1578     put_ebml_num(pb, size + 4, 0);
1579     // this assumes stream_index is less than 126
1580     avio_w8(pb, 0x80 | (mkv->is_dash ? mkv->dash_track_number : (pkt->stream_index + 1)));
1581     avio_wb16(pb, ts - mkv->cluster_pts);
1582     avio_w8(pb, flags);
1583     avio_write(pb, data + offset, size);
1584     if (data != pkt->data)
1585         av_free(data);
1586
1587     if (discard_padding) {
1588         put_ebml_sint(pb, MATROSKA_ID_DISCARDPADDING, discard_padding);
1589     }
1590
1591     if (side_data_size && additional_id == 1) {
1592         block_additions = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_BLOCKADDITIONS, 0);
1593         block_more = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_BLOCKMORE, 0);
1594         put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_BLOCKADDID, 1);
1595         put_ebml_id(pb, MATROSKA_ID_BLOCKADDITIONAL);
1596         put_ebml_num(pb, side_data_size, 0);
1597         avio_write(pb, side_data, side_data_size);
1598         end_ebml_master(pb, block_more);
1599         end_ebml_master(pb, block_additions);
1600     }
1601     if ((side_data_size && additional_id == 1) || discard_padding) {
1602         end_ebml_master(pb, block_group);
1603     }
1604 }
1605
1606 static int mkv_write_vtt_blocks(AVFormatContext *s, AVIOContext *pb, AVPacket *pkt)
1607 {
1608     MatroskaMuxContext *mkv = s->priv_data;
1609     ebml_master blockgroup;
1610     int id_size, settings_size, size;
1611     uint8_t *id, *settings;
1612     int64_t ts = mkv->tracks[pkt->stream_index].write_dts ? pkt->dts : pkt->pts;
1613     const int flags = 0;
1614
1615     id_size = 0;
1616     id = av_packet_get_side_data(pkt, AV_PKT_DATA_WEBVTT_IDENTIFIER,
1617                                  &id_size);
1618
1619     settings_size = 0;
1620     settings = av_packet_get_side_data(pkt, AV_PKT_DATA_WEBVTT_SETTINGS,
1621                                        &settings_size);
1622
1623     size = id_size + 1 + settings_size + 1 + pkt->size;
1624
1625     av_log(s, AV_LOG_DEBUG, "Writing block at offset %" PRIu64 ", size %d, "
1626            "pts %" PRId64 ", dts %" PRId64 ", duration %d, flags %d\n",
1627            avio_tell(pb), size, pkt->pts, pkt->dts, pkt->duration, flags);
1628
1629     blockgroup = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_BLOCKGROUP, mkv_blockgroup_size(size));
1630
1631     put_ebml_id(pb, MATROSKA_ID_BLOCK);
1632     put_ebml_num(pb, size + 4, 0);
1633     avio_w8(pb, 0x80 | (pkt->stream_index + 1));     // this assumes stream_index is less than 126
1634     avio_wb16(pb, ts - mkv->cluster_pts);
1635     avio_w8(pb, flags);
1636     avio_printf(pb, "%.*s\n%.*s\n%.*s", id_size, id, settings_size, settings, pkt->size, pkt->data);
1637
1638     put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_BLOCKDURATION, pkt->duration);
1639     end_ebml_master(pb, blockgroup);
1640
1641     return pkt->duration;
1642 }
1643
1644 static void mkv_flush_dynbuf(AVFormatContext *s)
1645 {
1646     MatroskaMuxContext *mkv = s->priv_data;
1647     int bufsize;
1648     uint8_t *dyn_buf;
1649
1650     if (!mkv->dyn_bc)
1651         return;
1652
1653     bufsize = avio_close_dyn_buf(mkv->dyn_bc, &dyn_buf);
1654     avio_write(s->pb, dyn_buf, bufsize);
1655     av_free(dyn_buf);
1656     mkv->dyn_bc = NULL;
1657 }
1658
1659 static void mkv_start_new_cluster(AVFormatContext *s, AVPacket *pkt)
1660 {
1661     MatroskaMuxContext *mkv = s->priv_data;
1662     AVIOContext *pb;
1663
1664     if (s->pb->seekable) {
1665         pb = s->pb;
1666     } else {
1667         pb = mkv->dyn_bc;
1668     }
1669
1670     av_log(s, AV_LOG_DEBUG,
1671             "Starting new cluster at offset %" PRIu64 " bytes, "
1672             "pts %" PRIu64 "dts %" PRIu64 "\n",
1673             avio_tell(pb), pkt->pts, pkt->dts);
1674     end_ebml_master(pb, mkv->cluster);
1675     mkv->cluster_pos = -1;
1676     if (mkv->dyn_bc)
1677         mkv_flush_dynbuf(s);
1678     avio_flush(s->pb);
1679 }
1680
1681 static int mkv_write_packet_internal(AVFormatContext *s, AVPacket *pkt, int add_cue)
1682 {
1683     MatroskaMuxContext *mkv = s->priv_data;
1684     AVIOContext *pb         = s->pb;
1685     AVCodecContext *codec   = s->streams[pkt->stream_index]->codec;
1686     int keyframe            = !!(pkt->flags & AV_PKT_FLAG_KEY);
1687     int duration            = pkt->duration;
1688     int ret;
1689     int64_t ts = mkv->tracks[pkt->stream_index].write_dts ? pkt->dts : pkt->pts;
1690     int64_t relative_packet_pos;
1691     int dash_tracknum = mkv->is_dash ? mkv->dash_track_number : pkt->stream_index + 1;
1692
1693     if (ts == AV_NOPTS_VALUE) {
1694         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Can't write packet with unknown timestamp\n");
1695         return AVERROR(EINVAL);
1696     }
1697     ts += mkv->tracks[pkt->stream_index].ts_offset;
1698
1699     if (mkv->cluster_pos != -1) {
1700         int64_t cluster_time = ts - mkv->cluster_pts + mkv->tracks[pkt->stream_index].ts_offset;
1701         if ((int16_t)cluster_time != cluster_time) {
1702             av_log(s, AV_LOG_WARNING, "Starting new cluster due to timestamp\n");
1703             mkv_start_new_cluster(s, pkt);
1704         }
1705     }
1706
1707     if (!s->pb->seekable) {
1708         if (!mkv->dyn_bc) {
1709             ret = avio_open_dyn_buf(&mkv->dyn_bc);
1710             if (ret < 0) {
1711                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Failed to open dynamic buffer\n");
1712                 return ret;
1713             }
1714         }
1715         pb = mkv->dyn_bc;
1716     }
1717
1718     if (mkv->cluster_pos == -1) {
1719         mkv->cluster_pos = avio_tell(s->pb);
1720         mkv->cluster     = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_CLUSTER, 0);
1721         put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_CLUSTERTIMECODE, FFMAX(0, ts));
1722         mkv->cluster_pts = FFMAX(0, ts);
1723     }
1724
1725     relative_packet_pos = avio_tell(s->pb) - mkv->cluster.pos;
1726
1727     if (codec->codec_type != AVMEDIA_TYPE_SUBTITLE) {
1728         mkv_write_block(s, pb, MATROSKA_ID_SIMPLEBLOCK, pkt, keyframe << 7);
1729         if (codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO && keyframe || add_cue) {
1730             ret = mkv_add_cuepoint(mkv->cues, pkt->stream_index, dash_tracknum, ts, mkv->cluster_pos, relative_packet_pos, -1);
1731             if (ret < 0) return ret;
1732         }
1733     } else {
1734     if (codec->codec_id == AV_CODEC_ID_WEBVTT) {
1735         duration = mkv_write_vtt_blocks(s, pb, pkt);
1736     } else {
1737         ebml_master blockgroup = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_BLOCKGROUP,
1738                                                    mkv_blockgroup_size(pkt->size));
1739         /* For backward compatibility, prefer convergence_duration. */
1740         if (pkt->convergence_duration > 0) {
1741             duration = pkt->convergence_duration;
1742         }
1743         mkv_write_block(s, pb, MATROSKA_ID_BLOCK, pkt, 0);
1744         put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_BLOCKDURATION, duration);
1745         end_ebml_master(pb, blockgroup);
1746     }
1747
1748     ret = mkv_add_cuepoint(mkv->cues, pkt->stream_index, dash_tracknum, ts,
1749                            mkv->cluster_pos, relative_packet_pos, duration);
1750     if (ret < 0)
1751         return ret;
1752     }
1753
1754     mkv->duration = FFMAX(mkv->duration, ts + duration);
1755     return 0;
1756 }
1757
1758 static int mkv_write_packet(AVFormatContext *s, AVPacket *pkt)
1759 {
1760     MatroskaMuxContext *mkv = s->priv_data;
1761     int codec_type          = s->streams[pkt->stream_index]->codec->codec_type;
1762     int keyframe            = !!(pkt->flags & AV_PKT_FLAG_KEY);
1763     int cluster_size;
1764     int64_t cluster_time;
1765     int ret;
1766     int start_new_cluster;
1767
1768     if (mkv->tracks[pkt->stream_index].write_dts)
1769         cluster_time = pkt->dts - mkv->cluster_pts;
1770     else
1771         cluster_time = pkt->pts - mkv->cluster_pts;
1772     cluster_time += mkv->tracks[pkt->stream_index].ts_offset;
1773
1774     // start a new cluster every 5 MB or 5 sec, or 32k / 1 sec for streaming or
1775     // after 4k and on a keyframe
1776     if (s->pb->seekable) {
1777         cluster_size = avio_tell(s->pb) - mkv->cluster_pos;
1778     } else {
1779         cluster_size = avio_tell(mkv->dyn_bc);
1780     }
1781
1782     if (mkv->is_dash && codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO) {
1783         // WebM DASH specification states that the first block of every cluster
1784         // has to be a key frame. So for DASH video, we only create a cluster
1785         // on seeing key frames.
1786         start_new_cluster = keyframe;
1787     } else if (mkv->is_dash && codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO &&
1788                (mkv->cluster_pos == -1 ||
1789                 cluster_time > mkv->cluster_time_limit)) {
1790         // For DASH audio, we create a Cluster based on cluster_time_limit
1791         start_new_cluster = 1;
1792     } else if (!mkv->is_dash &&
1793                (cluster_size > mkv->cluster_size_limit ||
1794                 cluster_time > mkv->cluster_time_limit ||
1795                 (codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO && keyframe &&
1796                  cluster_size > 4 * 1024))) {
1797         start_new_cluster = 1;
1798     } else {
1799         start_new_cluster = 0;
1800     }
1801
1802     if (mkv->cluster_pos != -1 && start_new_cluster) {
1803         mkv_start_new_cluster(s, pkt);
1804     }
1805
1806     // check if we have an audio packet cached
1807     if (mkv->cur_audio_pkt.size > 0) {
1808         // for DASH audio, a CuePoint has to be added when there is a new cluster.
1809         ret = mkv_write_packet_internal(s, &mkv->cur_audio_pkt,
1810                                         mkv->is_dash ? start_new_cluster : 0);
1811         av_free_packet(&mkv->cur_audio_pkt);
1812         if (ret < 0) {
1813             av_log(s, AV_LOG_ERROR,
1814                    "Could not write cached audio packet ret:%d\n", ret);
1815             return ret;
1816         }
1817     }
1818
1819     // buffer an audio packet to ensure the packet containing the video
1820     // keyframe's timecode is contained in the same cluster for WebM
1821     if (codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO) {
1822         mkv->cur_audio_pkt = *pkt;
1823         if (pkt->buf) {
1824             mkv->cur_audio_pkt.buf = av_buffer_ref(pkt->buf);
1825             ret = mkv->cur_audio_pkt.buf ? 0 : AVERROR(ENOMEM);
1826         } else
1827             ret = av_dup_packet(&mkv->cur_audio_pkt);
1828         if (mkv->cur_audio_pkt.side_data_elems > 0) {
1829             ret = av_copy_packet_side_data(&mkv->cur_audio_pkt, &mkv->cur_audio_pkt);
1830         }
1831     } else
1832         ret = mkv_write_packet_internal(s, pkt, 0);
1833     return ret;
1834 }
1835
1836 static int mkv_write_flush_packet(AVFormatContext *s, AVPacket *pkt)
1837 {
1838     MatroskaMuxContext *mkv = s->priv_data;
1839     AVIOContext *pb;
1840     if (s->pb->seekable)
1841         pb = s->pb;
1842     else
1843         pb = mkv->dyn_bc;
1844     if (!pkt) {
1845         if (mkv->cluster_pos != -1) {
1846             av_log(s, AV_LOG_DEBUG,
1847                    "Flushing cluster at offset %" PRIu64 " bytes\n",
1848                    avio_tell(pb));
1849             end_ebml_master(pb, mkv->cluster);
1850             mkv->cluster_pos = -1;
1851             if (mkv->dyn_bc)
1852                 mkv_flush_dynbuf(s);
1853             avio_flush(s->pb);
1854         }
1855         return 0;
1856     }
1857     return mkv_write_packet(s, pkt);
1858 }
1859
1860 static int mkv_write_trailer(AVFormatContext *s)
1861 {
1862     MatroskaMuxContext *mkv = s->priv_data;
1863     AVIOContext *pb = s->pb;
1864     int64_t currentpos, cuespos;
1865     int ret;
1866
1867     // check if we have an audio packet cached
1868     if (mkv->cur_audio_pkt.size > 0) {
1869         ret = mkv_write_packet_internal(s, &mkv->cur_audio_pkt, 0);
1870         av_free_packet(&mkv->cur_audio_pkt);
1871         if (ret < 0) {
1872             av_log(s, AV_LOG_ERROR,
1873                    "Could not write cached audio packet ret:%d\n", ret);
1874             return ret;
1875         }
1876     }
1877
1878     if (mkv->dyn_bc) {
1879         end_ebml_master(mkv->dyn_bc, mkv->cluster);
1880         mkv_flush_dynbuf(s);
1881     } else if (mkv->cluster_pos != -1) {
1882         end_ebml_master(pb, mkv->cluster);
1883     }
1884
1885     if (mkv->mode != MODE_WEBM) {
1886         ret = mkv_write_chapters(s);
1887         if (ret < 0)
1888             return ret;
1889     }
1890
1891     if (pb->seekable) {
1892         if (mkv->cues->num_entries) {
1893             if (mkv->reserve_cues_space) {
1894                 int64_t cues_end;
1895
1896                 currentpos = avio_tell(pb);
1897                 avio_seek(pb, mkv->cues_pos, SEEK_SET);
1898
1899                 cuespos  = mkv_write_cues(s, mkv->cues, mkv->tracks, s->nb_streams);
1900                 cues_end = avio_tell(pb);
1901                 if (cues_end > cuespos + mkv->reserve_cues_space) {
1902                     av_log(s, AV_LOG_ERROR,
1903                            "Insufficient space reserved for cues: %d "
1904                            "(needed: %" PRId64 ").\n",
1905                            mkv->reserve_cues_space, cues_end - cuespos);
1906                     return AVERROR(EINVAL);
1907                 }
1908
1909                 if (cues_end < cuespos + mkv->reserve_cues_space)
1910                     put_ebml_void(pb, mkv->reserve_cues_space -
1911                                   (cues_end - cuespos));
1912
1913                 avio_seek(pb, currentpos, SEEK_SET);
1914             } else {
1915                 cuespos = mkv_write_cues(s, mkv->cues, mkv->tracks, s->nb_streams);
1916             }
1917
1918             ret = mkv_add_seekhead_entry(mkv->main_seekhead, MATROSKA_ID_CUES,
1919                                          cuespos);
1920             if (ret < 0)
1921                 return ret;
1922         }
1923
1924         mkv_write_seekhead(pb, mkv->main_seekhead);
1925
1926         // update the duration
1927         av_log(s, AV_LOG_DEBUG, "end duration = %" PRIu64 "\n", mkv->duration);
1928         currentpos = avio_tell(pb);
1929         avio_seek(pb, mkv->duration_offset, SEEK_SET);
1930         put_ebml_float(pb, MATROSKA_ID_DURATION, mkv->duration);
1931
1932         avio_seek(pb, currentpos, SEEK_SET);
1933     }
1934
1935     end_ebml_master(pb, mkv->segment);
1936     av_freep(&mkv->tracks);
1937     av_freep(&mkv->cues->entries);
1938     av_freep(&mkv->cues);
1939
1940     return 0;
1941 }
1942
1943 static int mkv_query_codec(enum AVCodecID codec_id, int std_compliance)
1944 {
1945     int i;
1946     for (i = 0; ff_mkv_codec_tags[i].id != AV_CODEC_ID_NONE; i++)
1947         if (ff_mkv_codec_tags[i].id == codec_id)
1948             return 1;
1949
1950     if (std_compliance < FF_COMPLIANCE_NORMAL) {
1951         enum AVMediaType type = avcodec_get_type(codec_id);
1952         // mkv theoretically supports any video/audio through VFW/ACM
1953         if (type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO || type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO)
1954             return 1;
1955     }
1956
1957     return 0;
1958 }
1959
1960 static const AVCodecTag additional_audio_tags[] = {
1961     { AV_CODEC_ID_ALAC,      0XFFFFFFFF },
1962     { AV_CODEC_ID_EAC3,      0XFFFFFFFF },
1963     { AV_CODEC_ID_MLP,       0xFFFFFFFF },
1964     { AV_CODEC_ID_OPUS,      0xFFFFFFFF },
1965     { AV_CODEC_ID_PCM_S16BE, 0xFFFFFFFF },
1966     { AV_CODEC_ID_PCM_S24BE, 0xFFFFFFFF },
1967     { AV_CODEC_ID_PCM_S32BE, 0xFFFFFFFF },
1968     { AV_CODEC_ID_QDM2,      0xFFFFFFFF },
1969     { AV_CODEC_ID_RA_144,    0xFFFFFFFF },
1970     { AV_CODEC_ID_RA_288,    0xFFFFFFFF },
1971     { AV_CODEC_ID_COOK,      0xFFFFFFFF },
1972     { AV_CODEC_ID_TRUEHD,    0xFFFFFFFF },
1973     { AV_CODEC_ID_NONE,      0xFFFFFFFF }
1974 };
1975
1976 static const AVCodecTag additional_video_tags[] = {
1977     { AV_CODEC_ID_RV10,      0xFFFFFFFF },
1978     { AV_CODEC_ID_RV20,      0xFFFFFFFF },
1979     { AV_CODEC_ID_RV30,      0xFFFFFFFF },
1980     { AV_CODEC_ID_RV40,      0xFFFFFFFF },
1981     { AV_CODEC_ID_VP9,       0xFFFFFFFF },
1982     { AV_CODEC_ID_NONE,      0xFFFFFFFF }
1983 };
1984
1985 #define OFFSET(x) offsetof(MatroskaMuxContext, x)
1986 #define FLAGS AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM
1987 static const AVOption options[] = {
1988     { "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 },
1989     { "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 },
1990     { "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 },
1991     { "dash", "Create a WebM file conforming to WebM DASH specification", OFFSET(is_dash), AV_OPT_TYPE_INT, { .i64 = 0 }, 0, 1, FLAGS },
1992     { "dash_track_number", "Track number for the DASH stream", OFFSET(dash_track_number), AV_OPT_TYPE_INT, { .i64 = 1 }, 0, 127, FLAGS },
1993     { NULL },
1994 };
1995
1996 #if CONFIG_MATROSKA_MUXER
1997 static const AVClass matroska_class = {
1998     .class_name = "matroska muxer",
1999     .item_name  = av_default_item_name,
2000     .option     = options,
2001     .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
2002 };
2003
2004 AVOutputFormat ff_matroska_muxer = {
2005     .name              = "matroska",
2006     .long_name         = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Matroska"),
2007     .mime_type         = "video/x-matroska",
2008     .extensions        = "mkv",
2009     .priv_data_size    = sizeof(MatroskaMuxContext),
2010     .audio_codec       = CONFIG_LIBVORBIS_ENCODER ?
2011                          AV_CODEC_ID_VORBIS : AV_CODEC_ID_AC3,
2012     .video_codec       = CONFIG_LIBX264_ENCODER ?
2013                          AV_CODEC_ID_H264 : AV_CODEC_ID_MPEG4,
2014     .write_header      = mkv_write_header,
2015     .write_packet      = mkv_write_flush_packet,
2016     .write_trailer     = mkv_write_trailer,
2017     .flags             = AVFMT_GLOBALHEADER | AVFMT_VARIABLE_FPS |
2018                          AVFMT_TS_NONSTRICT | AVFMT_ALLOW_FLUSH,
2019     .codec_tag         = (const AVCodecTag* const []){
2020          ff_codec_bmp_tags, ff_codec_wav_tags,
2021          additional_audio_tags, additional_video_tags, 0
2022     },
2023     .subtitle_codec    = AV_CODEC_ID_ASS,
2024     .query_codec       = mkv_query_codec,
2025     .priv_class        = &matroska_class,
2026 };
2027 #endif
2028
2029 #if CONFIG_WEBM_MUXER
2030 static const AVClass webm_class = {
2031     .class_name = "webm muxer",
2032     .item_name  = av_default_item_name,
2033     .option     = options,
2034     .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
2035 };
2036
2037 AVOutputFormat ff_webm_muxer = {
2038     .name              = "webm",
2039     .long_name         = NULL_IF_CONFIG_SMALL("WebM"),
2040     .mime_type         = "video/webm",
2041     .extensions        = "webm",
2042     .priv_data_size    = sizeof(MatroskaMuxContext),
2043     .audio_codec       = AV_CODEC_ID_VORBIS,
2044     .video_codec       = AV_CODEC_ID_VP8,
2045     .subtitle_codec    = AV_CODEC_ID_WEBVTT,
2046     .write_header      = mkv_write_header,
2047     .write_packet      = mkv_write_flush_packet,
2048     .write_trailer     = mkv_write_trailer,
2049     .flags             = AVFMT_GLOBALHEADER | AVFMT_VARIABLE_FPS |
2050                          AVFMT_TS_NONSTRICT | AVFMT_ALLOW_FLUSH,
2051     .priv_class        = &webm_class,
2052 };
2053 #endif
2054
2055 #if CONFIG_MATROSKA_AUDIO_MUXER
2056 static const AVClass mka_class = {
2057     .class_name = "matroska audio muxer",
2058     .item_name  = av_default_item_name,
2059     .option     = options,
2060     .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
2061 };
2062 AVOutputFormat ff_matroska_audio_muxer = {
2063     .name              = "matroska",
2064     .long_name         = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Matroska Audio"),
2065     .mime_type         = "audio/x-matroska",
2066     .extensions        = "mka",
2067     .priv_data_size    = sizeof(MatroskaMuxContext),
2068     .audio_codec       = CONFIG_LIBVORBIS_ENCODER ?
2069                          AV_CODEC_ID_VORBIS : AV_CODEC_ID_AC3,
2070     .video_codec       = AV_CODEC_ID_NONE,
2071     .write_header      = mkv_write_header,
2072     .write_packet      = mkv_write_flush_packet,
2073     .write_trailer     = mkv_write_trailer,
2074     .flags             = AVFMT_GLOBALHEADER | AVFMT_TS_NONSTRICT |
2075                          AVFMT_ALLOW_FLUSH,
2076     .codec_tag         = (const AVCodecTag* const []){
2077         ff_codec_wav_tags, additional_audio_tags, 0
2078     },
2079     .priv_class        = &mka_class,
2080 };
2081 #endif