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

   1 /*
   2  * nut muxer
   3  * Copyright (c) 2004-2007 Michael Niedermayer
   4  *
   5  * This file is part of Libav.
   6  *
   7  * Libav is free software; you can redistribute it and/or
   8  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   9  * License as published by the Free Software Foundation; either
  10  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  11  *
  12  * Libav is distributed in the hope that it will be useful,
  13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  15  * Lesser General Public License for more details.
  16  *
  17  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  18  * License along with Libav; if not, write to the Free Software
  19  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  20  */
  21
  22 #include <stdint.h>
  23
  24 #include "libavutil/intreadwrite.h"
  25 #include "libavutil/mathematics.h"
  26 #include "libavutil/tree.h"
  27 #include "libavutil/dict.h"
  28 #include "libavutil/time.h"
  29 #include "libavutil/opt.h"
  30 #include "libavcodec/mpegaudiodata.h"
  31 #include "nut.h"
  32 #include "internal.h"
  33 #include "avio_internal.h"
  34 #include "riff.h"
  35
  36 static int find_expected_header(AVCodecParameters *p, int size, int key_frame,
  37                                 uint8_t out[64])
  38 {
  39     int sample_rate = p->sample_rate;
  40
  41     if (size > 4096)
  42         return 0;
  43
  44     AV_WB24(out, 1);
  45
  46     if (p->codec_id == AV_CODEC_ID_MPEG4) {
  47         if (key_frame) {
  48             return 3;
  49         } else {
  50             out[3] = 0xB6;
  51             return 4;
  52         }
  53     } else if (p->codec_id == AV_CODEC_ID_MPEG1VIDEO ||
  54                p->codec_id == AV_CODEC_ID_MPEG2VIDEO) {
  55         return 3;
  56     } else if (p->codec_id == AV_CODEC_ID_H264) {
  57         return 3;
  58     } else if (p->codec_id == AV_CODEC_ID_MP3 ||
  59                p->codec_id == AV_CODEC_ID_MP2) {
  60         int lsf, mpeg25, sample_rate_index, bitrate_index, frame_size;
  61         int layer           = p->codec_id == AV_CODEC_ID_MP3 ? 3 : 2;
  62         unsigned int header = 0xFFF00000;
  63
  64         lsf           = sample_rate < (24000 + 32000) / 2;
  65         mpeg25        = sample_rate < (12000 + 16000) / 2;
  66         sample_rate <<= lsf + mpeg25;
  67         if (sample_rate < (32000 + 44100) / 2)
  68             sample_rate_index = 2;
  69         else if (sample_rate < (44100 + 48000) / 2)
  70             sample_rate_index = 0;
  71         else
  72             sample_rate_index = 1;
  73
  74         sample_rate = avpriv_mpa_freq_tab[sample_rate_index] >> (lsf + mpeg25);
  75
  76         for (bitrate_index = 2; bitrate_index < 30; bitrate_index++) {
  77             frame_size =
  78                 avpriv_mpa_bitrate_tab[lsf][layer - 1][bitrate_index >> 1];
  79             frame_size = (frame_size * 144000) / (sample_rate << lsf) +
  80                 (bitrate_index & 1);
  81
  82             if (frame_size == size)
  83                 break;
  84         }
  85
  86         header |= (!lsf) << 19;
  87         header |= (4 - layer) << 17;
  88         header |= 1 << 16; //no crc
  89         AV_WB32(out, header);
  90         if (size <= 0)
  91             return 2;  //we guess there is no crc, if there is one the user clearly does not care about overhead
  92         if (bitrate_index == 30)
  93             return -1;  //something is wrong ...
  94
  95         header |= (bitrate_index >> 1) << 12;
  96         header |= sample_rate_index << 10;
  97         header |= (bitrate_index & 1) << 9;
  98
  99         return 2; //FIXME actually put the needed ones in build_elision_headers()
 100         //return 3; //we guess that the private bit is not set
 101 //FIXME the above assumptions should be checked, if these turn out false too often something should be done
 102     }
 103     return 0;
 104 }
 105
 106 static int find_header_idx(AVFormatContext *s, AVCodecParameters *p, int size,
 107                            int frame_type)
 108 {
 109     NUTContext *nut = s->priv_data;
 110     uint8_t out[64];
 111     int i;
 112     int len = find_expected_header(p, size, frame_type, out);
 113
 114     for (i = 1; i < nut->header_count; i++) {
 115         if (len == nut->header_len[i] && !memcmp(out, nut->header[i], len)) {
 116             return i;
 117         }
 118     }
 119
 120     return 0;
 121 }
 122
 123 static void build_elision_headers(AVFormatContext *s)
 124 {
 125     NUTContext *nut = s->priv_data;
 126     int i;
 127     //FIXME this is lame
 128     //FIXME write a 2pass mode to find the maximal headers
 129     static const uint8_t headers[][5] = {
 130         { 3, 0x00, 0x00, 0x01 },
 131         { 4, 0x00, 0x00, 0x01, 0xB6},
 132         { 2, 0xFF, 0xFA }, //mp3+crc
 133         { 2, 0xFF, 0xFB }, //mp3
 134         { 2, 0xFF, 0xFC }, //mp2+crc
 135         { 2, 0xFF, 0xFD }, //mp2
 136     };
 137
 138     nut->header_count = 7;
 139     for (i = 1; i < nut->header_count; i++) {
 140         nut->header_len[i] = headers[i - 1][0];
 141         nut->header[i]     = &headers[i - 1][1];
 142     }
 143 }
 144
 145 static void build_frame_code(AVFormatContext *s)
 146 {
 147     NUTContext *nut = s->priv_data;
 148     int key_frame, index, pred, stream_id;
 149     int start = 1;
 150     int end   = 254;
 151     int keyframe_0_esc = s->nb_streams > 2;
 152     int pred_table[10];
 153     FrameCode *ft;
 154
 155     ft            = &nut->frame_code[start];
 156     ft->flags     = FLAG_CODED;
 157     ft->size_mul  = 1;
 158     ft->pts_delta = 1;
 159     start++;
 160
 161     if (keyframe_0_esc) {
 162         /* keyframe = 0 escape */
 163         FrameCode *ft = &nut->frame_code[start];
 164         ft->flags    = FLAG_STREAM_ID | FLAG_SIZE_MSB | FLAG_CODED_PTS;
 165         ft->size_mul = 1;
 166         start++;
 167     }
 168
 169     for (stream_id = 0; stream_id < s->nb_streams; stream_id++) {
 170         int start2 = start + (end - start) * stream_id       / s->nb_streams;
 171         int end2   = start + (end - start) * (stream_id + 1) / s->nb_streams;
 172         AVCodecParameters *par = s->streams[stream_id]->codecpar;
 173         const AVCodecDescriptor *desc = avcodec_descriptor_get(par->codec_id);
 174         int is_audio          = par->codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO;
 175         int intra_only        = /*codec->intra_only || */ is_audio;
 176         int pred_count;
 177
 178         for (key_frame = 0; key_frame < 2; key_frame++) {
 179             if (!intra_only || !keyframe_0_esc || key_frame != 0) {
 180                 FrameCode *ft = &nut->frame_code[start2];
 181                 ft->flags     = FLAG_KEY * key_frame;
 182                 ft->flags    |= FLAG_SIZE_MSB | FLAG_CODED_PTS;
 183                 ft->stream_id = stream_id;
 184                 ft->size_mul  = 1;
 185                 if (is_audio)
 186                     ft->header_idx = find_header_idx(s, par, -1, key_frame);
 187                 start2++;
 188             }
 189         }
 190
 191         key_frame = intra_only;
 192         if (is_audio) {
 193             int frame_bytes;
 194             int pts;
 195
 196             if (par->block_align > 0) {
 197                 frame_bytes = par->block_align;
 198             } else {
 199                 int frame_size = av_get_audio_frame_duration2(par, 0);
 200                 frame_bytes = frame_size * (int64_t)par->bit_rate / (8 * par->sample_rate);
 201             }
 202
 203             for (pts = 0; pts < 2; pts++)
 204                 for (pred = 0; pred < 2; pred++) {
 205                     FrameCode *ft = &nut->frame_code[start2];
 206                     ft->flags      = FLAG_KEY * key_frame;
 207                     ft->stream_id  = stream_id;
 208                     ft->size_mul   = frame_bytes + 2;
 209                     ft->size_lsb   = frame_bytes + pred;
 210                     ft->pts_delta  = pts;
 211                     ft->header_idx = find_header_idx(s, par, frame_bytes + pred, key_frame);
 212                     start2++;
 213                 }
 214         } else {
 215             FrameCode *ft = &nut->frame_code[start2];
 216             ft->flags     = FLAG_KEY | FLAG_SIZE_MSB;
 217             ft->stream_id = stream_id;
 218             ft->size_mul  = 1;
 219             ft->pts_delta = 1;
 220             start2++;
 221         }
 222
 223         if (desc && desc->props & AV_CODEC_PROP_REORDER) {
 224             pred_count    = 5;
 225             pred_table[0] = -2;
 226             pred_table[1] = -1;
 227             pred_table[2] = 1;
 228             pred_table[3] = 3;
 229             pred_table[4] = 4;
 230         } else if (par->codec_id == AV_CODEC_ID_VORBIS) {
 231             pred_count    = 3;
 232             pred_table[0] = 2;
 233             pred_table[1] = 9;
 234             pred_table[2] = 16;
 235         } else {
 236             pred_count    = 1;
 237             pred_table[0] = 1;
 238         }
 239
 240         for (pred = 0; pred < pred_count; pred++) {
 241             int start3 = start2 + (end2 - start2) * pred / pred_count;
 242             int end3   = start2 + (end2 - start2) * (pred + 1) / pred_count;
 243
 244             for (index = start3; index < end3; index++) {
 245                 FrameCode *ft = &nut->frame_code[index];
 246                 ft->flags     = FLAG_KEY * key_frame;
 247                 ft->flags    |= FLAG_SIZE_MSB;
 248                 ft->stream_id = stream_id;
 249 //FIXME use single byte size and pred from last
 250                 ft->size_mul  = end3 - start3;
 251                 ft->size_lsb  = index - start3;
 252                 ft->pts_delta = pred_table[pred];
 253                 if (is_audio)
 254                     ft->header_idx = find_header_idx(s, par, -1, key_frame);
 255             }
 256         }
 257     }
 258     memmove(&nut->frame_code['N' + 1], &nut->frame_code['N'],
 259             sizeof(FrameCode) * (255 - 'N'));
 260     nut->frame_code[0].flags       =
 261         nut->frame_code[255].flags =
 262         nut->frame_code['N'].flags = FLAG_INVALID;
 263 }
 264
 265 static void put_tt(NUTContext *nut, AVRational *time_base, AVIOContext *bc,
 266                    uint64_t val)
 267 {
 268     val *= nut->time_base_count;
 269     val += time_base - nut->time_base;
 270     ff_put_v(bc, val);
 271 }
 272 /**
 273  * Store a string as vb.
 274  */
 275 static void put_str(AVIOContext *bc, const char *string)
 276 {
 277     int len = strlen(string);
 278
 279     ff_put_v(bc, len);
 280     avio_write(bc, string, len);
 281 }
 282
 283 static void put_s(AVIOContext *bc, int64_t val)
 284 {
 285     ff_put_v(bc, 2 * FFABS(val) - (val > 0));
 286 }
 287
 288 #ifdef TRACE
 289 static inline void ff_put_v_trace(AVIOContext *bc, uint64_t v, const char *file,
 290                                   const char *func, int line)
 291 {
 292     av_log(NULL, AV_LOG_DEBUG, "ff_put_v %5"PRId64" / %"PRIX64" in %s %s:%d\n", v, v, file, func, line);
 293
 294     ff_put_v(bc, v);
 295 }
 296
 297 static inline void put_s_trace(AVIOContext *bc, int64_t v, const char *file,
 298                                const char *func, int line)
 299 {
 300     av_log(NULL, AV_LOG_DEBUG, "put_s %5"PRId64" / %"PRIX64" in %s %s:%d\n", v, v, file, func, line);
 301
 302     put_s(bc, v);
 303 }
 304 #define ff_put_v(bc, v)  ff_put_v_trace(bc, v, __FILE__, __PRETTY_FUNCTION__, __LINE__)
 305 #define put_s(bc, v)  put_s_trace(bc, v, __FILE__, __PRETTY_FUNCTION__, __LINE__)
 306 #endif
 307
 308 //FIXME remove calculate_checksum
 309 static void put_packet(NUTContext *nut, AVIOContext *bc, AVIOContext *dyn_bc,
 310                        int calculate_checksum, uint64_t startcode)
 311 {
 312     uint8_t *dyn_buf = NULL;
 313     int dyn_size     = avio_close_dyn_buf(dyn_bc, &dyn_buf);
 314     int forw_ptr     = dyn_size + 4 * calculate_checksum;
 315
 316     if (forw_ptr > 4096)
 317         ffio_init_checksum(bc, ff_crc04C11DB7_update, 0);
 318     avio_wb64(bc, startcode);
 319     ff_put_v(bc, forw_ptr);
 320     if (forw_ptr > 4096)
 321         avio_wl32(bc, ffio_get_checksum(bc));
 322
 323     if (calculate_checksum)
 324         ffio_init_checksum(bc, ff_crc04C11DB7_update, 0);
 325     avio_write(bc, dyn_buf, dyn_size);
 326     if (calculate_checksum)
 327         avio_wl32(bc, ffio_get_checksum(bc));
 328
 329     av_free(dyn_buf);
 330 }
 331
 332 static void write_mainheader(NUTContext *nut, AVIOContext *bc)
 333 {
 334     int i, j, tmp_pts, tmp_flags, tmp_stream, tmp_mul, tmp_size, tmp_fields,
 335         tmp_head_idx;
 336     int64_t tmp_match;
 337
 338     ff_put_v(bc, nut->version);
 339     ff_put_v(bc, nut->avf->nb_streams);
 340     ff_put_v(bc, nut->max_distance);
 341     ff_put_v(bc, nut->time_base_count);
 342
 343     for (i = 0; i < nut->time_base_count; i++) {
 344         ff_put_v(bc, nut->time_base[i].num);
 345         ff_put_v(bc, nut->time_base[i].den);
 346     }
 347
 348     tmp_pts      = 0;
 349     tmp_mul      = 1;
 350     tmp_stream   = 0;
 351     tmp_match    = 1 - (1LL << 62);
 352     tmp_head_idx = 0;
 353     for (i = 0; i < 256; ) {
 354         tmp_fields = 0;
 355         tmp_size   = 0;
 356 //        tmp_res=0;
 357         if (tmp_pts != nut->frame_code[i].pts_delta)
 358             tmp_fields = 1;
 359         if (tmp_mul != nut->frame_code[i].size_mul)
 360             tmp_fields = 2;
 361         if (tmp_stream != nut->frame_code[i].stream_id)
 362             tmp_fields = 3;
 363         if (tmp_size != nut->frame_code[i].size_lsb)
 364             tmp_fields = 4;
 365 //        if(tmp_res    != nut->frame_code[i].res            ) tmp_fields=5;
 366         if (tmp_head_idx != nut->frame_code[i].header_idx)
 367             tmp_fields = 8;
 368
 369         tmp_pts    = nut->frame_code[i].pts_delta;
 370         tmp_flags  = nut->frame_code[i].flags;
 371         tmp_stream = nut->frame_code[i].stream_id;
 372         tmp_mul    = nut->frame_code[i].size_mul;
 373         tmp_size   = nut->frame_code[i].size_lsb;
 374 //        tmp_res   = nut->frame_code[i].res;
 375         tmp_head_idx = nut->frame_code[i].header_idx;
 376
 377         for (j = 0; i < 256; j++, i++) {
 378             if (i == 'N') {
 379                 j--;
 380                 continue;
 381             }
 382             if (nut->frame_code[i].pts_delta  != tmp_pts      ||
 383                 nut->frame_code[i].flags      != tmp_flags    ||
 384                 nut->frame_code[i].stream_id  != tmp_stream   ||
 385                 nut->frame_code[i].size_mul   != tmp_mul      ||
 386                 nut->frame_code[i].size_lsb   != tmp_size + j ||
 387 //              nut->frame_code[i].res        != tmp_res      ||
 388                 nut->frame_code[i].header_idx != tmp_head_idx)
 389                 break;
 390         }
 391         if (j != tmp_mul - tmp_size)
 392             tmp_fields = 6;
 393
 394         ff_put_v(bc, tmp_flags);
 395         ff_put_v(bc, tmp_fields);
 396         if (tmp_fields > 0)
 397             put_s(bc, tmp_pts);
 398         if (tmp_fields > 1)
 399             ff_put_v(bc, tmp_mul);
 400         if (tmp_fields > 2)
 401             ff_put_v(bc, tmp_stream);
 402         if (tmp_fields > 3)
 403             ff_put_v(bc, tmp_size);
 404         if (tmp_fields > 4)
 405             ff_put_v(bc, 0 /*tmp_res*/);
 406         if (tmp_fields > 5)
 407             ff_put_v(bc, j);
 408         if (tmp_fields > 6)
 409             ff_put_v(bc, tmp_match);
 410         if (tmp_fields > 7)
 411             ff_put_v(bc, tmp_head_idx);
 412     }
 413     ff_put_v(bc, nut->header_count - 1);
 414     for (i = 1; i < nut->header_count; i++) {
 415         ff_put_v(bc, nut->header_len[i]);
 416         avio_write(bc, nut->header[i], nut->header_len[i]);
 417     }
 418     // flags had been effectively introduced in version 4
 419     if (nut->version > NUT_STABLE_VERSION)
 420         ff_put_v(bc, nut->flags);
 421 }
 422
 423 static int write_streamheader(AVFormatContext *avctx, AVIOContext *bc,
 424                               AVStream *st, int i)
 425 {
 426     NUTContext *nut       = avctx->priv_data;
 427     AVCodecParameters *par = st->codecpar;
 428     const AVCodecDescriptor *desc = avcodec_descriptor_get(par->codec_id);
 429     unsigned codec_tag    = av_codec_get_tag(ff_nut_codec_tags, par->codec_id);
 430
 431     ff_put_v(bc, i);
 432     switch (par->codec_type) {
 433     case AVMEDIA_TYPE_VIDEO:
 434         ff_put_v(bc, 0);
 435         break;
 436     case AVMEDIA_TYPE_AUDIO:
 437         ff_put_v(bc, 1);
 438         break;
 439     case AVMEDIA_TYPE_SUBTITLE:
 440         ff_put_v(bc, 2);
 441         break;
 442     default:
 443         ff_put_v(bc, 3);
 444         break;
 445     }
 446     ff_put_v(bc, 4);
 447
 448     if (av_codec_get_id(ff_nut_codec_tags, par->codec_tag) == par->codec_id ||
 449         !codec_tag || par->codec_id == AV_CODEC_ID_RAWVIDEO)
 450         codec_tag = par->codec_tag;
 451
 452     if (codec_tag) {
 453         avio_wl32(bc, codec_tag);
 454     } else {
 455         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "No codec tag defined for stream %d\n", i);
 456         return AVERROR(EINVAL);
 457     }
 458
 459     ff_put_v(bc, nut->stream[i].time_base - nut->time_base);
 460     ff_put_v(bc, nut->stream[i].msb_pts_shift);
 461     ff_put_v(bc, nut->stream[i].max_pts_distance);
 462     ff_put_v(bc, (desc && desc->props & AV_CODEC_PROP_REORDER) ? 16 : 0);
 463     avio_w8(bc, 0); /* flags: 0x1 - fixed_fps, 0x2 - index_present */
 464
 465     ff_put_v(bc, par->extradata_size);
 466     avio_write(bc, par->extradata, par->extradata_size);
 467
 468     switch (par->codec_type) {
 469     case AVMEDIA_TYPE_AUDIO:
 470         ff_put_v(bc, par->sample_rate);
 471         ff_put_v(bc, 1);
 472         ff_put_v(bc, par->channels);
 473         break;
 474     case AVMEDIA_TYPE_VIDEO:
 475         ff_put_v(bc, par->width);
 476         ff_put_v(bc, par->height);
 477
 478         if (st->sample_aspect_ratio.num <= 0 ||
 479             st->sample_aspect_ratio.den <= 0) {
 480             ff_put_v(bc, 0);
 481             ff_put_v(bc, 0);
 482         } else {
 483             ff_put_v(bc, st->sample_aspect_ratio.num);
 484             ff_put_v(bc, st->sample_aspect_ratio.den);
 485         }
 486         ff_put_v(bc, 0); /* csp type -- unknown */
 487         break;
 488     default:
 489         break;
 490     }
 491     return 0;
 492 }
 493
 494 static int add_info(AVIOContext *bc, const char *type, const char *value)
 495 {
 496     put_str(bc, type);
 497     put_s(bc, -1);
 498     put_str(bc, value);
 499     return 1;
 500 }
 501
 502 static int write_globalinfo(NUTContext *nut, AVIOContext *bc)
 503 {
 504     AVFormatContext *s   = nut->avf;
 505     AVDictionaryEntry *t = NULL;
 506     AVIOContext *dyn_bc;
 507     uint8_t *dyn_buf = NULL;
 508     int count        = 0, dyn_size;
 509     int ret          = avio_open_dyn_buf(&dyn_bc);
 510     if (ret < 0)
 511         return ret;
 512
 513     while ((t = av_dict_get(s->metadata, "", t, AV_DICT_IGNORE_SUFFIX)))
 514         count += add_info(dyn_bc, t->key, t->value);
 515
 516     ff_put_v(bc, 0); //stream_if_plus1
 517     ff_put_v(bc, 0); //chapter_id
 518     ff_put_v(bc, 0); //timestamp_start
 519     ff_put_v(bc, 0); //length
 520
 521     ff_put_v(bc, count);
 522
 523     dyn_size = avio_close_dyn_buf(dyn_bc, &dyn_buf);
 524     avio_write(bc, dyn_buf, dyn_size);
 525     av_free(dyn_buf);
 526     return 0;
 527 }
 528
 529 static int write_streaminfo(NUTContext *nut, AVIOContext *bc, int stream_id){
 530     AVFormatContext *s= nut->avf;
 531     AVStream* st = s->streams[stream_id];
 532     AVIOContext *dyn_bc;
 533     uint8_t *dyn_buf=NULL;
 534     int count=0, dyn_size, i;
 535     int ret = avio_open_dyn_buf(&dyn_bc);
 536     if(ret < 0)
 537         return ret;
 538
 539     for (i=0; ff_nut_dispositions[i].flag; ++i) {
 540         if (st->disposition & ff_nut_dispositions[i].flag)
 541             count += add_info(dyn_bc, "Disposition", ff_nut_dispositions[i].str);
 542     }
 543     dyn_size = avio_close_dyn_buf(dyn_bc, &dyn_buf);
 544
 545     if (count) {
 546         ff_put_v(bc, stream_id + 1); //stream_id_plus1
 547         ff_put_v(bc, 0); //chapter_id
 548         ff_put_v(bc, 0); //timestamp_start
 549         ff_put_v(bc, 0); //length
 550
 551         ff_put_v(bc, count);
 552
 553         avio_write(bc, dyn_buf, dyn_size);
 554     }
 555
 556     av_free(dyn_buf);
 557     return count;
 558 }
 559
 560 static int write_chapter(NUTContext *nut, AVIOContext *bc, int id)
 561 {
 562     AVIOContext *dyn_bc;
 563     uint8_t *dyn_buf     = NULL;
 564     AVDictionaryEntry *t = NULL;
 565     AVChapter *ch        = nut->avf->chapters[id];
 566     int ret, dyn_size, count = 0;
 567
 568     ret = avio_open_dyn_buf(&dyn_bc);
 569     if (ret < 0)
 570         return ret;
 571
 572     ff_put_v(bc, 0);                                        // stream_id_plus1
 573     put_s(bc, id + 1);                                      // chapter_id
 574     put_tt(nut, nut->chapter[id].time_base, bc, ch->start); // chapter_start
 575     ff_put_v(bc, ch->end - ch->start);                      // chapter_len
 576
 577     while ((t = av_dict_get(ch->metadata, "", t, AV_DICT_IGNORE_SUFFIX)))
 578         count += add_info(dyn_bc, t->key, t->value);
 579
 580     ff_put_v(bc, count);
 581
 582     dyn_size = avio_close_dyn_buf(dyn_bc, &dyn_buf);
 583     avio_write(bc, dyn_buf, dyn_size);
 584     av_freep(&dyn_buf);
 585     return 0;
 586 }
 587
 588 static int write_headers(AVFormatContext *avctx, AVIOContext *bc)
 589 {
 590     NUTContext *nut = avctx->priv_data;
 591     AVIOContext *dyn_bc;
 592     int i, ret;
 593
 594     ff_metadata_conv_ctx(avctx, ff_nut_metadata_conv, NULL);
 595
 596     ret = avio_open_dyn_buf(&dyn_bc);
 597     if (ret < 0)
 598         return ret;
 599     write_mainheader(nut, dyn_bc);
 600     put_packet(nut, bc, dyn_bc, 1, MAIN_STARTCODE);
 601
 602     for (i = 0; i < nut->avf->nb_streams; i++) {
 603         ret = avio_open_dyn_buf(&dyn_bc);
 604         if (ret < 0)
 605             return ret;
 606         ret = write_streamheader(avctx, dyn_bc, nut->avf->streams[i], i);
 607         if (ret < 0)
 608             return ret;
 609         put_packet(nut, bc, dyn_bc, 1, STREAM_STARTCODE);
 610     }
 611
 612     ret = avio_open_dyn_buf(&dyn_bc);
 613     if (ret < 0)
 614         return ret;
 615     write_globalinfo(nut, dyn_bc);
 616     put_packet(nut, bc, dyn_bc, 1, INFO_STARTCODE);
 617
 618     for (i = 0; i < nut->avf->nb_streams; i++) {
 619         ret = avio_open_dyn_buf(&dyn_bc);
 620         if (ret < 0)
 621             return ret;
 622         ret = write_streaminfo(nut, dyn_bc, i);
 623         if (ret < 0)
 624             return ret;
 625         if (ret > 0)
 626             put_packet(nut, bc, dyn_bc, 1, INFO_STARTCODE);
 627         else
 628             ffio_free_dyn_buf(&dyn_bc);
 629     }
 630
 631     for (i = 0; i < nut->avf->nb_chapters; i++) {
 632         ret = avio_open_dyn_buf(&dyn_bc);
 633         if (ret < 0)
 634             return ret;
 635         ret = write_chapter(nut, dyn_bc, i);
 636         if (ret < 0) {
 637             ffio_free_dyn_buf(&dyn_bc);
 638             return ret;
 639         }
 640         put_packet(nut, bc, dyn_bc, 1, INFO_STARTCODE);
 641     }
 642
 643     nut->last_syncpoint_pos = INT_MIN;
 644     nut->header_count++;
 645     return 0;
 646 }
 647
 648 static int nut_write_header(AVFormatContext *s)
 649 {
 650     NUTContext *nut = s->priv_data;
 651     AVIOContext *bc = s->pb;
 652     int i, j, ret;
 653
 654     nut->avf = s;
 655
 656     nut->version = NUT_STABLE_VERSION + !!nut->flags;
 657     if (nut->flags && s->strict_std_compliance > FF_COMPLIANCE_EXPERIMENTAL) {
 658         av_log(s, AV_LOG_ERROR,
 659                "The additional syncpoint modes require version %d, "
 660                "that is currently not finalized, "
 661                "please set -f_strict experimental in order to enable it.\n",
 662                nut->version);
 663         return AVERROR_EXPERIMENTAL;
 664     }
 665
 666     nut->stream = av_mallocz(sizeof(StreamContext) * s->nb_streams);
 667     if (s->nb_chapters)
 668         nut->chapter = av_mallocz(sizeof(ChapterContext) * s->nb_chapters);
 669     nut->time_base = av_mallocz(sizeof(AVRational) * (s->nb_streams +
 670                                                       s->nb_chapters));
 671     if (!nut->stream || (s->nb_chapters && !nut->chapter) || !nut->time_base) {
 672         av_freep(&nut->stream);
 673         av_freep(&nut->chapter);
 674         av_freep(&nut->time_base);
 675         return AVERROR(ENOMEM);
 676     }
 677
 678     for (i = 0; i < s->nb_streams; i++) {
 679         AVStream *st = s->streams[i];
 680         int ssize;
 681         AVRational time_base;
 682         ff_parse_specific_params(st, &time_base.den, &ssize,
 683                                  &time_base.num);
 684
 685         avpriv_set_pts_info(st, 64, time_base.num, time_base.den);
 686
 687         for (j = 0; j < nut->time_base_count; j++)
 688             if (!memcmp(&time_base, &nut->time_base[j], sizeof(AVRational))) {
 689                 break;
 690             }
 691         nut->time_base[j]        = time_base;
 692         nut->stream[i].time_base = &nut->time_base[j];
 693         if (j == nut->time_base_count)
 694             nut->time_base_count++;
 695
 696         if (INT64_C(1000) * time_base.num >= time_base.den)
 697             nut->stream[i].msb_pts_shift = 7;
 698         else
 699             nut->stream[i].msb_pts_shift = 14;
 700         nut->stream[i].max_pts_distance =
 701             FFMAX(time_base.den, time_base.num) / time_base.num;
 702     }
 703
 704     for (i = 0; i < s->nb_chapters; i++) {
 705         AVChapter *ch = s->chapters[i];
 706
 707         for (j = 0; j < nut->time_base_count; j++)
 708             if (!memcmp(&ch->time_base, &nut->time_base[j], sizeof(AVRational)))
 709                 break;
 710
 711         nut->time_base[j]         = ch->time_base;
 712         nut->chapter[i].time_base = &nut->time_base[j];
 713         if (j == nut->time_base_count)
 714             nut->time_base_count++;
 715     }
 716
 717     nut->max_distance = MAX_DISTANCE;
 718     build_elision_headers(s);
 719     build_frame_code(s);
 720     assert(nut->frame_code['N'].flags == FLAG_INVALID);
 721
 722     avio_write(bc, ID_STRING, strlen(ID_STRING));
 723     avio_w8(bc, 0);
 724
 725     if ((ret = write_headers(s, bc)) < 0)
 726         return ret;
 727
 728     avio_flush(bc);
 729
 730     //FIXME index
 731
 732     return 0;
 733 }
 734
 735 static int get_needed_flags(NUTContext *nut, StreamContext *nus, FrameCode *fc,
 736                             AVPacket *pkt)
 737 {
 738     int flags = 0;
 739
 740     if (pkt->flags & AV_PKT_FLAG_KEY)
 741         flags |= FLAG_KEY;
 742     if (pkt->stream_index != fc->stream_id)
 743         flags |= FLAG_STREAM_ID;
 744     if (pkt->size / fc->size_mul)
 745         flags |= FLAG_SIZE_MSB;
 746     if (pkt->pts - nus->last_pts != fc->pts_delta)
 747         flags |= FLAG_CODED_PTS;
 748     if (pkt->size > 2 * nut->max_distance)
 749         flags |= FLAG_CHECKSUM;
 750     if (FFABS(pkt->pts - nus->last_pts) > nus->max_pts_distance)
 751         flags |= FLAG_CHECKSUM;
 752     if (pkt->size < nut->header_len[fc->header_idx] ||
 753         (pkt->size > 4096 && fc->header_idx)        ||
 754         memcmp(pkt->data, nut->header[fc->header_idx],
 755                nut->header_len[fc->header_idx]))
 756         flags |= FLAG_HEADER_IDX;
 757
 758     return flags | (fc->flags & FLAG_CODED);
 759 }
 760
 761 static int find_best_header_idx(NUTContext *nut, AVPacket *pkt)
 762 {
 763     int i;
 764     int best_i   = 0;
 765     int best_len = 0;
 766
 767     if (pkt->size > 4096)
 768         return 0;
 769
 770     for (i = 1; i < nut->header_count; i++)
 771         if (pkt->size >= nut->header_len[i]
 772             && nut->header_len[i] > best_len
 773             && !memcmp(pkt->data, nut->header[i], nut->header_len[i])) {
 774             best_i   = i;
 775             best_len = nut->header_len[i];
 776         }
 777     return best_i;
 778 }
 779
 780 static int nut_write_packet(AVFormatContext *s, AVPacket *pkt)
 781 {
 782     NUTContext *nut    = s->priv_data;
 783     StreamContext *nus = &nut->stream[pkt->stream_index];
 784     AVIOContext *bc    = s->pb, *dyn_bc;
 785     FrameCode *fc;
 786     int64_t coded_pts;
 787     int best_length, frame_code, flags, needed_flags, i, header_idx,
 788         best_header_idx;
 789     int key_frame = !!(pkt->flags & AV_PKT_FLAG_KEY);
 790     int store_sp  = 0;
 791     int ret;
 792
 793     if (pkt->pts < 0) {
 794         av_log(s, AV_LOG_ERROR,
 795                "Negative pts not supported stream %d, pts %"PRId64"\n",
 796                pkt->stream_index, pkt->pts);
 797         return AVERROR_INVALIDDATA;
 798     }
 799
 800     if (1LL << (20 + 3 * nut->header_count) <= avio_tell(bc))
 801         write_headers(s, bc);
 802
 803     if (key_frame && !(nus->last_flags & FLAG_KEY))
 804         store_sp = 1;
 805
 806     if (pkt->size + 30 /*FIXME check*/ + avio_tell(bc) >=
 807         nut->last_syncpoint_pos + nut->max_distance)
 808         store_sp = 1;
 809
 810 //FIXME: Ensure store_sp is 1 in the first place.
 811
 812     if (store_sp &&
 813         (!(nut->flags & NUT_PIPE) || nut->last_syncpoint_pos == INT_MIN)) {
 814         Syncpoint *sp, dummy = { .pos = INT64_MAX };
 815
 816         ff_nut_reset_ts(nut, *nus->time_base, pkt->dts);
 817         for (i = 0; i < s->nb_streams; i++) {
 818             AVStream *st   = s->streams[i];
 819             int64_t dts_tb = av_rescale_rnd(pkt->dts,
 820                 nus->time_base->num * (int64_t)nut->stream[i].time_base->den,
 821                 nus->time_base->den * (int64_t)nut->stream[i].time_base->num,
 822                 AV_ROUND_DOWN);
 823             int index = av_index_search_timestamp(st, dts_tb,
 824                                                   AVSEEK_FLAG_BACKWARD);
 825             if (index >= 0)
 826                 dummy.pos = FFMIN(dummy.pos, st->index_entries[index].pos);
 827         }
 828         if (dummy.pos == INT64_MAX)
 829             dummy.pos = 0;
 830         sp = av_tree_find(nut->syncpoints, &dummy, (void *)ff_nut_sp_pos_cmp,
 831                           NULL);
 832
 833         nut->last_syncpoint_pos = avio_tell(bc);
 834         ret                     = avio_open_dyn_buf(&dyn_bc);
 835         if (ret < 0)
 836             return ret;
 837         put_tt(nut, nus->time_base, dyn_bc, pkt->dts);
 838         ff_put_v(dyn_bc, sp ? (nut->last_syncpoint_pos - sp->pos) >> 4 : 0);
 839
 840         if (nut->flags & NUT_BROADCAST) {
 841             put_tt(nut, nus->time_base, dyn_bc,
 842                    av_rescale_q(av_gettime(), AV_TIME_BASE_Q, *nus->time_base));
 843         }
 844         put_packet(nut, bc, dyn_bc, 1, SYNCPOINT_STARTCODE);
 845
 846         if ((ret = ff_nut_add_sp(nut, nut->last_syncpoint_pos, 0 /*unused*/, pkt->dts)) < 0)
 847             return ret;
 848     }
 849     assert(nus->last_pts != AV_NOPTS_VALUE);
 850
 851     coded_pts = pkt->pts & ((1 << nus->msb_pts_shift) - 1);
 852     if (ff_lsb2full(nus, coded_pts) != pkt->pts)
 853         coded_pts = pkt->pts + (1 << nus->msb_pts_shift);
 854
 855     best_header_idx = find_best_header_idx(nut, pkt);
 856
 857     best_length = INT_MAX;
 858     frame_code  = -1;
 859     for (i = 0; i < 256; i++) {
 860         int length    = 0;
 861         FrameCode *fc = &nut->frame_code[i];
 862         int flags     = fc->flags;
 863
 864         if (flags & FLAG_INVALID)
 865             continue;
 866         needed_flags = get_needed_flags(nut, nus, fc, pkt);
 867
 868         if (flags & FLAG_CODED) {
 869             length++;
 870             flags = needed_flags;
 871         }
 872
 873         if ((flags & needed_flags) != needed_flags)
 874             continue;
 875
 876         if ((flags ^ needed_flags) & FLAG_KEY)
 877             continue;
 878
 879         if (flags & FLAG_STREAM_ID)
 880             length += ff_get_v_length(pkt->stream_index);
 881
 882         if (pkt->size % fc->size_mul != fc->size_lsb)
 883             continue;
 884         if (flags & FLAG_SIZE_MSB)
 885             length += ff_get_v_length(pkt->size / fc->size_mul);
 886
 887         if (flags & FLAG_CHECKSUM)
 888             length += 4;
 889
 890         if (flags & FLAG_CODED_PTS)
 891             length += ff_get_v_length(coded_pts);
 892
 893         if ((flags & FLAG_CODED)
 894             && nut->header_len[best_header_idx] >
 895             nut->header_len[fc->header_idx] + 1) {
 896             flags |= FLAG_HEADER_IDX;
 897         }
 898
 899         if (flags & FLAG_HEADER_IDX) {
 900             length += 1 - nut->header_len[best_header_idx];
 901         } else {
 902             length -= nut->header_len[fc->header_idx];
 903         }
 904
 905         length *= 4;
 906         length += !(flags & FLAG_CODED_PTS);
 907         length += !(flags & FLAG_CHECKSUM);
 908
 909         if (length < best_length) {
 910             best_length = length;
 911             frame_code  = i;
 912         }
 913     }
 914
 915     if (frame_code < 0)
 916         return AVERROR_BUG;
 917
 918     fc           = &nut->frame_code[frame_code];
 919     flags        = fc->flags;
 920     needed_flags = get_needed_flags(nut, nus, fc, pkt);
 921     header_idx   = fc->header_idx;
 922
 923     ffio_init_checksum(bc, ff_crc04C11DB7_update, 0);
 924     avio_w8(bc, frame_code);
 925     if (flags & FLAG_CODED) {
 926         ff_put_v(bc, (flags ^ needed_flags) & ~(FLAG_CODED));
 927         flags = needed_flags;
 928     }
 929     if (flags & FLAG_STREAM_ID)
 930         ff_put_v(bc, pkt->stream_index);
 931     if (flags & FLAG_CODED_PTS)
 932         ff_put_v(bc, coded_pts);
 933     if (flags & FLAG_SIZE_MSB)
 934         ff_put_v(bc, pkt->size / fc->size_mul);
 935     if (flags & FLAG_HEADER_IDX)
 936         ff_put_v(bc, header_idx = best_header_idx);
 937
 938     if (flags & FLAG_CHECKSUM)
 939         avio_wl32(bc, ffio_get_checksum(bc));
 940     else
 941         ffio_get_checksum(bc);
 942
 943     avio_write(bc, pkt->data + nut->header_len[header_idx],
 944                pkt->size - nut->header_len[header_idx]);
 945     nus->last_flags = flags;
 946     nus->last_pts   = pkt->pts;
 947
 948     //FIXME just store one per syncpoint
 949     if (flags & FLAG_KEY && !(nut->flags & NUT_PIPE))
 950         av_add_index_entry(
 951             s->streams[pkt->stream_index],
 952             nut->last_syncpoint_pos,
 953             pkt->pts,
 954             0,
 955             0,
 956             AVINDEX_KEYFRAME);
 957
 958     return 0;
 959 }
 960
 961 static int nut_write_trailer(AVFormatContext *s)
 962 {
 963     NUTContext *nut = s->priv_data;
 964     AVIOContext *bc = s->pb;
 965
 966     while (nut->header_count < 3)
 967         write_headers(s, bc);
 968
 969     ff_nut_free_sp(nut);
 970     av_freep(&nut->stream);
 971     av_freep(&nut->chapter);
 972     av_freep(&nut->time_base);
 973
 974     return 0;
 975 }
 976
 977 #define OFFSET(x) offsetof(NUTContext, x)
 978 #define E AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM
 979 static const AVOption options[] = {
 980     { "syncpoints",  "NUT syncpoint behaviour",                         OFFSET(flags), AV_OPT_TYPE_FLAGS, {.i64 = 0},             INT_MIN, INT_MAX, E, "syncpoints" },
 981     { "default",     "",                                                0,             AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = 0},             INT_MIN, INT_MAX, E, "syncpoints" },
 982     { "none",        "Disable syncpoints, low overhead and unseekable", 0,             AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = NUT_PIPE},      INT_MIN, INT_MAX, E, "syncpoints" },
 983     { "timestamped", "Extend syncpoints with a wallclock timestamp",    0,             AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = NUT_BROADCAST}, INT_MIN, INT_MAX, E, "syncpoints" },
 984     { NULL },
 985 };
 986
 987 static const AVClass class = {
 988     .class_name = "nutenc",
 989     .item_name  = av_default_item_name,
 990     .option     = options,
 991     .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
 992 };
 993
 994 AVOutputFormat ff_nut_muxer = {
 995     .name           = "nut",
 996     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("NUT"),
 997     .mime_type      = "video/x-nut",
 998     .extensions     = "nut",
 999     .priv_data_size = sizeof(NUTContext),
1000     .audio_codec    = CONFIG_LIBVORBIS ? AV_CODEC_ID_VORBIS :
1001                       CONFIG_LIBMP3LAME ? AV_CODEC_ID_MP3 : AV_CODEC_ID_MP2,
1002     .video_codec    = AV_CODEC_ID_MPEG4,
1003     .write_header   = nut_write_header,
1004     .write_packet   = nut_write_packet,
1005     .write_trailer  = nut_write_trailer,
1006     .flags          = AVFMT_GLOBALHEADER | AVFMT_VARIABLE_FPS,
1007     .codec_tag      = ff_nut_codec_tags,
1008     .priv_class     = &class,
1009 };