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 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 "libavutil/intreadwrite.h"
  25 #include "libavutil/mathematics.h"
  26 #include "libavutil/tree.h"
  27 #include "libavutil/dict.h"
  28 #include "libavutil/avassert.h"
  29 #include "libavcodec/mpegaudiodata.h"
  30 #include "nut.h"
  31 #include "internal.h"
  32 #include "avio_internal.h"
  33 #include "riff.h"
  34
  35 static int find_expected_header(AVCodecContext *c, int size, int key_frame,
  36                                 uint8_t out[64])
  37 {
  38     int sample_rate = c->sample_rate;
  39
  40     if (size > 4096)
  41         return 0;
  42
  43     AV_WB24(out, 1);
  44
  45     if (c->codec_id == AV_CODEC_ID_MPEG4) {
  46         if (key_frame) {
  47             return 3;
  48         } else {
  49             out[3] = 0xB6;
  50             return 4;
  51         }
  52     } else if (c->codec_id == AV_CODEC_ID_MPEG1VIDEO ||
  53                c->codec_id == AV_CODEC_ID_MPEG2VIDEO) {
  54         return 3;
  55     } else if (c->codec_id == AV_CODEC_ID_H264) {
  56         return 3;
  57     } else if (c->codec_id == AV_CODEC_ID_MP3 ||
  58                c->codec_id == AV_CODEC_ID_MP2) {
  59         int lsf, mpeg25, sample_rate_index, bitrate_index, frame_size;
  60         int layer           = c->codec_id == AV_CODEC_ID_MP3 ? 3 : 2;
  61         unsigned int header = 0xFFF00000;
  62
  63         lsf           = sample_rate < (24000 + 32000) / 2;
  64         mpeg25        = sample_rate < (12000 + 16000) / 2;
  65         sample_rate <<= lsf + mpeg25;
  66         if      (sample_rate < (32000 + 44100) / 2) sample_rate_index = 2;
  67         else if (sample_rate < (44100 + 48000) / 2) sample_rate_index = 0;
  68         else                                        sample_rate_index = 1;
  69
  70         sample_rate = avpriv_mpa_freq_tab[sample_rate_index] >> (lsf + mpeg25);
  71
  72         for (bitrate_index = 2; bitrate_index < 30; bitrate_index++) {
  73             frame_size =
  74                 avpriv_mpa_bitrate_tab[lsf][layer - 1][bitrate_index >> 1];
  75             frame_size = (frame_size * 144000) / (sample_rate << lsf) +
  76                 (bitrate_index & 1);
  77
  78             if (frame_size == size)
  79                 break;
  80         }
  81
  82         header |= (!lsf) << 19;
  83         header |= (4 - layer) << 17;
  84         header |= 1 << 16; //no crc
  85         AV_WB32(out, header);
  86         if (size <= 0)
  87             return 2;  //we guess there is no crc, if there is one the user clearly does not care about overhead
  88         if (bitrate_index == 30)
  89             return -1;  //something is wrong ...
  90
  91         header |= (bitrate_index >> 1) << 12;
  92         header |= sample_rate_index << 10;
  93         header |= (bitrate_index & 1) << 9;
  94
  95         return 2; //FIXME actually put the needed ones in build_elision_headers()
  96         //return 3; //we guess that the private bit is not set
  97 //FIXME the above assumptions should be checked, if these turn out false too often something should be done
  98     }
  99     return 0;
 100 }
 101
 102 static int find_header_idx(AVFormatContext *s, AVCodecContext *c, int size, int frame_type)
 103 {
 104     NUTContext *nut = s->priv_data;
 105     uint8_t out[64];
 106     int i;
 107     int len = find_expected_header(c, size, frame_type, out);
 108
 109     for (i = 1; i < nut->header_count; i++) {
 110         if (len == nut->header_len[i] && !memcmp(out, nut->header[i], len)) {
 111             return i;
 112         }
 113     }
 114
 115     return 0;
 116 }
 117
 118 static void build_elision_headers(AVFormatContext *s)
 119 {
 120     NUTContext *nut = s->priv_data;
 121     int i;
 122     //FIXME this is lame
 123     //FIXME write a 2pass mode to find the maximal headers
 124     static const uint8_t headers[][5] = {
 125         { 3, 0x00, 0x00, 0x01 },
 126         { 4, 0x00, 0x00, 0x01, 0xB6},
 127         { 2, 0xFF, 0xFA }, //mp3+crc
 128         { 2, 0xFF, 0xFB }, //mp3
 129         { 2, 0xFF, 0xFC }, //mp2+crc
 130         { 2, 0xFF, 0xFD }, //mp2
 131     };
 132
 133     nut->header_count = 7;
 134     for (i = 1; i < nut->header_count; i++) {
 135         nut->header_len[i] = headers[i - 1][0];
 136         nut->header[i]     = &headers[i - 1][1];
 137     }
 138 }
 139
 140 static void build_frame_code(AVFormatContext *s)
 141 {
 142     NUTContext *nut = s->priv_data;
 143     int key_frame, index, pred, stream_id;
 144     int start = 1;
 145     int end   = 254;
 146     int keyframe_0_esc = s->nb_streams > 2;
 147     int pred_table[10];
 148     FrameCode *ft;
 149
 150     ft            = &nut->frame_code[start];
 151     ft->flags     = FLAG_CODED;
 152     ft->size_mul  = 1;
 153     ft->pts_delta = 1;
 154     start++;
 155
 156     if (keyframe_0_esc) {
 157         /* keyframe = 0 escape */
 158         FrameCode *ft = &nut->frame_code[start];
 159         ft->flags    = FLAG_STREAM_ID | FLAG_SIZE_MSB | FLAG_CODED_PTS;
 160         ft->size_mul = 1;
 161         start++;
 162     }
 163
 164     for (stream_id = 0; stream_id < s->nb_streams; stream_id++) {
 165         int start2 = start + (end - start) * stream_id       / s->nb_streams;
 166         int end2   = start + (end - start) * (stream_id + 1) / s->nb_streams;
 167         AVCodecContext *codec = s->streams[stream_id]->codec;
 168         int is_audio          = codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO;
 169         int intra_only        = /*codec->intra_only || */ is_audio;
 170         int pred_count;
 171         int frame_size = 0;
 172
 173         if (codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO) {
 174             frame_size = av_get_audio_frame_duration(codec, 0);
 175             if (codec->codec_id == AV_CODEC_ID_VORBIS && !frame_size)
 176                 frame_size = 64;
 177         } else {
 178             AVRational f = av_div_q(codec->time_base, *nut->stream[stream_id].time_base);
 179             if (f.den == 1 && f.num>0)
 180                 frame_size = f.num;
 181         }
 182         if (!frame_size)
 183             frame_size = 1;
 184
 185         for (key_frame = 0; key_frame < 2; key_frame++) {
 186             if (!intra_only || !keyframe_0_esc || key_frame != 0) {
 187                 FrameCode *ft = &nut->frame_code[start2];
 188                 ft->flags     = FLAG_KEY * key_frame;
 189                 ft->flags    |= FLAG_SIZE_MSB | FLAG_CODED_PTS;
 190                 ft->stream_id = stream_id;
 191                 ft->size_mul  = 1;
 192                 if (is_audio)
 193                     ft->header_idx = find_header_idx(s, codec, -1, key_frame);
 194                 start2++;
 195             }
 196         }
 197
 198         key_frame = intra_only;
 199 #if 1
 200         if (is_audio) {
 201             int frame_bytes = codec->frame_size * (int64_t)codec->bit_rate /
 202                               (8 * codec->sample_rate);
 203             int pts;
 204             for (pts = 0; pts < 2; pts++) {
 205                 for (pred = 0; pred < 2; pred++) {
 206                     FrameCode *ft  = &nut->frame_code[start2];
 207                     ft->flags      = FLAG_KEY * key_frame;
 208                     ft->stream_id  = stream_id;
 209                     ft->size_mul   = frame_bytes + 2;
 210                     ft->size_lsb   = frame_bytes + pred;
 211                     ft->pts_delta  = pts * frame_size;
 212                     ft->header_idx = find_header_idx(s, codec, frame_bytes + pred, key_frame);
 213                     start2++;
 214                 }
 215             }
 216         } else {
 217             FrameCode *ft = &nut->frame_code[start2];
 218             ft->flags     = FLAG_KEY | FLAG_SIZE_MSB;
 219             ft->stream_id = stream_id;
 220             ft->size_mul  = 1;
 221             ft->pts_delta = frame_size;
 222             start2++;
 223         }
 224 #endif
 225
 226         if (codec->has_b_frames) {
 227             pred_count    = 5;
 228             pred_table[0] = -2;
 229             pred_table[1] = -1;
 230             pred_table[2] = 1;
 231             pred_table[3] = 3;
 232             pred_table[4] = 4;
 233         } else if (codec->codec_id == AV_CODEC_ID_VORBIS) {
 234             pred_count    = 3;
 235             pred_table[0] = 2;
 236             pred_table[1] = 9;
 237             pred_table[2] = 16;
 238         } else {
 239             pred_count    = 1;
 240             pred_table[0] = 1;
 241         }
 242
 243         for (pred = 0; pred < pred_count; pred++) {
 244             int start3 = start2 + (end2 - start2) * pred / pred_count;
 245             int end3   = start2 + (end2 - start2) * (pred + 1) / pred_count;
 246
 247             pred_table[pred] *= frame_size;
 248
 249             for (index = start3; index < end3; index++) {
 250                 FrameCode *ft = &nut->frame_code[index];
 251                 ft->flags     = FLAG_KEY * key_frame;
 252                 ft->flags    |= FLAG_SIZE_MSB;
 253                 ft->stream_id = stream_id;
 254 //FIXME use single byte size and pred from last
 255                 ft->size_mul  = end3 - start3;
 256                 ft->size_lsb  = index - start3;
 257                 ft->pts_delta = pred_table[pred];
 258                 if (is_audio)
 259                     ft->header_idx = find_header_idx(s, codec, -1, key_frame);
 260             }
 261         }
 262     }
 263     memmove(&nut->frame_code['N' + 1], &nut->frame_code['N'], sizeof(FrameCode) * (255 - 'N'));
 264     nut->frame_code[0].flags       =
 265         nut->frame_code[255].flags =
 266         nut->frame_code['N'].flags = FLAG_INVALID;
 267 }
 268
 269 static void put_tt(NUTContext *nut, AVRational *time_base, AVIOContext *bc, uint64_t val)
 270 {
 271     val *= nut->time_base_count;
 272     val += time_base - nut->time_base;
 273     ff_put_v(bc, val);
 274 }
 275 /**
 276  * Store a string as vb.
 277  */
 278 static void put_str(AVIOContext *bc, const char *string)
 279 {
 280     int len = strlen(string);
 281
 282     ff_put_v(bc, len);
 283     avio_write(bc, string, len);
 284 }
 285
 286 static void put_s(AVIOContext *bc, int64_t val)
 287 {
 288     ff_put_v(bc, 2 * FFABS(val) - (val > 0));
 289 }
 290
 291 #ifdef TRACE
 292 static inline void ff_put_v_trace(AVIOContext *bc, uint64_t v, const char *file,
 293                                   const char *func, int line)
 294 {
 295     av_log(NULL, AV_LOG_DEBUG, "ff_put_v %5"PRId64" / %"PRIX64" in %s %s:%d\n", v, v, file, func, line);
 296
 297     ff_put_v(bc, v);
 298 }
 299
 300 static inline void put_s_trace(AVIOContext *bc, int64_t v, const char *file, const char *func, int line)
 301 {
 302     av_log(NULL, AV_LOG_DEBUG, "put_s %5"PRId64" / %"PRIX64" in %s %s:%d\n", v, v, file, func, line);
 303
 304     put_s(bc, v);
 305 }
 306 #define ff_put_v(bc, v)  ff_put_v_trace(bc, v, __FILE__, __PRETTY_FUNCTION__, __LINE__)
 307 #define put_s(bc, v)  put_s_trace(bc, v, __FILE__, __PRETTY_FUNCTION__, __LINE__)
 308 #endif
 309
 310 //FIXME remove calculate_checksum
 311 static void put_packet(NUTContext *nut, AVIOContext *bc, AVIOContext *dyn_bc,
 312                        int calculate_checksum, uint64_t startcode)
 313 {
 314     uint8_t *dyn_buf = NULL;
 315     int dyn_size     = avio_close_dyn_buf(dyn_bc, &dyn_buf);
 316     int forw_ptr     = dyn_size + 4 * calculate_checksum;
 317
 318     if (forw_ptr > 4096)
 319         ffio_init_checksum(bc, ff_crc04C11DB7_update, 0);
 320     avio_wb64(bc, startcode);
 321     ff_put_v(bc, forw_ptr);
 322     if (forw_ptr > 4096)
 323         avio_wl32(bc, ffio_get_checksum(bc));
 324
 325     if (calculate_checksum)
 326         ffio_init_checksum(bc, ff_crc04C11DB7_update, 0);
 327     avio_write(bc, dyn_buf, dyn_size);
 328     if (calculate_checksum)
 329         avio_wl32(bc, ffio_get_checksum(bc));
 330
 331     av_free(dyn_buf);
 332 }
 333
 334 static void write_mainheader(NUTContext *nut, AVIOContext *bc)
 335 {
 336     int i, j, tmp_pts, tmp_flags, tmp_stream, tmp_mul, tmp_size, tmp_fields,
 337         tmp_head_idx;
 338     int64_t tmp_match;
 339
 340     ff_put_v(bc, NUT_VERSION);
 341     ff_put_v(bc, nut->avf->nb_streams);
 342     ff_put_v(bc, nut->max_distance);
 343     ff_put_v(bc, nut->time_base_count);
 344
 345     for (i = 0; i < nut->time_base_count; i++) {
 346         ff_put_v(bc, nut->time_base[i].num);
 347         ff_put_v(bc, nut->time_base[i].den);
 348     }
 349
 350     tmp_pts      = 0;
 351     tmp_mul      = 1;
 352     tmp_stream   = 0;
 353     tmp_match    = 1 - (1LL << 62);
 354     tmp_head_idx = 0;
 355     for (i = 0; i < 256; ) {
 356         tmp_fields = 0;
 357         tmp_size   = 0;
 358 //        tmp_res=0;
 359         if (tmp_pts      != nut->frame_code[i].pts_delta ) tmp_fields = 1;
 360         if (tmp_mul      != nut->frame_code[i].size_mul  ) tmp_fields = 2;
 361         if (tmp_stream   != nut->frame_code[i].stream_id ) tmp_fields = 3;
 362         if (tmp_size     != nut->frame_code[i].size_lsb  ) tmp_fields = 4;
 363 //        if (tmp_res    != nut->frame_code[i].res            ) tmp_fields=5;
 364         if (tmp_head_idx != nut->frame_code[i].header_idx) tmp_fields = 8;
 365
 366         tmp_pts    = nut->frame_code[i].pts_delta;
 367         tmp_flags  = nut->frame_code[i].flags;
 368         tmp_stream = nut->frame_code[i].stream_id;
 369         tmp_mul    = nut->frame_code[i].size_mul;
 370         tmp_size   = nut->frame_code[i].size_lsb;
 371 //        tmp_res   = nut->frame_code[i].res;
 372         tmp_head_idx = nut->frame_code[i].header_idx;
 373
 374         for (j = 0; i < 256; j++, i++) {
 375             if (i == 'N') {
 376                 j--;
 377                 continue;
 378             }
 379             if (nut->frame_code[i].pts_delta  != tmp_pts      ||
 380                 nut->frame_code[i].flags      != tmp_flags    ||
 381                 nut->frame_code[i].stream_id  != tmp_stream   ||
 382                 nut->frame_code[i].size_mul   != tmp_mul      ||
 383                 nut->frame_code[i].size_lsb   != tmp_size + j ||
 384 //              nut->frame_code[i].res        != tmp_res      ||
 385                 nut->frame_code[i].header_idx != tmp_head_idx)
 386                 break;
 387         }
 388         if (j != tmp_mul - tmp_size)
 389             tmp_fields = 6;
 390
 391         ff_put_v(bc, tmp_flags);
 392         ff_put_v(bc, tmp_fields);
 393         if (tmp_fields > 0) put_s(bc, tmp_pts);
 394         if (tmp_fields > 1) ff_put_v(bc, tmp_mul);
 395         if (tmp_fields > 2) ff_put_v(bc, tmp_stream);
 396         if (tmp_fields > 3) ff_put_v(bc, tmp_size);
 397         if (tmp_fields > 4) ff_put_v(bc, 0 /*tmp_res*/);
 398         if (tmp_fields > 5) ff_put_v(bc, j);
 399         if (tmp_fields > 6) ff_put_v(bc, tmp_match);
 400         if (tmp_fields > 7) ff_put_v(bc, tmp_head_idx);
 401     }
 402     ff_put_v(bc, nut->header_count - 1);
 403     for (i = 1; i < nut->header_count; i++) {
 404         ff_put_v(bc, nut->header_len[i]);
 405         avio_write(bc, nut->header[i], nut->header_len[i]);
 406     }
 407 }
 408
 409 static int write_streamheader(AVFormatContext *avctx, AVIOContext *bc,
 410                               AVStream *st, int i)
 411 {
 412     NUTContext *nut       = avctx->priv_data;
 413     AVCodecContext *codec = st->codec;
 414
 415     ff_put_v(bc, i);
 416     switch (codec->codec_type) {
 417     case AVMEDIA_TYPE_VIDEO:    ff_put_v(bc, 0); break;
 418     case AVMEDIA_TYPE_AUDIO:    ff_put_v(bc, 1); break;
 419     case AVMEDIA_TYPE_SUBTITLE: ff_put_v(bc, 2); break;
 420     default:                    ff_put_v(bc, 3); break;
 421     }
 422     ff_put_v(bc, 4);
 423     if (codec->codec_tag) {
 424         avio_wl32(bc, codec->codec_tag);
 425     } else {
 426         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "No codec tag defined for stream %d\n", i);
 427         return AVERROR(EINVAL);
 428     }
 429
 430     ff_put_v(bc, nut->stream[i].time_base - nut->time_base);
 431     ff_put_v(bc, nut->stream[i].msb_pts_shift);
 432     ff_put_v(bc, nut->stream[i].max_pts_distance);
 433     ff_put_v(bc, codec->has_b_frames);
 434     avio_w8(bc, 0); /* flags: 0x1 - fixed_fps, 0x2 - index_present */
 435
 436     ff_put_v(bc, codec->extradata_size);
 437     avio_write(bc, codec->extradata, codec->extradata_size);
 438
 439     switch (codec->codec_type) {
 440     case AVMEDIA_TYPE_AUDIO:
 441         ff_put_v(bc, codec->sample_rate);
 442         ff_put_v(bc, 1);
 443         ff_put_v(bc, codec->channels);
 444         break;
 445     case AVMEDIA_TYPE_VIDEO:
 446         ff_put_v(bc, codec->width);
 447         ff_put_v(bc, codec->height);
 448
 449         if (st->sample_aspect_ratio.num <= 0 ||
 450             st->sample_aspect_ratio.den <= 0) {
 451             ff_put_v(bc, 0);
 452             ff_put_v(bc, 0);
 453         } else {
 454             ff_put_v(bc, st->sample_aspect_ratio.num);
 455             ff_put_v(bc, st->sample_aspect_ratio.den);
 456         }
 457         ff_put_v(bc, 0); /* csp type -- unknown */
 458         break;
 459     default:
 460         break;
 461     }
 462     return 0;
 463 }
 464
 465 static int add_info(AVIOContext *bc, const char *type, const char *value)
 466 {
 467     put_str(bc, type);
 468     put_s(bc, -1);
 469     put_str(bc, value);
 470     return 1;
 471 }
 472
 473 static int write_globalinfo(NUTContext *nut, AVIOContext *bc)
 474 {
 475     AVFormatContext *s   = nut->avf;
 476     AVDictionaryEntry *t = NULL;
 477     AVIOContext *dyn_bc;
 478     uint8_t *dyn_buf = NULL;
 479     int count        = 0, dyn_size;
 480     int ret          = avio_open_dyn_buf(&dyn_bc);
 481     if (ret < 0)
 482         return ret;
 483
 484     while ((t = av_dict_get(s->metadata, "", t, AV_DICT_IGNORE_SUFFIX)))
 485         count += add_info(dyn_bc, t->key, t->value);
 486
 487     ff_put_v(bc, 0); //stream_if_plus1
 488     ff_put_v(bc, 0); //chapter_id
 489     ff_put_v(bc, 0); //timestamp_start
 490     ff_put_v(bc, 0); //length
 491
 492     ff_put_v(bc, count);
 493
 494     dyn_size = avio_close_dyn_buf(dyn_bc, &dyn_buf);
 495     avio_write(bc, dyn_buf, dyn_size);
 496     av_free(dyn_buf);
 497     return 0;
 498 }
 499
 500 static int write_streaminfo(NUTContext *nut, AVIOContext *bc, int stream_id) {
 501     AVFormatContext *s= nut->avf;
 502     AVStream* st = s->streams[stream_id];
 503     AVDictionaryEntry *t = NULL;
 504     AVIOContext *dyn_bc;
 505     uint8_t *dyn_buf=NULL;
 506     int count=0, dyn_size, i;
 507     int ret = avio_open_dyn_buf(&dyn_bc);
 508     if (ret < 0)
 509         return ret;
 510
 511     while ((t = av_dict_get(st->metadata, "", t, AV_DICT_IGNORE_SUFFIX)))
 512         count += add_info(dyn_bc, t->key, t->value);
 513     for (i=0; ff_nut_dispositions[i].flag; ++i) {
 514         if (st->disposition & ff_nut_dispositions[i].flag)
 515             count += add_info(dyn_bc, "Disposition", ff_nut_dispositions[i].str);
 516     }
 517     if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO) {
 518         uint8_t buf[256];
 519         snprintf(buf, sizeof(buf), "%d/%d", st->codec->time_base.den, st->codec->time_base.num);
 520         count += add_info(dyn_bc, "r_frame_rate", buf);
 521     }
 522     dyn_size = avio_close_dyn_buf(dyn_bc, &dyn_buf);
 523
 524     if (count) {
 525         ff_put_v(bc, stream_id + 1); //stream_id_plus1
 526         ff_put_v(bc, 0); //chapter_id
 527         ff_put_v(bc, 0); //timestamp_start
 528         ff_put_v(bc, 0); //length
 529
 530         ff_put_v(bc, count);
 531
 532         avio_write(bc, dyn_buf, dyn_size);
 533     }
 534
 535     av_free(dyn_buf);
 536     return count;
 537 }
 538
 539 static int write_chapter(NUTContext *nut, AVIOContext *bc, int id)
 540 {
 541     AVIOContext *dyn_bc;
 542     uint8_t *dyn_buf     = NULL;
 543     AVDictionaryEntry *t = NULL;
 544     AVChapter *ch        = nut->avf->chapters[id];
 545     int ret, dyn_size, count = 0;
 546
 547     ret = avio_open_dyn_buf(&dyn_bc);
 548     if (ret < 0)
 549         return ret;
 550
 551     ff_put_v(bc, 0);                                        // stream_id_plus1
 552     put_s(bc, id + 1);                                      // chapter_id
 553     put_tt(nut, nut->chapter[id].time_base, bc, ch->start); // chapter_start
 554     ff_put_v(bc, ch->end - ch->start);                      // chapter_len
 555
 556     while ((t = av_dict_get(ch->metadata, "", t, AV_DICT_IGNORE_SUFFIX)))
 557         count += add_info(dyn_bc, t->key, t->value);
 558
 559     ff_put_v(bc, count);
 560
 561     dyn_size = avio_close_dyn_buf(dyn_bc, &dyn_buf);
 562     avio_write(bc, dyn_buf, dyn_size);
 563     av_freep(&dyn_buf);
 564     return 0;
 565 }
 566
 567 static int write_index(NUTContext *nut, AVIOContext *bc) {
 568     int i;
 569     Syncpoint dummy= { .pos= 0 };
 570     Syncpoint *next_node[2] = { NULL };
 571     int64_t startpos = avio_tell(bc);
 572     int64_t payload_size;
 573
 574     put_tt(nut, nut->max_pts_tb, bc, nut->max_pts);
 575
 576     ff_put_v(bc, nut->sp_count);
 577
 578     for (i=0; i<nut->sp_count; i++) {
 579         av_tree_find(nut->syncpoints, &dummy, (void *) ff_nut_sp_pos_cmp, (void**)next_node);
 580         ff_put_v(bc, (next_node[1]->pos >> 4) - (dummy.pos>>4));
 581         dummy.pos = next_node[1]->pos;
 582     }
 583
 584     for (i=0; i<nut->avf->nb_streams; i++) {
 585         StreamContext *nus= &nut->stream[i];
 586         int64_t last_pts= -1;
 587         int j, k;
 588         for (j=0; j<nut->sp_count; j++) {
 589             int flag = (nus->keyframe_pts[j] != AV_NOPTS_VALUE) ^ (j+1 == nut->sp_count);
 590             int n = 0;
 591             for (; j<nut->sp_count && (nus->keyframe_pts[j] != AV_NOPTS_VALUE) == flag; j++)
 592                 n++;
 593
 594             ff_put_v(bc, 1 + 2*flag + 4*n);
 595             for (k= j - n; k<=j && k<nut->sp_count; k++) {
 596                 if (nus->keyframe_pts[k] == AV_NOPTS_VALUE)
 597                     continue;
 598                 av_assert0(nus->keyframe_pts[k] > last_pts);
 599                 ff_put_v(bc, nus->keyframe_pts[k] - last_pts);
 600                 last_pts = nus->keyframe_pts[k];
 601             }
 602         }
 603     }
 604
 605     payload_size = avio_tell(bc) - startpos + 8 + 4;
 606
 607     avio_wb64(bc, 8 + payload_size + av_log2(payload_size) / 7 + 1 + 4*(payload_size > 4096));
 608
 609     return 0;
 610 }
 611
 612 static int write_headers(AVFormatContext *avctx, AVIOContext *bc)
 613 {
 614     NUTContext *nut = avctx->priv_data;
 615     AVIOContext *dyn_bc;
 616     int i, ret;
 617
 618     ff_metadata_conv_ctx(avctx, ff_nut_metadata_conv, NULL);
 619
 620     ret = avio_open_dyn_buf(&dyn_bc);
 621     if (ret < 0)
 622         return ret;
 623     write_mainheader(nut, dyn_bc);
 624     put_packet(nut, bc, dyn_bc, 1, MAIN_STARTCODE);
 625
 626     for (i = 0; i < nut->avf->nb_streams; i++) {
 627         ret = avio_open_dyn_buf(&dyn_bc);
 628         if (ret < 0)
 629             return ret;
 630         ret = write_streamheader(avctx, dyn_bc, nut->avf->streams[i], i);
 631         if (ret < 0)
 632             return ret;
 633         put_packet(nut, bc, dyn_bc, 1, STREAM_STARTCODE);
 634     }
 635
 636     ret = avio_open_dyn_buf(&dyn_bc);
 637     if (ret < 0)
 638         return ret;
 639     write_globalinfo(nut, dyn_bc);
 640     put_packet(nut, bc, dyn_bc, 1, INFO_STARTCODE);
 641
 642     for (i = 0; i < nut->avf->nb_streams; i++) {
 643         ret = avio_open_dyn_buf(&dyn_bc);
 644         if (ret < 0)
 645             return ret;
 646         ret = write_streaminfo(nut, dyn_bc, i);
 647         if (ret < 0)
 648             return ret;
 649         if (ret > 0)
 650             put_packet(nut, bc, dyn_bc, 1, INFO_STARTCODE);
 651         else {
 652             uint8_t *buf;
 653             avio_close_dyn_buf(dyn_bc, &buf);
 654             av_free(buf);
 655         }
 656     }
 657
 658     for (i = 0; i < nut->avf->nb_chapters; i++) {
 659         ret = avio_open_dyn_buf(&dyn_bc);
 660         if (ret < 0)
 661             return ret;
 662         ret = write_chapter(nut, dyn_bc, i);
 663         if (ret < 0) {
 664             uint8_t *buf;
 665             avio_close_dyn_buf(dyn_bc, &buf);
 666             av_freep(&buf);
 667             return ret;
 668         }
 669         put_packet(nut, bc, dyn_bc, 1, INFO_STARTCODE);
 670     }
 671
 672     nut->last_syncpoint_pos = INT_MIN;
 673     nut->header_count++;
 674     return 0;
 675 }
 676
 677 static int nut_write_header(AVFormatContext *s)
 678 {
 679     NUTContext *nut = s->priv_data;
 680     AVIOContext *bc = s->pb;
 681     int i, j, ret;
 682
 683     nut->avf = s;
 684
 685     nut->stream   = av_calloc(s->nb_streams,  sizeof(*nut->stream ));
 686     nut->chapter  = av_calloc(s->nb_chapters, sizeof(*nut->chapter));
 687     nut->time_base= av_calloc(s->nb_streams +
 688                               s->nb_chapters, sizeof(*nut->time_base));
 689     if (!nut->stream || !nut->chapter || !nut->time_base) {
 690         av_freep(&nut->stream);
 691         av_freep(&nut->chapter);
 692         av_freep(&nut->time_base);
 693         return AVERROR(ENOMEM);
 694     }
 695
 696     for (i = 0; i < s->nb_streams; i++) {
 697         AVStream *st = s->streams[i];
 698         int ssize;
 699         AVRational time_base;
 700         ff_parse_specific_params(st->codec, &time_base.den, &ssize, &time_base.num);
 701
 702         if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO && st->codec->sample_rate) {
 703             time_base = (AVRational) {1, st->codec->sample_rate};
 704         } else {
 705             time_base = ff_choose_timebase(s, st, 48000);
 706         }
 707
 708         avpriv_set_pts_info(st, 64, time_base.num, time_base.den);
 709
 710         for (j = 0; j < nut->time_base_count; j++)
 711             if (!memcmp(&time_base, &nut->time_base[j], sizeof(AVRational))) {
 712                 break;
 713             }
 714         nut->time_base[j]        = time_base;
 715         nut->stream[i].time_base = &nut->time_base[j];
 716         if (j == nut->time_base_count)
 717             nut->time_base_count++;
 718
 719         if (INT64_C(1000) * time_base.num >= time_base.den)
 720             nut->stream[i].msb_pts_shift = 7;
 721         else
 722             nut->stream[i].msb_pts_shift = 14;
 723         nut->stream[i].max_pts_distance =
 724             FFMAX(time_base.den, time_base.num) / time_base.num;
 725     }
 726
 727     for (i = 0; i < s->nb_chapters; i++) {
 728         AVChapter *ch = s->chapters[i];
 729
 730         for (j = 0; j < nut->time_base_count; j++)
 731             if (!memcmp(&ch->time_base, &nut->time_base[j], sizeof(AVRational)))
 732                 break;
 733
 734         nut->time_base[j]         = ch->time_base;
 735         nut->chapter[i].time_base = &nut->time_base[j];
 736         if (j == nut->time_base_count)
 737             nut->time_base_count++;
 738     }
 739
 740     nut->max_distance = MAX_DISTANCE;
 741     build_elision_headers(s);
 742     build_frame_code(s);
 743     av_assert0(nut->frame_code['N'].flags == FLAG_INVALID);
 744
 745     avio_write(bc, ID_STRING, strlen(ID_STRING));
 746     avio_w8(bc, 0);
 747
 748     if ((ret = write_headers(s, bc)) < 0)
 749         return ret;
 750
 751     if (s->avoid_negative_ts < 0)
 752         s->avoid_negative_ts = 1;
 753
 754     avio_flush(bc);
 755
 756     return 0;
 757 }
 758
 759 static int get_needed_flags(NUTContext *nut, StreamContext *nus, FrameCode *fc,
 760                             AVPacket *pkt)
 761 {
 762     int flags = 0;
 763
 764     if (pkt->flags & AV_PKT_FLAG_KEY)
 765         flags |= FLAG_KEY;
 766     if (pkt->stream_index != fc->stream_id)
 767         flags |= FLAG_STREAM_ID;
 768     if (pkt->size / fc->size_mul)
 769         flags |= FLAG_SIZE_MSB;
 770     if (pkt->pts - nus->last_pts != fc->pts_delta)
 771         flags |= FLAG_CODED_PTS;
 772     if (pkt->size > 2 * nut->max_distance)
 773         flags |= FLAG_CHECKSUM;
 774     if (FFABS(pkt->pts - nus->last_pts) > nus->max_pts_distance)
 775         flags |= FLAG_CHECKSUM;
 776     if (pkt->size < nut->header_len[fc->header_idx] ||
 777         (pkt->size > 4096 && fc->header_idx)        ||
 778         memcmp(pkt->data, nut->header[fc->header_idx],
 779                nut->header_len[fc->header_idx]))
 780         flags |= FLAG_HEADER_IDX;
 781
 782     return flags | (fc->flags & FLAG_CODED);
 783 }
 784
 785 static int find_best_header_idx(NUTContext *nut, AVPacket *pkt)
 786 {
 787     int i;
 788     int best_i   = 0;
 789     int best_len = 0;
 790
 791     if (pkt->size > 4096)
 792         return 0;
 793
 794     for (i = 1; i < nut->header_count; i++)
 795         if (pkt->size >= nut->header_len[i]
 796             && nut->header_len[i] > best_len
 797             && !memcmp(pkt->data, nut->header[i], nut->header_len[i])) {
 798             best_i   = i;
 799             best_len = nut->header_len[i];
 800         }
 801     return best_i;
 802 }
 803
 804 static int nut_write_packet(AVFormatContext *s, AVPacket *pkt)
 805 {
 806     NUTContext *nut    = s->priv_data;
 807     StreamContext *nus = &nut->stream[pkt->stream_index];
 808     AVIOContext *bc    = s->pb, *dyn_bc;
 809     FrameCode *fc;
 810     int64_t coded_pts;
 811     int best_length, frame_code, flags, needed_flags, i, header_idx;
 812     int best_header_idx;
 813     int key_frame = !!(pkt->flags & AV_PKT_FLAG_KEY);
 814     int store_sp  = 0;
 815     int ret;
 816
 817     if (pkt->pts < 0) {
 818         av_log(s, AV_LOG_ERROR,
 819                "Negative pts not supported stream %d, pts %"PRId64"\n",
 820                pkt->stream_index, pkt->pts);
 821         return AVERROR(EINVAL);
 822     }
 823
 824     if (1LL << (20 + 3 * nut->header_count) <= avio_tell(bc))
 825         write_headers(s, bc);
 826
 827     if (key_frame && !(nus->last_flags & FLAG_KEY))
 828         store_sp = 1;
 829
 830     if (pkt->size + 30 /*FIXME check*/ + avio_tell(bc) >= nut->last_syncpoint_pos + nut->max_distance)
 831         store_sp = 1;
 832
 833 //FIXME: Ensure store_sp is 1 in the first place.
 834
 835     if (store_sp) {
 836         Syncpoint *sp, dummy = { .pos = INT64_MAX };
 837
 838         ff_nut_reset_ts(nut, *nus->time_base, pkt->dts);
 839         for (i = 0; i < s->nb_streams; i++) {
 840             AVStream *st   = s->streams[i];
 841             int64_t dts_tb = av_rescale_rnd(pkt->dts,
 842                 nus->time_base->num * (int64_t)nut->stream[i].time_base->den,
 843                 nus->time_base->den * (int64_t)nut->stream[i].time_base->num,
 844                 AV_ROUND_DOWN);
 845             int index = av_index_search_timestamp(st, dts_tb,
 846                                                   AVSEEK_FLAG_BACKWARD);
 847             if (index >= 0)
 848                 dummy.pos = FFMIN(dummy.pos, st->index_entries[index].pos);
 849         }
 850         if (dummy.pos == INT64_MAX)
 851             dummy.pos = 0;
 852         sp = av_tree_find(nut->syncpoints, &dummy, (void *)ff_nut_sp_pos_cmp,
 853                           NULL);
 854
 855         nut->last_syncpoint_pos = avio_tell(bc);
 856         ret                     = avio_open_dyn_buf(&dyn_bc);
 857         if (ret < 0)
 858             return ret;
 859         put_tt(nut, nus->time_base, dyn_bc, pkt->dts);
 860         ff_put_v(dyn_bc, sp ? (nut->last_syncpoint_pos - sp->pos) >> 4 : 0);
 861         put_packet(nut, bc, dyn_bc, 1, SYNCPOINT_STARTCODE);
 862
 863         if ((ret = ff_nut_add_sp(nut, nut->last_syncpoint_pos, 0 /*unused*/, pkt->dts)) < 0)
 864             return ret;
 865
 866         if ((1ll<<60) % nut->sp_count == 0)
 867             for (i=0; i<s->nb_streams; i++) {
 868                 int j;
 869                 StreamContext *nus = &nut->stream[i];
 870                 av_reallocp_array(&nus->keyframe_pts, 2*nut->sp_count, sizeof(*nus->keyframe_pts));
 871                 if (!nus->keyframe_pts)
 872                     return AVERROR(ENOMEM);
 873                 for (j=nut->sp_count == 1 ? 0 : nut->sp_count; j<2*nut->sp_count; j++)
 874                     nus->keyframe_pts[j] = AV_NOPTS_VALUE;
 875         }
 876     }
 877     av_assert0(nus->last_pts != AV_NOPTS_VALUE);
 878
 879     coded_pts = pkt->pts & ((1 << nus->msb_pts_shift) - 1);
 880     if (ff_lsb2full(nus, coded_pts) != pkt->pts)
 881         coded_pts = pkt->pts + (1 << nus->msb_pts_shift);
 882
 883     best_header_idx = find_best_header_idx(nut, pkt);
 884
 885     best_length = INT_MAX;
 886     frame_code  = -1;
 887     for (i = 0; i < 256; i++) {
 888         int length    = 0;
 889         FrameCode *fc = &nut->frame_code[i];
 890         int flags     = fc->flags;
 891
 892         if (flags & FLAG_INVALID)
 893             continue;
 894         needed_flags = get_needed_flags(nut, nus, fc, pkt);
 895
 896         if (flags & FLAG_CODED) {
 897             length++;
 898             flags = needed_flags;
 899         }
 900
 901         if ((flags & needed_flags) != needed_flags)
 902             continue;
 903
 904         if ((flags ^ needed_flags) & FLAG_KEY)
 905             continue;
 906
 907         if (flags & FLAG_STREAM_ID)
 908             length += ff_get_v_length(pkt->stream_index);
 909
 910         if (pkt->size % fc->size_mul != fc->size_lsb)
 911             continue;
 912         if (flags & FLAG_SIZE_MSB)
 913             length += ff_get_v_length(pkt->size / fc->size_mul);
 914
 915         if (flags & FLAG_CHECKSUM)
 916             length += 4;
 917
 918         if (flags & FLAG_CODED_PTS)
 919             length += ff_get_v_length(coded_pts);
 920
 921         if (   (flags & FLAG_CODED)
 922             && nut->header_len[best_header_idx] > nut->header_len[fc->header_idx] + 1) {
 923             flags |= FLAG_HEADER_IDX;
 924         }
 925
 926         if (flags & FLAG_HEADER_IDX) {
 927             length += 1 - nut->header_len[best_header_idx];
 928         } else {
 929             length -= nut->header_len[fc->header_idx];
 930         }
 931
 932         length *= 4;
 933         length += !(flags & FLAG_CODED_PTS);
 934         length += !(flags & FLAG_CHECKSUM);
 935
 936         if (length < best_length) {
 937             best_length = length;
 938             frame_code  = i;
 939         }
 940     }
 941     av_assert0(frame_code != -1);
 942     fc           = &nut->frame_code[frame_code];
 943     flags        = fc->flags;
 944     needed_flags = get_needed_flags(nut, nus, fc, pkt);
 945     header_idx   = fc->header_idx;
 946
 947     ffio_init_checksum(bc, ff_crc04C11DB7_update, 0);
 948     avio_w8(bc, frame_code);
 949     if (flags & FLAG_CODED) {
 950         ff_put_v(bc, (flags ^ needed_flags) & ~(FLAG_CODED));
 951         flags = needed_flags;
 952     }
 953     if (flags & FLAG_STREAM_ID)  ff_put_v(bc, pkt->stream_index);
 954     if (flags & FLAG_CODED_PTS)  ff_put_v(bc, coded_pts);
 955     if (flags & FLAG_SIZE_MSB )  ff_put_v(bc, pkt->size / fc->size_mul);
 956     if (flags & FLAG_HEADER_IDX) ff_put_v(bc, header_idx = best_header_idx);
 957
 958     if (flags & FLAG_CHECKSUM)   avio_wl32(bc, ffio_get_checksum(bc));
 959     else                         ffio_get_checksum(bc);
 960
 961     avio_write(bc, pkt->data + nut->header_len[header_idx], pkt->size - nut->header_len[header_idx]);
 962     nus->last_flags = flags;
 963     nus->last_pts   = pkt->pts;
 964
 965     //FIXME just store one per syncpoint
 966     if (flags & FLAG_KEY) {
 967         av_add_index_entry(
 968             s->streams[pkt->stream_index],
 969             nut->last_syncpoint_pos,
 970             pkt->pts,
 971             0,
 972             0,
 973             AVINDEX_KEYFRAME);
 974         if (nus->keyframe_pts && nus->keyframe_pts[nut->sp_count] == AV_NOPTS_VALUE)
 975             nus->keyframe_pts[nut->sp_count] = pkt->pts;
 976     }
 977
 978     if (!nut->max_pts_tb || av_compare_ts(nut->max_pts, *nut->max_pts_tb, pkt->pts, *nus->time_base) < 0) {
 979         nut->max_pts = pkt->pts;
 980         nut->max_pts_tb = nus->time_base;
 981     }
 982
 983     return 0;
 984 }
 985
 986 static int nut_write_trailer(AVFormatContext *s)
 987 {
 988     NUTContext *nut = s->priv_data;
 989     AVIOContext *bc = s->pb, *dyn_bc;
 990     int i, ret;
 991
 992     while (nut->header_count < 3)
 993         write_headers(s, bc);
 994
 995     ret = avio_open_dyn_buf(&dyn_bc);
 996     if (ret >= 0 && nut->sp_count) {
 997         write_index(nut, dyn_bc);
 998         put_packet(nut, bc, dyn_bc, 1, INDEX_STARTCODE);
 999     }
1000
1001     ff_nut_free_sp(nut);
1002     for (i=0; i<s->nb_streams; i++)
1003         av_freep(&nut->stream[i].keyframe_pts);
1004
1005     av_freep(&nut->stream);
1006     av_freep(&nut->chapter);
1007     av_freep(&nut->time_base);
1008
1009     return 0;
1010 }
1011
1012 AVOutputFormat ff_nut_muxer = {
1013     .name           = "nut",
1014     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("NUT"),
1015     .mime_type      = "video/x-nut",
1016     .extensions     = "nut",
1017     .priv_data_size = sizeof(NUTContext),
1018     .audio_codec    = CONFIG_LIBVORBIS ? AV_CODEC_ID_VORBIS :
1019                       CONFIG_LIBMP3LAME ? AV_CODEC_ID_MP3 : AV_CODEC_ID_MP2,
1020     .video_codec    = AV_CODEC_ID_MPEG4,
1021     .write_header   = nut_write_header,
1022     .write_packet   = nut_write_packet,
1023     .write_trailer  = nut_write_trailer,
1024     .flags          = AVFMT_GLOBALHEADER | AVFMT_VARIABLE_FPS,
1025     .codec_tag      = ff_nut_codec_tags,
1026 };