git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - tools/ismindex.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2012 Martin Storsjo
   3  *
   4  * This file is part of Libav.
   5  *
   6  * Libav is free software; you can redistribute it and/or
   7  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   8  * License as published by the Free Software Foundation; either
   9  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  10  *
  11  * Libav is distributed in the hope that it will be useful,
  12  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  13  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  14  * Lesser General Public License for more details.
  15  *
  16  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  17  * License along with Libav; if not, write to the Free Software
  18  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  19  */
  20
  21 /*
  22  * To create a simple file for smooth streaming:
  23  * ffmpeg <normal input/transcoding options> -movflags frag_keyframe foo.ismv
  24  * ismindex -n foo foo.ismv
  25  * This step creates foo.ism and foo.ismc that is required by IIS for
  26  * serving it.
  27  *
  28  * To pre-split files for serving as static files by a web server without
  29  * any extra server support, create the ismv file as above, and split it:
  30  * ismindex -split foo.ismv
  31  * This step creates a file Manifest and directories QualityLevel(...),
  32  * that can be read directly by a smooth streaming player.
  33  */
  34
  35 #include <stdio.h>
  36 #include <string.h>
  37 #include <sys/stat.h>
  38 #ifdef _WIN32
  39 #include <direct.h>
  40 #define mkdir(a, b) _mkdir(a)
  41 #endif
  42
  43 #include "libavformat/avformat.h"
  44 #include "libavutil/intreadwrite.h"
  45 #include "libavutil/mathematics.h"
  46
  47 static int usage(const char *argv0, int ret)
  48 {
  49     fprintf(stderr, "%s [-split] [-n basename] file1 [file2] ...\n", argv0);
  50     return ret;
  51 }
  52
  53 struct MoofOffset {
  54     int64_t time;
  55     int64_t offset;
  56     int duration;
  57 };
  58
  59 struct VideoFile {
  60     const char *name;
  61     int64_t duration;
  62     int bitrate;
  63     int track_id;
  64     int is_audio, is_video;
  65     int width, height;
  66     int chunks;
  67     int sample_rate, channels;
  68     uint8_t *codec_private;
  69     int codec_private_size;
  70     struct MoofOffset *offsets;
  71     int timescale;
  72     const char *fourcc;
  73     int blocksize;
  74     int tag;
  75 };
  76
  77 struct VideoFiles {
  78     int nb_files;
  79     int64_t duration;
  80     struct VideoFile **files;
  81     int video_file, audio_file;
  82     int nb_video_files, nb_audio_files;
  83 };
  84
  85 static int copy_tag(AVIOContext *in, AVIOContext *out, int32_t tag_name)
  86 {
  87     int32_t size, tag;
  88
  89     size = avio_rb32(in);
  90     tag  = avio_rb32(in);
  91     avio_wb32(out, size);
  92     avio_wb32(out, tag);
  93     if (tag != tag_name)
  94         return -1;
  95     size -= 8;
  96     while (size > 0) {
  97         char buf[1024];
  98         int len = FFMIN(sizeof(buf), size);
  99         if (avio_read(in, buf, len) != len)
 100             break;
 101         avio_write(out, buf, len);
 102         size -= len;
 103     }
 104     return 0;
 105 }
 106
 107 static int write_fragment(const char *filename, AVIOContext *in)
 108 {
 109     AVIOContext *out = NULL;
 110     int ret;
 111
 112     if ((ret = avio_open2(&out, filename, AVIO_FLAG_WRITE, NULL, NULL)) < 0)
 113         return ret;
 114     copy_tag(in, out, MKBETAG('m', 'o', 'o', 'f'));
 115     copy_tag(in, out, MKBETAG('m', 'd', 'a', 't'));
 116
 117     avio_flush(out);
 118     avio_close(out);
 119
 120     return ret;
 121 }
 122
 123 static int write_fragments(struct VideoFiles *files, int start_index,
 124                            AVIOContext *in)
 125 {
 126     char dirname[100], filename[500];
 127     int i, j;
 128
 129     for (i = start_index; i < files->nb_files; i++) {
 130         struct VideoFile *vf = files->files[i];
 131         const char *type     = vf->is_video ? "video" : "audio";
 132         snprintf(dirname, sizeof(dirname), "QualityLevels(%d)", vf->bitrate);
 133         mkdir(dirname, 0777);
 134         for (j = 0; j < vf->chunks; j++) {
 135             snprintf(filename, sizeof(filename), "%s/Fragments(%s=%"PRId64")",
 136                      dirname, type, vf->offsets[j].time);
 137             avio_seek(in, vf->offsets[j].offset, SEEK_SET);
 138             write_fragment(filename, in);
 139         }
 140     }
 141     return 0;
 142 }
 143
 144 static int read_tfra(struct VideoFiles *files, int start_index, AVIOContext *f)
 145 {
 146     int ret = AVERROR_EOF, track_id;
 147     int version, fieldlength, i, j;
 148     int64_t pos   = avio_tell(f);
 149     uint32_t size = avio_rb32(f);
 150     struct VideoFile *vf = NULL;
 151
 152     if (avio_rb32(f) != MKBETAG('t', 'f', 'r', 'a'))
 153         goto fail;
 154     version = avio_r8(f);
 155     avio_rb24(f);
 156     track_id = avio_rb32(f); /* track id */
 157     for (i = start_index; i < files->nb_files && !vf; i++)
 158         if (files->files[i]->track_id == track_id)
 159             vf = files->files[i];
 160     if (!vf) {
 161         /* Ok, continue parsing the next atom */
 162         ret = 0;
 163         goto fail;
 164     }
 165     fieldlength = avio_rb32(f);
 166     vf->chunks  = avio_rb32(f);
 167     vf->offsets = av_mallocz(sizeof(*vf->offsets) * vf->chunks);
 168     if (!vf->offsets) {
 169         ret = AVERROR(ENOMEM);
 170         goto fail;
 171     }
 172     for (i = 0; i < vf->chunks; i++) {
 173         if (version == 1) {
 174             vf->offsets[i].time   = avio_rb64(f);
 175             vf->offsets[i].offset = avio_rb64(f);
 176         } else {
 177             vf->offsets[i].time   = avio_rb32(f);
 178             vf->offsets[i].offset = avio_rb32(f);
 179         }
 180         for (j = 0; j < ((fieldlength >> 4) & 3) + 1; j++)
 181             avio_r8(f);
 182         for (j = 0; j < ((fieldlength >> 2) & 3) + 1; j++)
 183             avio_r8(f);
 184         for (j = 0; j < ((fieldlength >> 0) & 3) + 1; j++)
 185             avio_r8(f);
 186         if (i > 0)
 187             vf->offsets[i - 1].duration = vf->offsets[i].time -
 188                                           vf->offsets[i - 1].time;
 189     }
 190     if (vf->chunks > 0)
 191         vf->offsets[vf->chunks - 1].duration = vf->duration -
 192                                                vf->offsets[vf->chunks - 1].time;
 193     ret = 0;
 194
 195 fail:
 196     avio_seek(f, pos + size, SEEK_SET);
 197     return ret;
 198 }
 199
 200 static int read_mfra(struct VideoFiles *files, int start_index,
 201                      const char *file, int split)
 202 {
 203     int err = 0;
 204     AVIOContext *f = NULL;
 205     int32_t mfra_size;
 206
 207     if ((err = avio_open2(&f, file, AVIO_FLAG_READ, NULL, NULL)) < 0)
 208         goto fail;
 209     avio_seek(f, avio_size(f) - 4, SEEK_SET);
 210     mfra_size = avio_rb32(f);
 211     avio_seek(f, -mfra_size, SEEK_CUR);
 212     if (avio_rb32(f) != mfra_size) {
 213         err = AVERROR_INVALIDDATA;
 214         goto fail;
 215     }
 216     if (avio_rb32(f) != MKBETAG('m', 'f', 'r', 'a')) {
 217         err = AVERROR_INVALIDDATA;
 218         goto fail;
 219     }
 220     while (!read_tfra(files, start_index, f)) {
 221         /* Empty */
 222     }
 223
 224     if (split)
 225         write_fragments(files, start_index, f);
 226
 227 fail:
 228     if (f)
 229         avio_close(f);
 230     if (err)
 231         fprintf(stderr, "Unable to read the MFRA atom in %s\n", file);
 232     return err;
 233 }
 234
 235 static int get_private_data(struct VideoFile *vf, AVCodecContext *codec)
 236 {
 237     vf->codec_private_size = codec->extradata_size;
 238     vf->codec_private      = av_mallocz(codec->extradata_size);
 239     if (!vf->codec_private)
 240         return AVERROR(ENOMEM);
 241     memcpy(vf->codec_private, codec->extradata, codec->extradata_size);
 242     return 0;
 243 }
 244
 245 static int get_video_private_data(struct VideoFile *vf, AVCodecContext *codec)
 246 {
 247     AVIOContext *io = NULL;
 248     uint16_t sps_size, pps_size;
 249     int err = AVERROR(EINVAL);
 250
 251     if (codec->codec_id == AV_CODEC_ID_VC1)
 252         return get_private_data(vf, codec);
 253
 254     if (avio_open_dyn_buf(&io) < 0)  {
 255         err = AVERROR(ENOMEM);
 256         goto fail;
 257     }
 258     if (codec->extradata_size < 11 || codec->extradata[0] != 1)
 259         goto fail;
 260     sps_size = AV_RB16(&codec->extradata[6]);
 261     if (11 + sps_size > codec->extradata_size)
 262         goto fail;
 263     avio_wb32(io, 0x00000001);
 264     avio_write(io, &codec->extradata[8], sps_size);
 265     pps_size = AV_RB16(&codec->extradata[9 + sps_size]);
 266     if (11 + sps_size + pps_size > codec->extradata_size)
 267         goto fail;
 268     avio_wb32(io, 0x00000001);
 269     avio_write(io, &codec->extradata[11 + sps_size], pps_size);
 270     err = 0;
 271
 272 fail:
 273     vf->codec_private_size = avio_close_dyn_buf(io, &vf->codec_private);
 274     return err;
 275 }
 276
 277 static int handle_file(struct VideoFiles *files, const char *file, int split)
 278 {
 279     AVFormatContext *ctx = NULL;
 280     int err = 0, i, orig_files = files->nb_files;
 281     char errbuf[50], *ptr;
 282     struct VideoFile *vf;
 283
 284     err = avformat_open_input(&ctx, file, NULL, NULL);
 285     if (err < 0) {
 286         av_strerror(err, errbuf, sizeof(errbuf));
 287         fprintf(stderr, "Unable to open %s: %s\n", file, errbuf);
 288         return 1;
 289     }
 290
 291     err = avformat_find_stream_info(ctx, NULL);
 292     if (err < 0) {
 293         av_strerror(err, errbuf, sizeof(errbuf));
 294         fprintf(stderr, "Unable to identify %s: %s\n", file, errbuf);
 295         goto fail;
 296     }
 297
 298     if (ctx->nb_streams < 1) {
 299         fprintf(stderr, "No streams found in %s\n", file);
 300         goto fail;
 301     }
 302     if (!files->duration)
 303         files->duration = ctx->duration;
 304
 305     for (i = 0; i < ctx->nb_streams; i++) {
 306         AVStream *st = ctx->streams[i];
 307         vf = av_mallocz(sizeof(*vf));
 308         files->files = av_realloc(files->files,
 309                                   sizeof(*files->files) * (files->nb_files + 1));
 310         files->files[files->nb_files] = vf;
 311
 312         vf->name = file;
 313         if ((ptr = strrchr(file, '/')) != NULL)
 314             vf->name = ptr + 1;
 315
 316         vf->bitrate   = st->codec->bit_rate;
 317         vf->track_id  = st->id;
 318         vf->timescale = st->time_base.den;
 319         vf->duration  = av_rescale_rnd(ctx->duration, vf->timescale,
 320                                        AV_TIME_BASE, AV_ROUND_UP);
 321         vf->is_audio  = st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO;
 322         vf->is_video  = st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO;
 323
 324         if (!vf->is_audio && !vf->is_video) {
 325             fprintf(stderr,
 326                     "Track %d in %s is neither video nor audio, skipping\n",
 327                     vf->track_id, file);
 328             av_freep(&files->files[files->nb_files]);
 329             continue;
 330         }
 331
 332         if (vf->is_audio) {
 333             if (files->audio_file < 0)
 334                 files->audio_file = files->nb_files;
 335             files->nb_audio_files++;
 336             vf->channels    = st->codec->channels;
 337             vf->sample_rate = st->codec->sample_rate;
 338             if (st->codec->codec_id == AV_CODEC_ID_AAC) {
 339                 vf->fourcc    = "AACL";
 340                 vf->tag       = 255;
 341                 vf->blocksize = 4;
 342             } else if (st->codec->codec_id == AV_CODEC_ID_WMAPRO) {
 343                 vf->fourcc    = "WMAP";
 344                 vf->tag       = st->codec->codec_tag;
 345                 vf->blocksize = st->codec->block_align;
 346             }
 347             get_private_data(vf, st->codec);
 348         }
 349         if (vf->is_video) {
 350             if (files->video_file < 0)
 351                 files->video_file = files->nb_files;
 352             files->nb_video_files++;
 353             vf->width  = st->codec->width;
 354             vf->height = st->codec->height;
 355             if (st->codec->codec_id == AV_CODEC_ID_H264)
 356                 vf->fourcc = "H264";
 357             else if (st->codec->codec_id == AV_CODEC_ID_VC1)
 358                 vf->fourcc = "WVC1";
 359             get_video_private_data(vf, st->codec);
 360         }
 361
 362         files->nb_files++;
 363     }
 364
 365     avformat_close_input(&ctx);
 366
 367     err = read_mfra(files, orig_files, file, split);
 368
 369 fail:
 370     if (ctx)
 371         avformat_close_input(&ctx);
 372     return err;
 373 }
 374
 375 static void output_server_manifest(struct VideoFiles *files,
 376                                    const char *basename)
 377 {
 378     char filename[1000];
 379     FILE *out;
 380     int i;
 381
 382     snprintf(filename, sizeof(filename), "%s.ism", basename);
 383     out = fopen(filename, "w");
 384     if (!out) {
 385         perror(filename);
 386         return;
 387     }
 388     fprintf(out, "<?xml version=\"1.0\" encoding=\"utf-8\"?>\n");
 389     fprintf(out, "<smil xmlns=\"http://www.w3.org/2001/SMIL20/Language\">\n");
 390     fprintf(out, "\t<head>\n");
 391     fprintf(out, "\t\t<meta name=\"clientManifestRelativePath\" "
 392                  "content=\"%s.ismc\" />\n", basename);
 393     fprintf(out, "\t</head>\n");
 394     fprintf(out, "\t<body>\n");
 395     fprintf(out, "\t\t<switch>\n");
 396     for (i = 0; i < files->nb_files; i++) {
 397         struct VideoFile *vf = files->files[i];
 398         const char *type     = vf->is_video ? "video" : "audio";
 399         fprintf(out, "\t\t\t<%s src=\"%s\" systemBitrate=\"%d\">\n",
 400                 type, vf->name, vf->bitrate);
 401         fprintf(out, "\t\t\t\t<param name=\"trackID\" value=\"%d\" "
 402                      "valueType=\"data\" />\n", vf->track_id);
 403         fprintf(out, "\t\t\t</%s>\n", type);
 404     }
 405     fprintf(out, "\t\t</switch>\n");
 406     fprintf(out, "\t</body>\n");
 407     fprintf(out, "</smil>\n");
 408     fclose(out);
 409 }
 410
 411 static void output_client_manifest(struct VideoFiles *files,
 412                                    const char *basename, int split)
 413 {
 414     char filename[1000];
 415     FILE *out;
 416     int i, j;
 417
 418     if (split)
 419         snprintf(filename, sizeof(filename), "Manifest");
 420     else
 421         snprintf(filename, sizeof(filename), "%s.ismc", basename);
 422     out = fopen(filename, "w");
 423     if (!out) {
 424         perror(filename);
 425         return;
 426     }
 427     fprintf(out, "<?xml version=\"1.0\" encoding=\"utf-8\"?>\n");
 428     fprintf(out, "<SmoothStreamingMedia MajorVersion=\"2\" MinorVersion=\"0\" "
 429                  "Duration=\"%"PRId64 "\">\n", files->duration * 10);
 430     if (files->video_file >= 0) {
 431         struct VideoFile *vf = files->files[files->video_file];
 432         struct VideoFile *first_vf = vf;
 433         int index = 0;
 434         fprintf(out,
 435                 "\t<StreamIndex Type=\"video\" QualityLevels=\"%d\" "
 436                 "Chunks=\"%d\" "
 437                 "Url=\"QualityLevels({bitrate})/Fragments(video={start time})\">\n",
 438                 files->nb_video_files, vf->chunks);
 439         for (i = 0; i < files->nb_files; i++) {
 440             vf = files->files[i];
 441             if (!vf->is_video)
 442                 continue;
 443             fprintf(out,
 444                     "\t\t<QualityLevel Index=\"%d\" Bitrate=\"%d\" "
 445                     "FourCC=\"%s\" MaxWidth=\"%d\" MaxHeight=\"%d\" "
 446                     "CodecPrivateData=\"",
 447                     index, vf->bitrate, vf->fourcc, vf->width, vf->height);
 448             for (j = 0; j < vf->codec_private_size; j++)
 449                 fprintf(out, "%02X", vf->codec_private[j]);
 450             fprintf(out, "\" />\n");
 451             index++;
 452             if (vf->chunks != first_vf->chunks)
 453                 fprintf(stderr, "Mismatched number of video chunks in %s and %s\n",
 454                         vf->name, first_vf->name);
 455         }
 456         vf = first_vf;
 457         for (i = 0; i < vf->chunks; i++) {
 458             for (j = files->video_file + 1; j < files->nb_files; j++) {
 459                 if (files->files[j]->is_video &&
 460                     vf->offsets[i].duration != files->files[j]->offsets[i].duration)
 461                     fprintf(stderr, "Mismatched duration of video chunk %d in %s and %s\n",
 462                             i, vf->name, files->files[j]->name);
 463             }
 464             fprintf(out, "\t\t<c n=\"%d\" d=\"%d\" />\n", i,
 465                     vf->offsets[i].duration);
 466         }
 467         fprintf(out, "\t</StreamIndex>\n");
 468     }
 469     if (files->audio_file >= 0) {
 470         struct VideoFile *vf = files->files[files->audio_file];
 471         struct VideoFile *first_vf = vf;
 472         int index = 0;
 473         fprintf(out,
 474                 "\t<StreamIndex Type=\"audio\" QualityLevels=\"%d\" "
 475                 "Chunks=\"%d\" "
 476                 "Url=\"QualityLevels({bitrate})/Fragments(audio={start time})\">\n",
 477                 files->nb_audio_files, vf->chunks);
 478         for (i = 0; i < files->nb_files; i++) {
 479             vf = files->files[i];
 480             if (!vf->is_audio)
 481                 continue;
 482             fprintf(out,
 483                     "\t\t<QualityLevel Index=\"%d\" Bitrate=\"%d\" "
 484                     "FourCC=\"%s\" SamplingRate=\"%d\" Channels=\"%d\" "
 485                     "BitsPerSample=\"16\" PacketSize=\"%d\" "
 486                     "AudioTag=\"%d\" CodecPrivateData=\"",
 487                     index, vf->bitrate, vf->fourcc, vf->sample_rate,
 488                     vf->channels, vf->blocksize, vf->tag);
 489             for (j = 0; j < vf->codec_private_size; j++)
 490                 fprintf(out, "%02X", vf->codec_private[j]);
 491             fprintf(out, "\" />\n");
 492             index++;
 493             if (vf->chunks != first_vf->chunks)
 494                 fprintf(stderr, "Mismatched number of audio chunks in %s and %s\n",
 495                         vf->name, first_vf->name);
 496         }
 497         vf = first_vf;
 498         for (i = 0; i < vf->chunks; i++) {
 499             for (j = files->audio_file + 1; j < files->nb_files; j++) {
 500                 if (files->files[j]->is_audio &&
 501                     vf->offsets[i].duration != files->files[j]->offsets[i].duration)
 502                     fprintf(stderr, "Mismatched duration of audio chunk %d in %s and %s\n",
 503                             i, vf->name, files->files[j]->name);
 504             }
 505             fprintf(out, "\t\t<c n=\"%d\" d=\"%d\" />\n",
 506                     i, vf->offsets[i].duration);
 507         }
 508         fprintf(out, "\t</StreamIndex>\n");
 509     }
 510     fprintf(out, "</SmoothStreamingMedia>\n");
 511     fclose(out);
 512 }
 513
 514 static void clean_files(struct VideoFiles *files)
 515 {
 516     int i;
 517     for (i = 0; i < files->nb_files; i++) {
 518         av_freep(&files->files[i]->codec_private);
 519         av_freep(&files->files[i]->offsets);
 520         av_freep(&files->files[i]);
 521     }
 522     av_freep(&files->files);
 523     files->nb_files = 0;
 524 }
 525
 526 int main(int argc, char **argv)
 527 {
 528     const char *basename = NULL;
 529     int split = 0, i;
 530     struct VideoFiles vf = { 0, .video_file = -1, .audio_file = -1 };
 531
 532     av_register_all();
 533
 534     for (i = 1; i < argc; i++) {
 535         if (!strcmp(argv[i], "-n")) {
 536             basename = argv[i + 1];
 537             i++;
 538         } else if (!strcmp(argv[i], "-split")) {
 539             split = 1;
 540         } else if (argv[i][0] == '-') {
 541             return usage(argv[0], 1);
 542         } else {
 543             if (handle_file(&vf, argv[i], split))
 544                 return 1;
 545         }
 546     }
 547     if (!vf.nb_files || (!basename && !split))
 548         return usage(argv[0], 1);
 549
 550     if (!split)
 551         output_server_manifest(&vf, basename);
 552     output_client_manifest(&vf, basename, split);
 553
 554     clean_files(&vf);
 555
 556     return 0;
 557 }