libavformat/mux.c

   1 /*
   2  * muxing functions for use within Libav
   3  * Copyright (c) 2000, 2001, 2002 Fabrice Bellard
   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 "avformat.h"
  23 #include "avio_internal.h"
  24 #include "internal.h"
  25 #include "libavcodec/internal.h"
  26 #include "libavcodec/bytestream.h"
  27 #include "libavutil/opt.h"
  28 #include "libavutil/dict.h"
  29 #include "libavutil/pixdesc.h"
  30 #include "metadata.h"
  31 #include "id3v2.h"
  32 #include "libavutil/avassert.h"
  33 #include "libavutil/avstring.h"
  34 #include "libavutil/internal.h"
  35 #include "libavutil/mathematics.h"
  36 #include "libavutil/parseutils.h"
  37 #include "libavutil/time.h"
  38 #include "riff.h"
  39 #include "audiointerleave.h"
  40 #include "url.h"
  41 #include <stdarg.h>
  42 #if CONFIG_NETWORK
  43 #include "network.h"
  44 #endif
  45
  46 #undef NDEBUG
  47 #include <assert.h>
  48
  49 /**
  50  * @file
  51  * muxing functions for use within Libav
  52  */
  53
  54 static int validate_codec_tag(AVFormatContext *s, AVStream *st)
  55 {
  56     const AVCodecTag *avctag;
  57     int n;
  58     enum AVCodecID id = AV_CODEC_ID_NONE;
  59     unsigned int tag  = 0;
  60
  61     /**
  62      * Check that tag + id is in the table
  63      * If neither is in the table -> OK
  64      * If tag is in the table with another id -> FAIL
  65      * If id is in the table with another tag -> FAIL unless strict < normal
  66      */
  67     for (n = 0; s->oformat->codec_tag[n]; n++) {
  68         avctag = s->oformat->codec_tag[n];
  69         while (avctag->id != AV_CODEC_ID_NONE) {
  70             if (avpriv_toupper4(avctag->tag) == avpriv_toupper4(st->codec->codec_tag)) {
  71                 id = avctag->id;
  72                 if (id == st->codec->codec_id)
  73                     return 1;
  74             }
  75             if (avctag->id == st->codec->codec_id)
  76                 tag = avctag->tag;
  77             avctag++;
  78         }
  79     }
  80     if (id != AV_CODEC_ID_NONE)
  81         return 0;
  82     if (tag && (st->codec->strict_std_compliance >= FF_COMPLIANCE_NORMAL))
  83         return 0;
  84     return 1;
  85 }
  86
  87
  88 static int init_muxer(AVFormatContext *s, AVDictionary **options)
  89 {
  90     int ret = 0, i;
  91     AVStream *st;
  92     AVDictionary *tmp = NULL;
  93     AVCodecContext *codec = NULL;
  94     AVOutputFormat *of = s->oformat;
  95
  96     if (options)
  97         av_dict_copy(&tmp, *options, 0);
  98
  99     if ((ret = av_opt_set_dict(s, &tmp)) < 0)
 100         goto fail;
 101
 102 #if FF_API_LAVF_BITEXACT
 103     if (s->nb_streams && s->streams[0]->codec->flags & CODEC_FLAG_BITEXACT)
 104         s->flags |= AVFMT_FLAG_BITEXACT;
 105 #endif
 106
 107     // some sanity checks
 108     if (s->nb_streams == 0 && !(of->flags & AVFMT_NOSTREAMS)) {
 109         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "no streams\n");
 110         ret = AVERROR(EINVAL);
 111         goto fail;
 112     }
 113
 114     for (i = 0; i < s->nb_streams; i++) {
 115         st    = s->streams[i];
 116         codec = st->codec;
 117
 118         switch (codec->codec_type) {
 119         case AVMEDIA_TYPE_AUDIO:
 120             if (codec->sample_rate <= 0) {
 121                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "sample rate not set\n");
 122                 ret = AVERROR(EINVAL);
 123                 goto fail;
 124             }
 125             if (!codec->block_align)
 126                 codec->block_align = codec->channels *
 127                                      av_get_bits_per_sample(codec->codec_id) >> 3;
 128             break;
 129         case AVMEDIA_TYPE_VIDEO:
 130             if (codec->time_base.num <= 0 ||
 131                 codec->time_base.den <= 0) { //FIXME audio too?
 132                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "time base not set\n");
 133                 ret = AVERROR(EINVAL);
 134                 goto fail;
 135             }
 136
 137             if ((codec->width <= 0 || codec->height <= 0) &&
 138                 !(of->flags & AVFMT_NODIMENSIONS)) {
 139                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "dimensions not set\n");
 140                 ret = AVERROR(EINVAL);
 141                 goto fail;
 142             }
 143
 144             if (av_cmp_q(st->sample_aspect_ratio,
 145                          codec->sample_aspect_ratio)) {
 146                 if (st->sample_aspect_ratio.num != 0 &&
 147                     st->sample_aspect_ratio.den != 0 &&
 148                     codec->sample_aspect_ratio.den != 0 &&
 149                     codec->sample_aspect_ratio.den != 0) {
 150                     av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Aspect ratio mismatch between muxer "
 151                             "(%d/%d) and encoder layer (%d/%d)\n",
 152                             st->sample_aspect_ratio.num, st->sample_aspect_ratio.den,
 153                             codec->sample_aspect_ratio.num,
 154                             codec->sample_aspect_ratio.den);
 155                     ret = AVERROR(EINVAL);
 156                     goto fail;
 157                 }
 158             }
 159             break;
 160         }
 161
 162         if (of->codec_tag) {
 163             if (codec->codec_tag &&
 164                 codec->codec_id == AV_CODEC_ID_RAWVIDEO &&
 165                 !av_codec_get_tag(of->codec_tag, codec->codec_id) &&
 166                 !validate_codec_tag(s, st)) {
 167                 // the current rawvideo encoding system ends up setting
 168                 // the wrong codec_tag for avi, we override it here
 169                 codec->codec_tag = 0;
 170             }
 171             if (codec->codec_tag) {
 172                 if (!validate_codec_tag(s, st)) {
 173                     char tagbuf[32];
 174                     av_get_codec_tag_string(tagbuf, sizeof(tagbuf), codec->codec_tag);
 175                     av_log(s, AV_LOG_ERROR,
 176                            "Tag %s/0x%08x incompatible with output codec id '%d'\n",
 177                            tagbuf, codec->codec_tag, codec->codec_id);
 178                     ret = AVERROR_INVALIDDATA;
 179                     goto fail;
 180                 }
 181             } else
 182                 codec->codec_tag = av_codec_get_tag(of->codec_tag, codec->codec_id);
 183         }
 184
 185         if (of->flags & AVFMT_GLOBALHEADER &&
 186             !(codec->flags & CODEC_FLAG_GLOBAL_HEADER))
 187             av_log(s, AV_LOG_WARNING,
 188                    "Codec for stream %d does not use global headers "
 189                    "but container format requires global headers\n", i);
 190
 191         if (codec->codec_type != AVMEDIA_TYPE_ATTACHMENT)
 192             s->internal->nb_interleaved_streams++;
 193     }
 194
 195     if (!s->priv_data && of->priv_data_size > 0) {
 196         s->priv_data = av_mallocz(of->priv_data_size);
 197         if (!s->priv_data) {
 198             ret = AVERROR(ENOMEM);
 199             goto fail;
 200         }
 201         if (of->priv_class) {
 202             *(const AVClass **)s->priv_data = of->priv_class;
 203             av_opt_set_defaults(s->priv_data);
 204             if ((ret = av_opt_set_dict(s->priv_data, &tmp)) < 0)
 205                 goto fail;
 206         }
 207     }
 208
 209     /* set muxer identification string */
 210     if (!(s->flags & AVFMT_FLAG_BITEXACT)) {
 211         av_dict_set(&s->metadata, "encoder", LIBAVFORMAT_IDENT, 0);
 212     }
 213
 214     if (options) {
 215          av_dict_free(options);
 216          *options = tmp;
 217     }
 218
 219     return 0;
 220
 221 fail:
 222     av_dict_free(&tmp);
 223     return ret;
 224 }
 225
 226 int avformat_write_header(AVFormatContext *s, AVDictionary **options)
 227 {
 228     int ret = 0;
 229
 230     if (ret = init_muxer(s, options))
 231         return ret;
 232
 233     if (s->oformat->write_header) {
 234         ret = s->oformat->write_header(s);
 235         if (ret < 0)
 236             return ret;
 237     }
 238
 239     return 0;
 240 }
 241
 242 //FIXME merge with compute_pkt_fields
 243 static int compute_pkt_fields2(AVFormatContext *s, AVStream *st, AVPacket *pkt)
 244 {
 245     int delay = FFMAX(st->codec->has_b_frames, !!st->codec->max_b_frames);
 246     int num, den, i;
 247
 248     av_dlog(s, "compute_pkt_fields2: pts:%" PRId64 " dts:%" PRId64 " cur_dts:%" PRId64 " b:%d size:%d st:%d\n",
 249             pkt->pts, pkt->dts, st->cur_dts, delay, pkt->size, pkt->stream_index);
 250
 251 /*    if(pkt->pts == AV_NOPTS_VALUE && pkt->dts == AV_NOPTS_VALUE)
 252  *      return AVERROR(EINVAL);*/
 253
 254     /* duration field */
 255     if (pkt->duration == 0) {
 256         ff_compute_frame_duration(&num, &den, st, NULL, pkt);
 257         if (den && num) {
 258             pkt->duration = av_rescale(1, num * (int64_t)st->time_base.den * st->codec->ticks_per_frame, den * (int64_t)st->time_base.num);
 259         }
 260     }
 261
 262     if (pkt->pts == AV_NOPTS_VALUE && pkt->dts != AV_NOPTS_VALUE && delay == 0)
 263         pkt->pts = pkt->dts;
 264
 265     //calculate dts from pts
 266     if (pkt->pts != AV_NOPTS_VALUE && pkt->dts == AV_NOPTS_VALUE && delay <= MAX_REORDER_DELAY) {
 267         st->pts_buffer[0] = pkt->pts;
 268         for (i = 1; i < delay + 1 && st->pts_buffer[i] == AV_NOPTS_VALUE; i++)
 269             st->pts_buffer[i] = pkt->pts + (i - delay - 1) * pkt->duration;
 270         for (i = 0; i<delay && st->pts_buffer[i] > st->pts_buffer[i + 1]; i++)
 271             FFSWAP(int64_t, st->pts_buffer[i], st->pts_buffer[i + 1]);
 272
 273         pkt->dts = st->pts_buffer[0];
 274     }
 275
 276     if (st->cur_dts && st->cur_dts != AV_NOPTS_VALUE &&
 277         ((!(s->oformat->flags & AVFMT_TS_NONSTRICT) &&
 278           st->cur_dts >= pkt->dts) || st->cur_dts > pkt->dts)) {
 279         av_log(s, AV_LOG_ERROR,
 280                "Application provided invalid, non monotonically increasing dts to muxer in stream %d: %" PRId64 " >= %" PRId64 "\n",
 281                st->index, st->cur_dts, pkt->dts);
 282         return AVERROR(EINVAL);
 283     }
 284     if (pkt->dts != AV_NOPTS_VALUE && pkt->pts != AV_NOPTS_VALUE && pkt->pts < pkt->dts) {
 285         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "pts < dts in stream %d\n", st->index);
 286         return AVERROR(EINVAL);
 287     }
 288
 289     av_dlog(s, "av_write_frame: pts2:%"PRId64" dts2:%"PRId64"\n",
 290             pkt->pts, pkt->dts);
 291     st->cur_dts = pkt->dts;
 292
 293     return 0;
 294 }
 295
 296 /*
 297  * FIXME: this function should NEVER get undefined pts/dts beside when the
 298  * AVFMT_NOTIMESTAMPS is set.
 299  * Those additional safety checks should be dropped once the correct checks
 300  * are set in the callers.
 301  */
 302
 303 static int write_packet(AVFormatContext *s, AVPacket *pkt)
 304 {
 305     int ret;
 306     if (!(s->oformat->flags & (AVFMT_TS_NEGATIVE | AVFMT_NOTIMESTAMPS))) {
 307         AVRational time_base = s->streams[pkt->stream_index]->time_base;
 308         int64_t offset = 0;
 309
 310         if (!s->offset && pkt->dts != AV_NOPTS_VALUE && pkt->dts < 0) {
 311             s->offset = -pkt->dts;
 312             s->offset_timebase = time_base;
 313         }
 314         if (s->offset)
 315             offset = av_rescale_q(s->offset, s->offset_timebase, time_base);
 316
 317         if (pkt->dts != AV_NOPTS_VALUE)
 318             pkt->dts += offset;
 319         if (pkt->pts != AV_NOPTS_VALUE)
 320             pkt->pts += offset;
 321     }
 322     ret = s->oformat->write_packet(s, pkt);
 323
 324     if (s->pb && ret >= 0 && s->flags & AVFMT_FLAG_FLUSH_PACKETS)
 325         avio_flush(s->pb);
 326
 327     return ret;
 328 }
 329
 330 static int check_packet(AVFormatContext *s, AVPacket *pkt)
 331 {
 332     if (!pkt)
 333         return 0;
 334
 335     if (pkt->stream_index < 0 || pkt->stream_index >= s->nb_streams) {
 336         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Invalid packet stream index: %d\n",
 337                pkt->stream_index);
 338         return AVERROR(EINVAL);
 339     }
 340
 341     if (s->streams[pkt->stream_index]->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_ATTACHMENT) {
 342         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Received a packet for an attachment stream.\n");
 343         return AVERROR(EINVAL);
 344     }
 345
 346     return 0;
 347 }
 348
 349 int av_write_frame(AVFormatContext *s, AVPacket *pkt)
 350 {
 351     int ret;
 352
 353     ret = check_packet(s, pkt);
 354     if (ret < 0)
 355         return ret;
 356
 357     if (!pkt) {
 358         if (s->oformat->flags & AVFMT_ALLOW_FLUSH)
 359             return s->oformat->write_packet(s, pkt);
 360         return 1;
 361     }
 362
 363     ret = compute_pkt_fields2(s, s->streams[pkt->stream_index], pkt);
 364
 365     if (ret < 0 && !(s->oformat->flags & AVFMT_NOTIMESTAMPS))
 366         return ret;
 367
 368     ret = write_packet(s, pkt);
 369
 370     if (ret >= 0)
 371         s->streams[pkt->stream_index]->nb_frames++;
 372     return ret;
 373 }
 374
 375 void ff_interleave_add_packet(AVFormatContext *s, AVPacket *pkt,
 376                               int (*compare)(AVFormatContext *, AVPacket *, AVPacket *))
 377 {
 378     AVPacketList **next_point, *this_pktl;
 379
 380     this_pktl      = av_mallocz(sizeof(AVPacketList));
 381     this_pktl->pkt = *pkt;
 382 #if FF_API_DESTRUCT_PACKET
 383 FF_DISABLE_DEPRECATION_WARNINGS
 384     pkt->destruct  = NULL;           // do not free original but only the copy
 385 FF_ENABLE_DEPRECATION_WARNINGS
 386 #endif
 387     pkt->buf       = NULL;
 388     av_dup_packet(&this_pktl->pkt);  // duplicate the packet if it uses non-alloced memory
 389
 390     if (s->streams[pkt->stream_index]->last_in_packet_buffer) {
 391         next_point = &(s->streams[pkt->stream_index]->last_in_packet_buffer->next);
 392     } else
 393         next_point = &s->packet_buffer;
 394
 395     if (*next_point) {
 396         if (compare(s, &s->packet_buffer_end->pkt, pkt)) {
 397             while (!compare(s, &(*next_point)->pkt, pkt))
 398                 next_point = &(*next_point)->next;
 399             goto next_non_null;
 400         } else {
 401             next_point = &(s->packet_buffer_end->next);
 402         }
 403     }
 404     assert(!*next_point);
 405
 406     s->packet_buffer_end = this_pktl;
 407 next_non_null:
 408
 409     this_pktl->next = *next_point;
 410
 411     s->streams[pkt->stream_index]->last_in_packet_buffer =
 412         *next_point                                      = this_pktl;
 413 }
 414
 415 static int interleave_compare_dts(AVFormatContext *s, AVPacket *next,
 416                                   AVPacket *pkt)
 417 {
 418     AVStream *st  = s->streams[pkt->stream_index];
 419     AVStream *st2 = s->streams[next->stream_index];
 420     int comp      = av_compare_ts(next->dts, st2->time_base, pkt->dts,
 421                                   st->time_base);
 422
 423     if (comp == 0)
 424         return pkt->stream_index < next->stream_index;
 425     return comp > 0;
 426 }
 427
 428 int ff_interleave_packet_per_dts(AVFormatContext *s, AVPacket *out,
 429                                  AVPacket *pkt, int flush)
 430 {
 431     AVPacketList *pktl;
 432     int stream_count = 0;
 433     int i;
 434
 435     if (pkt) {
 436         ff_interleave_add_packet(s, pkt, interleave_compare_dts);
 437     }
 438
 439     if (s->max_interleave_delta > 0 && s->packet_buffer && !flush) {
 440         AVPacket *top_pkt = &s->packet_buffer->pkt;
 441         int64_t delta_dts = INT64_MIN;
 442         int64_t top_dts = av_rescale_q(top_pkt->dts,
 443                                        s->streams[top_pkt->stream_index]->time_base,
 444                                        AV_TIME_BASE_Q);
 445
 446         for (i = 0; i < s->nb_streams; i++) {
 447             int64_t last_dts;
 448             const AVPacketList *last = s->streams[i]->last_in_packet_buffer;
 449
 450             if (!last)
 451                 continue;
 452
 453             last_dts = av_rescale_q(last->pkt.dts,
 454                                     s->streams[i]->time_base,
 455                                     AV_TIME_BASE_Q);
 456             delta_dts = FFMAX(delta_dts, last_dts - top_dts);
 457             stream_count++;
 458         }
 459
 460         if (delta_dts > s->max_interleave_delta) {
 461             av_log(s, AV_LOG_DEBUG,
 462                    "Delay between the first packet and last packet in the "
 463                    "muxing queue is %"PRId64" > %"PRId64": forcing output\n",
 464                    delta_dts, s->max_interleave_delta);
 465             flush = 1;
 466         }
 467     } else {
 468         for (i = 0; i < s->nb_streams; i++)
 469             stream_count += !!s->streams[i]->last_in_packet_buffer;
 470     }
 471
 472
 473     if (stream_count && (s->internal->nb_interleaved_streams == stream_count || flush)) {
 474         pktl = s->packet_buffer;
 475         *out = pktl->pkt;
 476
 477         s->packet_buffer = pktl->next;
 478         if (!s->packet_buffer)
 479             s->packet_buffer_end = NULL;
 480
 481         if (s->streams[out->stream_index]->last_in_packet_buffer == pktl)
 482             s->streams[out->stream_index]->last_in_packet_buffer = NULL;
 483         av_freep(&pktl);
 484         return 1;
 485     } else {
 486         av_init_packet(out);
 487         return 0;
 488     }
 489 }
 490
 491 /**
 492  * Interleave an AVPacket correctly so it can be muxed.
 493  * @param out the interleaved packet will be output here
 494  * @param in the input packet
 495  * @param flush 1 if no further packets are available as input and all
 496  *              remaining packets should be output
 497  * @return 1 if a packet was output, 0 if no packet could be output,
 498  *         < 0 if an error occurred
 499  */
 500 static int interleave_packet(AVFormatContext *s, AVPacket *out, AVPacket *in, int flush)
 501 {
 502     if (s->oformat->interleave_packet) {
 503         int ret = s->oformat->interleave_packet(s, out, in, flush);
 504         if (in)
 505             av_free_packet(in);
 506         return ret;
 507     } else
 508         return ff_interleave_packet_per_dts(s, out, in, flush);
 509 }
 510
 511 int av_interleaved_write_frame(AVFormatContext *s, AVPacket *pkt)
 512 {
 513     int ret, flush = 0;
 514
 515     ret = check_packet(s, pkt);
 516     if (ret < 0)
 517         goto fail;
 518
 519     if (pkt) {
 520         AVStream *st = s->streams[pkt->stream_index];
 521
 522         av_dlog(s, "av_interleaved_write_frame size:%d dts:%" PRId64 " pts:%" PRId64 "\n",
 523                 pkt->size, pkt->dts, pkt->pts);
 524         if ((ret = compute_pkt_fields2(s, st, pkt)) < 0 && !(s->oformat->flags & AVFMT_NOTIMESTAMPS))
 525             goto fail;
 526
 527         if (pkt->dts == AV_NOPTS_VALUE && !(s->oformat->flags & AVFMT_NOTIMESTAMPS)) {
 528             ret = AVERROR(EINVAL);
 529             goto fail;
 530         }
 531     } else {
 532         av_dlog(s, "av_interleaved_write_frame FLUSH\n");
 533         flush = 1;
 534     }
 535
 536     for (;; ) {
 537         AVPacket opkt;
 538         int ret = interleave_packet(s, &opkt, pkt, flush);
 539         if (pkt) {
 540             memset(pkt, 0, sizeof(*pkt));
 541             av_init_packet(pkt);
 542             pkt = NULL;
 543         }
 544         if (ret <= 0) //FIXME cleanup needed for ret<0 ?
 545             return ret;
 546
 547         ret = write_packet(s, &opkt);
 548         if (ret >= 0)
 549             s->streams[opkt.stream_index]->nb_frames++;
 550
 551         av_free_packet(&opkt);
 552
 553         if (ret < 0)
 554             return ret;
 555     }
 556 fail:
 557     av_packet_unref(pkt);
 558     return ret;
 559 }
 560
 561 int av_write_trailer(AVFormatContext *s)
 562 {
 563     int ret, i;
 564
 565     for (;; ) {
 566         AVPacket pkt;
 567         ret = interleave_packet(s, &pkt, NULL, 1);
 568         if (ret < 0) //FIXME cleanup needed for ret<0 ?
 569             goto fail;
 570         if (!ret)
 571             break;
 572
 573         ret = write_packet(s, &pkt);
 574         if (ret >= 0)
 575             s->streams[pkt.stream_index]->nb_frames++;
 576
 577         av_free_packet(&pkt);
 578
 579         if (ret < 0)
 580             goto fail;
 581     }
 582
 583     if (s->oformat->write_trailer)
 584         ret = s->oformat->write_trailer(s);
 585
 586     if (!(s->oformat->flags & AVFMT_NOFILE))
 587         avio_flush(s->pb);
 588
 589 fail:
 590     for (i = 0; i < s->nb_streams; i++) {
 591         av_freep(&s->streams[i]->priv_data);
 592         av_freep(&s->streams[i]->index_entries);
 593     }
 594     if (s->oformat->priv_class)
 595         av_opt_free(s->priv_data);
 596     av_freep(&s->priv_data);
 597     return ret;
 598 }
 599
 600 int ff_write_chained(AVFormatContext *dst, int dst_stream, AVPacket *pkt,
 601                      AVFormatContext *src)
 602 {
 603     AVPacket local_pkt;
 604
 605     local_pkt = *pkt;
 606     local_pkt.stream_index = dst_stream;
 607     if (pkt->pts != AV_NOPTS_VALUE)
 608         local_pkt.pts = av_rescale_q(pkt->pts,
 609                                      src->streams[pkt->stream_index]->time_base,
 610                                      dst->streams[dst_stream]->time_base);
 611     if (pkt->dts != AV_NOPTS_VALUE)
 612         local_pkt.dts = av_rescale_q(pkt->dts,
 613                                      src->streams[pkt->stream_index]->time_base,
 614                                      dst->streams[dst_stream]->time_base);
 615     return av_write_frame(dst, &local_pkt);
 616 }