libavformat/flvenc.c

   1 /*
   2  * FLV muxer
   3  * Copyright (c) 2003 The FFmpeg Project
   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 "libavutil/intreadwrite.h"
  23 #include "avformat.h"
  24 #include "flv.h"
  25 #include "internal.h"
  26 #include "avc.h"
  27 #include "metadata.h"
  28 #include "libavutil/dict.h"
  29
  30 #undef NDEBUG
  31 #include <assert.h>
  32
  33 static const AVCodecTag flv_video_codec_ids[] = {
  34     {CODEC_ID_FLV1,    FLV_CODECID_H263  },
  35     {CODEC_ID_FLASHSV, FLV_CODECID_SCREEN},
  36     {CODEC_ID_FLASHSV2, FLV_CODECID_SCREEN2},
  37     {CODEC_ID_VP6F,    FLV_CODECID_VP6   },
  38     {CODEC_ID_VP6,     FLV_CODECID_VP6   },
  39     {CODEC_ID_H264,    FLV_CODECID_H264  },
  40     {CODEC_ID_NONE,    0}
  41 };
  42
  43 static const AVCodecTag flv_audio_codec_ids[] = {
  44     {CODEC_ID_MP3,       FLV_CODECID_MP3    >> FLV_AUDIO_CODECID_OFFSET},
  45     {CODEC_ID_PCM_U8,    FLV_CODECID_PCM    >> FLV_AUDIO_CODECID_OFFSET},
  46     {CODEC_ID_PCM_S16BE, FLV_CODECID_PCM    >> FLV_AUDIO_CODECID_OFFSET},
  47     {CODEC_ID_PCM_S16LE, FLV_CODECID_PCM_LE >> FLV_AUDIO_CODECID_OFFSET},
  48     {CODEC_ID_ADPCM_SWF, FLV_CODECID_ADPCM  >> FLV_AUDIO_CODECID_OFFSET},
  49     {CODEC_ID_AAC,       FLV_CODECID_AAC    >> FLV_AUDIO_CODECID_OFFSET},
  50     {CODEC_ID_NELLYMOSER, FLV_CODECID_NELLYMOSER >> FLV_AUDIO_CODECID_OFFSET},
  51     {CODEC_ID_SPEEX,     FLV_CODECID_SPEEX  >> FLV_AUDIO_CODECID_OFFSET},
  52     {CODEC_ID_NONE,      0}
  53 };
  54
  55 typedef struct FLVContext {
  56     int reserved;
  57     int64_t duration_offset;
  58     int64_t filesize_offset;
  59     int64_t duration;
  60     int delay; ///< first dts delay for AVC
  61     int64_t last_video_ts;
  62 } FLVContext;
  63
  64 static int get_audio_flags(AVCodecContext *enc){
  65     int flags = (enc->bits_per_coded_sample == 16) ? FLV_SAMPLESSIZE_16BIT : FLV_SAMPLESSIZE_8BIT;
  66
  67     if (enc->codec_id == CODEC_ID_AAC) // specs force these parameters
  68         return FLV_CODECID_AAC | FLV_SAMPLERATE_44100HZ | FLV_SAMPLESSIZE_16BIT | FLV_STEREO;
  69     else if (enc->codec_id == CODEC_ID_SPEEX) {
  70         if (enc->sample_rate != 16000) {
  71             av_log(enc, AV_LOG_ERROR, "flv only supports wideband (16kHz) Speex audio\n");
  72             return -1;
  73         }
  74         if (enc->channels != 1) {
  75             av_log(enc, AV_LOG_ERROR, "flv only supports mono Speex audio\n");
  76             return -1;
  77         }
  78         if (enc->frame_size / 320 > 8) {
  79             av_log(enc, AV_LOG_WARNING, "Warning: Speex stream has more than "
  80                                         "8 frames per packet. Adobe Flash "
  81                                         "Player cannot handle this!\n");
  82         }
  83         return FLV_CODECID_SPEEX | FLV_SAMPLERATE_11025HZ | FLV_SAMPLESSIZE_16BIT;
  84     } else {
  85     switch (enc->sample_rate) {
  86         case    44100:
  87             flags |= FLV_SAMPLERATE_44100HZ;
  88             break;
  89         case    22050:
  90             flags |= FLV_SAMPLERATE_22050HZ;
  91             break;
  92         case    11025:
  93             flags |= FLV_SAMPLERATE_11025HZ;
  94             break;
  95         case     8000: //nellymoser only
  96         case     5512: //not mp3
  97             if(enc->codec_id != CODEC_ID_MP3){
  98                 flags |= FLV_SAMPLERATE_SPECIAL;
  99                 break;
 100             }
 101         default:
 102             av_log(enc, AV_LOG_ERROR, "flv does not support that sample rate, choose from (44100, 22050, 11025).\n");
 103             return -1;
 104     }
 105     }
 106
 107     if (enc->channels > 1) {
 108         flags |= FLV_STEREO;
 109     }
 110
 111     switch(enc->codec_id){
 112     case CODEC_ID_MP3:
 113         flags |= FLV_CODECID_MP3    | FLV_SAMPLESSIZE_16BIT;
 114         break;
 115     case CODEC_ID_PCM_U8:
 116         flags |= FLV_CODECID_PCM    | FLV_SAMPLESSIZE_8BIT;
 117         break;
 118     case CODEC_ID_PCM_S16BE:
 119         flags |= FLV_CODECID_PCM    | FLV_SAMPLESSIZE_16BIT;
 120         break;
 121     case CODEC_ID_PCM_S16LE:
 122         flags |= FLV_CODECID_PCM_LE | FLV_SAMPLESSIZE_16BIT;
 123         break;
 124     case CODEC_ID_ADPCM_SWF:
 125         flags |= FLV_CODECID_ADPCM | FLV_SAMPLESSIZE_16BIT;
 126         break;
 127     case CODEC_ID_NELLYMOSER:
 128         if (enc->sample_rate == 8000) {
 129             flags |= FLV_CODECID_NELLYMOSER_8KHZ_MONO | FLV_SAMPLESSIZE_16BIT;
 130         } else {
 131             flags |= FLV_CODECID_NELLYMOSER | FLV_SAMPLESSIZE_16BIT;
 132         }
 133         break;
 134     case 0:
 135         flags |= enc->codec_tag<<4;
 136         break;
 137     default:
 138         av_log(enc, AV_LOG_ERROR, "codec not compatible with flv\n");
 139         return -1;
 140     }
 141
 142     return flags;
 143 }
 144
 145 static void put_amf_string(AVIOContext *pb, const char *str)
 146 {
 147     size_t len = strlen(str);
 148     avio_wb16(pb, len);
 149     avio_write(pb, str, len);
 150 }
 151
 152 static void put_avc_eos_tag(AVIOContext *pb, unsigned ts) {
 153     avio_w8(pb, FLV_TAG_TYPE_VIDEO);
 154     avio_wb24(pb, 5);  /* Tag Data Size */
 155     avio_wb24(pb, ts);  /* lower 24 bits of timestamp in ms*/
 156     avio_w8(pb, (ts >> 24) & 0x7F);  /* MSB of ts in ms*/
 157     avio_wb24(pb, 0);  /* StreamId = 0 */
 158     avio_w8(pb, 23);  /* ub[4] FrameType = 1, ub[4] CodecId = 7 */
 159     avio_w8(pb, 2);  /* AVC end of sequence */
 160     avio_wb24(pb, 0);  /* Always 0 for AVC EOS. */
 161     avio_wb32(pb, 16);  /* Size of FLV tag */
 162 }
 163
 164 static void put_amf_double(AVIOContext *pb, double d)
 165 {
 166     avio_w8(pb, AMF_DATA_TYPE_NUMBER);
 167     avio_wb64(pb, av_dbl2int(d));
 168 }
 169
 170 static void put_amf_bool(AVIOContext *pb, int b) {
 171     avio_w8(pb, AMF_DATA_TYPE_BOOL);
 172     avio_w8(pb, !!b);
 173 }
 174
 175 static int flv_write_header(AVFormatContext *s)
 176 {
 177     AVIOContext *pb = s->pb;
 178     FLVContext *flv = s->priv_data;
 179     AVCodecContext *audio_enc = NULL, *video_enc = NULL;
 180     int i;
 181     double framerate = 0.0;
 182     int64_t metadata_size_pos, data_size;
 183     AVDictionaryEntry *tag = NULL;
 184
 185     for(i=0; i<s->nb_streams; i++){
 186         AVCodecContext *enc = s->streams[i]->codec;
 187         if (enc->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO) {
 188             if (s->streams[i]->r_frame_rate.den && s->streams[i]->r_frame_rate.num) {
 189                 framerate = av_q2d(s->streams[i]->r_frame_rate);
 190             } else {
 191                 framerate = 1/av_q2d(s->streams[i]->codec->time_base);
 192             }
 193             video_enc = enc;
 194             if(enc->codec_tag == 0) {
 195                 av_log(enc, AV_LOG_ERROR, "video codec not compatible with flv\n");
 196                 return -1;
 197             }
 198         } else {
 199             audio_enc = enc;
 200             if(get_audio_flags(enc)<0)
 201                 return -1;
 202         }
 203         av_set_pts_info(s->streams[i], 32, 1, 1000); /* 32 bit pts in ms */
 204     }
 205     avio_write(pb, "FLV", 3);
 206     avio_w8(pb,1);
 207     avio_w8(pb,   FLV_HEADER_FLAG_HASAUDIO * !!audio_enc
 208                  + FLV_HEADER_FLAG_HASVIDEO * !!video_enc);
 209     avio_wb32(pb,9);
 210     avio_wb32(pb,0);
 211
 212     for(i=0; i<s->nb_streams; i++){
 213         if(s->streams[i]->codec->codec_tag == 5){
 214             avio_w8(pb,8); // message type
 215             avio_wb24(pb,0); // include flags
 216             avio_wb24(pb,0); // time stamp
 217             avio_wb32(pb,0); // reserved
 218             avio_wb32(pb,11); // size
 219             flv->reserved=5;
 220         }
 221     }
 222
 223     flv->last_video_ts = -1;
 224
 225     /* write meta_tag */
 226     avio_w8(pb, 18);         // tag type META
 227     metadata_size_pos= avio_tell(pb);
 228     avio_wb24(pb, 0);          // size of data part (sum of all parts below)
 229     avio_wb24(pb, 0);          // time stamp
 230     avio_wb32(pb, 0);          // reserved
 231
 232     /* now data of data_size size */
 233
 234     /* first event name as a string */
 235     avio_w8(pb, AMF_DATA_TYPE_STRING);
 236     put_amf_string(pb, "onMetaData"); // 12 bytes
 237
 238     /* mixed array (hash) with size and string/type/data tuples */
 239     avio_w8(pb, AMF_DATA_TYPE_MIXEDARRAY);
 240     avio_wb32(pb, 5*!!video_enc + 5*!!audio_enc + 2); // +2 for duration and file size
 241
 242     put_amf_string(pb, "duration");
 243     flv->duration_offset= avio_tell(pb);
 244     put_amf_double(pb, s->duration / AV_TIME_BASE); // fill in the guessed duration, it'll be corrected later if incorrect
 245
 246     if(video_enc){
 247         put_amf_string(pb, "width");
 248         put_amf_double(pb, video_enc->width);
 249
 250         put_amf_string(pb, "height");
 251         put_amf_double(pb, video_enc->height);
 252
 253         put_amf_string(pb, "videodatarate");
 254         put_amf_double(pb, video_enc->bit_rate / 1024.0);
 255
 256         put_amf_string(pb, "framerate");
 257         put_amf_double(pb, framerate);
 258
 259         put_amf_string(pb, "videocodecid");
 260         put_amf_double(pb, video_enc->codec_tag);
 261     }
 262
 263     if(audio_enc){
 264         put_amf_string(pb, "audiodatarate");
 265         put_amf_double(pb, audio_enc->bit_rate / 1024.0);
 266
 267         put_amf_string(pb, "audiosamplerate");
 268         put_amf_double(pb, audio_enc->sample_rate);
 269
 270         put_amf_string(pb, "audiosamplesize");
 271         put_amf_double(pb, audio_enc->codec_id == CODEC_ID_PCM_U8 ? 8 : 16);
 272
 273         put_amf_string(pb, "stereo");
 274         put_amf_bool(pb, audio_enc->channels == 2);
 275
 276         put_amf_string(pb, "audiocodecid");
 277         put_amf_double(pb, audio_enc->codec_tag);
 278     }
 279
 280     while ((tag = av_dict_get(s->metadata, "", tag, AV_DICT_IGNORE_SUFFIX))) {
 281         put_amf_string(pb, tag->key);
 282         avio_w8(pb, AMF_DATA_TYPE_STRING);
 283         put_amf_string(pb, tag->value);
 284     }
 285
 286     put_amf_string(pb, "filesize");
 287     flv->filesize_offset= avio_tell(pb);
 288     put_amf_double(pb, 0); // delayed write
 289
 290     put_amf_string(pb, "");
 291     avio_w8(pb, AMF_END_OF_OBJECT);
 292
 293     /* write total size of tag */
 294     data_size= avio_tell(pb) - metadata_size_pos - 10;
 295     avio_seek(pb, metadata_size_pos, SEEK_SET);
 296     avio_wb24(pb, data_size);
 297     avio_skip(pb, data_size + 10 - 3);
 298     avio_wb32(pb, data_size + 11);
 299
 300     for (i = 0; i < s->nb_streams; i++) {
 301         AVCodecContext *enc = s->streams[i]->codec;
 302         if (enc->codec_id == CODEC_ID_AAC || enc->codec_id == CODEC_ID_H264) {
 303             int64_t pos;
 304             avio_w8(pb, enc->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO ?
 305                      FLV_TAG_TYPE_VIDEO : FLV_TAG_TYPE_AUDIO);
 306             avio_wb24(pb, 0); // size patched later
 307             avio_wb24(pb, 0); // ts
 308             avio_w8(pb, 0); // ts ext
 309             avio_wb24(pb, 0); // streamid
 310             pos = avio_tell(pb);
 311             if (enc->codec_id == CODEC_ID_AAC) {
 312                 avio_w8(pb, get_audio_flags(enc));
 313                 avio_w8(pb, 0); // AAC sequence header
 314                 avio_write(pb, enc->extradata, enc->extradata_size);
 315             } else {
 316                 avio_w8(pb, enc->codec_tag | FLV_FRAME_KEY); // flags
 317                 avio_w8(pb, 0); // AVC sequence header
 318                 avio_wb24(pb, 0); // composition time
 319                 ff_isom_write_avcc(pb, enc->extradata, enc->extradata_size);
 320             }
 321             data_size = avio_tell(pb) - pos;
 322             avio_seek(pb, -data_size - 10, SEEK_CUR);
 323             avio_wb24(pb, data_size);
 324             avio_skip(pb, data_size + 10 - 3);
 325             avio_wb32(pb, data_size + 11); // previous tag size
 326         }
 327     }
 328
 329     return 0;
 330 }
 331
 332 static int flv_write_trailer(AVFormatContext *s)
 333 {
 334     int64_t file_size;
 335
 336     AVIOContext *pb = s->pb;
 337     FLVContext *flv = s->priv_data;
 338     int i;
 339
 340     /* Add EOS tag */
 341     for (i = 0; i < s->nb_streams; i++) {
 342         AVCodecContext *enc = s->streams[i]->codec;
 343         if (enc->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO &&
 344                 enc->codec_id == CODEC_ID_H264) {
 345             put_avc_eos_tag(pb, flv->last_video_ts);
 346         }
 347     }
 348
 349     file_size = avio_tell(pb);
 350
 351     /* update informations */
 352     avio_seek(pb, flv->duration_offset, SEEK_SET);
 353     put_amf_double(pb, flv->duration / (double)1000);
 354     avio_seek(pb, flv->filesize_offset, SEEK_SET);
 355     put_amf_double(pb, file_size);
 356
 357     avio_seek(pb, file_size, SEEK_SET);
 358     return 0;
 359 }
 360
 361 static int flv_write_packet(AVFormatContext *s, AVPacket *pkt)
 362 {
 363     AVIOContext *pb = s->pb;
 364     AVCodecContext *enc = s->streams[pkt->stream_index]->codec;
 365     FLVContext *flv = s->priv_data;
 366     unsigned ts;
 367     int size= pkt->size;
 368     uint8_t *data= NULL;
 369     int flags, flags_size;
 370
 371 //    av_log(s, AV_LOG_DEBUG, "type:%d pts: %"PRId64" size:%d\n", enc->codec_type, timestamp, size);
 372
 373     if(enc->codec_id == CODEC_ID_VP6 || enc->codec_id == CODEC_ID_VP6F ||
 374        enc->codec_id == CODEC_ID_AAC)
 375         flags_size= 2;
 376     else if(enc->codec_id == CODEC_ID_H264)
 377         flags_size= 5;
 378     else
 379         flags_size= 1;
 380
 381     if (enc->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO) {
 382         avio_w8(pb, FLV_TAG_TYPE_VIDEO);
 383
 384         flags = enc->codec_tag;
 385         if(flags == 0) {
 386             av_log(enc, AV_LOG_ERROR, "video codec %X not compatible with flv\n",enc->codec_id);
 387             return -1;
 388         }
 389
 390         flags |= pkt->flags & AV_PKT_FLAG_KEY ? FLV_FRAME_KEY : FLV_FRAME_INTER;
 391     } else {
 392         assert(enc->codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO);
 393         flags = get_audio_flags(enc);
 394
 395         assert(size);
 396
 397         avio_w8(pb, FLV_TAG_TYPE_AUDIO);
 398     }
 399
 400     if (enc->codec_id == CODEC_ID_H264) {
 401         /* check if extradata looks like mp4 formated */
 402         if (enc->extradata_size > 0 && *(uint8_t*)enc->extradata != 1) {
 403             if (ff_avc_parse_nal_units_buf(pkt->data, &data, &size) < 0)
 404                 return -1;
 405         }
 406         if (!flv->delay && pkt->dts < 0)
 407             flv->delay = -pkt->dts;
 408     } else if (enc->codec_id == CODEC_ID_AAC && pkt->size > 2 &&
 409                (AV_RB16(pkt->data) & 0xfff0) == 0xfff0) {
 410         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "malformated aac bitstream, use -absf aac_adtstoasc\n");
 411         return -1;
 412     }
 413
 414     ts = pkt->dts + flv->delay; // add delay to force positive dts
 415     if (enc->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO) {
 416         if (flv->last_video_ts < ts)
 417             flv->last_video_ts = ts;
 418     }
 419     avio_wb24(pb,size + flags_size);
 420     avio_wb24(pb,ts);
 421     avio_w8(pb,(ts >> 24) & 0x7F); // timestamps are 32bits _signed_
 422     avio_wb24(pb,flv->reserved);
 423     avio_w8(pb,flags);
 424     if (enc->codec_id == CODEC_ID_VP6)
 425         avio_w8(pb,0);
 426     if (enc->codec_id == CODEC_ID_VP6F)
 427         avio_w8(pb, enc->extradata_size ? enc->extradata[0] : 0);
 428     else if (enc->codec_id == CODEC_ID_AAC)
 429         avio_w8(pb,1); // AAC raw
 430     else if (enc->codec_id == CODEC_ID_H264) {
 431         avio_w8(pb,1); // AVC NALU
 432         avio_wb24(pb,pkt->pts - pkt->dts);
 433     }
 434
 435     avio_write(pb, data ? data : pkt->data, size);
 436
 437     avio_wb32(pb,size+flags_size+11); // previous tag size
 438     flv->duration = FFMAX(flv->duration, pkt->pts + flv->delay + pkt->duration);
 439
 440     avio_flush(pb);
 441
 442     av_free(data);
 443
 444     return pb->error;
 445 }
 446
 447 AVOutputFormat ff_flv_muxer = {
 448     "flv",
 449     NULL_IF_CONFIG_SMALL("FLV format"),
 450     "video/x-flv",
 451     "flv",
 452     sizeof(FLVContext),
 453 #if CONFIG_LIBMP3LAME
 454     CODEC_ID_MP3,
 455 #else // CONFIG_LIBMP3LAME
 456     CODEC_ID_ADPCM_SWF,
 457 #endif // CONFIG_LIBMP3LAME
 458     CODEC_ID_FLV1,
 459     flv_write_header,
 460     flv_write_packet,
 461     flv_write_trailer,
 462     .codec_tag= (const AVCodecTag* const []){flv_video_codec_ids, flv_audio_codec_ids, 0},
 463     .flags= AVFMT_GLOBALHEADER | AVFMT_VARIABLE_FPS,
 464 };