libavformat/matroskaenc.c

   1 /*
   2  * Matroska muxer
   3  * Copyright (c) 2007 David Conrad
   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 "avc.h"
  25 #include "hevc.h"
  26 #include "avformat.h"
  27 #include "avio_internal.h"
  28 #include "avlanguage.h"
  29 #include "flacenc.h"
  30 #include "internal.h"
  31 #include "isom.h"
  32 #include "matroska.h"
  33 #include "riff.h"
  34 #include "subtitles.h"
  35 #include "vorbiscomment.h"
  36 #include "wv.h"
  37
  38 #include "libavutil/avstring.h"
  39 #include "libavutil/channel_layout.h"
  40 #include "libavutil/dict.h"
  41 #include "libavutil/intfloat.h"
  42 #include "libavutil/intreadwrite.h"
  43 #include "libavutil/lfg.h"
  44 #include "libavutil/mathematics.h"
  45 #include "libavutil/opt.h"
  46 #include "libavutil/random_seed.h"
  47 #include "libavutil/samplefmt.h"
  48 #include "libavutil/sha.h"
  49 #include "libavutil/stereo3d.h"
  50
  51 #include "libavcodec/xiph.h"
  52 #include "libavcodec/mpeg4audio.h"
  53 #include "libavcodec/internal.h"
  54
  55 typedef struct ebml_master {
  56     int64_t         pos;                ///< absolute offset in the file where the master's elements start
  57     int             sizebytes;          ///< how many bytes were reserved for the size
  58 } ebml_master;
  59
  60 typedef struct mkv_seekhead_entry {
  61     unsigned int    elementid;
  62     uint64_t        segmentpos;
  63 } mkv_seekhead_entry;
  64
  65 typedef struct mkv_seekhead {
  66     int64_t                 filepos;
  67     int64_t                 segment_offset;     ///< the file offset to the beginning of the segment
  68     int                     reserved_size;      ///< -1 if appending to file
  69     int                     max_entries;
  70     mkv_seekhead_entry      *entries;
  71     int                     num_entries;
  72 } mkv_seekhead;
  73
  74 typedef struct mkv_cuepoint {
  75     uint64_t        pts;
  76     int             stream_idx;
  77     int             tracknum;
  78     int64_t         cluster_pos;        ///< file offset of the cluster containing the block
  79     int64_t         relative_pos;       ///< relative offset from the position of the cluster containing the block
  80     int64_t         duration;           ///< duration of the block according to time base
  81 } mkv_cuepoint;
  82
  83 typedef struct mkv_cues {
  84     int64_t         segment_offset;
  85     mkv_cuepoint    *entries;
  86     int             num_entries;
  87 } mkv_cues;
  88
  89 typedef struct mkv_track {
  90     int             write_dts;
  91     int             has_cue;
  92     int64_t         ts_offset;
  93 } mkv_track;
  94
  95 #define MODE_MATROSKAv2 0x01
  96 #define MODE_WEBM       0x02
  97
  98 typedef struct MatroskaMuxContext {
  99     const AVClass  *class;
 100     int             mode;
 101     AVIOContext   *dyn_bc;
 102     ebml_master     segment;
 103     int64_t         segment_offset;
 104     ebml_master     cluster;
 105     int64_t         cluster_pos;        ///< file offset of the current cluster
 106     int64_t         cluster_pts;
 107     int64_t         duration_offset;
 108     int64_t         duration;
 109     mkv_seekhead    *main_seekhead;
 110     mkv_cues        *cues;
 111     mkv_track       *tracks;
 112
 113     AVPacket        cur_audio_pkt;
 114
 115     int have_attachments;
 116
 117     int reserve_cues_space;
 118     int cluster_size_limit;
 119     int64_t cues_pos;
 120     int64_t cluster_time_limit;
 121     int is_dash;
 122     int dash_track_number;
 123
 124     uint32_t chapter_id_offset;
 125     int wrote_chapters;
 126
 127     int allow_raw_vfw;
 128 } MatroskaMuxContext;
 129
 130
 131 /** 2 bytes * 3 for EBML IDs, 3 1-byte EBML lengths, 8 bytes for 64 bit
 132  * offset, 4 bytes for target EBML ID */
 133 #define MAX_SEEKENTRY_SIZE 21
 134
 135 /** per-cuepoint-track - 5 1-byte EBML IDs, 5 1-byte EBML sizes, 4
 136  * 8-byte uint max */
 137 #define MAX_CUETRACKPOS_SIZE 42
 138
 139 /** per-cuepoint - 2 1-byte EBML IDs, 2 1-byte EBML sizes, 8-byte uint max */
 140 #define MAX_CUEPOINT_SIZE(num_tracks) 12 + MAX_CUETRACKPOS_SIZE * num_tracks
 141
 142 /** Seek preroll value for opus */
 143 #define OPUS_SEEK_PREROLL 80000000
 144
 145 static int ebml_id_size(unsigned int id)
 146 {
 147     return (av_log2(id + 1) - 1) / 7 + 1;
 148 }
 149
 150 static void put_ebml_id(AVIOContext *pb, unsigned int id)
 151 {
 152     int i = ebml_id_size(id);
 153     while (i--)
 154         avio_w8(pb, (uint8_t)(id >> (i * 8)));
 155 }
 156
 157 /**
 158  * Write an EBML size meaning "unknown size".
 159  *
 160  * @param bytes The number of bytes the size should occupy (maximum: 8).
 161  */
 162 static void put_ebml_size_unknown(AVIOContext *pb, int bytes)
 163 {
 164     av_assert0(bytes <= 8);
 165     avio_w8(pb, 0x1ff >> bytes);
 166     ffio_fill(pb, 0xff, bytes - 1);
 167 }
 168
 169 /**
 170  * Calculate how many bytes are needed to represent a given number in EBML.
 171  */
 172 static int ebml_num_size(uint64_t num)
 173 {
 174     int bytes = 1;
 175     while ((num + 1) >> bytes * 7)
 176         bytes++;
 177     return bytes;
 178 }
 179
 180 /**
 181  * Write a number in EBML variable length format.
 182  *
 183  * @param bytes The number of bytes that need to be used to write the number.
 184  *              If zero, any number of bytes can be used.
 185  */
 186 static void put_ebml_num(AVIOContext *pb, uint64_t num, int bytes)
 187 {
 188     int i, needed_bytes = ebml_num_size(num);
 189
 190     // sizes larger than this are currently undefined in EBML
 191     av_assert0(num < (1ULL << 56) - 1);
 192
 193     if (bytes == 0)
 194         // don't care how many bytes are used, so use the min
 195         bytes = needed_bytes;
 196     // the bytes needed to write the given size would exceed the bytes
 197     // that we need to use, so write unknown size. This shouldn't happen.
 198     av_assert0(bytes >= needed_bytes);
 199
 200     num |= 1ULL << bytes * 7;
 201     for (i = bytes - 1; i >= 0; i--)
 202         avio_w8(pb, (uint8_t)(num >> i * 8));
 203 }
 204
 205 static void put_ebml_uint(AVIOContext *pb, unsigned int elementid, uint64_t val)
 206 {
 207     int i, bytes = 1;
 208     uint64_t tmp = val;
 209     while (tmp >>= 8)
 210         bytes++;
 211
 212     put_ebml_id(pb, elementid);
 213     put_ebml_num(pb, bytes, 0);
 214     for (i = bytes - 1; i >= 0; i--)
 215         avio_w8(pb, (uint8_t)(val >> i * 8));
 216 }
 217
 218 static void put_ebml_sint(AVIOContext *pb, unsigned int elementid, int64_t val)
 219 {
 220     int i, bytes = 1;
 221     uint64_t tmp = 2*(val < 0 ? val^-1 : val);
 222
 223     while (tmp>>=8) bytes++;
 224
 225     put_ebml_id(pb, elementid);
 226     put_ebml_num(pb, bytes, 0);
 227     for (i = bytes - 1; i >= 0; i--)
 228         avio_w8(pb, (uint8_t)(val >> i * 8));
 229 }
 230
 231 static void put_ebml_float(AVIOContext *pb, unsigned int elementid, double val)
 232 {
 233     put_ebml_id(pb, elementid);
 234     put_ebml_num(pb, 8, 0);
 235     avio_wb64(pb, av_double2int(val));
 236 }
 237
 238 static void put_ebml_binary(AVIOContext *pb, unsigned int elementid,
 239                             const void *buf, int size)
 240 {
 241     put_ebml_id(pb, elementid);
 242     put_ebml_num(pb, size, 0);
 243     avio_write(pb, buf, size);
 244 }
 245
 246 static void put_ebml_string(AVIOContext *pb, unsigned int elementid,
 247                             const char *str)
 248 {
 249     put_ebml_binary(pb, elementid, str, strlen(str));
 250 }
 251
 252 /**
 253  * Write a void element of a given size. Useful for reserving space in
 254  * the file to be written to later.
 255  *
 256  * @param size The number of bytes to reserve, which must be at least 2.
 257  */
 258 static void put_ebml_void(AVIOContext *pb, uint64_t size)
 259 {
 260     int64_t currentpos = avio_tell(pb);
 261
 262     av_assert0(size >= 2);
 263
 264     put_ebml_id(pb, EBML_ID_VOID);
 265     // we need to subtract the length needed to store the size from the
 266     // size we need to reserve so 2 cases, we use 8 bytes to store the
 267     // size if possible, 1 byte otherwise
 268     if (size < 10)
 269         put_ebml_num(pb, size - 1, 0);
 270     else
 271         put_ebml_num(pb, size - 9, 8);
 272     ffio_fill(pb, 0, currentpos + size - avio_tell(pb));
 273 }
 274
 275 static ebml_master start_ebml_master(AVIOContext *pb, unsigned int elementid,
 276                                      uint64_t expectedsize)
 277 {
 278     int bytes = expectedsize ? ebml_num_size(expectedsize) : 8;
 279     put_ebml_id(pb, elementid);
 280     put_ebml_size_unknown(pb, bytes);
 281     return (ebml_master) {avio_tell(pb), bytes };
 282 }
 283
 284 static void end_ebml_master(AVIOContext *pb, ebml_master master)
 285 {
 286     int64_t pos = avio_tell(pb);
 287
 288     if (avio_seek(pb, master.pos - master.sizebytes, SEEK_SET) < 0)
 289         return;
 290     put_ebml_num(pb, pos - master.pos, master.sizebytes);
 291     avio_seek(pb, pos, SEEK_SET);
 292 }
 293
 294 static void put_xiph_size(AVIOContext *pb, int size)
 295 {
 296     ffio_fill(pb, 255, size / 255);
 297     avio_w8(pb, size % 255);
 298 }
 299
 300 /**
 301  * Initialize a mkv_seekhead element to be ready to index level 1 Matroska
 302  * elements. If a maximum number of elements is specified, enough space
 303  * will be reserved at the current file location to write a seek head of
 304  * that size.
 305  *
 306  * @param segment_offset The absolute offset to the position in the file
 307  *                       where the segment begins.
 308  * @param numelements The maximum number of elements that will be indexed
 309  *                    by this seek head, 0 if unlimited.
 310  */
 311 static mkv_seekhead *mkv_start_seekhead(AVIOContext *pb, int64_t segment_offset,
 312                                         int numelements)
 313 {
 314     mkv_seekhead *new_seekhead = av_mallocz(sizeof(mkv_seekhead));
 315     if (!new_seekhead)
 316         return NULL;
 317
 318     new_seekhead->segment_offset = segment_offset;
 319
 320     if (numelements > 0) {
 321         new_seekhead->filepos = avio_tell(pb);
 322         // 21 bytes max for a seek entry, 10 bytes max for the SeekHead ID
 323         // and size, and 3 bytes to guarantee that an EBML void element
 324         // will fit afterwards
 325         new_seekhead->reserved_size = numelements * MAX_SEEKENTRY_SIZE + 13;
 326         new_seekhead->max_entries   = numelements;
 327         put_ebml_void(pb, new_seekhead->reserved_size);
 328     }
 329     return new_seekhead;
 330 }
 331
 332 static int mkv_add_seekhead_entry(mkv_seekhead *seekhead, unsigned int elementid, uint64_t filepos)
 333 {
 334     mkv_seekhead_entry *entries = seekhead->entries;
 335
 336     // don't store more elements than we reserved space for
 337     if (seekhead->max_entries > 0 && seekhead->max_entries <= seekhead->num_entries)
 338         return -1;
 339
 340     entries = av_realloc_array(entries, seekhead->num_entries + 1, sizeof(mkv_seekhead_entry));
 341     if (!entries)
 342         return AVERROR(ENOMEM);
 343     seekhead->entries = entries;
 344
 345     seekhead->entries[seekhead->num_entries].elementid    = elementid;
 346     seekhead->entries[seekhead->num_entries++].segmentpos = filepos - seekhead->segment_offset;
 347
 348     return 0;
 349 }
 350
 351 /**
 352  * Write the seek head to the file and free it. If a maximum number of
 353  * elements was specified to mkv_start_seekhead(), the seek head will
 354  * be written at the location reserved for it. Otherwise, it is written
 355  * at the current location in the file.
 356  *
 357  * @return The file offset where the seekhead was written,
 358  * -1 if an error occurred.
 359  */
 360 static int64_t mkv_write_seekhead(AVIOContext *pb, mkv_seekhead *seekhead)
 361 {
 362     ebml_master metaseek, seekentry;
 363     int64_t currentpos;
 364     int i;
 365
 366     currentpos = avio_tell(pb);
 367
 368     if (seekhead->reserved_size > 0) {
 369         if (avio_seek(pb, seekhead->filepos, SEEK_SET) < 0) {
 370             currentpos = -1;
 371             goto fail;
 372         }
 373     }
 374
 375     metaseek = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_SEEKHEAD, seekhead->reserved_size);
 376     for (i = 0; i < seekhead->num_entries; i++) {
 377         mkv_seekhead_entry *entry = &seekhead->entries[i];
 378
 379         seekentry = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_SEEKENTRY, MAX_SEEKENTRY_SIZE);
 380
 381         put_ebml_id(pb, MATROSKA_ID_SEEKID);
 382         put_ebml_num(pb, ebml_id_size(entry->elementid), 0);
 383         put_ebml_id(pb, entry->elementid);
 384
 385         put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_SEEKPOSITION, entry->segmentpos);
 386         end_ebml_master(pb, seekentry);
 387     }
 388     end_ebml_master(pb, metaseek);
 389
 390     if (seekhead->reserved_size > 0) {
 391         uint64_t remaining = seekhead->filepos + seekhead->reserved_size - avio_tell(pb);
 392         put_ebml_void(pb, remaining);
 393         avio_seek(pb, currentpos, SEEK_SET);
 394
 395         currentpos = seekhead->filepos;
 396     }
 397 fail:
 398     av_freep(&seekhead->entries);
 399     av_free(seekhead);
 400
 401     return currentpos;
 402 }
 403
 404 static mkv_cues *mkv_start_cues(int64_t segment_offset)
 405 {
 406     mkv_cues *cues = av_mallocz(sizeof(mkv_cues));
 407     if (!cues)
 408         return NULL;
 409
 410     cues->segment_offset = segment_offset;
 411     return cues;
 412 }
 413
 414 static int mkv_add_cuepoint(mkv_cues *cues, int stream, int tracknum, int64_t ts,
 415                             int64_t cluster_pos, int64_t relative_pos, int64_t duration)
 416 {
 417     mkv_cuepoint *entries = cues->entries;
 418
 419     if (ts < 0)
 420         return 0;
 421
 422     entries = av_realloc_array(entries, cues->num_entries + 1, sizeof(mkv_cuepoint));
 423     if (!entries)
 424         return AVERROR(ENOMEM);
 425     cues->entries = entries;
 426
 427     cues->entries[cues->num_entries].pts           = ts;
 428     cues->entries[cues->num_entries].stream_idx    = stream;
 429     cues->entries[cues->num_entries].tracknum      = tracknum;
 430     cues->entries[cues->num_entries].cluster_pos   = cluster_pos - cues->segment_offset;
 431     cues->entries[cues->num_entries].relative_pos  = relative_pos;
 432     cues->entries[cues->num_entries++].duration    = duration;
 433
 434     return 0;
 435 }
 436
 437 static int64_t mkv_write_cues(AVFormatContext *s, mkv_cues *cues, mkv_track *tracks, int num_tracks)
 438 {
 439     AVIOContext *pb = s->pb;
 440     ebml_master cues_element;
 441     int64_t currentpos;
 442     int i, j;
 443
 444     currentpos = avio_tell(pb);
 445     cues_element = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_CUES, 0);
 446
 447     for (i = 0; i < cues->num_entries; i++) {
 448         ebml_master cuepoint, track_positions;
 449         mkv_cuepoint *entry = &cues->entries[i];
 450         uint64_t pts = entry->pts;
 451         int ctp_nb = 0;
 452
 453         // Calculate the number of entries, so we know the element size
 454         for (j = 0; j < num_tracks; j++)
 455             tracks[j].has_cue = 0;
 456         for (j = 0; j < cues->num_entries - i && entry[j].pts == pts; j++) {
 457             int tracknum = entry[j].stream_idx;
 458             av_assert0(tracknum>=0 && tracknum<num_tracks);
 459             if (tracks[tracknum].has_cue && s->streams[tracknum]->codec->codec_type != AVMEDIA_TYPE_SUBTITLE)
 460                 continue;
 461             tracks[tracknum].has_cue = 1;
 462             ctp_nb ++;
 463         }
 464
 465         cuepoint = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_POINTENTRY, MAX_CUEPOINT_SIZE(ctp_nb));
 466         put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_CUETIME, pts);
 467
 468         // put all the entries from different tracks that have the exact same
 469         // timestamp into the same CuePoint
 470         for (j = 0; j < num_tracks; j++)
 471             tracks[j].has_cue = 0;
 472         for (j = 0; j < cues->num_entries - i && entry[j].pts == pts; j++) {
 473             int tracknum = entry[j].stream_idx;
 474             av_assert0(tracknum>=0 && tracknum<num_tracks);
 475             if (tracks[tracknum].has_cue && s->streams[tracknum]->codec->codec_type != AVMEDIA_TYPE_SUBTITLE)
 476                 continue;
 477             tracks[tracknum].has_cue = 1;
 478             track_positions = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_CUETRACKPOSITION, MAX_CUETRACKPOS_SIZE);
 479             put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_CUETRACK           , entry[j].tracknum   );
 480             put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_CUECLUSTERPOSITION , entry[j].cluster_pos);
 481             put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_CUERELATIVEPOSITION, entry[j].relative_pos);
 482             if (entry[j].duration != -1)
 483                 put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_CUEDURATION    , entry[j].duration);
 484             end_ebml_master(pb, track_positions);
 485         }
 486         i += j - 1;
 487         end_ebml_master(pb, cuepoint);
 488     }
 489     end_ebml_master(pb, cues_element);
 490
 491     return currentpos;
 492 }
 493
 494 static int put_xiph_codecpriv(AVFormatContext *s, AVIOContext *pb, AVCodecContext *codec)
 495 {
 496     const uint8_t *header_start[3];
 497     int header_len[3];
 498     int first_header_size;
 499     int j;
 500
 501     if (codec->codec_id == AV_CODEC_ID_VORBIS)
 502         first_header_size = 30;
 503     else
 504         first_header_size = 42;
 505
 506     if (avpriv_split_xiph_headers(codec->extradata, codec->extradata_size,
 507                               first_header_size, header_start, header_len) < 0) {
 508         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Extradata corrupt.\n");
 509         return -1;
 510     }
 511
 512     avio_w8(pb, 2);                    // number packets - 1
 513     for (j = 0; j < 2; j++) {
 514         put_xiph_size(pb, header_len[j]);
 515     }
 516     for (j = 0; j < 3; j++)
 517         avio_write(pb, header_start[j], header_len[j]);
 518
 519     return 0;
 520 }
 521
 522 static int put_wv_codecpriv(AVIOContext *pb, AVCodecContext *codec)
 523 {
 524     if (codec->extradata && codec->extradata_size == 2)
 525         avio_write(pb, codec->extradata, 2);
 526     else
 527         avio_wl16(pb, 0x403); // fallback to the version mentioned in matroska specs
 528     return 0;
 529 }
 530
 531 static int put_flac_codecpriv(AVFormatContext *s,
 532                               AVIOContext *pb, AVCodecContext *codec)
 533 {
 534     int write_comment = (codec->channel_layout &&
 535                          !(codec->channel_layout & ~0x3ffffULL) &&
 536                          !ff_flac_is_native_layout(codec->channel_layout));
 537     int ret = ff_flac_write_header(pb, codec->extradata, codec->extradata_size,
 538                                    !write_comment);
 539
 540     if (ret < 0)
 541         return ret;
 542
 543     if (write_comment) {
 544         const char *vendor = (s->flags & AVFMT_FLAG_BITEXACT) ?
 545                              "Lavf" : LIBAVFORMAT_IDENT;
 546         AVDictionary *dict = NULL;
 547         uint8_t buf[32], *data, *p;
 548         int len;
 549
 550         snprintf(buf, sizeof(buf), "0x%"PRIx64, codec->channel_layout);
 551         av_dict_set(&dict, "WAVEFORMATEXTENSIBLE_CHANNEL_MASK", buf, 0);
 552
 553         len = ff_vorbiscomment_length(dict, vendor);
 554         data = av_malloc(len + 4);
 555         if (!data) {
 556             av_dict_free(&dict);
 557             return AVERROR(ENOMEM);
 558         }
 559
 560         data[0] = 0x84;
 561         AV_WB24(data + 1, len);
 562
 563         p = data + 4;
 564         ff_vorbiscomment_write(&p, &dict, vendor);
 565
 566         avio_write(pb, data, len + 4);
 567
 568         av_freep(&data);
 569         av_dict_free(&dict);
 570     }
 571
 572     return 0;
 573 }
 574
 575 static int get_aac_sample_rates(AVFormatContext *s, AVCodecContext *codec,
 576                                 int *sample_rate, int *output_sample_rate)
 577 {
 578     MPEG4AudioConfig mp4ac;
 579
 580     if (avpriv_mpeg4audio_get_config(&mp4ac, codec->extradata,
 581                                      codec->extradata_size * 8, 1) < 0) {
 582         av_log(s, AV_LOG_ERROR,
 583                "Error parsing AAC extradata, unable to determine samplerate.\n");
 584         return AVERROR(EINVAL);
 585     }
 586
 587     *sample_rate        = mp4ac.sample_rate;
 588     *output_sample_rate = mp4ac.ext_sample_rate;
 589     return 0;
 590 }
 591
 592 static int mkv_write_native_codecprivate(AVFormatContext *s,
 593                                          AVCodecContext *codec,
 594                                          AVIOContext *dyn_cp)
 595 {
 596     switch (codec->codec_id) {
 597     case AV_CODEC_ID_VORBIS:
 598     case AV_CODEC_ID_THEORA:
 599         return put_xiph_codecpriv(s, dyn_cp, codec);
 600     case AV_CODEC_ID_FLAC:
 601         return put_flac_codecpriv(s, dyn_cp, codec);
 602     case AV_CODEC_ID_WAVPACK:
 603         return put_wv_codecpriv(dyn_cp, codec);
 604     case AV_CODEC_ID_H264:
 605         return ff_isom_write_avcc(dyn_cp, codec->extradata,
 606                                   codec->extradata_size);
 607     case AV_CODEC_ID_HEVC:
 608         return ff_isom_write_hvcc(dyn_cp, codec->extradata,
 609                                   codec->extradata_size, 0);
 610     case AV_CODEC_ID_ALAC:
 611         if (codec->extradata_size < 36) {
 612             av_log(s, AV_LOG_ERROR,
 613                    "Invalid extradata found, ALAC expects a 36-byte "
 614                    "QuickTime atom.");
 615             return AVERROR_INVALIDDATA;
 616         } else
 617             avio_write(dyn_cp, codec->extradata + 12,
 618                        codec->extradata_size - 12);
 619         break;
 620     default:
 621         if (codec->codec_id == AV_CODEC_ID_PRORES &&
 622             ff_codec_get_id(ff_codec_movvideo_tags, codec->codec_tag) == AV_CODEC_ID_PRORES) {
 623             avio_wl32(dyn_cp, codec->codec_tag);
 624         } else if (codec->extradata_size && codec->codec_id != AV_CODEC_ID_TTA)
 625             avio_write(dyn_cp, codec->extradata, codec->extradata_size);
 626     }
 627
 628     return 0;
 629 }
 630
 631 static int mkv_write_codecprivate(AVFormatContext *s, AVIOContext *pb,
 632                                   AVCodecContext *codec, int native_id,
 633                                   int qt_id)
 634 {
 635     AVIOContext *dyn_cp;
 636     uint8_t *codecpriv;
 637     int ret, codecpriv_size;
 638
 639     ret = avio_open_dyn_buf(&dyn_cp);
 640     if (ret < 0)
 641         return ret;
 642
 643     if (native_id) {
 644         ret = mkv_write_native_codecprivate(s, codec, dyn_cp);
 645     } else if (codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO) {
 646         if (qt_id) {
 647             if (!codec->codec_tag)
 648                 codec->codec_tag = ff_codec_get_tag(ff_codec_movvideo_tags,
 649                                                     codec->codec_id);
 650             if (codec->extradata_size) {
 651                 if (   ff_codec_get_id(ff_codec_movvideo_tags, codec->codec_tag) == codec->codec_id
 652                     && ff_codec_get_id(ff_codec_movvideo_tags, AV_RL32(codec->extradata + 4)) != codec->codec_id
 653                 ) {
 654                     int i;
 655                     avio_wb32(dyn_cp, 0x5a + codec->extradata_size);
 656                     avio_wl32(dyn_cp, codec->codec_tag);
 657                     for(i = 0; i < 0x5a - 8; i++)
 658                         avio_w8(dyn_cp, 0);
 659                 }
 660                 avio_write(dyn_cp, codec->extradata, codec->extradata_size);
 661             }
 662         } else {
 663             if (!ff_codec_get_tag(ff_codec_bmp_tags, codec->codec_id))
 664                 av_log(s, AV_LOG_WARNING, "codec %s is not supported by this format\n",
 665                        avcodec_get_name(codec->codec_id));
 666
 667             if (!codec->codec_tag)
 668                 codec->codec_tag = ff_codec_get_tag(ff_codec_bmp_tags,
 669                                                     codec->codec_id);
 670             if (!codec->codec_tag && codec->codec_id != AV_CODEC_ID_RAWVIDEO) {
 671                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "No bmp codec tag found for codec %s\n",
 672                        avcodec_get_name(codec->codec_id));
 673                 ret = AVERROR(EINVAL);
 674             }
 675
 676             ff_put_bmp_header(dyn_cp, codec, ff_codec_bmp_tags, 0, 0);
 677         }
 678     } else if (codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO) {
 679         unsigned int tag;
 680         tag = ff_codec_get_tag(ff_codec_wav_tags, codec->codec_id);
 681         if (!tag) {
 682             av_log(s, AV_LOG_ERROR, "No wav codec tag found for codec %s\n",
 683                    avcodec_get_name(codec->codec_id));
 684             ret = AVERROR(EINVAL);
 685         }
 686         if (!codec->codec_tag)
 687             codec->codec_tag = tag;
 688
 689         ff_put_wav_header(dyn_cp, codec, FF_PUT_WAV_HEADER_FORCE_WAVEFORMATEX);
 690     }
 691
 692     codecpriv_size = avio_close_dyn_buf(dyn_cp, &codecpriv);
 693     if (codecpriv_size)
 694         put_ebml_binary(pb, MATROSKA_ID_CODECPRIVATE, codecpriv,
 695                         codecpriv_size);
 696     av_free(codecpriv);
 697     return ret;
 698 }
 699
 700
 701 static int mkv_write_stereo_mode(AVFormatContext *s, AVIOContext *pb,
 702                                  AVStream *st, int mode, int *h_width, int *h_height)
 703 {
 704     int i;
 705     int ret = 0;
 706     AVDictionaryEntry *tag;
 707     MatroskaVideoStereoModeType format = MATROSKA_VIDEO_STEREOMODE_TYPE_NB;
 708
 709     *h_width = 1;
 710     *h_height = 1;
 711     // convert metadata into proper side data and add it to the stream
 712     if ((tag = av_dict_get(st->metadata, "stereo_mode", NULL, 0)) ||
 713         (tag = av_dict_get( s->metadata, "stereo_mode", NULL, 0))) {
 714         int stereo_mode = atoi(tag->value);
 715
 716         for (i=0; i<MATROSKA_VIDEO_STEREOMODE_TYPE_NB; i++)
 717             if (!strcmp(tag->value, ff_matroska_video_stereo_mode[i])){
 718                 stereo_mode = i;
 719                 break;
 720             }
 721
 722         if (stereo_mode < MATROSKA_VIDEO_STEREOMODE_TYPE_NB &&
 723             stereo_mode != 10 && stereo_mode != 12) {
 724             int ret = ff_mkv_stereo3d_conv(st, stereo_mode);
 725             if (ret < 0)
 726                 return ret;
 727         }
 728     }
 729
 730     // iterate to find the stereo3d side data
 731     for (i = 0; i < st->nb_side_data; i++) {
 732         AVPacketSideData sd = st->side_data[i];
 733         if (sd.type == AV_PKT_DATA_STEREO3D) {
 734             AVStereo3D *stereo = (AVStereo3D *)sd.data;
 735
 736             switch (stereo->type) {
 737             case AV_STEREO3D_2D:
 738                 format = MATROSKA_VIDEO_STEREOMODE_TYPE_MONO;
 739                 break;
 740             case AV_STEREO3D_SIDEBYSIDE:
 741                 format = (stereo->flags & AV_STEREO3D_FLAG_INVERT)
 742                     ? MATROSKA_VIDEO_STEREOMODE_TYPE_RIGHT_LEFT
 743                     : MATROSKA_VIDEO_STEREOMODE_TYPE_LEFT_RIGHT;
 744                 *h_width = 2;
 745                 break;
 746             case AV_STEREO3D_TOPBOTTOM:
 747                 format = MATROSKA_VIDEO_STEREOMODE_TYPE_TOP_BOTTOM;
 748                 if (stereo->flags & AV_STEREO3D_FLAG_INVERT)
 749                     format--;
 750                 *h_height = 2;
 751                 break;
 752             case AV_STEREO3D_CHECKERBOARD:
 753                 format = MATROSKA_VIDEO_STEREOMODE_TYPE_CHECKERBOARD_LR;
 754                 if (stereo->flags & AV_STEREO3D_FLAG_INVERT)
 755                     format--;
 756                 break;
 757             case AV_STEREO3D_LINES:
 758                 format = MATROSKA_VIDEO_STEREOMODE_TYPE_ROW_INTERLEAVED_LR;
 759                 if (stereo->flags & AV_STEREO3D_FLAG_INVERT)
 760                     format--;
 761                 *h_height = 2;
 762                 break;
 763             case AV_STEREO3D_COLUMNS:
 764                 format = MATROSKA_VIDEO_STEREOMODE_TYPE_COL_INTERLEAVED_LR;
 765                 if (stereo->flags & AV_STEREO3D_FLAG_INVERT)
 766                     format--;
 767                 *h_width = 2;
 768                 break;
 769             case AV_STEREO3D_FRAMESEQUENCE:
 770                 format = MATROSKA_VIDEO_STEREOMODE_TYPE_BOTH_EYES_BLOCK_LR;
 771                 if (stereo->flags & AV_STEREO3D_FLAG_INVERT)
 772                     format++;
 773                 break;
 774             }
 775             break;
 776         }
 777     }
 778
 779     if (format == MATROSKA_VIDEO_STEREOMODE_TYPE_NB)
 780         return ret;
 781
 782     // if webm, do not write unsupported modes
 783     if ((mode == MODE_WEBM &&
 784         format > MATROSKA_VIDEO_STEREOMODE_TYPE_TOP_BOTTOM &&
 785         format != MATROSKA_VIDEO_STEREOMODE_TYPE_RIGHT_LEFT)
 786         || format >= MATROSKA_VIDEO_STEREOMODE_TYPE_NB) {
 787         av_log(s, AV_LOG_ERROR,
 788                "The specified stereo mode is not valid.\n");
 789         format = MATROSKA_VIDEO_STEREOMODE_TYPE_NB;
 790         return AVERROR(EINVAL);
 791     }
 792
 793     // write StereoMode if format is valid
 794     put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_VIDEOSTEREOMODE, format);
 795
 796     return ret;
 797 }
 798
 799 static int mkv_write_track(AVFormatContext *s, MatroskaMuxContext *mkv,
 800                            int i, AVIOContext *pb, int default_stream_exists)
 801 {
 802     AVStream *st = s->streams[i];
 803     AVCodecContext *codec = st->codec;
 804     ebml_master subinfo, track;
 805     int native_id = 0;
 806     int qt_id = 0;
 807     int bit_depth = av_get_bits_per_sample(codec->codec_id);
 808     int sample_rate = codec->sample_rate;
 809     int output_sample_rate = 0;
 810     int display_width_div = 1;
 811     int display_height_div = 1;
 812     int j, ret;
 813     AVDictionaryEntry *tag;
 814
 815     // ms precision is the de-facto standard timescale for mkv files
 816     avpriv_set_pts_info(st, 64, 1, 1000);
 817
 818     if (codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_ATTACHMENT) {
 819         mkv->have_attachments = 1;
 820         return 0;
 821     }
 822
 823     if (!bit_depth && codec->codec_id != AV_CODEC_ID_ADPCM_G726)
 824         bit_depth = av_get_bytes_per_sample(codec->sample_fmt) << 3;
 825     if (!bit_depth)
 826         bit_depth = codec->bits_per_coded_sample;
 827
 828     if (codec->codec_id == AV_CODEC_ID_AAC) {
 829         ret = get_aac_sample_rates(s, codec, &sample_rate, &output_sample_rate);
 830         if (ret < 0)
 831             return ret;
 832     }
 833
 834     track = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_TRACKENTRY, 0);
 835     put_ebml_uint (pb, MATROSKA_ID_TRACKNUMBER,
 836                    mkv->is_dash ? mkv->dash_track_number : i + 1);
 837     put_ebml_uint (pb, MATROSKA_ID_TRACKUID,
 838                    mkv->is_dash ? mkv->dash_track_number : i + 1);
 839     put_ebml_uint (pb, MATROSKA_ID_TRACKFLAGLACING , 0);    // no lacing (yet)
 840
 841     if ((tag = av_dict_get(st->metadata, "title", NULL, 0)))
 842         put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_TRACKNAME, tag->value);
 843     tag = av_dict_get(st->metadata, "language", NULL, 0);
 844     if (mkv->mode != MODE_WEBM || codec->codec_id != AV_CODEC_ID_WEBVTT) {
 845         put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_TRACKLANGUAGE, tag && tag->value ? tag->value:"und");
 846     } else if (tag && tag->value) {
 847         put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_TRACKLANGUAGE, tag->value);
 848     }
 849
 850     // The default value for TRACKFLAGDEFAULT is 1, so add element
 851     // if we need to clear it.
 852     if (default_stream_exists && !(st->disposition & AV_DISPOSITION_DEFAULT))
 853         put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_TRACKFLAGDEFAULT, !!(st->disposition & AV_DISPOSITION_DEFAULT));
 854
 855     if (st->disposition & AV_DISPOSITION_FORCED)
 856         put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_TRACKFLAGFORCED, 1);
 857
 858     if (mkv->mode == MODE_WEBM && codec->codec_id == AV_CODEC_ID_WEBVTT) {
 859         const char *codec_id;
 860         if (st->disposition & AV_DISPOSITION_CAPTIONS) {
 861             codec_id = "D_WEBVTT/CAPTIONS";
 862             native_id = MATROSKA_TRACK_TYPE_SUBTITLE;
 863         } else if (st->disposition & AV_DISPOSITION_DESCRIPTIONS) {
 864             codec_id = "D_WEBVTT/DESCRIPTIONS";
 865             native_id = MATROSKA_TRACK_TYPE_METADATA;
 866         } else if (st->disposition & AV_DISPOSITION_METADATA) {
 867             codec_id = "D_WEBVTT/METADATA";
 868             native_id = MATROSKA_TRACK_TYPE_METADATA;
 869         } else {
 870             codec_id = "D_WEBVTT/SUBTITLES";
 871             native_id = MATROSKA_TRACK_TYPE_SUBTITLE;
 872         }
 873         put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_CODECID, codec_id);
 874     } else {
 875         // look for a codec ID string specific to mkv to use,
 876         // if none are found, use AVI codes
 877         for (j = 0; ff_mkv_codec_tags[j].id != AV_CODEC_ID_NONE; j++) {
 878             if (ff_mkv_codec_tags[j].id == codec->codec_id) {
 879                 put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_CODECID, ff_mkv_codec_tags[j].str);
 880                 native_id = 1;
 881                 break;
 882             }
 883         }
 884         if (codec->codec_id == AV_CODEC_ID_RAWVIDEO && !codec->codec_tag) {
 885             if (mkv->allow_raw_vfw) {
 886                 native_id = 0;
 887             } else {
 888                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Raw RGB is not supported Natively in Matroska, you can use AVI or NUT or\n"
 889                                         "If you would like to store it anyway using VFW mode, enable allow_raw_vfw (-allow_raw_vfw 1)\n");
 890                 return AVERROR(EINVAL);
 891             }
 892         }
 893     }
 894
 895     if (codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO && codec->initial_padding && codec->codec_id == AV_CODEC_ID_OPUS) {
 896 //         mkv->tracks[i].ts_offset = av_rescale_q(codec->initial_padding,
 897 //                                                 (AVRational){ 1, codec->sample_rate },
 898 //                                                 st->time_base);
 899
 900         put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_CODECDELAY,
 901                       av_rescale_q(codec->initial_padding,
 902                                    (AVRational){ 1, codec->sample_rate },
 903                                    (AVRational){ 1, 1000000000 }));
 904     }
 905     if (codec->codec_id == AV_CODEC_ID_OPUS) {
 906         put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_SEEKPREROLL, OPUS_SEEK_PREROLL);
 907     }
 908
 909     if (mkv->mode == MODE_WEBM && !(codec->codec_id == AV_CODEC_ID_VP8 ||
 910                                     codec->codec_id == AV_CODEC_ID_VP9 ||
 911                                     codec->codec_id == AV_CODEC_ID_OPUS ||
 912                                     codec->codec_id == AV_CODEC_ID_VORBIS ||
 913                                     codec->codec_id == AV_CODEC_ID_WEBVTT)) {
 914         av_log(s, AV_LOG_ERROR,
 915                "Only VP8 or VP9 video and Vorbis or Opus audio and WebVTT subtitles are supported for WebM.\n");
 916         return AVERROR(EINVAL);
 917     }
 918
 919     switch (codec->codec_type) {
 920     case AVMEDIA_TYPE_VIDEO:
 921         put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_TRACKTYPE, MATROSKA_TRACK_TYPE_VIDEO);
 922
 923         if(   st->avg_frame_rate.num > 0 && st->avg_frame_rate.den > 0
 924            && 1.0/av_q2d(st->avg_frame_rate) > av_q2d(codec->time_base))
 925             put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_TRACKDEFAULTDURATION, 1E9 / av_q2d(st->avg_frame_rate));
 926         else
 927             put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_TRACKDEFAULTDURATION, av_q2d(codec->time_base)*1E9);
 928
 929         if (!native_id &&
 930             ff_codec_get_tag(ff_codec_movvideo_tags, codec->codec_id) &&
 931             ((!ff_codec_get_tag(ff_codec_bmp_tags,   codec->codec_id) && codec->codec_id != AV_CODEC_ID_RAWVIDEO) ||
 932              codec->codec_id == AV_CODEC_ID_SVQ1 ||
 933              codec->codec_id == AV_CODEC_ID_SVQ3 ||
 934              codec->codec_id == AV_CODEC_ID_CINEPAK))
 935             qt_id = 1;
 936
 937         if (qt_id)
 938             put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_CODECID, "V_QUICKTIME");
 939         else if (!native_id) {
 940             // if there is no mkv-specific codec ID, use VFW mode
 941             put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_CODECID, "V_MS/VFW/FOURCC");
 942             mkv->tracks[i].write_dts = 1;
 943         }
 944
 945         subinfo = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_TRACKVIDEO, 0);
 946         // XXX: interlace flag?
 947         put_ebml_uint (pb, MATROSKA_ID_VIDEOPIXELWIDTH , codec->width);
 948         put_ebml_uint (pb, MATROSKA_ID_VIDEOPIXELHEIGHT, codec->height);
 949
 950         // check both side data and metadata for stereo information,
 951         // write the result to the bitstream if any is found
 952         ret = mkv_write_stereo_mode(s, pb, st, mkv->mode,
 953                                     &display_width_div,
 954                                     &display_height_div);
 955         if (ret < 0)
 956             return ret;
 957
 958         if (((tag = av_dict_get(st->metadata, "alpha_mode", NULL, 0)) && atoi(tag->value)) ||
 959             ((tag = av_dict_get( s->metadata, "alpha_mode", NULL, 0)) && atoi(tag->value)) ||
 960             (codec->pix_fmt == AV_PIX_FMT_YUVA420P)) {
 961             put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_VIDEOALPHAMODE, 1);
 962         }
 963
 964         // write DisplayWidth and DisplayHeight, they contain the size of
 965         // a single source view and/or the display aspect ratio
 966         if (st->sample_aspect_ratio.num) {
 967             int64_t d_width = av_rescale(codec->width, st->sample_aspect_ratio.num, st->sample_aspect_ratio.den);
 968             if (d_width > INT_MAX) {
 969                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Overflow in display width\n");
 970                 return AVERROR(EINVAL);
 971             }
 972             put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_VIDEODISPLAYWIDTH , d_width / display_width_div);
 973             put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_VIDEODISPLAYHEIGHT, codec->height / display_height_div);
 974         } else if (display_width_div != 1 || display_height_div != 1) {
 975             put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_VIDEODISPLAYWIDTH , codec->width / display_width_div);
 976             put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_VIDEODISPLAYHEIGHT, codec->height / display_height_div);
 977         }
 978
 979         if (codec->codec_id == AV_CODEC_ID_RAWVIDEO) {
 980             uint32_t color_space = av_le2ne32(codec->codec_tag);
 981             put_ebml_binary(pb, MATROSKA_ID_VIDEOCOLORSPACE, &color_space, sizeof(color_space));
 982         }
 983
 984         end_ebml_master(pb, subinfo);
 985         break;
 986
 987     case AVMEDIA_TYPE_AUDIO:
 988         put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_TRACKTYPE, MATROSKA_TRACK_TYPE_AUDIO);
 989
 990         if (!native_id)
 991             // no mkv-specific ID, use ACM mode
 992             put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_CODECID, "A_MS/ACM");
 993
 994         subinfo = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_TRACKAUDIO, 0);
 995         put_ebml_uint  (pb, MATROSKA_ID_AUDIOCHANNELS    , codec->channels);
 996         put_ebml_float (pb, MATROSKA_ID_AUDIOSAMPLINGFREQ, sample_rate);
 997         if (output_sample_rate)
 998             put_ebml_float(pb, MATROSKA_ID_AUDIOOUTSAMPLINGFREQ, output_sample_rate);
 999         if (bit_depth)
1000             put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_AUDIOBITDEPTH, bit_depth);
1001         end_ebml_master(pb, subinfo);
1002         break;
1003
1004     case AVMEDIA_TYPE_SUBTITLE:
1005         if (!native_id) {
1006             av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Subtitle codec %d is not supported.\n", codec->codec_id);
1007             return AVERROR(ENOSYS);
1008         }
1009
1010         if (mkv->mode != MODE_WEBM || codec->codec_id != AV_CODEC_ID_WEBVTT)
1011             native_id = MATROSKA_TRACK_TYPE_SUBTITLE;
1012
1013         put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_TRACKTYPE, native_id);
1014         break;
1015     default:
1016         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Only audio, video, and subtitles are supported for Matroska.\n");
1017         return AVERROR(EINVAL);
1018     }
1019
1020     if (mkv->mode != MODE_WEBM || codec->codec_id != AV_CODEC_ID_WEBVTT) {
1021         ret = mkv_write_codecprivate(s, pb, codec, native_id, qt_id);
1022         if (ret < 0)
1023             return ret;
1024     }
1025
1026     end_ebml_master(pb, track);
1027
1028     return 0;
1029 }
1030
1031 static int mkv_write_tracks(AVFormatContext *s)
1032 {
1033     MatroskaMuxContext *mkv = s->priv_data;
1034     AVIOContext *pb = s->pb;
1035     ebml_master tracks;
1036     int i, ret, default_stream_exists = 0;
1037
1038     ret = mkv_add_seekhead_entry(mkv->main_seekhead, MATROSKA_ID_TRACKS, avio_tell(pb));
1039     if (ret < 0)
1040         return ret;
1041
1042     tracks = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_TRACKS, 0);
1043     for (i = 0; i < s->nb_streams; i++) {
1044         AVStream *st = s->streams[i];
1045         default_stream_exists |= st->disposition & AV_DISPOSITION_DEFAULT;
1046     }
1047     for (i = 0; i < s->nb_streams; i++) {
1048         ret = mkv_write_track(s, mkv, i, pb, default_stream_exists);
1049         if (ret < 0)
1050             return ret;
1051     }
1052     end_ebml_master(pb, tracks);
1053     return 0;
1054 }
1055
1056 static int mkv_write_chapters(AVFormatContext *s)
1057 {
1058     MatroskaMuxContext *mkv = s->priv_data;
1059     AVIOContext *pb = s->pb;
1060     ebml_master chapters, editionentry;
1061     AVRational scale = {1, 1E9};
1062     int i, ret;
1063
1064     if (!s->nb_chapters || mkv->wrote_chapters)
1065         return 0;
1066
1067     ret = mkv_add_seekhead_entry(mkv->main_seekhead, MATROSKA_ID_CHAPTERS, avio_tell(pb));
1068     if (ret < 0) return ret;
1069
1070     chapters     = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_CHAPTERS    , 0);
1071     editionentry = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_EDITIONENTRY, 0);
1072     put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_EDITIONFLAGDEFAULT, 1);
1073     put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_EDITIONFLAGHIDDEN , 0);
1074     for (i = 0; i < s->nb_chapters; i++) {
1075         ebml_master chapteratom, chapterdisplay;
1076         AVChapter *c     = s->chapters[i];
1077         int64_t chapterstart = av_rescale_q(c->start, c->time_base, scale);
1078         int64_t chapterend   = av_rescale_q(c->end,   c->time_base, scale);
1079         AVDictionaryEntry *t = NULL;
1080         if (chapterstart < 0 || chapterstart > chapterend)
1081             return AVERROR_INVALIDDATA;
1082
1083         chapteratom = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_CHAPTERATOM, 0);
1084         put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_CHAPTERUID, c->id + mkv->chapter_id_offset);
1085         put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_CHAPTERTIMESTART, chapterstart);
1086         put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_CHAPTERTIMEEND, chapterend);
1087         put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_CHAPTERFLAGHIDDEN , 0);
1088         put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_CHAPTERFLAGENABLED, 1);
1089         if ((t = av_dict_get(c->metadata, "title", NULL, 0))) {
1090             chapterdisplay = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_CHAPTERDISPLAY, 0);
1091             put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_CHAPSTRING, t->value);
1092             put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_CHAPLANG  , "und");
1093             end_ebml_master(pb, chapterdisplay);
1094         }
1095         end_ebml_master(pb, chapteratom);
1096     }
1097     end_ebml_master(pb, editionentry);
1098     end_ebml_master(pb, chapters);
1099
1100     mkv->wrote_chapters = 1;
1101     return 0;
1102 }
1103
1104 static int mkv_write_simpletag(AVIOContext *pb, AVDictionaryEntry *t)
1105 {
1106     uint8_t *key = av_strdup(t->key);
1107     uint8_t *p   = key;
1108     const uint8_t *lang = NULL;
1109     ebml_master tag;
1110
1111     if (!key)
1112         return AVERROR(ENOMEM);
1113
1114     if ((p = strrchr(p, '-')) &&
1115         (lang = av_convert_lang_to(p + 1, AV_LANG_ISO639_2_BIBL)))
1116         *p = 0;
1117
1118     p = key;
1119     while (*p) {
1120         if (*p == ' ')
1121             *p = '_';
1122         else if (*p >= 'a' && *p <= 'z')
1123             *p -= 'a' - 'A';
1124         p++;
1125     }
1126
1127     tag = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_SIMPLETAG, 0);
1128     put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_TAGNAME, key);
1129     if (lang)
1130         put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_TAGLANG, lang);
1131     put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_TAGSTRING, t->value);
1132     end_ebml_master(pb, tag);
1133
1134     av_freep(&key);
1135     return 0;
1136 }
1137
1138 static int mkv_write_tag(AVFormatContext *s, AVDictionary *m, unsigned int elementid,
1139                          unsigned int uid, ebml_master *tags)
1140 {
1141     MatroskaMuxContext *mkv = s->priv_data;
1142     ebml_master tag, targets;
1143     AVDictionaryEntry *t = NULL;
1144     int ret;
1145
1146     if (!tags->pos) {
1147         ret = mkv_add_seekhead_entry(mkv->main_seekhead, MATROSKA_ID_TAGS, avio_tell(s->pb));
1148         if (ret < 0) return ret;
1149
1150         *tags = start_ebml_master(s->pb, MATROSKA_ID_TAGS, 0);
1151     }
1152
1153     tag     = start_ebml_master(s->pb, MATROSKA_ID_TAG,        0);
1154     targets = start_ebml_master(s->pb, MATROSKA_ID_TAGTARGETS, 0);
1155     if (elementid)
1156         put_ebml_uint(s->pb, elementid, uid);
1157     end_ebml_master(s->pb, targets);
1158
1159     while ((t = av_dict_get(m, "", t, AV_DICT_IGNORE_SUFFIX))) {
1160         if (av_strcasecmp(t->key, "title") &&
1161             av_strcasecmp(t->key, "stereo_mode") &&
1162             av_strcasecmp(t->key, "encoding_tool")) {
1163             ret = mkv_write_simpletag(s->pb, t);
1164             if (ret < 0)
1165                 return ret;
1166         }
1167     }
1168
1169     end_ebml_master(s->pb, tag);
1170     return 0;
1171 }
1172
1173 static int mkv_check_tag(AVDictionary *m)
1174 {
1175     AVDictionaryEntry *t = NULL;
1176
1177     while ((t = av_dict_get(m, "", t, AV_DICT_IGNORE_SUFFIX)))
1178         if (av_strcasecmp(t->key, "title") && av_strcasecmp(t->key, "stereo_mode"))
1179             return 1;
1180
1181     return 0;
1182 }
1183
1184 static int mkv_write_tags(AVFormatContext *s)
1185 {
1186     MatroskaMuxContext *mkv = s->priv_data;
1187     ebml_master tags = {0};
1188     int i, ret;
1189
1190     ff_metadata_conv_ctx(s, ff_mkv_metadata_conv, NULL);
1191
1192     if (mkv_check_tag(s->metadata)) {
1193         ret = mkv_write_tag(s, s->metadata, 0, 0, &tags);
1194         if (ret < 0) return ret;
1195     }
1196
1197     for (i = 0; i < s->nb_streams; i++) {
1198         AVStream *st = s->streams[i];
1199
1200         if (!mkv_check_tag(st->metadata))
1201             continue;
1202
1203         ret = mkv_write_tag(s, st->metadata, MATROSKA_ID_TAGTARGETS_TRACKUID, i + 1, &tags);
1204         if (ret < 0) return ret;
1205     }
1206
1207     for (i = 0; i < s->nb_chapters; i++) {
1208         AVChapter *ch = s->chapters[i];
1209
1210         if (!mkv_check_tag(ch->metadata))
1211             continue;
1212
1213         ret = mkv_write_tag(s, ch->metadata, MATROSKA_ID_TAGTARGETS_CHAPTERUID, ch->id + mkv->chapter_id_offset, &tags);
1214         if (ret < 0) return ret;
1215     }
1216
1217     if (tags.pos)
1218         end_ebml_master(s->pb, tags);
1219     return 0;
1220 }
1221
1222 static int mkv_write_attachments(AVFormatContext *s)
1223 {
1224     MatroskaMuxContext *mkv = s->priv_data;
1225     AVIOContext *pb = s->pb;
1226     ebml_master attachments;
1227     AVLFG c;
1228     int i, ret;
1229
1230     if (!mkv->have_attachments)
1231         return 0;
1232
1233     av_lfg_init(&c, av_get_random_seed());
1234
1235     ret = mkv_add_seekhead_entry(mkv->main_seekhead, MATROSKA_ID_ATTACHMENTS, avio_tell(pb));
1236     if (ret < 0) return ret;
1237
1238     attachments = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_ATTACHMENTS, 0);
1239
1240     for (i = 0; i < s->nb_streams; i++) {
1241         AVStream *st = s->streams[i];
1242         ebml_master attached_file;
1243         AVDictionaryEntry *t;
1244         const char *mimetype = NULL;
1245         uint64_t fileuid;
1246
1247         if (st->codec->codec_type != AVMEDIA_TYPE_ATTACHMENT)
1248             continue;
1249
1250         attached_file = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_ATTACHEDFILE, 0);
1251
1252         if (t = av_dict_get(st->metadata, "title", NULL, 0))
1253             put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_FILEDESC, t->value);
1254         if (!(t = av_dict_get(st->metadata, "filename", NULL, 0))) {
1255             av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Attachment stream %d has no filename tag.\n", i);
1256             return AVERROR(EINVAL);
1257         }
1258         put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_FILENAME, t->value);
1259         if (t = av_dict_get(st->metadata, "mimetype", NULL, 0))
1260             mimetype = t->value;
1261         else if (st->codec->codec_id != AV_CODEC_ID_NONE ) {
1262             int i;
1263             for (i = 0; ff_mkv_mime_tags[i].id != AV_CODEC_ID_NONE; i++)
1264                 if (ff_mkv_mime_tags[i].id == st->codec->codec_id) {
1265                     mimetype = ff_mkv_mime_tags[i].str;
1266                     break;
1267                 }
1268         }
1269         if (!mimetype) {
1270             av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Attachment stream %d has no mimetype tag and "
1271                                     "it cannot be deduced from the codec id.\n", i);
1272             return AVERROR(EINVAL);
1273         }
1274
1275         if (s->flags & AVFMT_FLAG_BITEXACT) {
1276             struct AVSHA *sha = av_sha_alloc();
1277             uint8_t digest[20];
1278             if (!sha)
1279                 return AVERROR(ENOMEM);
1280             av_sha_init(sha, 160);
1281             av_sha_update(sha, st->codec->extradata, st->codec->extradata_size);
1282             av_sha_final(sha, digest);
1283             av_free(sha);
1284             fileuid = AV_RL64(digest);
1285         } else {
1286             fileuid = av_lfg_get(&c);
1287         }
1288         av_log(s, AV_LOG_VERBOSE, "Using %.16"PRIx64" for attachment %d\n",
1289                fileuid, i);
1290
1291         put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_FILEMIMETYPE, mimetype);
1292         put_ebml_binary(pb, MATROSKA_ID_FILEDATA, st->codec->extradata, st->codec->extradata_size);
1293         put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_FILEUID, fileuid);
1294         end_ebml_master(pb, attached_file);
1295     }
1296     end_ebml_master(pb, attachments);
1297
1298     return 0;
1299 }
1300
1301 static int mkv_write_header(AVFormatContext *s)
1302 {
1303     MatroskaMuxContext *mkv = s->priv_data;
1304     AVIOContext *pb = s->pb;
1305     ebml_master ebml_header, segment_info;
1306     AVDictionaryEntry *tag;
1307     int ret, i, version = 2;
1308
1309     if (!strcmp(s->oformat->name, "webm"))
1310         mkv->mode = MODE_WEBM;
1311     else
1312         mkv->mode = MODE_MATROSKAv2;
1313
1314     if (s->avoid_negative_ts < 0)
1315         s->avoid_negative_ts = 1;
1316
1317     if (mkv->mode != MODE_WEBM ||
1318         av_dict_get(s->metadata, "stereo_mode", NULL, 0) ||
1319         av_dict_get(s->metadata, "alpha_mode", NULL, 0))
1320         version = 4;
1321
1322     for (i = 0; i < s->nb_streams; i++) {
1323         if (s->streams[i]->codec->codec_id == AV_CODEC_ID_ATRAC3 ||
1324             s->streams[i]->codec->codec_id == AV_CODEC_ID_COOK ||
1325             s->streams[i]->codec->codec_id == AV_CODEC_ID_RA_288 ||
1326             s->streams[i]->codec->codec_id == AV_CODEC_ID_SIPR ||
1327             s->streams[i]->codec->codec_id == AV_CODEC_ID_RV10 ||
1328             s->streams[i]->codec->codec_id == AV_CODEC_ID_RV20) {
1329             av_log(s, AV_LOG_ERROR,
1330                    "The Matroska muxer does not yet support muxing %s\n",
1331                    avcodec_get_name(s->streams[i]->codec->codec_id));
1332             return AVERROR_PATCHWELCOME;
1333         }
1334         if (s->streams[i]->codec->codec_id == AV_CODEC_ID_OPUS ||
1335             av_dict_get(s->streams[i]->metadata, "stereo_mode", NULL, 0) ||
1336             av_dict_get(s->streams[i]->metadata, "alpha_mode", NULL, 0))
1337             version = 4;
1338     }
1339
1340     mkv->tracks = av_mallocz_array(s->nb_streams, sizeof(*mkv->tracks));
1341     if (!mkv->tracks)
1342         return AVERROR(ENOMEM);
1343
1344     ebml_header = start_ebml_master(pb, EBML_ID_HEADER, 0);
1345     put_ebml_uint   (pb, EBML_ID_EBMLVERSION        ,           1);
1346     put_ebml_uint   (pb, EBML_ID_EBMLREADVERSION    ,           1);
1347     put_ebml_uint   (pb, EBML_ID_EBMLMAXIDLENGTH    ,           4);
1348     put_ebml_uint   (pb, EBML_ID_EBMLMAXSIZELENGTH  ,           8);
1349     put_ebml_string (pb, EBML_ID_DOCTYPE            , s->oformat->name);
1350     put_ebml_uint   (pb, EBML_ID_DOCTYPEVERSION     ,     version);
1351     put_ebml_uint   (pb, EBML_ID_DOCTYPEREADVERSION ,           2);
1352     end_ebml_master(pb, ebml_header);
1353
1354     mkv->segment = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_SEGMENT, 0);
1355     mkv->segment_offset = avio_tell(pb);
1356
1357     // we write 2 seek heads - one at the end of the file to point to each
1358     // cluster, and one at the beginning to point to all other level one
1359     // elements (including the seek head at the end of the file), which
1360     // isn't more than 10 elements if we only write one of each other
1361     // currently defined level 1 element
1362     mkv->main_seekhead    = mkv_start_seekhead(pb, mkv->segment_offset, 10);
1363     if (!mkv->main_seekhead)
1364         return AVERROR(ENOMEM);
1365
1366     ret = mkv_add_seekhead_entry(mkv->main_seekhead, MATROSKA_ID_INFO, avio_tell(pb));
1367     if (ret < 0) return ret;
1368
1369     segment_info = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_INFO, 0);
1370     put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_TIMECODESCALE, 1000000);
1371     if ((tag = av_dict_get(s->metadata, "title", NULL, 0)))
1372         put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_TITLE, tag->value);
1373     if (!(s->flags & AVFMT_FLAG_BITEXACT)) {
1374         uint32_t segment_uid[4];
1375         AVLFG lfg;
1376
1377         av_lfg_init(&lfg, av_get_random_seed());
1378
1379         for (i = 0; i < 4; i++)
1380             segment_uid[i] = av_lfg_get(&lfg);
1381
1382         put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_MUXINGAPP, LIBAVFORMAT_IDENT);
1383         if ((tag = av_dict_get(s->metadata, "encoding_tool", NULL, 0)))
1384             put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_WRITINGAPP, tag->value);
1385         else
1386             put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_WRITINGAPP, LIBAVFORMAT_IDENT);
1387         put_ebml_binary(pb, MATROSKA_ID_SEGMENTUID, segment_uid, 16);
1388     } else {
1389         const char *ident = "Lavf";
1390         put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_MUXINGAPP , ident);
1391         put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_WRITINGAPP, ident);
1392     }
1393
1394     if (tag = av_dict_get(s->metadata, "creation_time", NULL, 0)) {
1395         // Adjust time so it's relative to 2001-01-01 and convert to nanoseconds.
1396         int64_t date_utc = (ff_iso8601_to_unix_time(tag->value) - 978307200) * 1000000000;
1397         uint8_t date_utc_buf[8];
1398         AV_WB64(date_utc_buf, date_utc);
1399         put_ebml_binary(pb, MATROSKA_ID_DATEUTC, date_utc_buf, 8);
1400     }
1401
1402     // reserve space for the duration
1403     mkv->duration = 0;
1404     mkv->duration_offset = avio_tell(pb);
1405     put_ebml_void(pb, 11);                  // assumes double-precision float to be written
1406     end_ebml_master(pb, segment_info);
1407
1408     ret = mkv_write_tracks(s);
1409     if (ret < 0)
1410         return ret;
1411
1412     for (i = 0; i < s->nb_chapters; i++)
1413         mkv->chapter_id_offset = FFMAX(mkv->chapter_id_offset, 1LL - s->chapters[i]->id);
1414
1415     if (mkv->mode != MODE_WEBM) {
1416         ret = mkv_write_chapters(s);
1417         if (ret < 0)
1418             return ret;
1419
1420         ret = mkv_write_tags(s);
1421         if (ret < 0)
1422             return ret;
1423
1424         ret = mkv_write_attachments(s);
1425         if (ret < 0)
1426             return ret;
1427     }
1428
1429     if (!s->pb->seekable)
1430         mkv_write_seekhead(pb, mkv->main_seekhead);
1431
1432     mkv->cues = mkv_start_cues(mkv->segment_offset);
1433     if (!mkv->cues)
1434         return AVERROR(ENOMEM);
1435
1436     if (pb->seekable && mkv->reserve_cues_space) {
1437         mkv->cues_pos = avio_tell(pb);
1438         put_ebml_void(pb, mkv->reserve_cues_space);
1439     }
1440
1441     av_init_packet(&mkv->cur_audio_pkt);
1442     mkv->cur_audio_pkt.size = 0;
1443     mkv->cluster_pos = -1;
1444
1445     avio_flush(pb);
1446
1447     // start a new cluster every 5 MB or 5 sec, or 32k / 1 sec for streaming or
1448     // after 4k and on a keyframe
1449     if (pb->seekable) {
1450         if (mkv->cluster_time_limit < 0)
1451             mkv->cluster_time_limit = 5000;
1452         if (mkv->cluster_size_limit < 0)
1453             mkv->cluster_size_limit = 5 * 1024 * 1024;
1454     } else {
1455         if (mkv->cluster_time_limit < 0)
1456             mkv->cluster_time_limit = 1000;
1457         if (mkv->cluster_size_limit < 0)
1458             mkv->cluster_size_limit = 32 * 1024;
1459     }
1460
1461     return 0;
1462 }
1463
1464 static int mkv_blockgroup_size(int pkt_size)
1465 {
1466     int size = pkt_size + 4;
1467     size += ebml_num_size(size);
1468     size += 2;              // EBML ID for block and block duration
1469     size += 8;              // max size of block duration
1470     size += ebml_num_size(size);
1471     size += 1;              // blockgroup EBML ID
1472     return size;
1473 }
1474
1475 static int mkv_strip_wavpack(const uint8_t *src, uint8_t **pdst, int *size)
1476 {
1477     uint8_t *dst;
1478     int srclen = *size;
1479     int offset = 0;
1480     int ret;
1481
1482     dst = av_malloc(srclen);
1483     if (!dst)
1484         return AVERROR(ENOMEM);
1485
1486     while (srclen >= WV_HEADER_SIZE) {
1487         WvHeader header;
1488
1489         ret = ff_wv_parse_header(&header, src);
1490         if (ret < 0)
1491             goto fail;
1492         src    += WV_HEADER_SIZE;
1493         srclen -= WV_HEADER_SIZE;
1494
1495         if (srclen < header.blocksize) {
1496             ret = AVERROR_INVALIDDATA;
1497             goto fail;
1498         }
1499
1500         if (header.initial) {
1501             AV_WL32(dst + offset, header.samples);
1502             offset += 4;
1503         }
1504         AV_WL32(dst + offset,     header.flags);
1505         AV_WL32(dst + offset + 4, header.crc);
1506         offset += 8;
1507
1508         if (!(header.initial && header.final)) {
1509             AV_WL32(dst + offset, header.blocksize);
1510             offset += 4;
1511         }
1512
1513         memcpy(dst + offset, src, header.blocksize);
1514         src    += header.blocksize;
1515         srclen -= header.blocksize;
1516         offset += header.blocksize;
1517     }
1518
1519     *pdst = dst;
1520     *size = offset;
1521
1522     return 0;
1523 fail:
1524     av_freep(&dst);
1525     return ret;
1526 }
1527
1528 static void mkv_write_block(AVFormatContext *s, AVIOContext *pb,
1529                             unsigned int blockid, AVPacket *pkt, int flags)
1530 {
1531     MatroskaMuxContext *mkv = s->priv_data;
1532     AVCodecContext *codec = s->streams[pkt->stream_index]->codec;
1533     uint8_t *data = NULL, *side_data = NULL;
1534     int offset = 0, size = pkt->size, side_data_size = 0;
1535     int64_t ts = mkv->tracks[pkt->stream_index].write_dts ? pkt->dts : pkt->pts;
1536     uint64_t additional_id = 0;
1537     int64_t discard_padding = 0;
1538     ebml_master block_group, block_additions, block_more;
1539
1540     av_log(s, AV_LOG_DEBUG, "Writing block at offset %" PRIu64 ", size %d, "
1541            "pts %" PRId64 ", dts %" PRId64 ", duration %d, flags %d\n",
1542            avio_tell(pb), pkt->size, pkt->pts, pkt->dts, pkt->duration, flags);
1543     if (codec->codec_id == AV_CODEC_ID_H264 && codec->extradata_size > 0 &&
1544         (AV_RB24(codec->extradata) == 1 || AV_RB32(codec->extradata) == 1))
1545         ff_avc_parse_nal_units_buf(pkt->data, &data, &size);
1546     else if (codec->codec_id == AV_CODEC_ID_HEVC && codec->extradata_size > 6 &&
1547              (AV_RB24(codec->extradata) == 1 || AV_RB32(codec->extradata) == 1))
1548         /* extradata is Annex B, assume the bitstream is too and convert it */
1549         ff_hevc_annexb2mp4_buf(pkt->data, &data, &size, 0, NULL);
1550     else if (codec->codec_id == AV_CODEC_ID_WAVPACK) {
1551         int ret = mkv_strip_wavpack(pkt->data, &data, &size);
1552         if (ret < 0) {
1553             av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Error stripping a WavPack packet.\n");
1554             return;
1555         }
1556     } else
1557         data = pkt->data;
1558
1559     if (codec->codec_id == AV_CODEC_ID_PRORES) {
1560         /* Matroska specification requires to remove the first QuickTime atom
1561          */
1562         size  -= 8;
1563         offset = 8;
1564     }
1565
1566     side_data = av_packet_get_side_data(pkt,
1567                                         AV_PKT_DATA_SKIP_SAMPLES,
1568                                         &side_data_size);
1569
1570     if (side_data && side_data_size >= 10) {
1571         discard_padding = av_rescale_q(AV_RL32(side_data + 4),
1572                                        (AVRational){1, codec->sample_rate},
1573                                        (AVRational){1, 1000000000});
1574     }
1575
1576     side_data = av_packet_get_side_data(pkt,
1577                                         AV_PKT_DATA_MATROSKA_BLOCKADDITIONAL,
1578                                         &side_data_size);
1579     if (side_data) {
1580         additional_id = AV_RB64(side_data);
1581         side_data += 8;
1582         side_data_size -= 8;
1583     }
1584
1585     if ((side_data_size && additional_id == 1) || discard_padding) {
1586         block_group = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_BLOCKGROUP, 0);
1587         blockid = MATROSKA_ID_BLOCK;
1588     }
1589
1590     put_ebml_id(pb, blockid);
1591     put_ebml_num(pb, size + 4, 0);
1592     // this assumes stream_index is less than 126
1593     avio_w8(pb, 0x80 | (mkv->is_dash ? mkv->dash_track_number : (pkt->stream_index + 1)));
1594     avio_wb16(pb, ts - mkv->cluster_pts);
1595     avio_w8(pb, flags);
1596     avio_write(pb, data + offset, size);
1597     if (data != pkt->data)
1598         av_free(data);
1599
1600     if (discard_padding) {
1601         put_ebml_sint(pb, MATROSKA_ID_DISCARDPADDING, discard_padding);
1602     }
1603
1604     if (side_data_size && additional_id == 1) {
1605         block_additions = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_BLOCKADDITIONS, 0);
1606         block_more = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_BLOCKMORE, 0);
1607         put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_BLOCKADDID, 1);
1608         put_ebml_id(pb, MATROSKA_ID_BLOCKADDITIONAL);
1609         put_ebml_num(pb, side_data_size, 0);
1610         avio_write(pb, side_data, side_data_size);
1611         end_ebml_master(pb, block_more);
1612         end_ebml_master(pb, block_additions);
1613     }
1614     if ((side_data_size && additional_id == 1) || discard_padding) {
1615         end_ebml_master(pb, block_group);
1616     }
1617 }
1618
1619 static int mkv_write_vtt_blocks(AVFormatContext *s, AVIOContext *pb, AVPacket *pkt)
1620 {
1621     MatroskaMuxContext *mkv = s->priv_data;
1622     ebml_master blockgroup;
1623     int id_size, settings_size, size;
1624     uint8_t *id, *settings;
1625     int64_t ts = mkv->tracks[pkt->stream_index].write_dts ? pkt->dts : pkt->pts;
1626     const int flags = 0;
1627
1628     id_size = 0;
1629     id = av_packet_get_side_data(pkt, AV_PKT_DATA_WEBVTT_IDENTIFIER,
1630                                  &id_size);
1631
1632     settings_size = 0;
1633     settings = av_packet_get_side_data(pkt, AV_PKT_DATA_WEBVTT_SETTINGS,
1634                                        &settings_size);
1635
1636     size = id_size + 1 + settings_size + 1 + pkt->size;
1637
1638     av_log(s, AV_LOG_DEBUG, "Writing block at offset %" PRIu64 ", size %d, "
1639            "pts %" PRId64 ", dts %" PRId64 ", duration %d, flags %d\n",
1640            avio_tell(pb), size, pkt->pts, pkt->dts, pkt->duration, flags);
1641
1642     blockgroup = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_BLOCKGROUP, mkv_blockgroup_size(size));
1643
1644     put_ebml_id(pb, MATROSKA_ID_BLOCK);
1645     put_ebml_num(pb, size + 4, 0);
1646     avio_w8(pb, 0x80 | (pkt->stream_index + 1));     // this assumes stream_index is less than 126
1647     avio_wb16(pb, ts - mkv->cluster_pts);
1648     avio_w8(pb, flags);
1649     avio_printf(pb, "%.*s\n%.*s\n%.*s", id_size, id, settings_size, settings, pkt->size, pkt->data);
1650
1651     put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_BLOCKDURATION, pkt->duration);
1652     end_ebml_master(pb, blockgroup);
1653
1654     return pkt->duration;
1655 }
1656
1657 static void mkv_flush_dynbuf(AVFormatContext *s)
1658 {
1659     MatroskaMuxContext *mkv = s->priv_data;
1660     int bufsize;
1661     uint8_t *dyn_buf;
1662
1663     if (!mkv->dyn_bc)
1664         return;
1665
1666     bufsize = avio_close_dyn_buf(mkv->dyn_bc, &dyn_buf);
1667     avio_write(s->pb, dyn_buf, bufsize);
1668     av_free(dyn_buf);
1669     mkv->dyn_bc = NULL;
1670 }
1671
1672 static void mkv_start_new_cluster(AVFormatContext *s, AVPacket *pkt)
1673 {
1674     MatroskaMuxContext *mkv = s->priv_data;
1675     AVIOContext *pb;
1676
1677     if (s->pb->seekable) {
1678         pb = s->pb;
1679     } else {
1680         pb = mkv->dyn_bc;
1681     }
1682
1683     av_log(s, AV_LOG_DEBUG,
1684             "Starting new cluster at offset %" PRIu64 " bytes, "
1685             "pts %" PRIu64 "dts %" PRIu64 "\n",
1686             avio_tell(pb), pkt->pts, pkt->dts);
1687     end_ebml_master(pb, mkv->cluster);
1688     mkv->cluster_pos = -1;
1689     if (mkv->dyn_bc)
1690         mkv_flush_dynbuf(s);
1691     avio_flush(s->pb);
1692 }
1693
1694 static int mkv_write_packet_internal(AVFormatContext *s, AVPacket *pkt, int add_cue)
1695 {
1696     MatroskaMuxContext *mkv = s->priv_data;
1697     AVIOContext *pb         = s->pb;
1698     AVCodecContext *codec   = s->streams[pkt->stream_index]->codec;
1699     int keyframe            = !!(pkt->flags & AV_PKT_FLAG_KEY);
1700     int duration            = pkt->duration;
1701     int ret;
1702     int64_t ts = mkv->tracks[pkt->stream_index].write_dts ? pkt->dts : pkt->pts;
1703     int64_t relative_packet_pos;
1704     int dash_tracknum = mkv->is_dash ? mkv->dash_track_number : pkt->stream_index + 1;
1705
1706     if (ts == AV_NOPTS_VALUE) {
1707         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Can't write packet with unknown timestamp\n");
1708         return AVERROR(EINVAL);
1709     }
1710     ts += mkv->tracks[pkt->stream_index].ts_offset;
1711
1712     if (mkv->cluster_pos != -1) {
1713         int64_t cluster_time = ts - mkv->cluster_pts + mkv->tracks[pkt->stream_index].ts_offset;
1714         if ((int16_t)cluster_time != cluster_time) {
1715             av_log(s, AV_LOG_WARNING, "Starting new cluster due to timestamp\n");
1716             mkv_start_new_cluster(s, pkt);
1717         }
1718     }
1719
1720     if (!s->pb->seekable) {
1721         if (!mkv->dyn_bc) {
1722             ret = avio_open_dyn_buf(&mkv->dyn_bc);
1723             if (ret < 0) {
1724                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Failed to open dynamic buffer\n");
1725                 return ret;
1726             }
1727         }
1728         pb = mkv->dyn_bc;
1729     }
1730
1731     if (mkv->cluster_pos == -1) {
1732         mkv->cluster_pos = avio_tell(s->pb);
1733         mkv->cluster     = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_CLUSTER, 0);
1734         put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_CLUSTERTIMECODE, FFMAX(0, ts));
1735         mkv->cluster_pts = FFMAX(0, ts);
1736     }
1737
1738     relative_packet_pos = avio_tell(s->pb) - mkv->cluster.pos;
1739
1740     if (codec->codec_type != AVMEDIA_TYPE_SUBTITLE) {
1741         mkv_write_block(s, pb, MATROSKA_ID_SIMPLEBLOCK, pkt, keyframe << 7);
1742         if (codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO && keyframe || add_cue) {
1743             ret = mkv_add_cuepoint(mkv->cues, pkt->stream_index, dash_tracknum, ts, mkv->cluster_pos, relative_packet_pos, -1);
1744             if (ret < 0) return ret;
1745         }
1746     } else {
1747     if (codec->codec_id == AV_CODEC_ID_WEBVTT) {
1748         duration = mkv_write_vtt_blocks(s, pb, pkt);
1749     } else {
1750         ebml_master blockgroup = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_BLOCKGROUP,
1751                                                    mkv_blockgroup_size(pkt->size));
1752         /* For backward compatibility, prefer convergence_duration. */
1753         if (pkt->convergence_duration > 0) {
1754             duration = pkt->convergence_duration;
1755         }
1756         mkv_write_block(s, pb, MATROSKA_ID_BLOCK, pkt, 0);
1757         put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_BLOCKDURATION, duration);
1758         end_ebml_master(pb, blockgroup);
1759     }
1760
1761     ret = mkv_add_cuepoint(mkv->cues, pkt->stream_index, dash_tracknum, ts,
1762                            mkv->cluster_pos, relative_packet_pos, duration);
1763     if (ret < 0)
1764         return ret;
1765     }
1766
1767     mkv->duration = FFMAX(mkv->duration, ts + duration);
1768     return 0;
1769 }
1770
1771 static int mkv_write_packet(AVFormatContext *s, AVPacket *pkt)
1772 {
1773     MatroskaMuxContext *mkv = s->priv_data;
1774     int codec_type          = s->streams[pkt->stream_index]->codec->codec_type;
1775     int keyframe            = !!(pkt->flags & AV_PKT_FLAG_KEY);
1776     int cluster_size;
1777     int64_t cluster_time;
1778     int ret;
1779     int start_new_cluster;
1780
1781     if (mkv->tracks[pkt->stream_index].write_dts)
1782         cluster_time = pkt->dts - mkv->cluster_pts;
1783     else
1784         cluster_time = pkt->pts - mkv->cluster_pts;
1785     cluster_time += mkv->tracks[pkt->stream_index].ts_offset;
1786
1787     // start a new cluster every 5 MB or 5 sec, or 32k / 1 sec for streaming or
1788     // after 4k and on a keyframe
1789     if (s->pb->seekable) {
1790         cluster_size = avio_tell(s->pb) - mkv->cluster_pos;
1791     } else {
1792         cluster_size = avio_tell(mkv->dyn_bc);
1793     }
1794
1795     if (mkv->is_dash && codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO) {
1796         // WebM DASH specification states that the first block of every cluster
1797         // has to be a key frame. So for DASH video, we only create a cluster
1798         // on seeing key frames.
1799         start_new_cluster = keyframe;
1800     } else if (mkv->is_dash && codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO &&
1801                (mkv->cluster_pos == -1 ||
1802                 cluster_time > mkv->cluster_time_limit)) {
1803         // For DASH audio, we create a Cluster based on cluster_time_limit
1804         start_new_cluster = 1;
1805     } else if (!mkv->is_dash &&
1806                (cluster_size > mkv->cluster_size_limit ||
1807                 cluster_time > mkv->cluster_time_limit ||
1808                 (codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO && keyframe &&
1809                  cluster_size > 4 * 1024))) {
1810         start_new_cluster = 1;
1811     } else {
1812         start_new_cluster = 0;
1813     }
1814
1815     if (mkv->cluster_pos != -1 && start_new_cluster) {
1816         mkv_start_new_cluster(s, pkt);
1817     }
1818
1819     // check if we have an audio packet cached
1820     if (mkv->cur_audio_pkt.size > 0) {
1821         // for DASH audio, a CuePoint has to be added when there is a new cluster.
1822         ret = mkv_write_packet_internal(s, &mkv->cur_audio_pkt,
1823                                         mkv->is_dash ? start_new_cluster : 0);
1824         av_free_packet(&mkv->cur_audio_pkt);
1825         if (ret < 0) {
1826             av_log(s, AV_LOG_ERROR,
1827                    "Could not write cached audio packet ret:%d\n", ret);
1828             return ret;
1829         }
1830     }
1831
1832     // buffer an audio packet to ensure the packet containing the video
1833     // keyframe's timecode is contained in the same cluster for WebM
1834     if (codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO) {
1835         mkv->cur_audio_pkt = *pkt;
1836         if (pkt->buf) {
1837             mkv->cur_audio_pkt.buf = av_buffer_ref(pkt->buf);
1838             ret = mkv->cur_audio_pkt.buf ? 0 : AVERROR(ENOMEM);
1839         } else
1840             ret = av_dup_packet(&mkv->cur_audio_pkt);
1841         if (mkv->cur_audio_pkt.side_data_elems > 0) {
1842             ret = av_copy_packet_side_data(&mkv->cur_audio_pkt, &mkv->cur_audio_pkt);
1843         }
1844     } else
1845         ret = mkv_write_packet_internal(s, pkt, 0);
1846     return ret;
1847 }
1848
1849 static int mkv_write_flush_packet(AVFormatContext *s, AVPacket *pkt)
1850 {
1851     MatroskaMuxContext *mkv = s->priv_data;
1852     AVIOContext *pb;
1853     if (s->pb->seekable)
1854         pb = s->pb;
1855     else
1856         pb = mkv->dyn_bc;
1857     if (!pkt) {
1858         if (mkv->cluster_pos != -1) {
1859             av_log(s, AV_LOG_DEBUG,
1860                    "Flushing cluster at offset %" PRIu64 " bytes\n",
1861                    avio_tell(pb));
1862             end_ebml_master(pb, mkv->cluster);
1863             mkv->cluster_pos = -1;
1864             if (mkv->dyn_bc)
1865                 mkv_flush_dynbuf(s);
1866             avio_flush(s->pb);
1867         }
1868         return 0;
1869     }
1870     return mkv_write_packet(s, pkt);
1871 }
1872
1873 static int mkv_write_trailer(AVFormatContext *s)
1874 {
1875     MatroskaMuxContext *mkv = s->priv_data;
1876     AVIOContext *pb = s->pb;
1877     int64_t currentpos, cuespos;
1878     int ret;
1879
1880     // check if we have an audio packet cached
1881     if (mkv->cur_audio_pkt.size > 0) {
1882         ret = mkv_write_packet_internal(s, &mkv->cur_audio_pkt, 0);
1883         av_free_packet(&mkv->cur_audio_pkt);
1884         if (ret < 0) {
1885             av_log(s, AV_LOG_ERROR,
1886                    "Could not write cached audio packet ret:%d\n", ret);
1887             return ret;
1888         }
1889     }
1890
1891     if (mkv->dyn_bc) {
1892         end_ebml_master(mkv->dyn_bc, mkv->cluster);
1893         mkv_flush_dynbuf(s);
1894     } else if (mkv->cluster_pos != -1) {
1895         end_ebml_master(pb, mkv->cluster);
1896     }
1897
1898     if (mkv->mode != MODE_WEBM) {
1899         ret = mkv_write_chapters(s);
1900         if (ret < 0)
1901             return ret;
1902     }
1903
1904     if (pb->seekable) {
1905         if (mkv->cues->num_entries) {
1906             if (mkv->reserve_cues_space) {
1907                 int64_t cues_end;
1908
1909                 currentpos = avio_tell(pb);
1910                 avio_seek(pb, mkv->cues_pos, SEEK_SET);
1911
1912                 cuespos  = mkv_write_cues(s, mkv->cues, mkv->tracks, s->nb_streams);
1913                 cues_end = avio_tell(pb);
1914                 if (cues_end > cuespos + mkv->reserve_cues_space) {
1915                     av_log(s, AV_LOG_ERROR,
1916                            "Insufficient space reserved for cues: %d "
1917                            "(needed: %" PRId64 ").\n",
1918                            mkv->reserve_cues_space, cues_end - cuespos);
1919                     return AVERROR(EINVAL);
1920                 }
1921
1922                 if (cues_end < cuespos + mkv->reserve_cues_space)
1923                     put_ebml_void(pb, mkv->reserve_cues_space -
1924                                   (cues_end - cuespos));
1925
1926                 avio_seek(pb, currentpos, SEEK_SET);
1927             } else {
1928                 cuespos = mkv_write_cues(s, mkv->cues, mkv->tracks, s->nb_streams);
1929             }
1930
1931             ret = mkv_add_seekhead_entry(mkv->main_seekhead, MATROSKA_ID_CUES,
1932                                          cuespos);
1933             if (ret < 0)
1934                 return ret;
1935         }
1936
1937         mkv_write_seekhead(pb, mkv->main_seekhead);
1938
1939         // update the duration
1940         av_log(s, AV_LOG_DEBUG, "end duration = %" PRIu64 "\n", mkv->duration);
1941         currentpos = avio_tell(pb);
1942         avio_seek(pb, mkv->duration_offset, SEEK_SET);
1943         put_ebml_float(pb, MATROSKA_ID_DURATION, mkv->duration);
1944
1945         avio_seek(pb, currentpos, SEEK_SET);
1946     }
1947
1948     end_ebml_master(pb, mkv->segment);
1949     av_freep(&mkv->tracks);
1950     av_freep(&mkv->cues->entries);
1951     av_freep(&mkv->cues);
1952
1953     return 0;
1954 }
1955
1956 static int mkv_query_codec(enum AVCodecID codec_id, int std_compliance)
1957 {
1958     int i;
1959     for (i = 0; ff_mkv_codec_tags[i].id != AV_CODEC_ID_NONE; i++)
1960         if (ff_mkv_codec_tags[i].id == codec_id)
1961             return 1;
1962
1963     if (std_compliance < FF_COMPLIANCE_NORMAL) {
1964         enum AVMediaType type = avcodec_get_type(codec_id);
1965         // mkv theoretically supports any video/audio through VFW/ACM
1966         if (type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO || type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO)
1967             return 1;
1968     }
1969
1970     return 0;
1971 }
1972
1973 static const AVCodecTag additional_audio_tags[] = {
1974     { AV_CODEC_ID_ALAC,      0XFFFFFFFF },
1975     { AV_CODEC_ID_EAC3,      0XFFFFFFFF },
1976     { AV_CODEC_ID_MLP,       0xFFFFFFFF },
1977     { AV_CODEC_ID_OPUS,      0xFFFFFFFF },
1978     { AV_CODEC_ID_PCM_S16BE, 0xFFFFFFFF },
1979     { AV_CODEC_ID_PCM_S24BE, 0xFFFFFFFF },
1980     { AV_CODEC_ID_PCM_S32BE, 0xFFFFFFFF },
1981     { AV_CODEC_ID_QDM2,      0xFFFFFFFF },
1982     { AV_CODEC_ID_RA_144,    0xFFFFFFFF },
1983     { AV_CODEC_ID_RA_288,    0xFFFFFFFF },
1984     { AV_CODEC_ID_COOK,      0xFFFFFFFF },
1985     { AV_CODEC_ID_TRUEHD,    0xFFFFFFFF },
1986     { AV_CODEC_ID_NONE,      0xFFFFFFFF }
1987 };
1988
1989 static const AVCodecTag additional_video_tags[] = {
1990     { AV_CODEC_ID_RV10,      0xFFFFFFFF },
1991     { AV_CODEC_ID_RV20,      0xFFFFFFFF },
1992     { AV_CODEC_ID_RV30,      0xFFFFFFFF },
1993     { AV_CODEC_ID_RV40,      0xFFFFFFFF },
1994     { AV_CODEC_ID_VP9,       0xFFFFFFFF },
1995     { AV_CODEC_ID_NONE,      0xFFFFFFFF }
1996 };
1997
1998 #define OFFSET(x) offsetof(MatroskaMuxContext, x)
1999 #define FLAGS AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM
2000 static const AVOption options[] = {
2001     { "reserve_index_space", "Reserve a given amount of space (in bytes) at the beginning of the file for the index (cues).", OFFSET(reserve_cues_space), AV_OPT_TYPE_INT,   { .i64 = 0 },   0, INT_MAX,   FLAGS },
2002     { "cluster_size_limit",  "Store at most the provided amount of bytes in a cluster. ",                                     OFFSET(cluster_size_limit), AV_OPT_TYPE_INT  , { .i64 = -1 }, -1, INT_MAX,   FLAGS },
2003     { "cluster_time_limit",  "Store at most the provided number of milliseconds in a cluster.",                               OFFSET(cluster_time_limit), AV_OPT_TYPE_INT64, { .i64 = -1 }, -1, INT64_MAX, FLAGS },
2004     { "dash", "Create a WebM file conforming to WebM DASH specification", OFFSET(is_dash), AV_OPT_TYPE_INT, { .i64 = 0 }, 0, 1, FLAGS },
2005     { "dash_track_number", "Track number for the DASH stream", OFFSET(dash_track_number), AV_OPT_TYPE_INT, { .i64 = 1 }, 0, 127, FLAGS },
2006     { "allow_raw_vfw", "allow RAW VFW mode", OFFSET(allow_raw_vfw), AV_OPT_TYPE_INT, { .i64 = 0 }, 0, 1, FLAGS },
2007     { NULL },
2008 };
2009
2010 #if CONFIG_MATROSKA_MUXER
2011 static const AVClass matroska_class = {
2012     .class_name = "matroska muxer",
2013     .item_name  = av_default_item_name,
2014     .option     = options,
2015     .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
2016 };
2017
2018 AVOutputFormat ff_matroska_muxer = {
2019     .name              = "matroska",
2020     .long_name         = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Matroska"),
2021     .mime_type         = "video/x-matroska",
2022     .extensions        = "mkv",
2023     .priv_data_size    = sizeof(MatroskaMuxContext),
2024     .audio_codec       = CONFIG_LIBVORBIS_ENCODER ?
2025                          AV_CODEC_ID_VORBIS : AV_CODEC_ID_AC3,
2026     .video_codec       = CONFIG_LIBX264_ENCODER ?
2027                          AV_CODEC_ID_H264 : AV_CODEC_ID_MPEG4,
2028     .write_header      = mkv_write_header,
2029     .write_packet      = mkv_write_flush_packet,
2030     .write_trailer     = mkv_write_trailer,
2031     .flags             = AVFMT_GLOBALHEADER | AVFMT_VARIABLE_FPS |
2032                          AVFMT_TS_NONSTRICT | AVFMT_ALLOW_FLUSH,
2033     .codec_tag         = (const AVCodecTag* const []){
2034          ff_codec_bmp_tags, ff_codec_wav_tags,
2035          additional_audio_tags, additional_video_tags, 0
2036     },
2037     .subtitle_codec    = AV_CODEC_ID_ASS,
2038     .query_codec       = mkv_query_codec,
2039     .priv_class        = &matroska_class,
2040 };
2041 #endif
2042
2043 #if CONFIG_WEBM_MUXER
2044 static const AVClass webm_class = {
2045     .class_name = "webm muxer",
2046     .item_name  = av_default_item_name,
2047     .option     = options,
2048     .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
2049 };
2050
2051 AVOutputFormat ff_webm_muxer = {
2052     .name              = "webm",
2053     .long_name         = NULL_IF_CONFIG_SMALL("WebM"),
2054     .mime_type         = "video/webm",
2055     .extensions        = "webm",
2056     .priv_data_size    = sizeof(MatroskaMuxContext),
2057     .audio_codec       = AV_CODEC_ID_VORBIS,
2058     .video_codec       = AV_CODEC_ID_VP8,
2059     .subtitle_codec    = AV_CODEC_ID_WEBVTT,
2060     .write_header      = mkv_write_header,
2061     .write_packet      = mkv_write_flush_packet,
2062     .write_trailer     = mkv_write_trailer,
2063     .flags             = AVFMT_GLOBALHEADER | AVFMT_VARIABLE_FPS |
2064                          AVFMT_TS_NONSTRICT | AVFMT_ALLOW_FLUSH,
2065     .priv_class        = &webm_class,
2066 };
2067 #endif
2068
2069 #if CONFIG_MATROSKA_AUDIO_MUXER
2070 static const AVClass mka_class = {
2071     .class_name = "matroska audio muxer",
2072     .item_name  = av_default_item_name,
2073     .option     = options,
2074     .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
2075 };
2076 AVOutputFormat ff_matroska_audio_muxer = {
2077     .name              = "matroska",
2078     .long_name         = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Matroska Audio"),
2079     .mime_type         = "audio/x-matroska",
2080     .extensions        = "mka",
2081     .priv_data_size    = sizeof(MatroskaMuxContext),
2082     .audio_codec       = CONFIG_LIBVORBIS_ENCODER ?
2083                          AV_CODEC_ID_VORBIS : AV_CODEC_ID_AC3,
2084     .video_codec       = AV_CODEC_ID_NONE,
2085     .write_header      = mkv_write_header,
2086     .write_packet      = mkv_write_flush_packet,
2087     .write_trailer     = mkv_write_trailer,
2088     .flags             = AVFMT_GLOBALHEADER | AVFMT_TS_NONSTRICT |
2089                          AVFMT_ALLOW_FLUSH,
2090     .codec_tag         = (const AVCodecTag* const []){
2091         ff_codec_wav_tags, additional_audio_tags, 0
2092     },
2093     .priv_class        = &mka_class,
2094 };
2095 #endif