git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libavformat/mpegtsenc.c

   1 /*
   2  * MPEG2 transport stream (aka DVB) muxer
   3  * Copyright (c) 2003 Fabrice Bellard
   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/bswap.h"
  23 #include "libavutil/crc.h"
  24 #include "libavutil/opt.h"
  25 #include "libavcodec/mpegvideo.h"
  26 #include "avformat.h"
  27 #include "internal.h"
  28 #include "mpegts.h"
  29 #include "adts.h"
  30
  31 #define PCR_TIME_BASE 27000000
  32
  33 /* write DVB SI sections */
  34
  35 /*********************************************/
  36 /* mpegts section writer */
  37
  38 typedef struct MpegTSSection {
  39     int pid;
  40     int cc;
  41     void (*write_packet)(struct MpegTSSection *s, const uint8_t *packet);
  42     void *opaque;
  43 } MpegTSSection;
  44
  45 typedef struct MpegTSService {
  46     MpegTSSection pmt; /* MPEG2 pmt table context */
  47     int sid;           /* service ID */
  48     char *name;
  49     char *provider_name;
  50     int pcr_pid;
  51     int pcr_packet_count;
  52     int pcr_packet_period;
  53 } MpegTSService;
  54
  55 typedef struct MpegTSWrite {
  56     MpegTSSection pat; /* MPEG2 pat table */
  57     MpegTSSection sdt; /* MPEG2 sdt table context */
  58     MpegTSService **services;
  59     int sdt_packet_count;
  60     int sdt_packet_period;
  61     int pat_packet_count;
  62     int pat_packet_period;
  63     int nb_services;
  64     int onid;
  65     int tsid;
  66     int64_t first_pcr;
  67     int mux_rate; ///< set to 1 when VBR
  68
  69     int transport_stream_id;
  70     int original_network_id;
  71     int service_id;
  72
  73     int pmt_start_pid;
  74     int start_pid;
  75 } MpegTSWrite;
  76
  77 static const AVOption options[] = {
  78     { "mpegts_transport_stream_id", "Set transport_stream_id field.",
  79       offsetof(MpegTSWrite, transport_stream_id), FF_OPT_TYPE_INT, 0x0001, 0x0001, 0xffff, AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM},
  80     { "mpegts_original_network_id", "Set original_network_id field.",
  81       offsetof(MpegTSWrite, original_network_id), FF_OPT_TYPE_INT, 0x0001, 0x0001, 0xffff, AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM},
  82     { "mpegts_service_id", "Set service_id field.",
  83       offsetof(MpegTSWrite, service_id), FF_OPT_TYPE_INT, 0x0001, 0x0001, 0xffff, AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM},
  84     { "mpegts_pmt_start_pid", "Set the first pid of the PMT.",
  85       offsetof(MpegTSWrite, pmt_start_pid), FF_OPT_TYPE_INT, 0x1000, 0x1000, 0x1f00, AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM},
  86     { "mpegts_start_pid", "Set the first pid.",
  87       offsetof(MpegTSWrite, start_pid), FF_OPT_TYPE_INT, 0x0100, 0x0100, 0x0f00, AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM},
  88     { NULL },
  89 };
  90
  91 static const AVClass mpegts_muxer_class = {
  92     "MPEGTS muxer",
  93     av_default_item_name,
  94     options,
  95     LIBAVUTIL_VERSION_INT,
  96 };
  97
  98 /* NOTE: 4 bytes must be left at the end for the crc32 */
  99 static void mpegts_write_section(MpegTSSection *s, uint8_t *buf, int len)
 100 {
 101     unsigned int crc;
 102     unsigned char packet[TS_PACKET_SIZE];
 103     const unsigned char *buf_ptr;
 104     unsigned char *q;
 105     int first, b, len1, left;
 106
 107     crc = av_bswap32(av_crc(av_crc_get_table(AV_CRC_32_IEEE), -1, buf, len - 4));
 108     buf[len - 4] = (crc >> 24) & 0xff;
 109     buf[len - 3] = (crc >> 16) & 0xff;
 110     buf[len - 2] = (crc >> 8) & 0xff;
 111     buf[len - 1] = (crc) & 0xff;
 112
 113     /* send each packet */
 114     buf_ptr = buf;
 115     while (len > 0) {
 116         first = (buf == buf_ptr);
 117         q = packet;
 118         *q++ = 0x47;
 119         b = (s->pid >> 8);
 120         if (first)
 121             b |= 0x40;
 122         *q++ = b;
 123         *q++ = s->pid;
 124         s->cc = (s->cc + 1) & 0xf;
 125         *q++ = 0x10 | s->cc;
 126         if (first)
 127             *q++ = 0; /* 0 offset */
 128         len1 = TS_PACKET_SIZE - (q - packet);
 129         if (len1 > len)
 130             len1 = len;
 131         memcpy(q, buf_ptr, len1);
 132         q += len1;
 133         /* add known padding data */
 134         left = TS_PACKET_SIZE - (q - packet);
 135         if (left > 0)
 136             memset(q, 0xff, left);
 137
 138         s->write_packet(s, packet);
 139
 140         buf_ptr += len1;
 141         len -= len1;
 142     }
 143 }
 144
 145 static inline void put16(uint8_t **q_ptr, int val)
 146 {
 147     uint8_t *q;
 148     q = *q_ptr;
 149     *q++ = val >> 8;
 150     *q++ = val;
 151     *q_ptr = q;
 152 }
 153
 154 static int mpegts_write_section1(MpegTSSection *s, int tid, int id,
 155                           int version, int sec_num, int last_sec_num,
 156                           uint8_t *buf, int len)
 157 {
 158     uint8_t section[1024], *q;
 159     unsigned int tot_len;
 160     /* reserved_future_use field must be set to 1 for SDT */
 161     unsigned int flags = tid == SDT_TID ? 0xf000 : 0xb000;
 162
 163     tot_len = 3 + 5 + len + 4;
 164     /* check if not too big */
 165     if (tot_len > 1024)
 166         return -1;
 167
 168     q = section;
 169     *q++ = tid;
 170     put16(&q, flags | (len + 5 + 4)); /* 5 byte header + 4 byte CRC */
 171     put16(&q, id);
 172     *q++ = 0xc1 | (version << 1); /* current_next_indicator = 1 */
 173     *q++ = sec_num;
 174     *q++ = last_sec_num;
 175     memcpy(q, buf, len);
 176
 177     mpegts_write_section(s, section, tot_len);
 178     return 0;
 179 }
 180
 181 /*********************************************/
 182 /* mpegts writer */
 183
 184 #define DEFAULT_PROVIDER_NAME   "FFmpeg"
 185 #define DEFAULT_SERVICE_NAME    "Service01"
 186
 187 /* a PES packet header is generated every DEFAULT_PES_HEADER_FREQ packets */
 188 #define DEFAULT_PES_HEADER_FREQ 16
 189 #define DEFAULT_PES_PAYLOAD_SIZE ((DEFAULT_PES_HEADER_FREQ - 1) * 184 + 170)
 190
 191 /* we retransmit the SI info at this rate */
 192 #define SDT_RETRANS_TIME 500
 193 #define PAT_RETRANS_TIME 100
 194 #define PCR_RETRANS_TIME 20
 195
 196 typedef struct MpegTSWriteStream {
 197     struct MpegTSService *service;
 198     int pid; /* stream associated pid */
 199     int cc;
 200     int payload_index;
 201     int first_pts_check; ///< first pts check needed
 202     int64_t payload_pts;
 203     int64_t payload_dts;
 204     uint8_t payload[DEFAULT_PES_PAYLOAD_SIZE];
 205     ADTSContext *adts;
 206 } MpegTSWriteStream;
 207
 208 static void mpegts_write_pat(AVFormatContext *s)
 209 {
 210     MpegTSWrite *ts = s->priv_data;
 211     MpegTSService *service;
 212     uint8_t data[1012], *q;
 213     int i;
 214
 215     q = data;
 216     for(i = 0; i < ts->nb_services; i++) {
 217         service = ts->services[i];
 218         put16(&q, service->sid);
 219         put16(&q, 0xe000 | service->pmt.pid);
 220     }
 221     mpegts_write_section1(&ts->pat, PAT_TID, ts->tsid, 0, 0, 0,
 222                           data, q - data);
 223 }
 224
 225 static void mpegts_write_pmt(AVFormatContext *s, MpegTSService *service)
 226 {
 227     //    MpegTSWrite *ts = s->priv_data;
 228     uint8_t data[1012], *q, *desc_length_ptr, *program_info_length_ptr;
 229     int val, stream_type, i;
 230
 231     q = data;
 232     put16(&q, 0xe000 | service->pcr_pid);
 233
 234     program_info_length_ptr = q;
 235     q += 2; /* patched after */
 236
 237     /* put program info here */
 238
 239     val = 0xf000 | (q - program_info_length_ptr - 2);
 240     program_info_length_ptr[0] = val >> 8;
 241     program_info_length_ptr[1] = val;
 242
 243     for(i = 0; i < s->nb_streams; i++) {
 244         AVStream *st = s->streams[i];
 245         MpegTSWriteStream *ts_st = st->priv_data;
 246         AVMetadataTag *lang = av_metadata_get(st->metadata, "language", NULL,0);
 247         switch(st->codec->codec_id) {
 248         case CODEC_ID_MPEG1VIDEO:
 249         case CODEC_ID_MPEG2VIDEO:
 250             stream_type = STREAM_TYPE_VIDEO_MPEG2;
 251             break;
 252         case CODEC_ID_MPEG4:
 253             stream_type = STREAM_TYPE_VIDEO_MPEG4;
 254             break;
 255         case CODEC_ID_H264:
 256             stream_type = STREAM_TYPE_VIDEO_H264;
 257             break;
 258         case CODEC_ID_DIRAC:
 259             stream_type = STREAM_TYPE_VIDEO_DIRAC;
 260             break;
 261         case CODEC_ID_MP2:
 262         case CODEC_ID_MP3:
 263             stream_type = STREAM_TYPE_AUDIO_MPEG1;
 264             break;
 265         case CODEC_ID_AAC:
 266             stream_type = STREAM_TYPE_AUDIO_AAC;
 267             break;
 268         case CODEC_ID_AAC_LATM:
 269             stream_type = STREAM_TYPE_AUDIO_AAC_LATM;
 270             break;
 271         case CODEC_ID_AC3:
 272             stream_type = STREAM_TYPE_AUDIO_AC3;
 273             break;
 274         default:
 275             stream_type = STREAM_TYPE_PRIVATE_DATA;
 276             break;
 277         }
 278         *q++ = stream_type;
 279         put16(&q, 0xe000 | ts_st->pid);
 280         desc_length_ptr = q;
 281         q += 2; /* patched after */
 282
 283         /* write optional descriptors here */
 284         switch(st->codec->codec_type) {
 285         case AVMEDIA_TYPE_AUDIO:
 286             if (lang && strlen(lang->value) == 3) {
 287                 *q++ = 0x0a; /* ISO 639 language descriptor */
 288                 *q++ = 4;
 289                 *q++ = lang->value[0];
 290                 *q++ = lang->value[1];
 291                 *q++ = lang->value[2];
 292                 if (st->disposition & AV_DISPOSITION_CLEAN_EFFECTS)
 293                     *q++ = 0x01;
 294                 else if (st->disposition & AV_DISPOSITION_HEARING_IMPAIRED)
 295                     *q++ = 0x02;
 296                 else if (st->disposition & AV_DISPOSITION_VISUAL_IMPAIRED)
 297                     *q++ = 0x03;
 298                 else
 299                     *q++ = 0; /* undefined type */
 300             }
 301             break;
 302         case AVMEDIA_TYPE_SUBTITLE:
 303             {
 304                 const char *language;
 305                 language = lang && strlen(lang->value)==3 ? lang->value : "eng";
 306                 *q++ = 0x59;
 307                 *q++ = 8;
 308                 *q++ = language[0];
 309                 *q++ = language[1];
 310                 *q++ = language[2];
 311                 *q++ = 0x10; /* normal subtitles (0x20 = if hearing pb) */
 312                 if(st->codec->extradata_size == 4) {
 313                     memcpy(q, st->codec->extradata, 4);
 314                     q += 4;
 315                 } else {
 316                     put16(&q, 1); /* page id */
 317                     put16(&q, 1); /* ancillary page id */
 318                 }
 319             }
 320             break;
 321         case AVMEDIA_TYPE_VIDEO:
 322             if (stream_type == STREAM_TYPE_VIDEO_DIRAC) {
 323                 *q++ = 0x05; /*MPEG-2 registration descriptor*/
 324                 *q++ = 4;
 325                 *q++ = 'd';
 326                 *q++ = 'r';
 327                 *q++ = 'a';
 328                 *q++ = 'c';
 329             }
 330             break;
 331         }
 332
 333         val = 0xf000 | (q - desc_length_ptr - 2);
 334         desc_length_ptr[0] = val >> 8;
 335         desc_length_ptr[1] = val;
 336     }
 337     mpegts_write_section1(&service->pmt, PMT_TID, service->sid, 0, 0, 0,
 338                           data, q - data);
 339 }
 340
 341 /* NOTE: str == NULL is accepted for an empty string */
 342 static void putstr8(uint8_t **q_ptr, const char *str)
 343 {
 344     uint8_t *q;
 345     int len;
 346
 347     q = *q_ptr;
 348     if (!str)
 349         len = 0;
 350     else
 351         len = strlen(str);
 352     *q++ = len;
 353     memcpy(q, str, len);
 354     q += len;
 355     *q_ptr = q;
 356 }
 357
 358 static void mpegts_write_sdt(AVFormatContext *s)
 359 {
 360     MpegTSWrite *ts = s->priv_data;
 361     MpegTSService *service;
 362     uint8_t data[1012], *q, *desc_list_len_ptr, *desc_len_ptr;
 363     int i, running_status, free_ca_mode, val;
 364
 365     q = data;
 366     put16(&q, ts->onid);
 367     *q++ = 0xff;
 368     for(i = 0; i < ts->nb_services; i++) {
 369         service = ts->services[i];
 370         put16(&q, service->sid);
 371         *q++ = 0xfc | 0x00; /* currently no EIT info */
 372         desc_list_len_ptr = q;
 373         q += 2;
 374         running_status = 4; /* running */
 375         free_ca_mode = 0;
 376
 377         /* write only one descriptor for the service name and provider */
 378         *q++ = 0x48;
 379         desc_len_ptr = q;
 380         q++;
 381         *q++ = 0x01; /* digital television service */
 382         putstr8(&q, service->provider_name);
 383         putstr8(&q, service->name);
 384         desc_len_ptr[0] = q - desc_len_ptr - 1;
 385
 386         /* fill descriptor length */
 387         val = (running_status << 13) | (free_ca_mode << 12) |
 388             (q - desc_list_len_ptr - 2);
 389         desc_list_len_ptr[0] = val >> 8;
 390         desc_list_len_ptr[1] = val;
 391     }
 392     mpegts_write_section1(&ts->sdt, SDT_TID, ts->tsid, 0, 0, 0,
 393                           data, q - data);
 394 }
 395
 396 static MpegTSService *mpegts_add_service(MpegTSWrite *ts,
 397                                          int sid,
 398                                          const char *provider_name,
 399                                          const char *name)
 400 {
 401     MpegTSService *service;
 402
 403     service = av_mallocz(sizeof(MpegTSService));
 404     if (!service)
 405         return NULL;
 406     service->pmt.pid = ts->pmt_start_pid + ts->nb_services - 1;
 407     service->sid = sid;
 408     service->provider_name = av_strdup(provider_name);
 409     service->name = av_strdup(name);
 410     service->pcr_pid = 0x1fff;
 411     dynarray_add(&ts->services, &ts->nb_services, service);
 412     return service;
 413 }
 414
 415 static void section_write_packet(MpegTSSection *s, const uint8_t *packet)
 416 {
 417     AVFormatContext *ctx = s->opaque;
 418     avio_write(ctx->pb, packet, TS_PACKET_SIZE);
 419 }
 420
 421 static int mpegts_write_header(AVFormatContext *s)
 422 {
 423     MpegTSWrite *ts = s->priv_data;
 424     MpegTSWriteStream *ts_st;
 425     MpegTSService *service;
 426     AVStream *st, *pcr_st = NULL;
 427     AVMetadataTag *title, *provider;
 428     int i, j;
 429     const char *service_name;
 430     const char *provider_name;
 431     int *pids;
 432
 433     ts->tsid = ts->transport_stream_id;
 434     ts->onid = ts->original_network_id;
 435     /* allocate a single DVB service */
 436     title = av_metadata_get(s->metadata, "service_name", NULL, 0);
 437     if (!title)
 438         title = av_metadata_get(s->metadata, "title", NULL, 0);
 439     service_name = title ? title->value : DEFAULT_SERVICE_NAME;
 440     provider = av_metadata_get(s->metadata, "service_provider", NULL, 0);
 441     provider_name = provider ? provider->value : DEFAULT_PROVIDER_NAME;
 442     service = mpegts_add_service(ts, ts->service_id, provider_name, service_name);
 443     service->pmt.write_packet = section_write_packet;
 444     service->pmt.opaque = s;
 445     service->pmt.cc = 15;
 446
 447     ts->pat.pid = PAT_PID;
 448     ts->pat.cc = 15; // Initialize at 15 so that it wraps and be equal to 0 for the first packet we write
 449     ts->pat.write_packet = section_write_packet;
 450     ts->pat.opaque = s;
 451
 452     ts->sdt.pid = SDT_PID;
 453     ts->sdt.cc = 15;
 454     ts->sdt.write_packet = section_write_packet;
 455     ts->sdt.opaque = s;
 456
 457     pids = av_malloc(s->nb_streams * sizeof(*pids));
 458     if (!pids)
 459         return AVERROR(ENOMEM);
 460
 461     /* assign pids to each stream */
 462     for(i = 0;i < s->nb_streams; i++) {
 463         st = s->streams[i];
 464         ts_st = av_mallocz(sizeof(MpegTSWriteStream));
 465         if (!ts_st)
 466             goto fail;
 467         st->priv_data = ts_st;
 468         ts_st->service = service;
 469         /* MPEG pid values < 16 are reserved. Applications which set st->id in
 470          * this range are assigned a calculated pid. */
 471         if (st->id < 16) {
 472             ts_st->pid = ts->start_pid + i;
 473         } else if (st->id < 0x1FFF) {
 474             ts_st->pid = st->id;
 475         } else {
 476             av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Invalid stream id %d, must be less than 8191\n", st->id);
 477             goto fail;
 478         }
 479         if (ts_st->pid == service->pmt.pid) {
 480             av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Duplicate stream id %d\n", ts_st->pid);
 481             goto fail;
 482         }
 483         for (j = 0; j < i; j++)
 484             if (pids[j] == ts_st->pid) {
 485                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Duplicate stream id %d\n", ts_st->pid);
 486                 goto fail;
 487             }
 488         pids[i] = ts_st->pid;
 489         ts_st->payload_pts = AV_NOPTS_VALUE;
 490         ts_st->payload_dts = AV_NOPTS_VALUE;
 491         ts_st->first_pts_check = 1;
 492         ts_st->cc = 15;
 493         /* update PCR pid by using the first video stream */
 494         if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO &&
 495             service->pcr_pid == 0x1fff) {
 496             service->pcr_pid = ts_st->pid;
 497             pcr_st = st;
 498         }
 499         if (st->codec->codec_id == CODEC_ID_AAC &&
 500             st->codec->extradata_size > 0) {
 501             ts_st->adts = av_mallocz(sizeof(*ts_st->adts));
 502             if (!ts_st->adts)
 503                 return AVERROR(ENOMEM);
 504             if (ff_adts_decode_extradata(s, ts_st->adts, st->codec->extradata,
 505                                          st->codec->extradata_size) < 0)
 506                 return -1;
 507         }
 508     }
 509
 510     av_free(pids);
 511
 512     /* if no video stream, use the first stream as PCR */
 513     if (service->pcr_pid == 0x1fff && s->nb_streams > 0) {
 514         pcr_st = s->streams[0];
 515         ts_st = pcr_st->priv_data;
 516         service->pcr_pid = ts_st->pid;
 517     }
 518
 519     ts->mux_rate = s->mux_rate ? s->mux_rate : 1;
 520
 521     if (ts->mux_rate > 1) {
 522         service->pcr_packet_period = (ts->mux_rate * PCR_RETRANS_TIME) /
 523             (TS_PACKET_SIZE * 8 * 1000);
 524         ts->sdt_packet_period      = (ts->mux_rate * SDT_RETRANS_TIME) /
 525             (TS_PACKET_SIZE * 8 * 1000);
 526         ts->pat_packet_period      = (ts->mux_rate * PAT_RETRANS_TIME) /
 527             (TS_PACKET_SIZE * 8 * 1000);
 528
 529         ts->first_pcr = av_rescale(s->max_delay, PCR_TIME_BASE, AV_TIME_BASE);
 530     } else {
 531         /* Arbitrary values, PAT/PMT could be written on key frames */
 532         ts->sdt_packet_period = 200;
 533         ts->pat_packet_period = 40;
 534         if (pcr_st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO) {
 535             if (!pcr_st->codec->frame_size) {
 536                 av_log(s, AV_LOG_WARNING, "frame size not set\n");
 537                 service->pcr_packet_period =
 538                     pcr_st->codec->sample_rate/(10*512);
 539             } else {
 540                 service->pcr_packet_period =
 541                     pcr_st->codec->sample_rate/(10*pcr_st->codec->frame_size);
 542             }
 543         } else {
 544             // max delta PCR 0.1s
 545             service->pcr_packet_period =
 546                 pcr_st->codec->time_base.den/(10*pcr_st->codec->time_base.num);
 547         }
 548     }
 549
 550     // output a PCR as soon as possible
 551     service->pcr_packet_count = service->pcr_packet_period;
 552     ts->pat_packet_count = ts->pat_packet_period-1;
 553     ts->sdt_packet_count = ts->sdt_packet_period-1;
 554
 555     if (ts->mux_rate == 1)
 556         av_log(s, AV_LOG_INFO, "muxrate VBR, ");
 557     else
 558         av_log(s, AV_LOG_INFO, "muxrate %d, ", ts->mux_rate);
 559     av_log(s, AV_LOG_INFO, "pcr every %d pkts, "
 560            "sdt every %d, pat/pmt every %d pkts\n",
 561            service->pcr_packet_period,
 562            ts->sdt_packet_period, ts->pat_packet_period);
 563
 564     put_flush_packet(s->pb);
 565
 566     return 0;
 567
 568  fail:
 569     av_free(pids);
 570     for(i = 0;i < s->nb_streams; i++) {
 571         st = s->streams[i];
 572         av_free(st->priv_data);
 573     }
 574     return -1;
 575 }
 576
 577 /* send SDT, PAT and PMT tables regulary */
 578 static void retransmit_si_info(AVFormatContext *s)
 579 {
 580     MpegTSWrite *ts = s->priv_data;
 581     int i;
 582
 583     if (++ts->sdt_packet_count == ts->sdt_packet_period) {
 584         ts->sdt_packet_count = 0;
 585         mpegts_write_sdt(s);
 586     }
 587     if (++ts->pat_packet_count == ts->pat_packet_period) {
 588         ts->pat_packet_count = 0;
 589         mpegts_write_pat(s);
 590         for(i = 0; i < ts->nb_services; i++) {
 591             mpegts_write_pmt(s, ts->services[i]);
 592         }
 593     }
 594 }
 595
 596 static int64_t get_pcr(const MpegTSWrite *ts, AVIOContext *pb)
 597 {
 598     return av_rescale(avio_tell(pb) + 11, 8 * PCR_TIME_BASE, ts->mux_rate) +
 599            ts->first_pcr;
 600 }
 601
 602 static uint8_t* write_pcr_bits(uint8_t *buf, int64_t pcr)
 603 {
 604     int64_t pcr_low = pcr % 300, pcr_high = pcr / 300;
 605
 606     *buf++ = pcr_high >> 25;
 607     *buf++ = pcr_high >> 17;
 608     *buf++ = pcr_high >> 9;
 609     *buf++ = pcr_high >> 1;
 610     *buf++ = pcr_high << 7 | pcr_low >> 8 | 0x7e;
 611     *buf++ = pcr_low;
 612
 613     return buf;
 614 }
 615
 616 /* Write a single null transport stream packet */
 617 static void mpegts_insert_null_packet(AVFormatContext *s)
 618 {
 619     uint8_t *q;
 620     uint8_t buf[TS_PACKET_SIZE];
 621
 622     q = buf;
 623     *q++ = 0x47;
 624     *q++ = 0x00 | 0x1f;
 625     *q++ = 0xff;
 626     *q++ = 0x10;
 627     memset(q, 0x0FF, TS_PACKET_SIZE - (q - buf));
 628     avio_write(s->pb, buf, TS_PACKET_SIZE);
 629 }
 630
 631 /* Write a single transport stream packet with a PCR and no payload */
 632 static void mpegts_insert_pcr_only(AVFormatContext *s, AVStream *st)
 633 {
 634     MpegTSWrite *ts = s->priv_data;
 635     MpegTSWriteStream *ts_st = st->priv_data;
 636     uint8_t *q;
 637     uint8_t buf[TS_PACKET_SIZE];
 638
 639     q = buf;
 640     *q++ = 0x47;
 641     *q++ = ts_st->pid >> 8;
 642     *q++ = ts_st->pid;
 643     *q++ = 0x20 | ts_st->cc;   /* Adaptation only */
 644     /* Continuity Count field does not increment (see 13818-1 section 2.4.3.3) */
 645     *q++ = TS_PACKET_SIZE - 5; /* Adaptation Field Length */
 646     *q++ = 0x10;               /* Adaptation flags: PCR present */
 647
 648     /* PCR coded into 6 bytes */
 649     q = write_pcr_bits(q, get_pcr(ts, s->pb));
 650
 651     /* stuffing bytes */
 652     memset(q, 0xFF, TS_PACKET_SIZE - (q - buf));
 653     avio_write(s->pb, buf, TS_PACKET_SIZE);
 654 }
 655
 656 static void write_pts(uint8_t *q, int fourbits, int64_t pts)
 657 {
 658     int val;
 659
 660     val = fourbits << 4 | (((pts >> 30) & 0x07) << 1) | 1;
 661     *q++ = val;
 662     val = (((pts >> 15) & 0x7fff) << 1) | 1;
 663     *q++ = val >> 8;
 664     *q++ = val;
 665     val = (((pts) & 0x7fff) << 1) | 1;
 666     *q++ = val >> 8;
 667     *q++ = val;
 668 }
 669
 670 /* Add a pes header to the front of payload, and segment into an integer number of
 671  * ts packets. The final ts packet is padded using an over-sized adaptation header
 672  * to exactly fill the last ts packet.
 673  * NOTE: 'payload' contains a complete PES payload.
 674  */
 675 static void mpegts_write_pes(AVFormatContext *s, AVStream *st,
 676                              const uint8_t *payload, int payload_size,
 677                              int64_t pts, int64_t dts)
 678 {
 679     MpegTSWriteStream *ts_st = st->priv_data;
 680     MpegTSWrite *ts = s->priv_data;
 681     uint8_t buf[TS_PACKET_SIZE];
 682     uint8_t *q;
 683     int val, is_start, len, header_len, write_pcr, private_code, flags;
 684     int afc_len, stuffing_len;
 685     int64_t pcr = -1; /* avoid warning */
 686     int64_t delay = av_rescale(s->max_delay, 90000, AV_TIME_BASE);
 687
 688     is_start = 1;
 689     while (payload_size > 0) {
 690         retransmit_si_info(s);
 691
 692         write_pcr = 0;
 693         if (ts_st->pid == ts_st->service->pcr_pid) {
 694             if (ts->mux_rate > 1 || is_start) // VBR pcr period is based on frames
 695                 ts_st->service->pcr_packet_count++;
 696             if (ts_st->service->pcr_packet_count >=
 697                 ts_st->service->pcr_packet_period) {
 698                 ts_st->service->pcr_packet_count = 0;
 699                 write_pcr = 1;
 700             }
 701         }
 702
 703         if (ts->mux_rate > 1 && dts != AV_NOPTS_VALUE &&
 704             (dts - get_pcr(ts, s->pb)/300) > delay) {
 705             /* pcr insert gets priority over null packet insert */
 706             if (write_pcr)
 707                 mpegts_insert_pcr_only(s, st);
 708             else
 709                 mpegts_insert_null_packet(s);
 710             continue; /* recalculate write_pcr and possibly retransmit si_info */
 711         }
 712
 713         /* prepare packet header */
 714         q = buf;
 715         *q++ = 0x47;
 716         val = (ts_st->pid >> 8);
 717         if (is_start)
 718             val |= 0x40;
 719         *q++ = val;
 720         *q++ = ts_st->pid;
 721         ts_st->cc = (ts_st->cc + 1) & 0xf;
 722         *q++ = 0x10 | ts_st->cc | (write_pcr ? 0x20 : 0);
 723         if (write_pcr) {
 724             // add 11, pcr references the last byte of program clock reference base
 725             if (ts->mux_rate > 1)
 726                 pcr = get_pcr(ts, s->pb);
 727             else
 728                 pcr = (dts - delay)*300;
 729             if (dts != AV_NOPTS_VALUE && dts < pcr / 300)
 730                 av_log(s, AV_LOG_WARNING, "dts < pcr, TS is invalid\n");
 731             *q++ = 7; /* AFC length */
 732             *q++ = 0x10; /* flags: PCR present */
 733             q = write_pcr_bits(q, pcr);
 734         }
 735         if (is_start) {
 736             int pes_extension = 0;
 737             /* write PES header */
 738             *q++ = 0x00;
 739             *q++ = 0x00;
 740             *q++ = 0x01;
 741             private_code = 0;
 742             if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO) {
 743                 if (st->codec->codec_id == CODEC_ID_DIRAC) {
 744                     *q++ = 0xfd;
 745                 } else
 746                     *q++ = 0xe0;
 747             } else if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO &&
 748                        (st->codec->codec_id == CODEC_ID_MP2 ||
 749                         st->codec->codec_id == CODEC_ID_MP3 ||
 750                         st->codec->codec_id == CODEC_ID_AAC)) {
 751                 *q++ = 0xc0;
 752             } else {
 753                 *q++ = 0xbd;
 754                 if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_SUBTITLE) {
 755                     private_code = 0x20;
 756                 }
 757             }
 758             header_len = 0;
 759             flags = 0;
 760             if (pts != AV_NOPTS_VALUE) {
 761                 header_len += 5;
 762                 flags |= 0x80;
 763             }
 764             if (dts != AV_NOPTS_VALUE && pts != AV_NOPTS_VALUE && dts != pts) {
 765                 header_len += 5;
 766                 flags |= 0x40;
 767             }
 768             if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO &&
 769                 st->codec->codec_id == CODEC_ID_DIRAC) {
 770                 /* set PES_extension_flag */
 771                 pes_extension = 1;
 772                 flags |= 0x01;
 773
 774                 /*
 775                 * One byte for PES2 extension flag +
 776                 * one byte for extension length +
 777                 * one byte for extension id
 778                 */
 779                 header_len += 3;
 780             }
 781             len = payload_size + header_len + 3;
 782             if (private_code != 0)
 783                 len++;
 784             if (len > 0xffff)
 785                 len = 0;
 786             *q++ = len >> 8;
 787             *q++ = len;
 788             val = 0x80;
 789             /* data alignment indicator is required for subtitle data */
 790             if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_SUBTITLE)
 791                 val |= 0x04;
 792             *q++ = val;
 793             *q++ = flags;
 794             *q++ = header_len;
 795             if (pts != AV_NOPTS_VALUE) {
 796                 write_pts(q, flags >> 6, pts);
 797                 q += 5;
 798             }
 799             if (dts != AV_NOPTS_VALUE && pts != AV_NOPTS_VALUE && dts != pts) {
 800                 write_pts(q, 1, dts);
 801                 q += 5;
 802             }
 803             if (pes_extension && st->codec->codec_id == CODEC_ID_DIRAC) {
 804                 flags = 0x01;  /* set PES_extension_flag_2 */
 805                 *q++ = flags;
 806                 *q++ = 0x80 | 0x01;  /* marker bit + extension length */
 807                 /*
 808                 * Set the stream id extension flag bit to 0 and
 809                 * write the extended stream id
 810                 */
 811                 *q++ = 0x00 | 0x60;
 812             }
 813             if (private_code != 0)
 814                 *q++ = private_code;
 815             is_start = 0;
 816         }
 817         /* header size */
 818         header_len = q - buf;
 819         /* data len */
 820         len = TS_PACKET_SIZE - header_len;
 821         if (len > payload_size)
 822             len = payload_size;
 823         stuffing_len = TS_PACKET_SIZE - header_len - len;
 824         if (stuffing_len > 0) {
 825             /* add stuffing with AFC */
 826             if (buf[3] & 0x20) {
 827                 /* stuffing already present: increase its size */
 828                 afc_len = buf[4] + 1;
 829                 memmove(buf + 4 + afc_len + stuffing_len,
 830                         buf + 4 + afc_len,
 831                         header_len - (4 + afc_len));
 832                 buf[4] += stuffing_len;
 833                 memset(buf + 4 + afc_len, 0xff, stuffing_len);
 834             } else {
 835                 /* add stuffing */
 836                 memmove(buf + 4 + stuffing_len, buf + 4, header_len - 4);
 837                 buf[3] |= 0x20;
 838                 buf[4] = stuffing_len - 1;
 839                 if (stuffing_len >= 2) {
 840                     buf[5] = 0x00;
 841                     memset(buf + 6, 0xff, stuffing_len - 2);
 842                 }
 843             }
 844         }
 845         memcpy(buf + TS_PACKET_SIZE - len, payload, len);
 846         payload += len;
 847         payload_size -= len;
 848         avio_write(s->pb, buf, TS_PACKET_SIZE);
 849     }
 850     put_flush_packet(s->pb);
 851 }
 852
 853 static int mpegts_write_packet(AVFormatContext *s, AVPacket *pkt)
 854 {
 855     AVStream *st = s->streams[pkt->stream_index];
 856     int size = pkt->size;
 857     uint8_t *buf= pkt->data;
 858     uint8_t *data= NULL;
 859     MpegTSWriteStream *ts_st = st->priv_data;
 860     const uint64_t delay = av_rescale(s->max_delay, 90000, AV_TIME_BASE)*2;
 861     int64_t dts = AV_NOPTS_VALUE, pts = AV_NOPTS_VALUE;
 862
 863     if (pkt->pts != AV_NOPTS_VALUE)
 864         pts = pkt->pts + delay;
 865     if (pkt->dts != AV_NOPTS_VALUE)
 866         dts = pkt->dts + delay;
 867
 868     if (ts_st->first_pts_check && pts == AV_NOPTS_VALUE) {
 869         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "first pts value must set\n");
 870         return -1;
 871     }
 872     ts_st->first_pts_check = 0;
 873
 874     if (st->codec->codec_id == CODEC_ID_H264) {
 875         const uint8_t *p = buf, *buf_end = p+size;
 876         uint32_t state = -1;
 877
 878         if (pkt->size < 5 || AV_RB32(pkt->data) != 0x0000001) {
 879             av_log(s, AV_LOG_ERROR, "h264 bitstream malformated, "
 880                    "no startcode found, use -vbsf h264_mp4toannexb\n");
 881             return -1;
 882         }
 883
 884         do {
 885             p = ff_find_start_code(p, buf_end, &state);
 886             //av_log(s, AV_LOG_INFO, "nal %d\n", state & 0x1f);
 887         } while (p < buf_end && (state & 0x1f) != 9 &&
 888                  (state & 0x1f) != 5 && (state & 0x1f) != 1);
 889
 890         if ((state & 0x1f) != 9) { // AUD NAL
 891             data = av_malloc(pkt->size+6);
 892             if (!data)
 893                 return -1;
 894             memcpy(data+6, pkt->data, pkt->size);
 895             AV_WB32(data, 0x00000001);
 896             data[4] = 0x09;
 897             data[5] = 0xf0; // any slice type (0xe) + rbsp stop one bit
 898             buf  = data;
 899             size = pkt->size+6;
 900         }
 901     } else if (st->codec->codec_id == CODEC_ID_AAC) {
 902         if (pkt->size < 2)
 903             return -1;
 904         if ((AV_RB16(pkt->data) & 0xfff0) != 0xfff0) {
 905             ADTSContext *adts = ts_st->adts;
 906             int new_size;
 907             if (!adts) {
 908                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "aac bitstream not in adts format "
 909                        "and extradata missing\n");
 910                 return -1;
 911             }
 912             new_size = ADTS_HEADER_SIZE+adts->pce_size+pkt->size;
 913             if ((unsigned)new_size >= INT_MAX)
 914                 return -1;
 915             data = av_malloc(new_size);
 916             if (!data)
 917                 return AVERROR(ENOMEM);
 918             ff_adts_write_frame_header(adts, data, pkt->size, adts->pce_size);
 919             if (adts->pce_size) {
 920                 memcpy(data+ADTS_HEADER_SIZE, adts->pce_data, adts->pce_size);
 921                 adts->pce_size = 0;
 922             }
 923             memcpy(data+ADTS_HEADER_SIZE+adts->pce_size, pkt->data, pkt->size);
 924             buf = data;
 925             size = new_size;
 926         }
 927     }
 928
 929     if (st->codec->codec_type != AVMEDIA_TYPE_AUDIO) {
 930         // for video and subtitle, write a single pes packet
 931         mpegts_write_pes(s, st, buf, size, pts, dts);
 932         av_free(data);
 933         return 0;
 934     }
 935
 936     if (ts_st->payload_index + size > DEFAULT_PES_PAYLOAD_SIZE) {
 937         mpegts_write_pes(s, st, ts_st->payload, ts_st->payload_index,
 938                          ts_st->payload_pts, ts_st->payload_dts);
 939         ts_st->payload_index = 0;
 940     }
 941
 942     if (!ts_st->payload_index) {
 943         ts_st->payload_pts = pts;
 944         ts_st->payload_dts = dts;
 945     }
 946
 947     memcpy(ts_st->payload + ts_st->payload_index, buf, size);
 948     ts_st->payload_index += size;
 949
 950     av_free(data);
 951
 952     return 0;
 953 }
 954
 955 static int mpegts_write_end(AVFormatContext *s)
 956 {
 957     MpegTSWrite *ts = s->priv_data;
 958     MpegTSWriteStream *ts_st;
 959     MpegTSService *service;
 960     AVStream *st;
 961     int i;
 962
 963     /* flush current packets */
 964     for(i = 0; i < s->nb_streams; i++) {
 965         st = s->streams[i];
 966         ts_st = st->priv_data;
 967         if (ts_st->payload_index > 0) {
 968             mpegts_write_pes(s, st, ts_st->payload, ts_st->payload_index,
 969                              ts_st->payload_pts, ts_st->payload_dts);
 970         }
 971         av_freep(&ts_st->adts);
 972     }
 973     put_flush_packet(s->pb);
 974
 975     for(i = 0; i < ts->nb_services; i++) {
 976         service = ts->services[i];
 977         av_freep(&service->provider_name);
 978         av_freep(&service->name);
 979         av_free(service);
 980     }
 981     av_free(ts->services);
 982
 983     return 0;
 984 }
 985
 986 AVOutputFormat ff_mpegts_muxer = {
 987     "mpegts",
 988     NULL_IF_CONFIG_SMALL("MPEG-2 transport stream format"),
 989     "video/x-mpegts",
 990     "ts,m2t",
 991     sizeof(MpegTSWrite),
 992     CODEC_ID_MP2,
 993     CODEC_ID_MPEG2VIDEO,
 994     mpegts_write_header,
 995     mpegts_write_packet,
 996     mpegts_write_end,
 997     .priv_class = &mpegts_muxer_class,
 998 };