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