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/avassert.h"
  23 #include "libavutil/bswap.h"
  24 #include "libavutil/crc.h"
  25 #include "libavutil/dict.h"
  26 #include "libavutil/intreadwrite.h"
  27 #include "libavutil/mathematics.h"
  28 #include "libavutil/opt.h"
  29
  30 #include "libavcodec/internal.h"
  31
  32 #include "avformat.h"
  33 #include "avio_internal.h"
  34 #include "internal.h"
  35 #include "mpegts.h"
  36
  37 #define PCR_TIME_BASE 27000000
  38
  39 /* write DVB SI sections */
  40
  41 /*********************************************/
  42 /* mpegts section writer */
  43
  44 typedef struct MpegTSSection {
  45     int pid;
  46     int cc;
  47     void (*write_packet)(struct MpegTSSection *s, const uint8_t *packet);
  48     void *opaque;
  49 } MpegTSSection;
  50
  51 typedef struct MpegTSService {
  52     MpegTSSection pmt; /* MPEG2 pmt table context */
  53     int sid;           /* service ID */
  54     char *name;
  55     char *provider_name;
  56     int pcr_pid;
  57     int pcr_packet_count;
  58     int pcr_packet_period;
  59 } MpegTSService;
  60
  61 // service_type values as defined in ETSI 300 468
  62 enum {
  63     MPEGTS_SERVICE_TYPE_DIGITAL_TV                   = 0x01,
  64     MPEGTS_SERVICE_TYPE_DIGITAL_RADIO                = 0x02,
  65     MPEGTS_SERVICE_TYPE_TELETEXT                     = 0x03,
  66     MPEGTS_SERVICE_TYPE_ADVANCED_CODEC_DIGITAL_RADIO = 0x0A,
  67     MPEGTS_SERVICE_TYPE_MPEG2_DIGITAL_HDTV           = 0x11,
  68     MPEGTS_SERVICE_TYPE_ADVANCED_CODEC_DIGITAL_SDTV  = 0x16,
  69     MPEGTS_SERVICE_TYPE_ADVANCED_CODEC_DIGITAL_HDTV  = 0x19
  70 };
  71 typedef struct MpegTSWrite {
  72     const AVClass *av_class;
  73     MpegTSSection pat; /* MPEG2 pat table */
  74     MpegTSSection sdt; /* MPEG2 sdt table context */
  75     MpegTSService **services;
  76     int sdt_packet_count;
  77     int sdt_packet_period;
  78     int pat_packet_count;
  79     int pat_packet_period;
  80     int nb_services;
  81     int onid;
  82     int tsid;
  83     int64_t first_pcr;
  84     int mux_rate; ///< set to 1 when VBR
  85     int pes_payload_size;
  86
  87     int transport_stream_id;
  88     int original_network_id;
  89     int service_id;
  90     int service_type;
  91
  92     int pmt_start_pid;
  93     int start_pid;
  94     int m2ts_mode;
  95
  96     int reemit_pat_pmt; // backward compatibility
  97
  98     int pcr_period;
  99 #define MPEGTS_FLAG_REEMIT_PAT_PMT  0x01
 100 #define MPEGTS_FLAG_AAC_LATM        0x02
 101 #define MPEGTS_FLAG_PAT_PMT_AT_FRAMES           0x04
 102     int flags;
 103     int copyts;
 104     int tables_version;
 105     float pat_period;
 106     float sdt_period;
 107     int64_t last_pat_ts;
 108     int64_t last_sdt_ts;
 109
 110     int omit_video_pes_length;
 111 } MpegTSWrite;
 112
 113 /* a PES packet header is generated every DEFAULT_PES_HEADER_FREQ packets */
 114 #define DEFAULT_PES_HEADER_FREQ  16
 115 #define DEFAULT_PES_PAYLOAD_SIZE ((DEFAULT_PES_HEADER_FREQ - 1) * 184 + 170)
 116
 117 /* The section length is 12 bits. The first 2 are set to 0, the remaining
 118  * 10 bits should not exceed 1021. */
 119 #define SECTION_LENGTH 1020
 120
 121 /* NOTE: 4 bytes must be left at the end for the crc32 */
 122 static void mpegts_write_section(MpegTSSection *s, uint8_t *buf, int len)
 123 {
 124     unsigned int crc;
 125     unsigned char packet[TS_PACKET_SIZE];
 126     const unsigned char *buf_ptr;
 127     unsigned char *q;
 128     int first, b, len1, left;
 129
 130     crc = av_bswap32(av_crc(av_crc_get_table(AV_CRC_32_IEEE),
 131                             -1, buf, len - 4));
 132
 133     buf[len - 4] = (crc >> 24) & 0xff;
 134     buf[len - 3] = (crc >> 16) & 0xff;
 135     buf[len - 2] = (crc >>  8) & 0xff;
 136     buf[len - 1] =  crc        & 0xff;
 137
 138     /* send each packet */
 139     buf_ptr = buf;
 140     while (len > 0) {
 141         first = buf == buf_ptr;
 142         q     = packet;
 143         *q++  = 0x47;
 144         b     = s->pid >> 8;
 145         if (first)
 146             b |= 0x40;
 147         *q++  = b;
 148         *q++  = s->pid;
 149         s->cc = s->cc + 1 & 0xf;
 150         *q++  = 0x10 | s->cc;
 151         if (first)
 152             *q++ = 0; /* 0 offset */
 153         len1 = TS_PACKET_SIZE - (q - packet);
 154         if (len1 > len)
 155             len1 = len;
 156         memcpy(q, buf_ptr, len1);
 157         q += len1;
 158         /* add known padding data */
 159         left = TS_PACKET_SIZE - (q - packet);
 160         if (left > 0)
 161             memset(q, 0xff, left);
 162
 163         s->write_packet(s, packet);
 164
 165         buf_ptr += len1;
 166         len     -= len1;
 167     }
 168 }
 169
 170 static inline void put16(uint8_t **q_ptr, int val)
 171 {
 172     uint8_t *q;
 173     q      = *q_ptr;
 174     *q++   = val >> 8;
 175     *q++   = val;
 176     *q_ptr = q;
 177 }
 178
 179 static int mpegts_write_section1(MpegTSSection *s, int tid, int id,
 180                                  int version, int sec_num, int last_sec_num,
 181                                  uint8_t *buf, int len)
 182 {
 183     uint8_t section[1024], *q;
 184     unsigned int tot_len;
 185     /* reserved_future_use field must be set to 1 for SDT */
 186     unsigned int flags = tid == SDT_TID ? 0xf000 : 0xb000;
 187
 188     tot_len = 3 + 5 + len + 4;
 189     /* check if not too big */
 190     if (tot_len > 1024)
 191         return AVERROR_INVALIDDATA;
 192
 193     q    = section;
 194     *q++ = tid;
 195     put16(&q, flags | (len + 5 + 4)); /* 5 byte header + 4 byte CRC */
 196     put16(&q, id);
 197     *q++ = 0xc1 | (version << 1); /* current_next_indicator = 1 */
 198     *q++ = sec_num;
 199     *q++ = last_sec_num;
 200     memcpy(q, buf, len);
 201
 202     mpegts_write_section(s, section, tot_len);
 203     return 0;
 204 }
 205
 206 /*********************************************/
 207 /* mpegts writer */
 208
 209 #define DEFAULT_PROVIDER_NAME   "FFmpeg"
 210 #define DEFAULT_SERVICE_NAME    "Service01"
 211
 212 /* we retransmit the SI info at this rate */
 213 #define SDT_RETRANS_TIME 500
 214 #define PAT_RETRANS_TIME 100
 215 #define PCR_RETRANS_TIME 20
 216
 217 typedef struct MpegTSWriteStream {
 218     struct MpegTSService *service;
 219     int pid; /* stream associated pid */
 220     int cc;
 221     int payload_size;
 222     int first_pts_check; ///< first pts check needed
 223     int prev_payload_key;
 224     int64_t payload_pts;
 225     int64_t payload_dts;
 226     int payload_flags;
 227     uint8_t *payload;
 228     AVFormatContext *amux;
 229     AVRational user_tb;
 230 } MpegTSWriteStream;
 231
 232 static void mpegts_write_pat(AVFormatContext *s)
 233 {
 234     MpegTSWrite *ts = s->priv_data;
 235     MpegTSService *service;
 236     uint8_t data[SECTION_LENGTH], *q;
 237     int i;
 238
 239     q = data;
 240     for (i = 0; i < ts->nb_services; i++) {
 241         service = ts->services[i];
 242         put16(&q, service->sid);
 243         put16(&q, 0xe000 | service->pmt.pid);
 244     }
 245     mpegts_write_section1(&ts->pat, PAT_TID, ts->tsid, ts->tables_version, 0, 0,
 246                           data, q - data);
 247 }
 248
 249 static int mpegts_write_pmt(AVFormatContext *s, MpegTSService *service)
 250 {
 251     MpegTSWrite *ts = s->priv_data;
 252     uint8_t data[SECTION_LENGTH], *q, *desc_length_ptr, *program_info_length_ptr;
 253     int val, stream_type, i, err = 0;
 254
 255     q = data;
 256     put16(&q, 0xe000 | service->pcr_pid);
 257
 258     program_info_length_ptr = q;
 259     q += 2; /* patched after */
 260
 261     /* put program info here */
 262
 263     val = 0xf000 | (q - program_info_length_ptr - 2);
 264     program_info_length_ptr[0] = val >> 8;
 265     program_info_length_ptr[1] = val;
 266
 267     for (i = 0; i < s->nb_streams; i++) {
 268         AVStream *st = s->streams[i];
 269         MpegTSWriteStream *ts_st = st->priv_data;
 270         AVDictionaryEntry *lang = av_dict_get(st->metadata, "language", NULL, 0);
 271
 272         if (q - data > SECTION_LENGTH - 32) {
 273             err = 1;
 274             break;
 275         }
 276         switch (st->codec->codec_id) {
 277         case AV_CODEC_ID_MPEG1VIDEO:
 278         case AV_CODEC_ID_MPEG2VIDEO:
 279             stream_type = STREAM_TYPE_VIDEO_MPEG2;
 280             break;
 281         case AV_CODEC_ID_MPEG4:
 282             stream_type = STREAM_TYPE_VIDEO_MPEG4;
 283             break;
 284         case AV_CODEC_ID_H264:
 285             stream_type = STREAM_TYPE_VIDEO_H264;
 286             break;
 287         case AV_CODEC_ID_HEVC:
 288             stream_type = STREAM_TYPE_VIDEO_HEVC;
 289             break;
 290         case AV_CODEC_ID_CAVS:
 291             stream_type = STREAM_TYPE_VIDEO_CAVS;
 292             break;
 293         case AV_CODEC_ID_DIRAC:
 294             stream_type = STREAM_TYPE_VIDEO_DIRAC;
 295             break;
 296         case AV_CODEC_ID_MP2:
 297         case AV_CODEC_ID_MP3:
 298             stream_type = STREAM_TYPE_AUDIO_MPEG1;
 299             break;
 300         case AV_CODEC_ID_AAC:
 301             stream_type = (ts->flags & MPEGTS_FLAG_AAC_LATM)
 302                           ? STREAM_TYPE_AUDIO_AAC_LATM
 303                           : STREAM_TYPE_AUDIO_AAC;
 304             break;
 305         case AV_CODEC_ID_AAC_LATM:
 306             stream_type = STREAM_TYPE_AUDIO_AAC_LATM;
 307             break;
 308         case AV_CODEC_ID_AC3:
 309             stream_type = STREAM_TYPE_AUDIO_AC3;
 310             break;
 311         case AV_CODEC_ID_DTS:
 312             stream_type = STREAM_TYPE_AUDIO_DTS;
 313             break;
 314         case AV_CODEC_ID_TRUEHD:
 315             stream_type = STREAM_TYPE_AUDIO_TRUEHD;
 316             break;
 317         default:
 318             stream_type = STREAM_TYPE_PRIVATE_DATA;
 319             break;
 320         }
 321
 322         *q++ = stream_type;
 323         put16(&q, 0xe000 | ts_st->pid);
 324         desc_length_ptr = q;
 325         q += 2; /* patched after */
 326
 327         /* write optional descriptors here */
 328         switch (st->codec->codec_type) {
 329         case AVMEDIA_TYPE_AUDIO:
 330             if (st->codec->codec_id==AV_CODEC_ID_EAC3) {
 331                 *q++=0x7a; // EAC3 descriptor see A038 DVB SI
 332                 *q++=1; // 1 byte, all flags sets to 0
 333                 *q++=0; // omit all fields...
 334             }
 335             if (st->codec->codec_id==AV_CODEC_ID_S302M) {
 336                 *q++ = 0x05; /* MPEG-2 registration descriptor*/
 337                 *q++ = 4;
 338                 *q++ = 'B';
 339                 *q++ = 'S';
 340                 *q++ = 'S';
 341                 *q++ = 'D';
 342             }
 343
 344             if (lang) {
 345                 char *p;
 346                 char *next = lang->value;
 347                 uint8_t *len_ptr;
 348
 349                 *q++     = 0x0a; /* ISO 639 language descriptor */
 350                 len_ptr  = q++;
 351                 *len_ptr = 0;
 352
 353                 for (p = lang->value; next && *len_ptr < 255 / 4 * 4; p = next + 1) {
 354                     if (q - data > SECTION_LENGTH - 4) {
 355                         err = 1;
 356                         break;
 357                     }
 358                     next = strchr(p, ',');
 359                     if (strlen(p) != 3 && (!next || next != p + 3))
 360                         continue; /* not a 3-letter code */
 361
 362                     *q++ = *p++;
 363                     *q++ = *p++;
 364                     *q++ = *p++;
 365
 366                     if (st->disposition & AV_DISPOSITION_CLEAN_EFFECTS)
 367                         *q++ = 0x01;
 368                     else if (st->disposition & AV_DISPOSITION_HEARING_IMPAIRED)
 369                         *q++ = 0x02;
 370                     else if (st->disposition & AV_DISPOSITION_VISUAL_IMPAIRED)
 371                         *q++ = 0x03;
 372                     else
 373                         *q++ = 0; /* undefined type */
 374
 375                     *len_ptr += 4;
 376                 }
 377
 378                 if (*len_ptr == 0)
 379                     q -= 2; /* no language codes were written */
 380             }
 381             break;
 382         case AVMEDIA_TYPE_SUBTITLE:
 383         {
 384            const char default_language[] = "und";
 385            const char *language = lang && strlen(lang->value) >= 3 ? lang->value : default_language;
 386
 387            if (st->codec->codec_id == AV_CODEC_ID_DVB_SUBTITLE) {
 388                uint8_t *len_ptr;
 389                int extradata_copied = 0;
 390
 391                *q++ = 0x59; /* subtitling_descriptor */
 392                len_ptr = q++;
 393
 394                while (strlen(language) >= 3) {
 395                    if (sizeof(data) - (q - data) < 8) { /* 8 bytes per DVB subtitle substream data */
 396                        err = 1;
 397                        break;
 398                    }
 399                    *q++ = *language++;
 400                    *q++ = *language++;
 401                    *q++ = *language++;
 402                    /* Skip comma */
 403                    if (*language != '\0')
 404                        language++;
 405
 406                    if (st->codec->extradata_size - extradata_copied >= 5) {
 407                        *q++ = st->codec->extradata[extradata_copied + 4]; /* subtitling_type */
 408                        memcpy(q, st->codec->extradata + extradata_copied, 4); /* composition_page_id and ancillary_page_id */
 409                        extradata_copied += 5;
 410                        q += 4;
 411                    } else {
 412                        /* subtitling_type:
 413                         * 0x10 - normal with no monitor aspect ratio criticality
 414                         * 0x20 - for the hard of hearing with no monitor aspect ratio criticality */
 415                        *q++ = (st->disposition & AV_DISPOSITION_HEARING_IMPAIRED) ? 0x20 : 0x10;
 416                        if ((st->codec->extradata_size == 4) && (extradata_copied == 0)) {
 417                            /* support of old 4-byte extradata format */
 418                            memcpy(q, st->codec->extradata, 4); /* composition_page_id and ancillary_page_id */
 419                            extradata_copied += 4;
 420                            q += 4;
 421                        } else {
 422                            put16(&q, 1); /* composition_page_id */
 423                            put16(&q, 1); /* ancillary_page_id */
 424                        }
 425                    }
 426                }
 427
 428                *len_ptr = q - len_ptr - 1;
 429            } else if (st->codec->codec_id == AV_CODEC_ID_DVB_TELETEXT) {
 430                uint8_t *len_ptr = NULL;
 431                int extradata_copied = 0;
 432
 433                /* The descriptor tag. teletext_descriptor */
 434                *q++ = 0x56;
 435                len_ptr = q++;
 436
 437                while (strlen(language) >= 3 && q - data < sizeof(data) - 6) {
 438                    *q++ = *language++;
 439                    *q++ = *language++;
 440                    *q++ = *language++;
 441                    /* Skip comma */
 442                    if (*language != '\0')
 443                        language++;
 444
 445                    if (st->codec->extradata_size - 1 > extradata_copied) {
 446                        memcpy(q, st->codec->extradata + extradata_copied, 2);
 447                        extradata_copied += 2;
 448                        q += 2;
 449                    } else {
 450                        /* The Teletext descriptor:
 451                         * teletext_type: This 5-bit field indicates the type of Teletext page indicated. (0x01 Initial Teletext page)
 452                         * teletext_magazine_number: This is a 3-bit field which identifies the magazine number.
 453                         * teletext_page_number: This is an 8-bit field giving two 4-bit hex digits identifying the page number. */
 454                        *q++ = 0x08;
 455                        *q++ = 0x00;
 456                    }
 457                }
 458
 459                *len_ptr = q - len_ptr - 1;
 460             }
 461         }
 462         break;
 463         case AVMEDIA_TYPE_VIDEO:
 464             if (stream_type == STREAM_TYPE_VIDEO_DIRAC) {
 465                 *q++ = 0x05; /*MPEG-2 registration descriptor*/
 466                 *q++ = 4;
 467                 *q++ = 'd';
 468                 *q++ = 'r';
 469                 *q++ = 'a';
 470                 *q++ = 'c';
 471             }
 472             break;
 473         case AVMEDIA_TYPE_DATA:
 474             if (st->codec->codec_id == AV_CODEC_ID_SMPTE_KLV) {
 475                 *q++ = 0x05; /* MPEG-2 registration descriptor */
 476                 *q++ = 4;
 477                 *q++ = 'K';
 478                 *q++ = 'L';
 479                 *q++ = 'V';
 480                 *q++ = 'A';
 481             }
 482             break;
 483         }
 484
 485         val = 0xf000 | (q - desc_length_ptr - 2);
 486         desc_length_ptr[0] = val >> 8;
 487         desc_length_ptr[1] = val;
 488     }
 489
 490     if (err)
 491         av_log(s, AV_LOG_ERROR,
 492                "The PMT section cannot fit stream %d and all following streams.\n"
 493                "Try reducing the number of languages in the audio streams "
 494                "or the total number of streams.\n", i);
 495
 496     mpegts_write_section1(&service->pmt, PMT_TID, service->sid, ts->tables_version, 0, 0,
 497                           data, q - data);
 498     return 0;
 499 }
 500
 501 /* NOTE: !str is accepted for an empty string */
 502 static void putstr8(uint8_t **q_ptr, const char *str)
 503 {
 504     uint8_t *q;
 505     int len;
 506
 507     q = *q_ptr;
 508     if (!str)
 509         len = 0;
 510     else
 511         len = strlen(str);
 512     *q++ = len;
 513     memcpy(q, str, len);
 514     q     += len;
 515     *q_ptr = q;
 516 }
 517
 518 static void mpegts_write_sdt(AVFormatContext *s)
 519 {
 520     MpegTSWrite *ts = s->priv_data;
 521     MpegTSService *service;
 522     uint8_t data[SECTION_LENGTH], *q, *desc_list_len_ptr, *desc_len_ptr;
 523     int i, running_status, free_ca_mode, val;
 524
 525     q = data;
 526     put16(&q, ts->onid);
 527     *q++ = 0xff;
 528     for (i = 0; i < ts->nb_services; i++) {
 529         service = ts->services[i];
 530         put16(&q, service->sid);
 531         *q++              = 0xfc | 0x00; /* currently no EIT info */
 532         desc_list_len_ptr = q;
 533         q                += 2;
 534         running_status    = 4; /* running */
 535         free_ca_mode      = 0;
 536
 537         /* write only one descriptor for the service name and provider */
 538         *q++         = 0x48;
 539         desc_len_ptr = q;
 540         q++;
 541         *q++         = ts->service_type;
 542         putstr8(&q, service->provider_name);
 543         putstr8(&q, service->name);
 544         desc_len_ptr[0] = q - desc_len_ptr - 1;
 545
 546         /* fill descriptor length */
 547         val = (running_status << 13) | (free_ca_mode << 12) |
 548               (q - desc_list_len_ptr - 2);
 549         desc_list_len_ptr[0] = val >> 8;
 550         desc_list_len_ptr[1] = val;
 551     }
 552     mpegts_write_section1(&ts->sdt, SDT_TID, ts->tsid, ts->tables_version, 0, 0,
 553                           data, q - data);
 554 }
 555
 556 static MpegTSService *mpegts_add_service(MpegTSWrite *ts, int sid,
 557                                          const char *provider_name,
 558                                          const char *name)
 559 {
 560     MpegTSService *service;
 561
 562     service = av_mallocz(sizeof(MpegTSService));
 563     if (!service)
 564         return NULL;
 565     service->pmt.pid       = ts->pmt_start_pid + ts->nb_services;
 566     service->sid           = sid;
 567     service->pcr_pid       = 0x1fff;
 568     service->provider_name = av_strdup(provider_name);
 569     service->name          = av_strdup(name);
 570     if (!service->provider_name || !service->name)
 571         goto fail;
 572     if (av_dynarray_add_nofree(&ts->services, &ts->nb_services, service) < 0)
 573         goto fail;
 574
 575     return service;
 576 fail:
 577     av_freep(&service->provider_name);
 578     av_freep(&service->name);
 579     av_free(service);
 580     return NULL;
 581 }
 582
 583 static int64_t get_pcr(const MpegTSWrite *ts, AVIOContext *pb)
 584 {
 585     return av_rescale(avio_tell(pb) + 11, 8 * PCR_TIME_BASE, ts->mux_rate) +
 586            ts->first_pcr;
 587 }
 588
 589 static void mpegts_prefix_m2ts_header(AVFormatContext *s)
 590 {
 591     MpegTSWrite *ts = s->priv_data;
 592     if (ts->m2ts_mode) {
 593         int64_t pcr = get_pcr(s->priv_data, s->pb);
 594         uint32_t tp_extra_header = pcr % 0x3fffffff;
 595         tp_extra_header = AV_RB32(&tp_extra_header);
 596         avio_write(s->pb, (unsigned char *) &tp_extra_header,
 597                    sizeof(tp_extra_header));
 598     }
 599 }
 600
 601 static void section_write_packet(MpegTSSection *s, const uint8_t *packet)
 602 {
 603     AVFormatContext *ctx = s->opaque;
 604     mpegts_prefix_m2ts_header(ctx);
 605     avio_write(ctx->pb, packet, TS_PACKET_SIZE);
 606 }
 607
 608 static int mpegts_write_header(AVFormatContext *s)
 609 {
 610     MpegTSWrite *ts = s->priv_data;
 611     MpegTSWriteStream *ts_st;
 612     MpegTSService *service;
 613     AVStream *st, *pcr_st = NULL;
 614     AVDictionaryEntry *title, *provider;
 615     int i, j;
 616     const char *service_name;
 617     const char *provider_name;
 618     int *pids;
 619     int ret;
 620
 621     if (s->max_delay < 0) /* Not set by the caller */
 622         s->max_delay = 0;
 623
 624     // round up to a whole number of TS packets
 625     ts->pes_payload_size = (ts->pes_payload_size + 14 + 183) / 184 * 184 - 14;
 626
 627     ts->tsid = ts->transport_stream_id;
 628     ts->onid = ts->original_network_id;
 629     /* allocate a single DVB service */
 630     title = av_dict_get(s->metadata, "service_name", NULL, 0);
 631     if (!title)
 632         title = av_dict_get(s->metadata, "title", NULL, 0);
 633     service_name  = title ? title->value : DEFAULT_SERVICE_NAME;
 634     provider      = av_dict_get(s->metadata, "service_provider", NULL, 0);
 635     provider_name = provider ? provider->value : DEFAULT_PROVIDER_NAME;
 636     service       = mpegts_add_service(ts, ts->service_id,
 637                                        provider_name, service_name);
 638
 639     if (!service)
 640         return AVERROR(ENOMEM);
 641
 642     service->pmt.write_packet = section_write_packet;
 643     service->pmt.opaque       = s;
 644     service->pmt.cc           = 15;
 645
 646     ts->pat.pid          = PAT_PID;
 647     /* Initialize at 15 so that it wraps and is equal to 0 for the
 648      * first packet we write. */
 649     ts->pat.cc           = 15;
 650     ts->pat.write_packet = section_write_packet;
 651     ts->pat.opaque       = s;
 652
 653     ts->sdt.pid          = SDT_PID;
 654     ts->sdt.cc           = 15;
 655     ts->sdt.write_packet = section_write_packet;
 656     ts->sdt.opaque       = s;
 657
 658     pids = av_malloc_array(s->nb_streams, sizeof(*pids));
 659     if (!pids) {
 660         ret = AVERROR(ENOMEM);
 661         goto fail;
 662     }
 663
 664     /* assign pids to each stream */
 665     for (i = 0; i < s->nb_streams; i++) {
 666         st = s->streams[i];
 667
 668         ts_st = av_mallocz(sizeof(MpegTSWriteStream));
 669         if (!ts_st) {
 670             ret = AVERROR(ENOMEM);
 671             goto fail;
 672         }
 673         st->priv_data = ts_st;
 674
 675         ts_st->user_tb = st->time_base;
 676         avpriv_set_pts_info(st, 33, 1, 90000);
 677
 678         ts_st->payload = av_mallocz(ts->pes_payload_size);
 679         if (!ts_st->payload) {
 680             ret = AVERROR(ENOMEM);
 681             goto fail;
 682         }
 683         ts_st->service = service;
 684         /* MPEG pid values < 16 are reserved. Applications which set st->id in
 685          * this range are assigned a calculated pid. */
 686         if (st->id < 16) {
 687             ts_st->pid = ts->start_pid + i;
 688         } else if (st->id < 0x1FFF) {
 689             ts_st->pid = st->id;
 690         } else {
 691             av_log(s, AV_LOG_ERROR,
 692                    "Invalid stream id %d, must be less than 8191\n", st->id);
 693             ret = AVERROR(EINVAL);
 694             goto fail;
 695         }
 696         if (ts_st->pid == service->pmt.pid) {
 697             av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Duplicate stream id %d\n", ts_st->pid);
 698             ret = AVERROR(EINVAL);
 699             goto fail;
 700         }
 701         for (j = 0; j < i; j++) {
 702             if (pids[j] == ts_st->pid) {
 703                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Duplicate stream id %d\n", ts_st->pid);
 704                 ret = AVERROR(EINVAL);
 705                 goto fail;
 706             }
 707         }
 708         pids[i]                = ts_st->pid;
 709         ts_st->payload_pts     = AV_NOPTS_VALUE;
 710         ts_st->payload_dts     = AV_NOPTS_VALUE;
 711         ts_st->first_pts_check = 1;
 712         ts_st->cc              = 15;
 713         /* update PCR pid by using the first video stream */
 714         if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO &&
 715             service->pcr_pid == 0x1fff) {
 716             service->pcr_pid = ts_st->pid;
 717             pcr_st           = st;
 718         }
 719         if (st->codec->codec_id == AV_CODEC_ID_AAC &&
 720             st->codec->extradata_size > 0) {
 721             AVStream *ast;
 722             ts_st->amux = avformat_alloc_context();
 723             if (!ts_st->amux) {
 724                 ret = AVERROR(ENOMEM);
 725                 goto fail;
 726             }
 727             ts_st->amux->oformat =
 728                 av_guess_format((ts->flags & MPEGTS_FLAG_AAC_LATM) ? "latm" : "adts",
 729                                 NULL, NULL);
 730             if (!ts_st->amux->oformat) {
 731                 ret = AVERROR(EINVAL);
 732                 goto fail;
 733             }
 734             if (!(ast = avformat_new_stream(ts_st->amux, NULL))) {
 735                 ret = AVERROR(ENOMEM);
 736                 goto fail;
 737             }
 738             ret = avcodec_copy_context(ast->codec, st->codec);
 739             if (ret != 0)
 740                 goto fail;
 741             ast->time_base = st->time_base;
 742             ret = avformat_write_header(ts_st->amux, NULL);
 743             if (ret < 0)
 744                 goto fail;
 745         }
 746     }
 747
 748     av_freep(&pids);
 749
 750     /* if no video stream, use the first stream as PCR */
 751     if (service->pcr_pid == 0x1fff && s->nb_streams > 0) {
 752         pcr_st           = s->streams[0];
 753         ts_st            = pcr_st->priv_data;
 754         service->pcr_pid = ts_st->pid;
 755     } else
 756         ts_st = pcr_st->priv_data;
 757
 758     if (ts->mux_rate > 1) {
 759         service->pcr_packet_period = (ts->mux_rate * ts->pcr_period) /
 760                                      (TS_PACKET_SIZE * 8 * 1000);
 761         ts->sdt_packet_period      = (ts->mux_rate * SDT_RETRANS_TIME) /
 762                                      (TS_PACKET_SIZE * 8 * 1000);
 763         ts->pat_packet_period      = (ts->mux_rate * PAT_RETRANS_TIME) /
 764                                      (TS_PACKET_SIZE * 8 * 1000);
 765
 766         if (ts->copyts < 1)
 767             ts->first_pcr = av_rescale(s->max_delay, PCR_TIME_BASE, AV_TIME_BASE);
 768     } else {
 769         /* Arbitrary values, PAT/PMT will also be written on video key frames */
 770         ts->sdt_packet_period = 200;
 771         ts->pat_packet_period = 40;
 772         if (pcr_st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO) {
 773             if (!pcr_st->codec->frame_size) {
 774                 av_log(s, AV_LOG_WARNING, "frame size not set\n");
 775                 service->pcr_packet_period =
 776                     pcr_st->codec->sample_rate / (10 * 512);
 777             } else {
 778                 service->pcr_packet_period =
 779                     pcr_st->codec->sample_rate / (10 * pcr_st->codec->frame_size);
 780             }
 781         } else {
 782             // max delta PCR 0.1s
 783             // TODO: should be avg_frame_rate
 784             service->pcr_packet_period =
 785                 ts_st->user_tb.den / (10 * ts_st->user_tb.num);
 786         }
 787         if (!service->pcr_packet_period)
 788             service->pcr_packet_period = 1;
 789     }
 790
 791     ts->last_pat_ts = AV_NOPTS_VALUE;
 792     ts->last_sdt_ts = AV_NOPTS_VALUE;
 793     // The user specified a period, use only it
 794     if (ts->pat_period < INT_MAX/2) {
 795         ts->pat_packet_period = INT_MAX;
 796     }
 797     if (ts->sdt_period < INT_MAX/2) {
 798         ts->sdt_packet_period = INT_MAX;
 799     }
 800
 801     // output a PCR as soon as possible
 802     service->pcr_packet_count = service->pcr_packet_period;
 803     ts->pat_packet_count      = ts->pat_packet_period - 1;
 804     ts->sdt_packet_count      = ts->sdt_packet_period - 1;
 805
 806     if (ts->mux_rate == 1)
 807         av_log(s, AV_LOG_VERBOSE, "muxrate VBR, ");
 808     else
 809         av_log(s, AV_LOG_VERBOSE, "muxrate %d, ", ts->mux_rate);
 810     av_log(s, AV_LOG_VERBOSE,
 811            "pcr every %d pkts, sdt every %d, pat/pmt every %d pkts\n",
 812            service->pcr_packet_period,
 813            ts->sdt_packet_period, ts->pat_packet_period);
 814
 815     if (ts->m2ts_mode == -1) {
 816         if (av_match_ext(s->filename, "m2ts")) {
 817             ts->m2ts_mode = 1;
 818         } else {
 819             ts->m2ts_mode = 0;
 820         }
 821     }
 822
 823     return 0;
 824
 825 fail:
 826     av_freep(&pids);
 827     for (i = 0; i < s->nb_streams; i++) {
 828         st    = s->streams[i];
 829         ts_st = st->priv_data;
 830         if (ts_st) {
 831             av_freep(&ts_st->payload);
 832             if (ts_st->amux) {
 833                 avformat_free_context(ts_st->amux);
 834                 ts_st->amux = NULL;
 835             }
 836         }
 837         av_freep(&st->priv_data);
 838     }
 839
 840     for (i = 0; i < ts->nb_services; i++) {
 841         service = ts->services[i];
 842         av_freep(&service->provider_name);
 843         av_freep(&service->name);
 844         av_freep(&service);
 845     }
 846     av_freep(&ts->services);
 847     return ret;
 848 }
 849
 850 /* send SDT, PAT and PMT tables regulary */
 851 static void retransmit_si_info(AVFormatContext *s, int force_pat, int64_t dts)
 852 {
 853     MpegTSWrite *ts = s->priv_data;
 854     int i;
 855
 856     if (++ts->sdt_packet_count == ts->sdt_packet_period ||
 857         (dts != AV_NOPTS_VALUE && ts->last_sdt_ts == AV_NOPTS_VALUE) ||
 858         (dts != AV_NOPTS_VALUE && dts - ts->last_sdt_ts >= ts->sdt_period*90000.0)
 859     ) {
 860         ts->sdt_packet_count = 0;
 861         if (dts != AV_NOPTS_VALUE)
 862             ts->last_sdt_ts = FFMAX(dts, ts->last_sdt_ts);
 863         mpegts_write_sdt(s);
 864     }
 865     if (++ts->pat_packet_count == ts->pat_packet_period ||
 866         (dts != AV_NOPTS_VALUE && ts->last_pat_ts == AV_NOPTS_VALUE) ||
 867         (dts != AV_NOPTS_VALUE && dts - ts->last_pat_ts >= ts->pat_period*90000.0) ||
 868         force_pat) {
 869         ts->pat_packet_count = 0;
 870         if (dts != AV_NOPTS_VALUE)
 871             ts->last_pat_ts = FFMAX(dts, ts->last_pat_ts);
 872         mpegts_write_pat(s);
 873         for (i = 0; i < ts->nb_services; i++)
 874             mpegts_write_pmt(s, ts->services[i]);
 875     }
 876 }
 877
 878 static int write_pcr_bits(uint8_t *buf, int64_t pcr)
 879 {
 880     int64_t pcr_low = pcr % 300, pcr_high = pcr / 300;
 881
 882     *buf++ = pcr_high >> 25;
 883     *buf++ = pcr_high >> 17;
 884     *buf++ = pcr_high >>  9;
 885     *buf++ = pcr_high >>  1;
 886     *buf++ = pcr_high <<  7 | pcr_low >> 8 | 0x7e;
 887     *buf++ = pcr_low;
 888
 889     return 6;
 890 }
 891
 892 /* Write a single null transport stream packet */
 893 static void mpegts_insert_null_packet(AVFormatContext *s)
 894 {
 895     uint8_t *q;
 896     uint8_t buf[TS_PACKET_SIZE];
 897
 898     q    = buf;
 899     *q++ = 0x47;
 900     *q++ = 0x00 | 0x1f;
 901     *q++ = 0xff;
 902     *q++ = 0x10;
 903     memset(q, 0x0FF, TS_PACKET_SIZE - (q - buf));
 904     mpegts_prefix_m2ts_header(s);
 905     avio_write(s->pb, buf, TS_PACKET_SIZE);
 906 }
 907
 908 /* Write a single transport stream packet with a PCR and no payload */
 909 static void mpegts_insert_pcr_only(AVFormatContext *s, AVStream *st)
 910 {
 911     MpegTSWrite *ts = s->priv_data;
 912     MpegTSWriteStream *ts_st = st->priv_data;
 913     uint8_t *q;
 914     uint8_t buf[TS_PACKET_SIZE];
 915
 916     q    = buf;
 917     *q++ = 0x47;
 918     *q++ = ts_st->pid >> 8;
 919     *q++ = ts_st->pid;
 920     *q++ = 0x20 | ts_st->cc;   /* Adaptation only */
 921     /* Continuity Count field does not increment (see 13818-1 section 2.4.3.3) */
 922     *q++ = TS_PACKET_SIZE - 5; /* Adaptation Field Length */
 923     *q++ = 0x10;               /* Adaptation flags: PCR present */
 924
 925     /* PCR coded into 6 bytes */
 926     q += write_pcr_bits(q, get_pcr(ts, s->pb));
 927
 928     /* stuffing bytes */
 929     memset(q, 0xFF, TS_PACKET_SIZE - (q - buf));
 930     mpegts_prefix_m2ts_header(s);
 931     avio_write(s->pb, buf, TS_PACKET_SIZE);
 932 }
 933
 934 static void write_pts(uint8_t *q, int fourbits, int64_t pts)
 935 {
 936     int val;
 937
 938     val  = fourbits << 4 | (((pts >> 30) & 0x07) << 1) | 1;
 939     *q++ = val;
 940     val  = (((pts >> 15) & 0x7fff) << 1) | 1;
 941     *q++ = val >> 8;
 942     *q++ = val;
 943     val  = (((pts) & 0x7fff) << 1) | 1;
 944     *q++ = val >> 8;
 945     *q++ = val;
 946 }
 947
 948 /* Set an adaptation field flag in an MPEG-TS packet*/
 949 static void set_af_flag(uint8_t *pkt, int flag)
 950 {
 951     // expect at least one flag to set
 952     av_assert0(flag);
 953
 954     if ((pkt[3] & 0x20) == 0) {
 955         // no AF yet, set adaptation field flag
 956         pkt[3] |= 0x20;
 957         // 1 byte length, no flags
 958         pkt[4] = 1;
 959         pkt[5] = 0;
 960     }
 961     pkt[5] |= flag;
 962 }
 963
 964 /* Extend the adaptation field by size bytes */
 965 static void extend_af(uint8_t *pkt, int size)
 966 {
 967     // expect already existing adaptation field
 968     av_assert0(pkt[3] & 0x20);
 969     pkt[4] += size;
 970 }
 971
 972 /* Get a pointer to MPEG-TS payload (right after TS packet header) */
 973 static uint8_t *get_ts_payload_start(uint8_t *pkt)
 974 {
 975     if (pkt[3] & 0x20)
 976         return pkt + 5 + pkt[4];
 977     else
 978         return pkt + 4;
 979 }
 980
 981 /* Add a PES header to the front of the payload, and segment into an integer
 982  * number of TS packets. The final TS packet is padded using an oversized
 983  * adaptation header to exactly fill the last TS packet.
 984  * NOTE: 'payload' contains a complete PES payload. */
 985 static void mpegts_write_pes(AVFormatContext *s, AVStream *st,
 986                              const uint8_t *payload, int payload_size,
 987                              int64_t pts, int64_t dts, int key)
 988 {
 989     MpegTSWriteStream *ts_st = st->priv_data;
 990     MpegTSWrite *ts = s->priv_data;
 991     uint8_t buf[TS_PACKET_SIZE];
 992     uint8_t *q;
 993     int val, is_start, len, header_len, write_pcr, is_dvb_subtitle, is_dvb_teletext, flags;
 994     int afc_len, stuffing_len;
 995     int64_t pcr = -1; /* avoid warning */
 996     int64_t delay = av_rescale(s->max_delay, 90000, AV_TIME_BASE);
 997     int force_pat = st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO && key && !ts_st->prev_payload_key;
 998
 999     av_assert0(ts_st->payload != buf || st->codec->codec_type != AVMEDIA_TYPE_VIDEO);
1000     if (ts->flags & MPEGTS_FLAG_PAT_PMT_AT_FRAMES && st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO) {
1001         force_pat = 1;
1002     }
1003
1004     is_start = 1;
1005     while (payload_size > 0) {
1006         retransmit_si_info(s, force_pat, dts);
1007         force_pat = 0;
1008
1009         write_pcr = 0;
1010         if (ts_st->pid == ts_st->service->pcr_pid) {
1011             if (ts->mux_rate > 1 || is_start) // VBR pcr period is based on frames
1012                 ts_st->service->pcr_packet_count++;
1013             if (ts_st->service->pcr_packet_count >=
1014                 ts_st->service->pcr_packet_period) {
1015                 ts_st->service->pcr_packet_count = 0;
1016                 write_pcr = 1;
1017             }
1018         }
1019
1020         if (ts->mux_rate > 1 && dts != AV_NOPTS_VALUE &&
1021             (dts - get_pcr(ts, s->pb) / 300) > delay) {
1022             /* pcr insert gets priority over null packet insert */
1023             if (write_pcr)
1024                 mpegts_insert_pcr_only(s, st);
1025             else
1026                 mpegts_insert_null_packet(s);
1027             /* recalculate write_pcr and possibly retransmit si_info */
1028             continue;
1029         }
1030
1031         /* prepare packet header */
1032         q    = buf;
1033         *q++ = 0x47;
1034         val  = ts_st->pid >> 8;
1035         if (is_start)
1036             val |= 0x40;
1037         *q++      = val;
1038         *q++      = ts_st->pid;
1039         ts_st->cc = ts_st->cc + 1 & 0xf;
1040         *q++      = 0x10 | ts_st->cc; // payload indicator + CC
1041         if (key && is_start && pts != AV_NOPTS_VALUE) {
1042             // set Random Access for key frames
1043             if (ts_st->pid == ts_st->service->pcr_pid)
1044                 write_pcr = 1;
1045             set_af_flag(buf, 0x40);
1046             q = get_ts_payload_start(buf);
1047         }
1048         if (write_pcr) {
1049             set_af_flag(buf, 0x10);
1050             q = get_ts_payload_start(buf);
1051             // add 11, pcr references the last byte of program clock reference base
1052             if (ts->mux_rate > 1)
1053                 pcr = get_pcr(ts, s->pb);
1054             else
1055                 pcr = (dts - delay) * 300;
1056             if (dts != AV_NOPTS_VALUE && dts < pcr / 300)
1057                 av_log(s, AV_LOG_WARNING, "dts < pcr, TS is invalid\n");
1058             extend_af(buf, write_pcr_bits(q, pcr));
1059             q = get_ts_payload_start(buf);
1060         }
1061         if (is_start) {
1062             int pes_extension = 0;
1063             int pes_header_stuffing_bytes = 0;
1064             /* write PES header */
1065             *q++ = 0x00;
1066             *q++ = 0x00;
1067             *q++ = 0x01;
1068             is_dvb_subtitle = 0;
1069             is_dvb_teletext = 0;
1070             if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO) {
1071                 if (st->codec->codec_id == AV_CODEC_ID_DIRAC)
1072                     *q++ = 0xfd;
1073                 else
1074                     *q++ = 0xe0;
1075             } else if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO &&
1076                        (st->codec->codec_id == AV_CODEC_ID_MP2 ||
1077                         st->codec->codec_id == AV_CODEC_ID_MP3 ||
1078                         st->codec->codec_id == AV_CODEC_ID_AAC)) {
1079                 *q++ = 0xc0;
1080             } else if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO &&
1081                         st->codec->codec_id == AV_CODEC_ID_AC3 &&
1082                         ts->m2ts_mode) {
1083                 *q++ = 0xfd;
1084             } else {
1085                 *q++ = 0xbd;
1086                 if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_SUBTITLE) {
1087                     if (st->codec->codec_id == AV_CODEC_ID_DVB_SUBTITLE) {
1088                         is_dvb_subtitle = 1;
1089                     } else if (st->codec->codec_id == AV_CODEC_ID_DVB_TELETEXT) {
1090                         is_dvb_teletext = 1;
1091                     }
1092                 }
1093             }
1094             header_len = 0;
1095             flags      = 0;
1096             if (pts != AV_NOPTS_VALUE) {
1097                 header_len += 5;
1098                 flags      |= 0x80;
1099             }
1100             if (dts != AV_NOPTS_VALUE && pts != AV_NOPTS_VALUE && dts != pts) {
1101                 header_len += 5;
1102                 flags      |= 0x40;
1103             }
1104             if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO &&
1105                 st->codec->codec_id == AV_CODEC_ID_DIRAC) {
1106                 /* set PES_extension_flag */
1107                 pes_extension = 1;
1108                 flags        |= 0x01;
1109
1110                 /* One byte for PES2 extension flag +
1111                  * one byte for extension length +
1112                  * one byte for extension id */
1113                 header_len += 3;
1114             }
1115             /* for Blu-ray AC3 Audio the PES Extension flag should be as follow
1116              * otherwise it will not play sound on blu-ray
1117              */
1118             if (ts->m2ts_mode &&
1119                 st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO &&
1120                 st->codec->codec_id == AV_CODEC_ID_AC3) {
1121                         /* set PES_extension_flag */
1122                         pes_extension = 1;
1123                         flags |= 0x01;
1124                         header_len += 3;
1125             }
1126             if (is_dvb_teletext) {
1127                 pes_header_stuffing_bytes = 0x24 - header_len;
1128                 header_len = 0x24;
1129             }
1130             len = payload_size + header_len + 3;
1131             /* 3 extra bytes should be added to DVB subtitle payload: 0x20 0x00 at the beginning and trailing 0xff */
1132             if (is_dvb_subtitle) {
1133                 len += 3;
1134                 payload_size++;
1135             }
1136             if (len > 0xffff)
1137                 len = 0;
1138             if (ts->omit_video_pes_length && st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO) {
1139                 len = 0;
1140             }
1141             *q++ = len >> 8;
1142             *q++ = len;
1143             val  = 0x80;
1144             /* data alignment indicator is required for subtitle and data streams */
1145             if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_SUBTITLE || st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_DATA)
1146                 val |= 0x04;
1147             *q++ = val;
1148             *q++ = flags;
1149             *q++ = header_len;
1150             if (pts != AV_NOPTS_VALUE) {
1151                 write_pts(q, flags >> 6, pts);
1152                 q += 5;
1153             }
1154             if (dts != AV_NOPTS_VALUE && pts != AV_NOPTS_VALUE && dts != pts) {
1155                 write_pts(q, 1, dts);
1156                 q += 5;
1157             }
1158             if (pes_extension && st->codec->codec_id == AV_CODEC_ID_DIRAC) {
1159                 flags = 0x01;  /* set PES_extension_flag_2 */
1160                 *q++  = flags;
1161                 *q++  = 0x80 | 0x01; /* marker bit + extension length */
1162                 /* Set the stream ID extension flag bit to 0 and
1163                  * write the extended stream ID. */
1164                 *q++ = 0x00 | 0x60;
1165             }
1166             /* For Blu-ray AC3 Audio Setting extended flags */
1167           if (ts->m2ts_mode &&
1168               pes_extension &&
1169               st->codec->codec_id == AV_CODEC_ID_AC3) {
1170                       flags = 0x01; /* set PES_extension_flag_2 */
1171                       *q++ = flags;
1172                       *q++ = 0x80 | 0x01; /* marker bit + extension length */
1173                       *q++ = 0x00 | 0x71; /* for AC3 Audio (specifically on blue-rays) */
1174               }
1175
1176
1177             if (is_dvb_subtitle) {
1178                 /* First two fields of DVB subtitles PES data:
1179                  * data_identifier: for DVB subtitle streams shall be coded with the value 0x20
1180                  * subtitle_stream_id: for DVB subtitle stream shall be identified by the value 0x00 */
1181                 *q++ = 0x20;
1182                 *q++ = 0x00;
1183             }
1184             if (is_dvb_teletext) {
1185                 memset(q, 0xff, pes_header_stuffing_bytes);
1186                 q += pes_header_stuffing_bytes;
1187             }
1188             is_start = 0;
1189         }
1190         /* header size */
1191         header_len = q - buf;
1192         /* data len */
1193         len = TS_PACKET_SIZE - header_len;
1194         if (len > payload_size)
1195             len = payload_size;
1196         stuffing_len = TS_PACKET_SIZE - header_len - len;
1197         if (stuffing_len > 0) {
1198             /* add stuffing with AFC */
1199             if (buf[3] & 0x20) {
1200                 /* stuffing already present: increase its size */
1201                 afc_len = buf[4] + 1;
1202                 memmove(buf + 4 + afc_len + stuffing_len,
1203                         buf + 4 + afc_len,
1204                         header_len - (4 + afc_len));
1205                 buf[4] += stuffing_len;
1206                 memset(buf + 4 + afc_len, 0xff, stuffing_len);
1207             } else {
1208                 /* add stuffing */
1209                 memmove(buf + 4 + stuffing_len, buf + 4, header_len - 4);
1210                 buf[3] |= 0x20;
1211                 buf[4]  = stuffing_len - 1;
1212                 if (stuffing_len >= 2) {
1213                     buf[5] = 0x00;
1214                     memset(buf + 6, 0xff, stuffing_len - 2);
1215                 }
1216             }
1217         }
1218
1219         if (is_dvb_subtitle && payload_size == len) {
1220             memcpy(buf + TS_PACKET_SIZE - len, payload, len - 1);
1221             buf[TS_PACKET_SIZE - 1] = 0xff; /* end_of_PES_data_field_marker: an 8-bit field with fixed contents 0xff for DVB subtitle */
1222         } else {
1223             memcpy(buf + TS_PACKET_SIZE - len, payload, len);
1224         }
1225
1226         payload      += len;
1227         payload_size -= len;
1228         mpegts_prefix_m2ts_header(s);
1229         avio_write(s->pb, buf, TS_PACKET_SIZE);
1230     }
1231     ts_st->prev_payload_key = key;
1232 }
1233
1234 int ff_check_h264_startcode(AVFormatContext *s, const AVStream *st, const AVPacket *pkt)
1235 {
1236     if (pkt->size < 5 || AV_RB32(pkt->data) != 0x0000001 && AV_RB24(pkt->data) != 0x000001) {
1237         if (!st->nb_frames) {
1238             av_log(s, AV_LOG_ERROR, "H.264 bitstream malformed, "
1239                    "no startcode found, use the video bitstream filter 'h264_mp4toannexb' to fix it "
1240                    "('-bsf:v h264_mp4toannexb' option with ffmpeg)\n");
1241             return AVERROR_INVALIDDATA;
1242         }
1243         av_log(s, AV_LOG_WARNING, "H.264 bitstream error, startcode missing, size %d", pkt->size);
1244         if (pkt->size) av_log(s, AV_LOG_WARNING, " data %08X", AV_RB32(pkt->data));
1245         av_log(s, AV_LOG_WARNING, "\n");
1246     }
1247     return 0;
1248 }
1249
1250 static int check_hevc_startcode(AVFormatContext *s, const AVStream *st, const AVPacket *pkt)
1251 {
1252     if (pkt->size < 5 || AV_RB32(pkt->data) != 0x0000001 && AV_RB24(pkt->data) != 0x000001) {
1253         if (!st->nb_frames) {
1254             av_log(s, AV_LOG_ERROR, "HEVC bitstream malformed, no startcode found\n");
1255             return AVERROR_PATCHWELCOME;
1256         }
1257         av_log(s, AV_LOG_WARNING, "HEVC bitstream error, startcode missing, size %d", pkt->size);
1258         if (pkt->size) av_log(s, AV_LOG_WARNING, " data %08X", AV_RB32(pkt->data));
1259         av_log(s, AV_LOG_WARNING, "\n");
1260     }
1261     return 0;
1262 }
1263
1264 static int mpegts_write_packet_internal(AVFormatContext *s, AVPacket *pkt)
1265 {
1266     AVStream *st = s->streams[pkt->stream_index];
1267     int size = pkt->size;
1268     uint8_t *buf = pkt->data;
1269     uint8_t *data = NULL;
1270     MpegTSWrite *ts = s->priv_data;
1271     MpegTSWriteStream *ts_st = st->priv_data;
1272     const int64_t delay = av_rescale(s->max_delay, 90000, AV_TIME_BASE) * 2;
1273     int64_t dts = pkt->dts, pts = pkt->pts;
1274
1275     if (ts->reemit_pat_pmt) {
1276         av_log(s, AV_LOG_WARNING,
1277                "resend_headers option is deprecated, use -mpegts_flags resend_headers\n");
1278         ts->reemit_pat_pmt = 0;
1279         ts->flags         |= MPEGTS_FLAG_REEMIT_PAT_PMT;
1280     }
1281
1282     if (ts->flags & MPEGTS_FLAG_REEMIT_PAT_PMT) {
1283         ts->pat_packet_count = ts->pat_packet_period - 1;
1284         ts->sdt_packet_count = ts->sdt_packet_period - 1;
1285         ts->flags           &= ~MPEGTS_FLAG_REEMIT_PAT_PMT;
1286     }
1287
1288     if (ts->copyts < 1) {
1289         if (pts != AV_NOPTS_VALUE)
1290             pts += delay;
1291         if (dts != AV_NOPTS_VALUE)
1292             dts += delay;
1293     }
1294
1295     if (ts_st->first_pts_check && pts == AV_NOPTS_VALUE) {
1296         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "first pts value must be set\n");
1297         return AVERROR_INVALIDDATA;
1298     }
1299     ts_st->first_pts_check = 0;
1300
1301     if (st->codec->codec_id == AV_CODEC_ID_H264) {
1302         const uint8_t *p = buf, *buf_end = p + size;
1303         uint32_t state = -1;
1304         int extradd = (pkt->flags & AV_PKT_FLAG_KEY) ? st->codec->extradata_size : 0;
1305         int ret = ff_check_h264_startcode(s, st, pkt);
1306         if (ret < 0)
1307             return ret;
1308
1309         if (extradd && AV_RB24(st->codec->extradata) > 1)
1310             extradd = 0;
1311
1312         do {
1313             p = avpriv_find_start_code(p, buf_end, &state);
1314             av_log(s, AV_LOG_TRACE, "nal %d\n", state & 0x1f);
1315             if ((state & 0x1f) == 7)
1316                 extradd = 0;
1317         } while (p < buf_end && (state & 0x1f) != 9 &&
1318                  (state & 0x1f) != 5 && (state & 0x1f) != 1);
1319
1320         if ((state & 0x1f) != 5)
1321             extradd = 0;
1322         if ((state & 0x1f) != 9) { // AUD NAL
1323             data = av_malloc(pkt->size + 6 + extradd);
1324             if (!data)
1325                 return AVERROR(ENOMEM);
1326             memcpy(data + 6, st->codec->extradata, extradd);
1327             memcpy(data + 6 + extradd, pkt->data, pkt->size);
1328             AV_WB32(data, 0x00000001);
1329             data[4] = 0x09;
1330             data[5] = 0xf0; // any slice type (0xe) + rbsp stop one bit
1331             buf     = data;
1332             size    = pkt->size + 6 + extradd;
1333         }
1334     } else if (st->codec->codec_id == AV_CODEC_ID_AAC) {
1335         if (pkt->size < 2) {
1336             av_log(s, AV_LOG_ERROR, "AAC packet too short\n");
1337             return AVERROR_INVALIDDATA;
1338         }
1339         if ((AV_RB16(pkt->data) & 0xfff0) != 0xfff0) {
1340             int ret;
1341             AVPacket pkt2;
1342
1343             if (!ts_st->amux) {
1344                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "AAC bitstream not in ADTS format "
1345                                         "and extradata missing\n");
1346                 if (!st->nb_frames)
1347                     return AVERROR_INVALIDDATA;
1348             } else {
1349             av_init_packet(&pkt2);
1350             pkt2.data = pkt->data;
1351             pkt2.size = pkt->size;
1352             av_assert0(pkt->dts != AV_NOPTS_VALUE);
1353             pkt2.dts = av_rescale_q(pkt->dts, st->time_base, ts_st->amux->streams[0]->time_base);
1354
1355             ret = avio_open_dyn_buf(&ts_st->amux->pb);
1356             if (ret < 0)
1357                 return AVERROR(ENOMEM);
1358
1359             ret = av_write_frame(ts_st->amux, &pkt2);
1360             if (ret < 0) {
1361                 ffio_free_dyn_buf(&ts_st->amux->pb);
1362                 return ret;
1363             }
1364             size            = avio_close_dyn_buf(ts_st->amux->pb, &data);
1365             ts_st->amux->pb = NULL;
1366             buf             = data;
1367             }
1368         }
1369     } else if (st->codec->codec_id == AV_CODEC_ID_HEVC) {
1370         int ret = check_hevc_startcode(s, st, pkt);
1371         if (ret < 0)
1372             return ret;
1373     }
1374
1375     if (pkt->dts != AV_NOPTS_VALUE) {
1376         int i;
1377         for(i=0; i<s->nb_streams; i++) {
1378             AVStream *st2 = s->streams[i];
1379             MpegTSWriteStream *ts_st2 = st2->priv_data;
1380             if (   ts_st2->payload_size
1381                && (ts_st2->payload_dts == AV_NOPTS_VALUE || dts - ts_st2->payload_dts > delay/2)) {
1382                 mpegts_write_pes(s, st2, ts_st2->payload, ts_st2->payload_size,
1383                                 ts_st2->payload_pts, ts_st2->payload_dts,
1384                                 ts_st2->payload_flags & AV_PKT_FLAG_KEY);
1385                 ts_st2->payload_size = 0;
1386             }
1387         }
1388     }
1389
1390     if (ts_st->payload_size && (ts_st->payload_size + size > ts->pes_payload_size ||
1391         (dts != AV_NOPTS_VALUE && ts_st->payload_dts != AV_NOPTS_VALUE &&
1392          av_compare_ts(dts - ts_st->payload_dts, st->time_base,
1393                        s->max_delay, AV_TIME_BASE_Q) >= 0))) {
1394         mpegts_write_pes(s, st, ts_st->payload, ts_st->payload_size,
1395                          ts_st->payload_pts, ts_st->payload_dts,
1396                          ts_st->payload_flags & AV_PKT_FLAG_KEY);
1397         ts_st->payload_size = 0;
1398     }
1399
1400     if (st->codec->codec_type != AVMEDIA_TYPE_AUDIO || size > ts->pes_payload_size) {
1401         av_assert0(!ts_st->payload_size);
1402         // for video and subtitle, write a single pes packet
1403         mpegts_write_pes(s, st, buf, size, pts, dts,
1404                          pkt->flags & AV_PKT_FLAG_KEY);
1405         av_free(data);
1406         return 0;
1407     }
1408
1409     if (!ts_st->payload_size) {
1410         ts_st->payload_pts   = pts;
1411         ts_st->payload_dts   = dts;
1412         ts_st->payload_flags = pkt->flags;
1413     }
1414
1415     memcpy(ts_st->payload + ts_st->payload_size, buf, size);
1416     ts_st->payload_size += size;
1417
1418     av_free(data);
1419
1420     return 0;
1421 }
1422
1423 static void mpegts_write_flush(AVFormatContext *s)
1424 {
1425     int i;
1426
1427     /* flush current packets */
1428     for (i = 0; i < s->nb_streams; i++) {
1429         AVStream *st = s->streams[i];
1430         MpegTSWriteStream *ts_st = st->priv_data;
1431         if (ts_st->payload_size > 0) {
1432             mpegts_write_pes(s, st, ts_st->payload, ts_st->payload_size,
1433                              ts_st->payload_pts, ts_st->payload_dts,
1434                              ts_st->payload_flags & AV_PKT_FLAG_KEY);
1435             ts_st->payload_size = 0;
1436         }
1437     }
1438 }
1439
1440 static int mpegts_write_packet(AVFormatContext *s, AVPacket *pkt)
1441 {
1442     if (!pkt) {
1443         mpegts_write_flush(s);
1444         return 1;
1445     } else {
1446         return mpegts_write_packet_internal(s, pkt);
1447     }
1448 }
1449
1450 static int mpegts_write_end(AVFormatContext *s)
1451 {
1452     MpegTSWrite *ts = s->priv_data;
1453     MpegTSService *service;
1454     int i;
1455
1456     if (s->pb)
1457         mpegts_write_flush(s);
1458
1459     for (i = 0; i < s->nb_streams; i++) {
1460         AVStream *st = s->streams[i];
1461         MpegTSWriteStream *ts_st = st->priv_data;
1462         av_freep(&ts_st->payload);
1463         if (ts_st->amux) {
1464             avformat_free_context(ts_st->amux);
1465             ts_st->amux = NULL;
1466         }
1467     }
1468
1469     for (i = 0; i < ts->nb_services; i++) {
1470         service = ts->services[i];
1471         av_freep(&service->provider_name);
1472         av_freep(&service->name);
1473         av_freep(&service);
1474     }
1475     av_freep(&ts->services);
1476
1477     return 0;
1478 }
1479
1480 static const AVOption options[] = {
1481     { "mpegts_transport_stream_id", "Set transport_stream_id field.",
1482       offsetof(MpegTSWrite, transport_stream_id), AV_OPT_TYPE_INT,
1483       { .i64 = 0x0001 }, 0x0001, 0xffff, AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM },
1484     { "mpegts_original_network_id", "Set original_network_id field.",
1485       offsetof(MpegTSWrite, original_network_id), AV_OPT_TYPE_INT,
1486       { .i64 = 0x0001 }, 0x0001, 0xffff, AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM },
1487     { "mpegts_service_id", "Set service_id field.",
1488       offsetof(MpegTSWrite, service_id), AV_OPT_TYPE_INT,
1489       { .i64 = 0x0001 }, 0x0001, 0xffff, AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM },
1490     { "mpegts_service_type", "Set service_type field.",
1491       offsetof(MpegTSWrite, service_type), AV_OPT_TYPE_INT,
1492       { .i64 = 0x01 }, 0x01, 0xff, AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM, "mpegts_service_type" },
1493     { "digital_tv", "Digital Television.",
1494       0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = MPEGTS_SERVICE_TYPE_DIGITAL_TV }, 0x01, 0xff,
1495       AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM, "mpegts_service_type" },
1496     { "digital_radio", "Digital Radio.",
1497       0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = MPEGTS_SERVICE_TYPE_DIGITAL_RADIO }, 0x01, 0xff,
1498       AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM, "mpegts_service_type" },
1499     { "teletext", "Teletext.",
1500       0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = MPEGTS_SERVICE_TYPE_TELETEXT }, 0x01, 0xff,
1501       AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM, "mpegts_service_type" },
1502     { "advanced_codec_digital_radio", "Advanced Codec Digital Radio.",
1503       0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = MPEGTS_SERVICE_TYPE_ADVANCED_CODEC_DIGITAL_RADIO }, 0x01, 0xff,
1504       AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM, "mpegts_service_type" },
1505     { "mpeg2_digital_hdtv", "MPEG2 Digital HDTV.",
1506       0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = MPEGTS_SERVICE_TYPE_MPEG2_DIGITAL_HDTV }, 0x01, 0xff,
1507       AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM, "mpegts_service_type" },
1508     { "advanced_codec_digital_sdtv", "Advanced Codec Digital SDTV.",
1509       0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = MPEGTS_SERVICE_TYPE_ADVANCED_CODEC_DIGITAL_SDTV }, 0x01, 0xff,
1510       AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM, "mpegts_service_type" },
1511     { "advanced_codec_digital_hdtv", "Advanced Codec Digital HDTV.",
1512       0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = MPEGTS_SERVICE_TYPE_ADVANCED_CODEC_DIGITAL_HDTV }, 0x01, 0xff,
1513       AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM, "mpegts_service_type" },
1514     { "mpegts_pmt_start_pid", "Set the first pid of the PMT.",
1515       offsetof(MpegTSWrite, pmt_start_pid), AV_OPT_TYPE_INT,
1516       { .i64 = 0x1000 }, 0x0010, 0x1f00, AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM },
1517     { "mpegts_start_pid", "Set the first pid.",
1518       offsetof(MpegTSWrite, start_pid), AV_OPT_TYPE_INT,
1519       { .i64 = 0x0100 }, 0x0020, 0x0f00, AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM },
1520     { "mpegts_m2ts_mode", "Enable m2ts mode.",
1521       offsetof(MpegTSWrite, m2ts_mode), AV_OPT_TYPE_INT,
1522       { .i64 = -1 }, -1, 1, AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM },
1523     { "muxrate", NULL,
1524       offsetof(MpegTSWrite, mux_rate), AV_OPT_TYPE_INT,
1525       { .i64 = 1 }, 0, INT_MAX, AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM },
1526     { "pes_payload_size", "Minimum PES packet payload in bytes",
1527       offsetof(MpegTSWrite, pes_payload_size), AV_OPT_TYPE_INT,
1528       { .i64 = DEFAULT_PES_PAYLOAD_SIZE }, 0, INT_MAX, AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM },
1529     { "mpegts_flags", "MPEG-TS muxing flags",
1530       offsetof(MpegTSWrite, flags), AV_OPT_TYPE_FLAGS, { .i64 = 0 }, 0, INT_MAX,
1531       AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM, "mpegts_flags" },
1532     { "resend_headers", "Reemit PAT/PMT before writing the next packet",
1533       0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = MPEGTS_FLAG_REEMIT_PAT_PMT }, 0, INT_MAX,
1534       AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM, "mpegts_flags" },
1535     { "latm", "Use LATM packetization for AAC",
1536       0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = MPEGTS_FLAG_AAC_LATM }, 0, INT_MAX,
1537       AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM, "mpegts_flags" },
1538     { "pat_pmt_at_frames", "Reemit PAT and PMT at each video frame",
1539       0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = MPEGTS_FLAG_PAT_PMT_AT_FRAMES}, 0, INT_MAX,
1540       AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM, "mpegts_flags" },
1541     // backward compatibility
1542     { "resend_headers", "Reemit PAT/PMT before writing the next packet",
1543       offsetof(MpegTSWrite, reemit_pat_pmt), AV_OPT_TYPE_INT,
1544       { .i64 = 0 }, 0, INT_MAX, AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM },
1545     { "mpegts_copyts", "don't offset dts/pts",
1546       offsetof(MpegTSWrite, copyts), AV_OPT_TYPE_INT,
1547       { .i64 = -1 }, -1, 1, AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM },
1548     { "tables_version", "set PAT, PMT and SDT version",
1549       offsetof(MpegTSWrite, tables_version), AV_OPT_TYPE_INT,
1550       { .i64 = 0 }, 0, 31, AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM },
1551     { "omit_video_pes_length", "Omit the PES packet length for video packets",
1552       offsetof(MpegTSWrite, omit_video_pes_length), AV_OPT_TYPE_INT,
1553       { .i64 = 1 }, 0, 1, AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM },
1554     { "pcr_period", "PCR retransmission time",
1555       offsetof(MpegTSWrite, pcr_period), AV_OPT_TYPE_INT,
1556       { .i64 = PCR_RETRANS_TIME }, 0, INT_MAX, AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM },
1557     { "pat_period", "PAT/PMT retransmission time limit in seconds",
1558       offsetof(MpegTSWrite, pat_period), AV_OPT_TYPE_FLOAT,
1559       { .dbl = INT_MAX }, 0, INT_MAX, AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM },
1560     { "sdt_period", "SDT retransmission time limit in seconds",
1561       offsetof(MpegTSWrite, sdt_period), AV_OPT_TYPE_FLOAT,
1562       { .dbl = INT_MAX }, 0, INT_MAX, AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM },
1563     { NULL },
1564 };
1565
1566 static const AVClass mpegts_muxer_class = {
1567     .class_name = "MPEGTS muxer",
1568     .item_name  = av_default_item_name,
1569     .option     = options,
1570     .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
1571 };
1572
1573 AVOutputFormat ff_mpegts_muxer = {
1574     .name           = "mpegts",
1575     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("MPEG-TS (MPEG-2 Transport Stream)"),
1576     .mime_type      = "video/MP2T",
1577     .extensions     = "ts,m2t,m2ts,mts",
1578     .priv_data_size = sizeof(MpegTSWrite),
1579     .audio_codec    = AV_CODEC_ID_MP2,
1580     .video_codec    = AV_CODEC_ID_MPEG2VIDEO,
1581     .write_header   = mpegts_write_header,
1582     .write_packet   = mpegts_write_packet,
1583     .write_trailer  = mpegts_write_end,
1584     .flags          = AVFMT_ALLOW_FLUSH | AVFMT_VARIABLE_FPS,
1585     .priv_class     = &mpegts_muxer_class,
1586 };