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 Libav.
   6  *
   7  * Libav 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  * Libav 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 Libav; if not, write to the Free Software
  19  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  20  */
  21
  22 #include "libavutil/bswap.h"
  23 #include "libavutil/crc.h"
  24 #include "libavutil/dict.h"
  25 #include "libavutil/mathematics.h"
  26 #include "libavutil/opt.h"
  27 #include "libavcodec/mpegvideo.h"
  28 #include "avformat.h"
  29 #include "internal.h"
  30 #include "mpegts.h"
  31 #include "adts.h"
  32
  33 #define PCR_TIME_BASE 27000000
  34
  35 /* write DVB SI sections */
  36
  37 /*********************************************/
  38 /* mpegts section writer */
  39
  40 typedef struct MpegTSSection {
  41     int pid;
  42     int cc;
  43     void (*write_packet)(struct MpegTSSection *s, const uint8_t *packet);
  44     void *opaque;
  45 } MpegTSSection;
  46
  47 typedef struct MpegTSService {
  48     MpegTSSection pmt; /* MPEG2 pmt table context */
  49     int sid;           /* service ID */
  50     char *name;
  51     char *provider_name;
  52     int pcr_pid;
  53     int pcr_packet_count;
  54     int pcr_packet_period;
  55 } MpegTSService;
  56
  57 typedef struct MpegTSWrite {
  58     const AVClass *av_class;
  59     MpegTSSection pat; /* MPEG2 pat table */
  60     MpegTSSection sdt; /* MPEG2 sdt table context */
  61     MpegTSService **services;
  62     int sdt_packet_count;
  63     int sdt_packet_period;
  64     int pat_packet_count;
  65     int pat_packet_period;
  66     int nb_services;
  67     int onid;
  68     int tsid;
  69     int64_t first_pcr;
  70     int mux_rate; ///< set to 1 when VBR
  71     int pes_payload_size;
  72
  73     int transport_stream_id;
  74     int original_network_id;
  75     int service_id;
  76
  77     int pmt_start_pid;
  78     int start_pid;
  79
  80     int reemit_pat_pmt;
  81 } MpegTSWrite;
  82
  83 /* a PES packet header is generated every DEFAULT_PES_HEADER_FREQ packets */
  84 #define DEFAULT_PES_HEADER_FREQ 16
  85 #define DEFAULT_PES_PAYLOAD_SIZE ((DEFAULT_PES_HEADER_FREQ - 1) * 184 + 170)
  86
  87 static const AVOption options[] = {
  88     { "mpegts_transport_stream_id", "Set transport_stream_id field.",
  89       offsetof(MpegTSWrite, transport_stream_id), AV_OPT_TYPE_INT, {.dbl = 0x0001 }, 0x0001, 0xffff, AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM},
  90     { "mpegts_original_network_id", "Set original_network_id field.",
  91       offsetof(MpegTSWrite, original_network_id), AV_OPT_TYPE_INT, {.dbl = 0x0001 }, 0x0001, 0xffff, AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM},
  92     { "mpegts_service_id", "Set service_id field.",
  93       offsetof(MpegTSWrite, service_id), AV_OPT_TYPE_INT, {.dbl = 0x0001 }, 0x0001, 0xffff, AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM},
  94     { "mpegts_pmt_start_pid", "Set the first pid of the PMT.",
  95       offsetof(MpegTSWrite, pmt_start_pid), AV_OPT_TYPE_INT, {.dbl = 0x1000 }, 0x1000, 0x1f00, AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM},
  96     { "mpegts_start_pid", "Set the first pid.",
  97       offsetof(MpegTSWrite, start_pid), AV_OPT_TYPE_INT, {.dbl = 0x0100 }, 0x0100, 0x0f00, AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM},
  98     { "muxrate", NULL, offsetof(MpegTSWrite, mux_rate), AV_OPT_TYPE_INT, {1}, 0, INT_MAX, AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM},
  99     { "pes_payload_size", "Minimum PES packet payload in bytes",
 100       offsetof(MpegTSWrite, pes_payload_size), AV_OPT_TYPE_INT, {DEFAULT_PES_PAYLOAD_SIZE}, 0, INT_MAX, AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM},
 101     { "resend_headers", "Reemit PAT/PMT before writing the next packet",
 102       offsetof(MpegTSWrite, reemit_pat_pmt), AV_OPT_TYPE_INT, {0}, 0, INT_MAX, AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM},
 103     { NULL },
 104 };
 105
 106 static const AVClass mpegts_muxer_class = {
 107     .class_name     = "MPEGTS muxer",
 108     .item_name      = av_default_item_name,
 109     .option         = options,
 110     .version        = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
 111 };
 112
 113 /* NOTE: 4 bytes must be left at the end for the crc32 */
 114 static void mpegts_write_section(MpegTSSection *s, uint8_t *buf, int len)
 115 {
 116     unsigned int crc;
 117     unsigned char packet[TS_PACKET_SIZE];
 118     const unsigned char *buf_ptr;
 119     unsigned char *q;
 120     int first, b, len1, left;
 121
 122     crc = av_bswap32(av_crc(av_crc_get_table(AV_CRC_32_IEEE), -1, buf, len - 4));
 123     buf[len - 4] = (crc >> 24) & 0xff;
 124     buf[len - 3] = (crc >> 16) & 0xff;
 125     buf[len - 2] = (crc >> 8) & 0xff;
 126     buf[len - 1] = (crc) & 0xff;
 127
 128     /* send each packet */
 129     buf_ptr = buf;
 130     while (len > 0) {
 131         first = (buf == buf_ptr);
 132         q = packet;
 133         *q++ = 0x47;
 134         b = (s->pid >> 8);
 135         if (first)
 136             b |= 0x40;
 137         *q++ = b;
 138         *q++ = s->pid;
 139         s->cc = (s->cc + 1) & 0xf;
 140         *q++ = 0x10 | s->cc;
 141         if (first)
 142             *q++ = 0; /* 0 offset */
 143         len1 = TS_PACKET_SIZE - (q - packet);
 144         if (len1 > len)
 145             len1 = len;
 146         memcpy(q, buf_ptr, len1);
 147         q += len1;
 148         /* add known padding data */
 149         left = TS_PACKET_SIZE - (q - packet);
 150         if (left > 0)
 151             memset(q, 0xff, left);
 152
 153         s->write_packet(s, packet);
 154
 155         buf_ptr += len1;
 156         len -= len1;
 157     }
 158 }
 159
 160 static inline void put16(uint8_t **q_ptr, int val)
 161 {
 162     uint8_t *q;
 163     q = *q_ptr;
 164     *q++ = val >> 8;
 165     *q++ = val;
 166     *q_ptr = q;
 167 }
 168
 169 static int mpegts_write_section1(MpegTSSection *s, int tid, int id,
 170                           int version, int sec_num, int last_sec_num,
 171                           uint8_t *buf, int len)
 172 {
 173     uint8_t section[1024], *q;
 174     unsigned int tot_len;
 175     /* reserved_future_use field must be set to 1 for SDT */
 176     unsigned int flags = tid == SDT_TID ? 0xf000 : 0xb000;
 177
 178     tot_len = 3 + 5 + len + 4;
 179     /* check if not too big */
 180     if (tot_len > 1024)
 181         return -1;
 182
 183     q = section;
 184     *q++ = tid;
 185     put16(&q, flags | (len + 5 + 4)); /* 5 byte header + 4 byte CRC */
 186     put16(&q, id);
 187     *q++ = 0xc1 | (version << 1); /* current_next_indicator = 1 */
 188     *q++ = sec_num;
 189     *q++ = last_sec_num;
 190     memcpy(q, buf, len);
 191
 192     mpegts_write_section(s, section, tot_len);
 193     return 0;
 194 }
 195
 196 /*********************************************/
 197 /* mpegts writer */
 198
 199 #define DEFAULT_PROVIDER_NAME   "Libav"
 200 #define DEFAULT_SERVICE_NAME    "Service01"
 201
 202 /* we retransmit the SI info at this rate */
 203 #define SDT_RETRANS_TIME 500
 204 #define PAT_RETRANS_TIME 100
 205 #define PCR_RETRANS_TIME 20
 206
 207 typedef struct MpegTSWriteStream {
 208     struct MpegTSService *service;
 209     int pid; /* stream associated pid */
 210     int cc;
 211     int payload_size;
 212     int first_pts_check; ///< first pts check needed
 213     int64_t payload_pts;
 214     int64_t payload_dts;
 215     int payload_flags;
 216     uint8_t *payload;
 217     ADTSContext *adts;
 218 } MpegTSWriteStream;
 219
 220 static void mpegts_write_pat(AVFormatContext *s)
 221 {
 222     MpegTSWrite *ts = s->priv_data;
 223     MpegTSService *service;
 224     uint8_t data[1012], *q;
 225     int i;
 226
 227     q = data;
 228     for(i = 0; i < ts->nb_services; i++) {
 229         service = ts->services[i];
 230         put16(&q, service->sid);
 231         put16(&q, 0xe000 | service->pmt.pid);
 232     }
 233     mpegts_write_section1(&ts->pat, PAT_TID, ts->tsid, 0, 0, 0,
 234                           data, q - data);
 235 }
 236
 237 static void mpegts_write_pmt(AVFormatContext *s, MpegTSService *service)
 238 {
 239     //    MpegTSWrite *ts = s->priv_data;
 240     uint8_t data[1012], *q, *desc_length_ptr, *program_info_length_ptr;
 241     int val, stream_type, i;
 242
 243     q = data;
 244     put16(&q, 0xe000 | service->pcr_pid);
 245
 246     program_info_length_ptr = q;
 247     q += 2; /* patched after */
 248
 249     /* put program info here */
 250
 251     val = 0xf000 | (q - program_info_length_ptr - 2);
 252     program_info_length_ptr[0] = val >> 8;
 253     program_info_length_ptr[1] = val;
 254
 255     for(i = 0; i < s->nb_streams; i++) {
 256         AVStream *st = s->streams[i];
 257         MpegTSWriteStream *ts_st = st->priv_data;
 258         AVDictionaryEntry *lang = av_dict_get(st->metadata, "language", NULL,0);
 259         switch(st->codec->codec_id) {
 260         case CODEC_ID_MPEG1VIDEO:
 261         case CODEC_ID_MPEG2VIDEO:
 262             stream_type = STREAM_TYPE_VIDEO_MPEG2;
 263             break;
 264         case CODEC_ID_MPEG4:
 265             stream_type = STREAM_TYPE_VIDEO_MPEG4;
 266             break;
 267         case CODEC_ID_H264:
 268             stream_type = STREAM_TYPE_VIDEO_H264;
 269             break;
 270         case CODEC_ID_DIRAC:
 271             stream_type = STREAM_TYPE_VIDEO_DIRAC;
 272             break;
 273         case CODEC_ID_MP2:
 274         case CODEC_ID_MP3:
 275             stream_type = STREAM_TYPE_AUDIO_MPEG1;
 276             break;
 277         case CODEC_ID_AAC:
 278             stream_type = STREAM_TYPE_AUDIO_AAC;
 279             break;
 280         case CODEC_ID_AAC_LATM:
 281             stream_type = STREAM_TYPE_AUDIO_AAC_LATM;
 282             break;
 283         case CODEC_ID_AC3:
 284             stream_type = STREAM_TYPE_AUDIO_AC3;
 285             break;
 286         default:
 287             stream_type = STREAM_TYPE_PRIVATE_DATA;
 288             break;
 289         }
 290         *q++ = stream_type;
 291         put16(&q, 0xe000 | ts_st->pid);
 292         desc_length_ptr = q;
 293         q += 2; /* patched after */
 294
 295         /* write optional descriptors here */
 296         switch(st->codec->codec_type) {
 297         case AVMEDIA_TYPE_AUDIO:
 298             if (lang) {
 299                 char *p;
 300                 char *next = lang->value;
 301                 uint8_t *len_ptr;
 302
 303                 *q++ = 0x0a; /* ISO 639 language descriptor */
 304                 len_ptr = q++;
 305                 *len_ptr = 0;
 306
 307                 for (p = lang->value; next && *len_ptr < 255 / 4 * 4; p = next + 1) {
 308                     next = strchr(p, ',');
 309                     if (strlen(p) != 3 && (!next || next != p + 3))
 310                         continue; /* not a 3-letter code */
 311
 312                     *q++ = *p++;
 313                     *q++ = *p++;
 314                     *q++ = *p++;
 315
 316                 if (st->disposition & AV_DISPOSITION_CLEAN_EFFECTS)
 317                     *q++ = 0x01;
 318                 else if (st->disposition & AV_DISPOSITION_HEARING_IMPAIRED)
 319                     *q++ = 0x02;
 320                 else if (st->disposition & AV_DISPOSITION_VISUAL_IMPAIRED)
 321                     *q++ = 0x03;
 322                 else
 323                     *q++ = 0; /* undefined type */
 324
 325                     *len_ptr += 4;
 326                 }
 327
 328                 if (*len_ptr == 0)
 329                     q -= 2; /* no language codes were written */
 330             }
 331             break;
 332         case AVMEDIA_TYPE_SUBTITLE:
 333             {
 334                 const char *language;
 335                 language = lang && strlen(lang->value)==3 ? lang->value : "eng";
 336                 *q++ = 0x59;
 337                 *q++ = 8;
 338                 *q++ = language[0];
 339                 *q++ = language[1];
 340                 *q++ = language[2];
 341                 *q++ = 0x10; /* normal subtitles (0x20 = if hearing pb) */
 342                 if(st->codec->extradata_size == 4) {
 343                     memcpy(q, st->codec->extradata, 4);
 344                     q += 4;
 345                 } else {
 346                     put16(&q, 1); /* page id */
 347                     put16(&q, 1); /* ancillary page id */
 348                 }
 349             }
 350             break;
 351         case AVMEDIA_TYPE_VIDEO:
 352             if (stream_type == STREAM_TYPE_VIDEO_DIRAC) {
 353                 *q++ = 0x05; /*MPEG-2 registration descriptor*/
 354                 *q++ = 4;
 355                 *q++ = 'd';
 356                 *q++ = 'r';
 357                 *q++ = 'a';
 358                 *q++ = 'c';
 359             }
 360             break;
 361         }
 362
 363         val = 0xf000 | (q - desc_length_ptr - 2);
 364         desc_length_ptr[0] = val >> 8;
 365         desc_length_ptr[1] = val;
 366     }
 367     mpegts_write_section1(&service->pmt, PMT_TID, service->sid, 0, 0, 0,
 368                           data, q - data);
 369 }
 370
 371 /* NOTE: str == NULL is accepted for an empty string */
 372 static void putstr8(uint8_t **q_ptr, const char *str)
 373 {
 374     uint8_t *q;
 375     int len;
 376
 377     q = *q_ptr;
 378     if (!str)
 379         len = 0;
 380     else
 381         len = strlen(str);
 382     *q++ = len;
 383     memcpy(q, str, len);
 384     q += len;
 385     *q_ptr = q;
 386 }
 387
 388 static void mpegts_write_sdt(AVFormatContext *s)
 389 {
 390     MpegTSWrite *ts = s->priv_data;
 391     MpegTSService *service;
 392     uint8_t data[1012], *q, *desc_list_len_ptr, *desc_len_ptr;
 393     int i, running_status, free_ca_mode, val;
 394
 395     q = data;
 396     put16(&q, ts->onid);
 397     *q++ = 0xff;
 398     for(i = 0; i < ts->nb_services; i++) {
 399         service = ts->services[i];
 400         put16(&q, service->sid);
 401         *q++ = 0xfc | 0x00; /* currently no EIT info */
 402         desc_list_len_ptr = q;
 403         q += 2;
 404         running_status = 4; /* running */
 405         free_ca_mode = 0;
 406
 407         /* write only one descriptor for the service name and provider */
 408         *q++ = 0x48;
 409         desc_len_ptr = q;
 410         q++;
 411         *q++ = 0x01; /* digital television service */
 412         putstr8(&q, service->provider_name);
 413         putstr8(&q, service->name);
 414         desc_len_ptr[0] = q - desc_len_ptr - 1;
 415
 416         /* fill descriptor length */
 417         val = (running_status << 13) | (free_ca_mode << 12) |
 418             (q - desc_list_len_ptr - 2);
 419         desc_list_len_ptr[0] = val >> 8;
 420         desc_list_len_ptr[1] = val;
 421     }
 422     mpegts_write_section1(&ts->sdt, SDT_TID, ts->tsid, 0, 0, 0,
 423                           data, q - data);
 424 }
 425
 426 static MpegTSService *mpegts_add_service(MpegTSWrite *ts,
 427                                          int sid,
 428                                          const char *provider_name,
 429                                          const char *name)
 430 {
 431     MpegTSService *service;
 432
 433     service = av_mallocz(sizeof(MpegTSService));
 434     if (!service)
 435         return NULL;
 436     service->pmt.pid = ts->pmt_start_pid + ts->nb_services;
 437     service->sid = sid;
 438     service->provider_name = av_strdup(provider_name);
 439     service->name = av_strdup(name);
 440     service->pcr_pid = 0x1fff;
 441     dynarray_add(&ts->services, &ts->nb_services, service);
 442     return service;
 443 }
 444
 445 static void section_write_packet(MpegTSSection *s, const uint8_t *packet)
 446 {
 447     AVFormatContext *ctx = s->opaque;
 448     avio_write(ctx->pb, packet, TS_PACKET_SIZE);
 449 }
 450
 451 static int mpegts_write_header(AVFormatContext *s)
 452 {
 453     MpegTSWrite *ts = s->priv_data;
 454     MpegTSWriteStream *ts_st;
 455     MpegTSService *service;
 456     AVStream *st, *pcr_st = NULL;
 457     AVDictionaryEntry *title, *provider;
 458     int i, j;
 459     const char *service_name;
 460     const char *provider_name;
 461     int *pids;
 462
 463     // round up to a whole number of TS packets
 464     ts->pes_payload_size = (ts->pes_payload_size + 14 + 183) / 184 * 184 - 14;
 465
 466     ts->tsid = ts->transport_stream_id;
 467     ts->onid = ts->original_network_id;
 468     /* allocate a single DVB service */
 469     title = av_dict_get(s->metadata, "service_name", NULL, 0);
 470     if (!title)
 471         title = av_dict_get(s->metadata, "title", NULL, 0);
 472     service_name = title ? title->value : DEFAULT_SERVICE_NAME;
 473     provider = av_dict_get(s->metadata, "service_provider", NULL, 0);
 474     provider_name = provider ? provider->value : DEFAULT_PROVIDER_NAME;
 475     service = mpegts_add_service(ts, ts->service_id, provider_name, service_name);
 476     service->pmt.write_packet = section_write_packet;
 477     service->pmt.opaque = s;
 478     service->pmt.cc = 15;
 479
 480     ts->pat.pid = PAT_PID;
 481     ts->pat.cc = 15; // Initialize at 15 so that it wraps and be equal to 0 for the first packet we write
 482     ts->pat.write_packet = section_write_packet;
 483     ts->pat.opaque = s;
 484
 485     ts->sdt.pid = SDT_PID;
 486     ts->sdt.cc = 15;
 487     ts->sdt.write_packet = section_write_packet;
 488     ts->sdt.opaque = s;
 489
 490     pids = av_malloc(s->nb_streams * sizeof(*pids));
 491     if (!pids)
 492         return AVERROR(ENOMEM);
 493
 494     /* assign pids to each stream */
 495     for(i = 0;i < s->nb_streams; i++) {
 496         st = s->streams[i];
 497         avpriv_set_pts_info(st, 33, 1, 90000);
 498         ts_st = av_mallocz(sizeof(MpegTSWriteStream));
 499         if (!ts_st)
 500             goto fail;
 501         st->priv_data = ts_st;
 502         ts_st->payload = av_mallocz(ts->pes_payload_size);
 503         if (!ts_st->payload)
 504             goto fail;
 505         ts_st->service = service;
 506         /* MPEG pid values < 16 are reserved. Applications which set st->id in
 507          * this range are assigned a calculated pid. */
 508         if (st->id < 16) {
 509             ts_st->pid = ts->start_pid + i;
 510         } else if (st->id < 0x1FFF) {
 511             ts_st->pid = st->id;
 512         } else {
 513             av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Invalid stream id %d, must be less than 8191\n", st->id);
 514             goto fail;
 515         }
 516         if (ts_st->pid == service->pmt.pid) {
 517             av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Duplicate stream id %d\n", ts_st->pid);
 518             goto fail;
 519         }
 520         for (j = 0; j < i; j++)
 521             if (pids[j] == ts_st->pid) {
 522                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Duplicate stream id %d\n", ts_st->pid);
 523                 goto fail;
 524             }
 525         pids[i] = ts_st->pid;
 526         ts_st->payload_pts = AV_NOPTS_VALUE;
 527         ts_st->payload_dts = AV_NOPTS_VALUE;
 528         ts_st->first_pts_check = 1;
 529         ts_st->cc = 15;
 530         /* update PCR pid by using the first video stream */
 531         if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO &&
 532             service->pcr_pid == 0x1fff) {
 533             service->pcr_pid = ts_st->pid;
 534             pcr_st = st;
 535         }
 536         if (st->codec->codec_id == CODEC_ID_AAC &&
 537             st->codec->extradata_size > 0) {
 538             ts_st->adts = av_mallocz(sizeof(*ts_st->adts));
 539             if (!ts_st->adts)
 540                 goto fail;
 541             if (ff_adts_decode_extradata(s, ts_st->adts, st->codec->extradata,
 542                                          st->codec->extradata_size) < 0)
 543                 goto fail;
 544         }
 545     }
 546
 547     av_free(pids);
 548
 549     /* if no video stream, use the first stream as PCR */
 550     if (service->pcr_pid == 0x1fff && s->nb_streams > 0) {
 551         pcr_st = s->streams[0];
 552         ts_st = pcr_st->priv_data;
 553         service->pcr_pid = ts_st->pid;
 554     }
 555
 556     if (ts->mux_rate > 1) {
 557         service->pcr_packet_period = (ts->mux_rate * PCR_RETRANS_TIME) /
 558             (TS_PACKET_SIZE * 8 * 1000);
 559         ts->sdt_packet_period      = (ts->mux_rate * SDT_RETRANS_TIME) /
 560             (TS_PACKET_SIZE * 8 * 1000);
 561         ts->pat_packet_period      = (ts->mux_rate * PAT_RETRANS_TIME) /
 562             (TS_PACKET_SIZE * 8 * 1000);
 563
 564         ts->first_pcr = av_rescale(s->max_delay, PCR_TIME_BASE, AV_TIME_BASE);
 565     } else {
 566         /* Arbitrary values, PAT/PMT could be written on key frames */
 567         ts->sdt_packet_period = 200;
 568         ts->pat_packet_period = 40;
 569         if (pcr_st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO) {
 570             if (!pcr_st->codec->frame_size) {
 571                 av_log(s, AV_LOG_WARNING, "frame size not set\n");
 572                 service->pcr_packet_period =
 573                     pcr_st->codec->sample_rate/(10*512);
 574             } else {
 575                 service->pcr_packet_period =
 576                     pcr_st->codec->sample_rate/(10*pcr_st->codec->frame_size);
 577             }
 578         } else {
 579             // max delta PCR 0.1s
 580             service->pcr_packet_period =
 581                 pcr_st->codec->time_base.den/(10*pcr_st->codec->time_base.num);
 582         }
 583     }
 584
 585     // output a PCR as soon as possible
 586     service->pcr_packet_count = service->pcr_packet_period;
 587     ts->pat_packet_count = ts->pat_packet_period-1;
 588     ts->sdt_packet_count = ts->sdt_packet_period-1;
 589
 590     if (ts->mux_rate == 1)
 591         av_log(s, AV_LOG_INFO, "muxrate VBR, ");
 592     else
 593         av_log(s, AV_LOG_INFO, "muxrate %d, ", ts->mux_rate);
 594     av_log(s, AV_LOG_INFO, "pcr every %d pkts, "
 595            "sdt every %d, pat/pmt every %d pkts\n",
 596            service->pcr_packet_period,
 597            ts->sdt_packet_period, ts->pat_packet_period);
 598
 599     avio_flush(s->pb);
 600
 601     return 0;
 602
 603  fail:
 604     av_free(pids);
 605     for(i = 0;i < s->nb_streams; i++) {
 606         MpegTSWriteStream *ts_st;
 607         st = s->streams[i];
 608         ts_st = st->priv_data;
 609         if (ts_st) {
 610             av_freep(&ts_st->payload);
 611             av_freep(&ts_st->adts);
 612         }
 613         av_freep(&st->priv_data);
 614     }
 615     return -1;
 616 }
 617
 618 /* send SDT, PAT and PMT tables regulary */
 619 static void retransmit_si_info(AVFormatContext *s)
 620 {
 621     MpegTSWrite *ts = s->priv_data;
 622     int i;
 623
 624     if (++ts->sdt_packet_count == ts->sdt_packet_period) {
 625         ts->sdt_packet_count = 0;
 626         mpegts_write_sdt(s);
 627     }
 628     if (++ts->pat_packet_count == ts->pat_packet_period) {
 629         ts->pat_packet_count = 0;
 630         mpegts_write_pat(s);
 631         for(i = 0; i < ts->nb_services; i++) {
 632             mpegts_write_pmt(s, ts->services[i]);
 633         }
 634     }
 635 }
 636
 637 static int64_t get_pcr(const MpegTSWrite *ts, AVIOContext *pb)
 638 {
 639     return av_rescale(avio_tell(pb) + 11, 8 * PCR_TIME_BASE, ts->mux_rate) +
 640            ts->first_pcr;
 641 }
 642
 643 static int write_pcr_bits(uint8_t *buf, int64_t pcr)
 644 {
 645     int64_t pcr_low = pcr % 300, pcr_high = pcr / 300;
 646
 647     *buf++ = pcr_high >> 25;
 648     *buf++ = pcr_high >> 17;
 649     *buf++ = pcr_high >> 9;
 650     *buf++ = pcr_high >> 1;
 651     *buf++ = pcr_high << 7 | pcr_low >> 8 | 0x7e;
 652     *buf++ = pcr_low;
 653
 654     return 6;
 655 }
 656
 657 /* Write a single null transport stream packet */
 658 static void mpegts_insert_null_packet(AVFormatContext *s)
 659 {
 660     uint8_t *q;
 661     uint8_t buf[TS_PACKET_SIZE];
 662
 663     q = buf;
 664     *q++ = 0x47;
 665     *q++ = 0x00 | 0x1f;
 666     *q++ = 0xff;
 667     *q++ = 0x10;
 668     memset(q, 0x0FF, TS_PACKET_SIZE - (q - buf));
 669     avio_write(s->pb, buf, TS_PACKET_SIZE);
 670 }
 671
 672 /* Write a single transport stream packet with a PCR and no payload */
 673 static void mpegts_insert_pcr_only(AVFormatContext *s, AVStream *st)
 674 {
 675     MpegTSWrite *ts = s->priv_data;
 676     MpegTSWriteStream *ts_st = st->priv_data;
 677     uint8_t *q;
 678     uint8_t buf[TS_PACKET_SIZE];
 679
 680     q = buf;
 681     *q++ = 0x47;
 682     *q++ = ts_st->pid >> 8;
 683     *q++ = ts_st->pid;
 684     *q++ = 0x20 | ts_st->cc;   /* Adaptation only */
 685     /* Continuity Count field does not increment (see 13818-1 section 2.4.3.3) */
 686     *q++ = TS_PACKET_SIZE - 5; /* Adaptation Field Length */
 687     *q++ = 0x10;               /* Adaptation flags: PCR present */
 688
 689     /* PCR coded into 6 bytes */
 690     q += write_pcr_bits(q, get_pcr(ts, s->pb));
 691
 692     /* stuffing bytes */
 693     memset(q, 0xFF, TS_PACKET_SIZE - (q - buf));
 694     avio_write(s->pb, buf, TS_PACKET_SIZE);
 695 }
 696
 697 static void write_pts(uint8_t *q, int fourbits, int64_t pts)
 698 {
 699     int val;
 700
 701     val = fourbits << 4 | (((pts >> 30) & 0x07) << 1) | 1;
 702     *q++ = val;
 703     val = (((pts >> 15) & 0x7fff) << 1) | 1;
 704     *q++ = val >> 8;
 705     *q++ = val;
 706     val = (((pts) & 0x7fff) << 1) | 1;
 707     *q++ = val >> 8;
 708     *q++ = val;
 709 }
 710
 711 /* Set an adaptation field flag in an MPEG-TS packet*/
 712 static void set_af_flag(uint8_t *pkt, int flag)
 713 {
 714     // expect at least one flag to set
 715     assert(flag);
 716
 717     if ((pkt[3] & 0x20) == 0) {
 718         // no AF yet, set adaptation field flag
 719         pkt[3] |= 0x20;
 720         // 1 byte length, no flags
 721         pkt[4] = 1;
 722         pkt[5] = 0;
 723     }
 724     pkt[5] |= flag;
 725 }
 726
 727 /* Extend the adaptation field by size bytes */
 728 static void extend_af(uint8_t *pkt, int size)
 729 {
 730     // expect already existing adaptation field
 731     assert(pkt[3] & 0x20);
 732     pkt[4] += size;
 733 }
 734
 735 /* Get a pointer to MPEG-TS payload (right after TS packet header) */
 736 static uint8_t *get_ts_payload_start(uint8_t *pkt)
 737 {
 738     if (pkt[3] & 0x20)
 739         return pkt + 5 + pkt[4];
 740     else
 741         return pkt + 4;
 742 }
 743
 744 /* Add a pes header to the front of payload, and segment into an integer number of
 745  * ts packets. The final ts packet is padded using an over-sized adaptation header
 746  * to exactly fill the last ts packet.
 747  * NOTE: 'payload' contains a complete PES payload.
 748  */
 749 static void mpegts_write_pes(AVFormatContext *s, AVStream *st,
 750                              const uint8_t *payload, int payload_size,
 751                              int64_t pts, int64_t dts, int key)
 752 {
 753     MpegTSWriteStream *ts_st = st->priv_data;
 754     MpegTSWrite *ts = s->priv_data;
 755     uint8_t buf[TS_PACKET_SIZE];
 756     uint8_t *q;
 757     int val, is_start, len, header_len, write_pcr, private_code, flags;
 758     int afc_len, stuffing_len;
 759     int64_t pcr = -1; /* avoid warning */
 760     int64_t delay = av_rescale(s->max_delay, 90000, AV_TIME_BASE);
 761
 762     is_start = 1;
 763     while (payload_size > 0) {
 764         retransmit_si_info(s);
 765
 766         write_pcr = 0;
 767         if (ts_st->pid == ts_st->service->pcr_pid) {
 768             if (ts->mux_rate > 1 || is_start) // VBR pcr period is based on frames
 769                 ts_st->service->pcr_packet_count++;
 770             if (ts_st->service->pcr_packet_count >=
 771                 ts_st->service->pcr_packet_period) {
 772                 ts_st->service->pcr_packet_count = 0;
 773                 write_pcr = 1;
 774             }
 775         }
 776
 777         if (ts->mux_rate > 1 && dts != AV_NOPTS_VALUE &&
 778             (dts - get_pcr(ts, s->pb)/300) > delay) {
 779             /* pcr insert gets priority over null packet insert */
 780             if (write_pcr)
 781                 mpegts_insert_pcr_only(s, st);
 782             else
 783                 mpegts_insert_null_packet(s);
 784             continue; /* recalculate write_pcr and possibly retransmit si_info */
 785         }
 786
 787         /* prepare packet header */
 788         q = buf;
 789         *q++ = 0x47;
 790         val = (ts_st->pid >> 8);
 791         if (is_start)
 792             val |= 0x40;
 793         *q++ = val;
 794         *q++ = ts_st->pid;
 795         ts_st->cc = (ts_st->cc + 1) & 0xf;
 796         *q++ = 0x10 | ts_st->cc; // payload indicator + CC
 797         if (key && is_start && pts != AV_NOPTS_VALUE) {
 798             // set Random Access for key frames
 799             if (ts_st->pid == ts_st->service->pcr_pid)
 800                 write_pcr = 1;
 801             set_af_flag(buf, 0x40);
 802             q = get_ts_payload_start(buf);
 803         }
 804         if (write_pcr) {
 805             set_af_flag(buf, 0x10);
 806             q = get_ts_payload_start(buf);
 807             // add 11, pcr references the last byte of program clock reference base
 808             if (ts->mux_rate > 1)
 809                 pcr = get_pcr(ts, s->pb);
 810             else
 811                 pcr = (dts - delay)*300;
 812             if (dts != AV_NOPTS_VALUE && dts < pcr / 300)
 813                 av_log(s, AV_LOG_WARNING, "dts < pcr, TS is invalid\n");
 814             extend_af(buf, write_pcr_bits(q, pcr));
 815             q = get_ts_payload_start(buf);
 816         }
 817         if (is_start) {
 818             int pes_extension = 0;
 819             /* write PES header */
 820             *q++ = 0x00;
 821             *q++ = 0x00;
 822             *q++ = 0x01;
 823             private_code = 0;
 824             if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO) {
 825                 if (st->codec->codec_id == CODEC_ID_DIRAC) {
 826                     *q++ = 0xfd;
 827                 } else
 828                     *q++ = 0xe0;
 829             } else if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO &&
 830                        (st->codec->codec_id == CODEC_ID_MP2 ||
 831                         st->codec->codec_id == CODEC_ID_MP3 ||
 832                         st->codec->codec_id == CODEC_ID_AAC)) {
 833                 *q++ = 0xc0;
 834             } else {
 835                 *q++ = 0xbd;
 836                 if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_SUBTITLE) {
 837                     private_code = 0x20;
 838                 }
 839             }
 840             header_len = 0;
 841             flags = 0;
 842             if (pts != AV_NOPTS_VALUE) {
 843                 header_len += 5;
 844                 flags |= 0x80;
 845             }
 846             if (dts != AV_NOPTS_VALUE && pts != AV_NOPTS_VALUE && dts != pts) {
 847                 header_len += 5;
 848                 flags |= 0x40;
 849             }
 850             if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO &&
 851                 st->codec->codec_id == CODEC_ID_DIRAC) {
 852                 /* set PES_extension_flag */
 853                 pes_extension = 1;
 854                 flags |= 0x01;
 855
 856                 /*
 857                 * One byte for PES2 extension flag +
 858                 * one byte for extension length +
 859                 * one byte for extension id
 860                 */
 861                 header_len += 3;
 862             }
 863             len = payload_size + header_len + 3;
 864             if (private_code != 0)
 865                 len++;
 866             if (len > 0xffff)
 867                 len = 0;
 868             *q++ = len >> 8;
 869             *q++ = len;
 870             val = 0x80;
 871             /* data alignment indicator is required for subtitle data */
 872             if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_SUBTITLE)
 873                 val |= 0x04;
 874             *q++ = val;
 875             *q++ = flags;
 876             *q++ = header_len;
 877             if (pts != AV_NOPTS_VALUE) {
 878                 write_pts(q, flags >> 6, pts);
 879                 q += 5;
 880             }
 881             if (dts != AV_NOPTS_VALUE && pts != AV_NOPTS_VALUE && dts != pts) {
 882                 write_pts(q, 1, dts);
 883                 q += 5;
 884             }
 885             if (pes_extension && st->codec->codec_id == CODEC_ID_DIRAC) {
 886                 flags = 0x01;  /* set PES_extension_flag_2 */
 887                 *q++ = flags;
 888                 *q++ = 0x80 | 0x01;  /* marker bit + extension length */
 889                 /*
 890                 * Set the stream id extension flag bit to 0 and
 891                 * write the extended stream id
 892                 */
 893                 *q++ = 0x00 | 0x60;
 894             }
 895             if (private_code != 0)
 896                 *q++ = private_code;
 897             is_start = 0;
 898         }
 899         /* header size */
 900         header_len = q - buf;
 901         /* data len */
 902         len = TS_PACKET_SIZE - header_len;
 903         if (len > payload_size)
 904             len = payload_size;
 905         stuffing_len = TS_PACKET_SIZE - header_len - len;
 906         if (stuffing_len > 0) {
 907             /* add stuffing with AFC */
 908             if (buf[3] & 0x20) {
 909                 /* stuffing already present: increase its size */
 910                 afc_len = buf[4] + 1;
 911                 memmove(buf + 4 + afc_len + stuffing_len,
 912                         buf + 4 + afc_len,
 913                         header_len - (4 + afc_len));
 914                 buf[4] += stuffing_len;
 915                 memset(buf + 4 + afc_len, 0xff, stuffing_len);
 916             } else {
 917                 /* add stuffing */
 918                 memmove(buf + 4 + stuffing_len, buf + 4, header_len - 4);
 919                 buf[3] |= 0x20;
 920                 buf[4] = stuffing_len - 1;
 921                 if (stuffing_len >= 2) {
 922                     buf[5] = 0x00;
 923                     memset(buf + 6, 0xff, stuffing_len - 2);
 924                 }
 925             }
 926         }
 927         memcpy(buf + TS_PACKET_SIZE - len, payload, len);
 928         payload += len;
 929         payload_size -= len;
 930         avio_write(s->pb, buf, TS_PACKET_SIZE);
 931     }
 932     avio_flush(s->pb);
 933 }
 934
 935 static int mpegts_write_packet(AVFormatContext *s, AVPacket *pkt)
 936 {
 937     AVStream *st = s->streams[pkt->stream_index];
 938     int size = pkt->size;
 939     uint8_t *buf= pkt->data;
 940     uint8_t *data= NULL;
 941     MpegTSWrite *ts = s->priv_data;
 942     MpegTSWriteStream *ts_st = st->priv_data;
 943     const uint64_t delay = av_rescale(s->max_delay, 90000, AV_TIME_BASE)*2;
 944     int64_t dts = AV_NOPTS_VALUE, pts = AV_NOPTS_VALUE;
 945
 946     if (ts->reemit_pat_pmt) {
 947         ts->pat_packet_count = ts->pat_packet_period - 1;
 948         ts->sdt_packet_count = ts->sdt_packet_period - 1;
 949         ts->reemit_pat_pmt = 0;
 950     }
 951
 952     if (pkt->pts != AV_NOPTS_VALUE)
 953         pts = pkt->pts + delay;
 954     if (pkt->dts != AV_NOPTS_VALUE)
 955         dts = pkt->dts + delay;
 956
 957     if (ts_st->first_pts_check && pts == AV_NOPTS_VALUE) {
 958         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "first pts value must set\n");
 959         return -1;
 960     }
 961     ts_st->first_pts_check = 0;
 962
 963     if (st->codec->codec_id == CODEC_ID_H264) {
 964         const uint8_t *p = buf, *buf_end = p+size;
 965         uint32_t state = -1;
 966
 967         if (pkt->size < 5 || AV_RB32(pkt->data) != 0x0000001) {
 968             av_log(s, AV_LOG_ERROR, "H.264 bitstream malformed, "
 969                    "no startcode found, use -bsf h264_mp4toannexb\n");
 970             return -1;
 971         }
 972
 973         do {
 974             p = avpriv_mpv_find_start_code(p, buf_end, &state);
 975             //av_log(s, AV_LOG_INFO, "nal %d\n", state & 0x1f);
 976         } while (p < buf_end && (state & 0x1f) != 9 &&
 977                  (state & 0x1f) != 5 && (state & 0x1f) != 1);
 978
 979         if ((state & 0x1f) != 9) { // AUD NAL
 980             data = av_malloc(pkt->size+6);
 981             if (!data)
 982                 return -1;
 983             memcpy(data+6, pkt->data, pkt->size);
 984             AV_WB32(data, 0x00000001);
 985             data[4] = 0x09;
 986             data[5] = 0xf0; // any slice type (0xe) + rbsp stop one bit
 987             buf  = data;
 988             size = pkt->size+6;
 989         }
 990     } else if (st->codec->codec_id == CODEC_ID_AAC) {
 991         if (pkt->size < 2)
 992             return -1;
 993         if ((AV_RB16(pkt->data) & 0xfff0) != 0xfff0) {
 994             ADTSContext *adts = ts_st->adts;
 995             int new_size, err;
 996             if (!adts) {
 997                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "aac bitstream not in adts format "
 998                        "and extradata missing\n");
 999                 return -1;
1000             }
1001             new_size = ADTS_HEADER_SIZE+adts->pce_size+pkt->size;
1002             if ((unsigned)new_size >= INT_MAX)
1003                 return -1;
1004             data = av_malloc(new_size);
1005             if (!data)
1006                 return AVERROR(ENOMEM);
1007             err = ff_adts_write_frame_header(adts, data, pkt->size,
1008                                              adts->pce_size);
1009             if (err < 0) {
1010                 av_free(data);
1011                 return err;
1012             }
1013             if (adts->pce_size) {
1014                 memcpy(data+ADTS_HEADER_SIZE, adts->pce_data, adts->pce_size);
1015                 adts->pce_size = 0;
1016             }
1017             memcpy(data+ADTS_HEADER_SIZE+adts->pce_size, pkt->data, pkt->size);
1018             buf = data;
1019             size = new_size;
1020         }
1021     }
1022
1023     if (st->codec->codec_type != AVMEDIA_TYPE_AUDIO) {
1024         // for video and subtitle, write a single pes packet
1025         mpegts_write_pes(s, st, buf, size, pts, dts, pkt->flags & AV_PKT_FLAG_KEY);
1026         av_free(data);
1027         return 0;
1028     }
1029
1030     if (ts_st->payload_size + size > ts->pes_payload_size) {
1031         if (ts_st->payload_size) {
1032             mpegts_write_pes(s, st, ts_st->payload, ts_st->payload_size,
1033                              ts_st->payload_pts, ts_st->payload_dts,
1034                              ts_st->payload_flags & AV_PKT_FLAG_KEY);
1035             ts_st->payload_size = 0;
1036         }
1037         if (size > ts->pes_payload_size) {
1038             mpegts_write_pes(s, st, buf, size, pts, dts,
1039                              pkt->flags & AV_PKT_FLAG_KEY);
1040             av_free(data);
1041             return 0;
1042         }
1043     }
1044
1045     if (!ts_st->payload_size) {
1046         ts_st->payload_pts = pts;
1047         ts_st->payload_dts = dts;
1048         ts_st->payload_flags = pkt->flags;
1049     }
1050
1051     memcpy(ts_st->payload + ts_st->payload_size, buf, size);
1052     ts_st->payload_size += size;
1053
1054     av_free(data);
1055
1056     return 0;
1057 }
1058
1059 static int mpegts_write_end(AVFormatContext *s)
1060 {
1061     MpegTSWrite *ts = s->priv_data;
1062     MpegTSWriteStream *ts_st;
1063     MpegTSService *service;
1064     AVStream *st;
1065     int i;
1066
1067     /* flush current packets */
1068     for(i = 0; i < s->nb_streams; i++) {
1069         st = s->streams[i];
1070         ts_st = st->priv_data;
1071         if (ts_st->payload_size > 0) {
1072             mpegts_write_pes(s, st, ts_st->payload, ts_st->payload_size,
1073                              ts_st->payload_pts, ts_st->payload_dts,
1074                              ts_st->payload_flags & AV_PKT_FLAG_KEY);
1075         }
1076         av_freep(&ts_st->payload);
1077         av_freep(&ts_st->adts);
1078     }
1079     avio_flush(s->pb);
1080
1081     for(i = 0; i < ts->nb_services; i++) {
1082         service = ts->services[i];
1083         av_freep(&service->provider_name);
1084         av_freep(&service->name);
1085         av_free(service);
1086     }
1087     av_free(ts->services);
1088
1089     return 0;
1090 }
1091
1092 AVOutputFormat ff_mpegts_muxer = {
1093     .name              = "mpegts",
1094     .long_name         = NULL_IF_CONFIG_SMALL("MPEG-2 transport stream format"),
1095     .mime_type         = "video/x-mpegts",
1096     .extensions        = "ts,m2t",
1097     .priv_data_size    = sizeof(MpegTSWrite),
1098     .audio_codec       = CODEC_ID_MP2,
1099     .video_codec       = CODEC_ID_MPEG2VIDEO,
1100     .write_header      = mpegts_write_header,
1101     .write_packet      = mpegts_write_packet,
1102     .write_trailer     = mpegts_write_end,
1103     .priv_class = &mpegts_muxer_class,
1104 };