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