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