git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libavformat/mpegtsenc.c

   1 /*
   2  * MPEG2 transport stream (aka DVB) muxer
   3  * Copyright (c) 2003 Fabrice Bellard
   4  *
   5  * This file is part of FFmpeg.
   6  *
   7  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
   8  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   9  * License as published by the Free Software Foundation; either
  10  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  11  *
  12  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  15  * Lesser General Public License for more details.
  16  *
  17  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  18  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  19  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  20  */
  21
  22 #include "libavutil/bswap.h"
  23 #include "libavutil/crc.h"
  24 #include "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
  72     int transport_stream_id;
  73     int original_network_id;
  74     int service_id;
  75
  76     int pmt_start_pid;
  77     int start_pid;
  78 } MpegTSWrite;
  79
  80 static const AVOption options[] = {
  81     { "mpegts_transport_stream_id", "Set transport_stream_id field.",
  82       offsetof(MpegTSWrite, transport_stream_id), FF_OPT_TYPE_INT, {.dbl = 0x0001 }, 0x0001, 0xffff, AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM},
  83     { "mpegts_original_network_id", "Set original_network_id field.",
  84       offsetof(MpegTSWrite, original_network_id), FF_OPT_TYPE_INT, {.dbl = 0x0001 }, 0x0001, 0xffff, AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM},
  85     { "mpegts_service_id", "Set service_id field.",
  86       offsetof(MpegTSWrite, service_id), FF_OPT_TYPE_INT, {.dbl = 0x0001 }, 0x0001, 0xffff, AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM},
  87     { "mpegts_pmt_start_pid", "Set the first pid of the PMT.",
  88       offsetof(MpegTSWrite, pmt_start_pid), FF_OPT_TYPE_INT, {.dbl = 0x1000 }, 0x1000, 0x1f00, AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM},
  89     { "mpegts_start_pid", "Set the first pid.",
  90       offsetof(MpegTSWrite, start_pid), FF_OPT_TYPE_INT, {.dbl = 0x0100 }, 0x0100, 0x0f00, AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM},
  91     { NULL },
  92 };
  93
  94 static const AVClass mpegts_muxer_class = {
  95     .class_name     = "MPEGTS muxer",
  96     .item_name      = av_default_item_name,
  97     .option         = options,
  98     .version        = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
  99 };
 100
 101 /* NOTE: 4 bytes must be left at the end for the crc32 */
 102 static void mpegts_write_section(MpegTSSection *s, uint8_t *buf, int len)
 103 {
 104     unsigned int crc;
 105     unsigned char packet[TS_PACKET_SIZE];
 106     const unsigned char *buf_ptr;
 107     unsigned char *q;
 108     int first, b, len1, left;
 109
 110     crc = av_bswap32(av_crc(av_crc_get_table(AV_CRC_32_IEEE), -1, buf, len - 4));
 111     buf[len - 4] = (crc >> 24) & 0xff;
 112     buf[len - 3] = (crc >> 16) & 0xff;
 113     buf[len - 2] = (crc >> 8) & 0xff;
 114     buf[len - 1] = (crc) & 0xff;
 115
 116     /* send each packet */
 117     buf_ptr = buf;
 118     while (len > 0) {
 119         first = (buf == buf_ptr);
 120         q = packet;
 121         *q++ = 0x47;
 122         b = (s->pid >> 8);
 123         if (first)
 124             b |= 0x40;
 125         *q++ = b;
 126         *q++ = s->pid;
 127         s->cc = (s->cc + 1) & 0xf;
 128         *q++ = 0x10 | s->cc;
 129         if (first)
 130             *q++ = 0; /* 0 offset */
 131         len1 = TS_PACKET_SIZE - (q - packet);
 132         if (len1 > len)
 133             len1 = len;
 134         memcpy(q, buf_ptr, len1);
 135         q += len1;
 136         /* add known padding data */
 137         left = TS_PACKET_SIZE - (q - packet);
 138         if (left > 0)
 139             memset(q, 0xff, left);
 140
 141         s->write_packet(s, packet);
 142
 143         buf_ptr += len1;
 144         len -= len1;
 145     }
 146 }
 147
 148 static inline void put16(uint8_t **q_ptr, int val)
 149 {
 150     uint8_t *q;
 151     q = *q_ptr;
 152     *q++ = val >> 8;
 153     *q++ = val;
 154     *q_ptr = q;
 155 }
 156
 157 static int mpegts_write_section1(MpegTSSection *s, int tid, int id,
 158                           int version, int sec_num, int last_sec_num,
 159                           uint8_t *buf, int len)
 160 {
 161     uint8_t section[1024], *q;
 162     unsigned int tot_len;
 163     /* reserved_future_use field must be set to 1 for SDT */
 164     unsigned int flags = tid == SDT_TID ? 0xf000 : 0xb000;
 165
 166     tot_len = 3 + 5 + len + 4;
 167     /* check if not too big */
 168     if (tot_len > 1024)
 169         return -1;
 170
 171     q = section;
 172     *q++ = tid;
 173     put16(&q, flags | (len + 5 + 4)); /* 5 byte header + 4 byte CRC */
 174     put16(&q, id);
 175     *q++ = 0xc1 | (version << 1); /* current_next_indicator = 1 */
 176     *q++ = sec_num;
 177     *q++ = last_sec_num;
 178     memcpy(q, buf, len);
 179
 180     mpegts_write_section(s, section, tot_len);
 181     return 0;
 182 }
 183
 184 /*********************************************/
 185 /* mpegts writer */
 186
 187 #define DEFAULT_PROVIDER_NAME   "FFmpeg"
 188 #define DEFAULT_SERVICE_NAME    "Service01"
 189
 190 /* a PES packet header is generated every DEFAULT_PES_HEADER_FREQ packets */
 191 #define DEFAULT_PES_HEADER_FREQ 16
 192 #define DEFAULT_PES_PAYLOAD_SIZE ((DEFAULT_PES_HEADER_FREQ - 1) * 184 + 170)
 193
 194 /* we retransmit the SI info at this rate */
 195 #define SDT_RETRANS_TIME 500
 196 #define PAT_RETRANS_TIME 100
 197 #define PCR_RETRANS_TIME 20
 198
 199 typedef struct MpegTSWriteStream {
 200     struct MpegTSService *service;
 201     int pid; /* stream associated pid */
 202     int cc;
 203     int payload_index;
 204     int first_pts_check; ///< first pts check needed
 205     int64_t payload_pts;
 206     int64_t payload_dts;
 207     uint8_t payload[DEFAULT_PES_PAYLOAD_SIZE];
 208     ADTSContext *adts;
 209 } MpegTSWriteStream;
 210
 211 static void mpegts_write_pat(AVFormatContext *s)
 212 {
 213     MpegTSWrite *ts = s->priv_data;
 214     MpegTSService *service;
 215     uint8_t data[1012], *q;
 216     int i;
 217
 218     q = data;
 219     for(i = 0; i < ts->nb_services; i++) {
 220         service = ts->services[i];
 221         put16(&q, service->sid);
 222         put16(&q, 0xe000 | service->pmt.pid);
 223     }
 224     mpegts_write_section1(&ts->pat, PAT_TID, ts->tsid, 0, 0, 0,
 225                           data, q - data);
 226 }
 227
 228 static void mpegts_write_pmt(AVFormatContext *s, MpegTSService *service)
 229 {
 230     //    MpegTSWrite *ts = s->priv_data;
 231     uint8_t data[1012], *q, *desc_length_ptr, *program_info_length_ptr;
 232     int val, stream_type, i;
 233
 234     q = data;
 235     put16(&q, 0xe000 | service->pcr_pid);
 236
 237     program_info_length_ptr = q;
 238     q += 2; /* patched after */
 239
 240     /* put program info here */
 241
 242     val = 0xf000 | (q - program_info_length_ptr - 2);
 243     program_info_length_ptr[0] = val >> 8;
 244     program_info_length_ptr[1] = val;
 245
 246     for(i = 0; i < s->nb_streams; i++) {
 247         AVStream *st = s->streams[i];
 248         MpegTSWriteStream *ts_st = st->priv_data;
 249         AVDictionaryEntry *lang = av_dict_get(st->metadata, "language", NULL,0);
 250         switch(st->codec->codec_id) {
 251         case CODEC_ID_MPEG1VIDEO:
 252         case CODEC_ID_MPEG2VIDEO:
 253             stream_type = STREAM_TYPE_VIDEO_MPEG2;
 254             break;
 255         case CODEC_ID_MPEG4:
 256             stream_type = STREAM_TYPE_VIDEO_MPEG4;
 257             break;
 258         case CODEC_ID_H264:
 259             stream_type = STREAM_TYPE_VIDEO_H264;
 260             break;
 261         case CODEC_ID_DIRAC:
 262             stream_type = STREAM_TYPE_VIDEO_DIRAC;
 263             break;
 264         case CODEC_ID_MP2:
 265         case CODEC_ID_MP3:
 266             stream_type = STREAM_TYPE_AUDIO_MPEG1;
 267             break;
 268         case CODEC_ID_AAC:
 269             stream_type = STREAM_TYPE_AUDIO_AAC;
 270             break;
 271         case CODEC_ID_AAC_LATM:
 272             stream_type = STREAM_TYPE_AUDIO_AAC_LATM;
 273             break;
 274         case CODEC_ID_AC3:
 275             stream_type = STREAM_TYPE_AUDIO_AC3;
 276             break;
 277         default:
 278             stream_type = STREAM_TYPE_PRIVATE_DATA;
 279             break;
 280         }
 281         *q++ = stream_type;
 282         put16(&q, 0xe000 | ts_st->pid);
 283         desc_length_ptr = q;
 284         q += 2; /* patched after */
 285
 286         /* write optional descriptors here */
 287         switch(st->codec->codec_type) {
 288         case AVMEDIA_TYPE_AUDIO:
 289             if (lang) {
 290                 char *p;
 291                 char *next = lang->value;
 292                 uint8_t *len_ptr;
 293
 294                 *q++ = 0x0a; /* ISO 639 language descriptor */
 295                 len_ptr = q++;
 296                 *len_ptr = 0;
 297
 298                 for (p = lang->value; next && *len_ptr < 255 / 4 * 4; p = next + 1) {
 299                     next = strchr(p, ',');
 300                     if (strlen(p) != 3 && (!next || next != p + 3))
 301                         continue; /* not a 3-letter code */
 302
 303                     *q++ = *p++;
 304                     *q++ = *p++;
 305                     *q++ = *p++;
 306
 307                 if (st->disposition & AV_DISPOSITION_CLEAN_EFFECTS)
 308                     *q++ = 0x01;
 309                 else if (st->disposition & AV_DISPOSITION_HEARING_IMPAIRED)
 310                     *q++ = 0x02;
 311                 else if (st->disposition & AV_DISPOSITION_VISUAL_IMPAIRED)
 312                     *q++ = 0x03;
 313                 else
 314                     *q++ = 0; /* undefined type */
 315
 316                     *len_ptr += 4;
 317                 }
 318
 319                 if (*len_ptr == 0)
 320                     q -= 2; /* no language codes were written */
 321             }
 322             break;
 323         case AVMEDIA_TYPE_SUBTITLE:
 324             {
 325                 const char *language;
 326                 language = lang && strlen(lang->value)==3 ? lang->value : "eng";
 327                 *q++ = 0x59;
 328                 *q++ = 8;
 329                 *q++ = language[0];
 330                 *q++ = language[1];
 331                 *q++ = language[2];
 332                 *q++ = 0x10; /* normal subtitles (0x20 = if hearing pb) */
 333                 if(st->codec->extradata_size == 4) {
 334                     memcpy(q, st->codec->extradata, 4);
 335                     q += 4;
 336                 } else {
 337                     put16(&q, 1); /* page id */
 338                     put16(&q, 1); /* ancillary page id */
 339                 }
 340             }
 341             break;
 342         case AVMEDIA_TYPE_VIDEO:
 343             if (stream_type == STREAM_TYPE_VIDEO_DIRAC) {
 344                 *q++ = 0x05; /*MPEG-2 registration descriptor*/
 345                 *q++ = 4;
 346                 *q++ = 'd';
 347                 *q++ = 'r';
 348                 *q++ = 'a';
 349                 *q++ = 'c';
 350             }
 351             break;
 352         }
 353
 354         val = 0xf000 | (q - desc_length_ptr - 2);
 355         desc_length_ptr[0] = val >> 8;
 356         desc_length_ptr[1] = val;
 357     }
 358     mpegts_write_section1(&service->pmt, PMT_TID, service->sid, 0, 0, 0,
 359                           data, q - data);
 360 }
 361
 362 /* NOTE: str == NULL is accepted for an empty string */
 363 static void putstr8(uint8_t **q_ptr, const char *str)
 364 {
 365     uint8_t *q;
 366     int len;
 367
 368     q = *q_ptr;
 369     if (!str)
 370         len = 0;
 371     else
 372         len = strlen(str);
 373     *q++ = len;
 374     memcpy(q, str, len);
 375     q += len;
 376     *q_ptr = q;
 377 }
 378
 379 static void mpegts_write_sdt(AVFormatContext *s)
 380 {
 381     MpegTSWrite *ts = s->priv_data;
 382     MpegTSService *service;
 383     uint8_t data[1012], *q, *desc_list_len_ptr, *desc_len_ptr;
 384     int i, running_status, free_ca_mode, val;
 385
 386     q = data;
 387     put16(&q, ts->onid);
 388     *q++ = 0xff;
 389     for(i = 0; i < ts->nb_services; i++) {
 390         service = ts->services[i];
 391         put16(&q, service->sid);
 392         *q++ = 0xfc | 0x00; /* currently no EIT info */
 393         desc_list_len_ptr = q;
 394         q += 2;
 395         running_status = 4; /* running */
 396         free_ca_mode = 0;
 397
 398         /* write only one descriptor for the service name and provider */
 399         *q++ = 0x48;
 400         desc_len_ptr = q;
 401         q++;
 402         *q++ = 0x01; /* digital television service */
 403         putstr8(&q, service->provider_name);
 404         putstr8(&q, service->name);
 405         desc_len_ptr[0] = q - desc_len_ptr - 1;
 406
 407         /* fill descriptor length */
 408         val = (running_status << 13) | (free_ca_mode << 12) |
 409             (q - desc_list_len_ptr - 2);
 410         desc_list_len_ptr[0] = val >> 8;
 411         desc_list_len_ptr[1] = val;
 412     }
 413     mpegts_write_section1(&ts->sdt, SDT_TID, ts->tsid, 0, 0, 0,
 414                           data, q - data);
 415 }
 416
 417 static MpegTSService *mpegts_add_service(MpegTSWrite *ts,
 418                                          int sid,
 419                                          const char *provider_name,
 420                                          const char *name)
 421 {
 422     MpegTSService *service;
 423
 424     service = av_mallocz(sizeof(MpegTSService));
 425     if (!service)
 426         return NULL;
 427     service->pmt.pid = ts->pmt_start_pid + ts->nb_services;
 428     service->sid = sid;
 429     service->provider_name = av_strdup(provider_name);
 430     service->name = av_strdup(name);
 431     service->pcr_pid = 0x1fff;
 432     dynarray_add(&ts->services, &ts->nb_services, service);
 433     return service;
 434 }
 435
 436 static void section_write_packet(MpegTSSection *s, const uint8_t *packet)
 437 {
 438     AVFormatContext *ctx = s->opaque;
 439     avio_write(ctx->pb, packet, TS_PACKET_SIZE);
 440 }
 441
 442 static int mpegts_write_header(AVFormatContext *s)
 443 {
 444     MpegTSWrite *ts = s->priv_data;
 445     MpegTSWriteStream *ts_st;
 446     MpegTSService *service;
 447     AVStream *st, *pcr_st = NULL;
 448     AVDictionaryEntry *title, *provider;
 449     int i, j;
 450     const char *service_name;
 451     const char *provider_name;
 452     int *pids;
 453
 454     ts->tsid = ts->transport_stream_id;
 455     ts->onid = ts->original_network_id;
 456     /* allocate a single DVB service */
 457     title = av_dict_get(s->metadata, "service_name", NULL, 0);
 458     if (!title)
 459         title = av_dict_get(s->metadata, "title", NULL, 0);
 460     service_name = title ? title->value : DEFAULT_SERVICE_NAME;
 461     provider = av_dict_get(s->metadata, "service_provider", NULL, 0);
 462     provider_name = provider ? provider->value : DEFAULT_PROVIDER_NAME;
 463     service = mpegts_add_service(ts, ts->service_id, provider_name, service_name);
 464     service->pmt.write_packet = section_write_packet;
 465     service->pmt.opaque = s;
 466     service->pmt.cc = 15;
 467
 468     ts->pat.pid = PAT_PID;
 469     ts->pat.cc = 15; // Initialize at 15 so that it wraps and be equal to 0 for the first packet we write
 470     ts->pat.write_packet = section_write_packet;
 471     ts->pat.opaque = s;
 472
 473     ts->sdt.pid = SDT_PID;
 474     ts->sdt.cc = 15;
 475     ts->sdt.write_packet = section_write_packet;
 476     ts->sdt.opaque = s;
 477
 478     pids = av_malloc(s->nb_streams * sizeof(*pids));
 479     if (!pids)
 480         return AVERROR(ENOMEM);
 481
 482     /* assign pids to each stream */
 483     for(i = 0;i < s->nb_streams; i++) {
 484         st = s->streams[i];
 485         av_set_pts_info(st, 33, 1, 90000);
 486         ts_st = av_mallocz(sizeof(MpegTSWriteStream));
 487         if (!ts_st)
 488             goto fail;
 489         st->priv_data = ts_st;
 490         ts_st->service = service;
 491         /* MPEG pid values < 16 are reserved. Applications which set st->id in
 492          * this range are assigned a calculated pid. */
 493         if (st->id < 16) {
 494             ts_st->pid = ts->start_pid + i;
 495         } else if (st->id < 0x1FFF) {
 496             ts_st->pid = st->id;
 497         } else {
 498             av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Invalid stream id %d, must be less than 8191\n", st->id);
 499             goto fail;
 500         }
 501         if (ts_st->pid == service->pmt.pid) {
 502             av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Duplicate stream id %d\n", ts_st->pid);
 503             goto fail;
 504         }
 505         for (j = 0; j < i; j++)
 506             if (pids[j] == ts_st->pid) {
 507                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Duplicate stream id %d\n", ts_st->pid);
 508                 goto fail;
 509             }
 510         pids[i] = ts_st->pid;
 511         ts_st->payload_pts = AV_NOPTS_VALUE;
 512         ts_st->payload_dts = AV_NOPTS_VALUE;
 513         ts_st->first_pts_check = 1;
 514         ts_st->cc = 15;
 515         /* update PCR pid by using the first video stream */
 516         if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO &&
 517             service->pcr_pid == 0x1fff) {
 518             service->pcr_pid = ts_st->pid;
 519             pcr_st = st;
 520         }
 521         if (st->codec->codec_id == CODEC_ID_AAC &&
 522             st->codec->extradata_size > 0) {
 523             ts_st->adts = av_mallocz(sizeof(*ts_st->adts));
 524             if (!ts_st->adts)
 525                 return AVERROR(ENOMEM);
 526             if (ff_adts_decode_extradata(s, ts_st->adts, st->codec->extradata,
 527                                          st->codec->extradata_size) < 0)
 528                 return -1;
 529         }
 530     }
 531
 532     av_free(pids);
 533
 534     /* if no video stream, use the first stream as PCR */
 535     if (service->pcr_pid == 0x1fff && s->nb_streams > 0) {
 536         pcr_st = s->streams[0];
 537         ts_st = pcr_st->priv_data;
 538         service->pcr_pid = ts_st->pid;
 539     }
 540
 541     ts->mux_rate = s->mux_rate ? s->mux_rate : 1;
 542
 543     if (ts->mux_rate > 1) {
 544         service->pcr_packet_period = (ts->mux_rate * PCR_RETRANS_TIME) /
 545             (TS_PACKET_SIZE * 8 * 1000);
 546         ts->sdt_packet_period      = (ts->mux_rate * SDT_RETRANS_TIME) /
 547             (TS_PACKET_SIZE * 8 * 1000);
 548         ts->pat_packet_period      = (ts->mux_rate * PAT_RETRANS_TIME) /
 549             (TS_PACKET_SIZE * 8 * 1000);
 550
 551         ts->first_pcr = av_rescale(s->max_delay, PCR_TIME_BASE, AV_TIME_BASE);
 552     } else {
 553         /* Arbitrary values, PAT/PMT could be written on key frames */
 554         ts->sdt_packet_period = 200;
 555         ts->pat_packet_period = 40;
 556         if (pcr_st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO) {
 557             if (!pcr_st->codec->frame_size) {
 558                 av_log(s, AV_LOG_WARNING, "frame size not set\n");
 559                 service->pcr_packet_period =
 560                     pcr_st->codec->sample_rate/(10*512);
 561             } else {
 562                 service->pcr_packet_period =
 563                     pcr_st->codec->sample_rate/(10*pcr_st->codec->frame_size);
 564             }
 565         } else {
 566             // max delta PCR 0.1s
 567             service->pcr_packet_period =
 568                 pcr_st->codec->time_base.den/(10*pcr_st->codec->time_base.num);
 569         }
 570     }
 571
 572     // output a PCR as soon as possible
 573     service->pcr_packet_count = service->pcr_packet_period;
 574     ts->pat_packet_count = ts->pat_packet_period-1;
 575     ts->sdt_packet_count = ts->sdt_packet_period-1;
 576
 577     if (ts->mux_rate == 1)
 578         av_log(s, AV_LOG_INFO, "muxrate VBR, ");
 579     else
 580         av_log(s, AV_LOG_INFO, "muxrate %d, ", ts->mux_rate);
 581     av_log(s, AV_LOG_INFO, "pcr every %d pkts, "
 582            "sdt every %d, pat/pmt every %d pkts\n",
 583            service->pcr_packet_period,
 584            ts->sdt_packet_period, ts->pat_packet_period);
 585
 586     avio_flush(s->pb);
 587
 588     return 0;
 589
 590  fail:
 591     av_free(pids);
 592     for(i = 0;i < s->nb_streams; i++) {
 593         st = s->streams[i];
 594         av_freep(&st->priv_data);
 595     }
 596     return -1;
 597 }
 598
 599 /* send SDT, PAT and PMT tables regulary */
 600 static void retransmit_si_info(AVFormatContext *s)
 601 {
 602     MpegTSWrite *ts = s->priv_data;
 603     int i;
 604
 605     if (++ts->sdt_packet_count == ts->sdt_packet_period) {
 606         ts->sdt_packet_count = 0;
 607         mpegts_write_sdt(s);
 608     }
 609     if (++ts->pat_packet_count == ts->pat_packet_period) {
 610         ts->pat_packet_count = 0;
 611         mpegts_write_pat(s);
 612         for(i = 0; i < ts->nb_services; i++) {
 613             mpegts_write_pmt(s, ts->services[i]);
 614         }
 615     }
 616 }
 617
 618 static int64_t get_pcr(const MpegTSWrite *ts, AVIOContext *pb)
 619 {
 620     return av_rescale(avio_tell(pb) + 11, 8 * PCR_TIME_BASE, ts->mux_rate) +
 621            ts->first_pcr;
 622 }
 623
 624 static uint8_t* write_pcr_bits(uint8_t *buf, int64_t pcr)
 625 {
 626     int64_t pcr_low = pcr % 300, pcr_high = pcr / 300;
 627
 628     *buf++ = pcr_high >> 25;
 629     *buf++ = pcr_high >> 17;
 630     *buf++ = pcr_high >> 9;
 631     *buf++ = pcr_high >> 1;
 632     *buf++ = pcr_high << 7 | pcr_low >> 8 | 0x7e;
 633     *buf++ = pcr_low;
 634
 635     return buf;
 636 }
 637
 638 /* Write a single null transport stream packet */
 639 static void mpegts_insert_null_packet(AVFormatContext *s)
 640 {
 641     uint8_t *q;
 642     uint8_t buf[TS_PACKET_SIZE];
 643
 644     q = buf;
 645     *q++ = 0x47;
 646     *q++ = 0x00 | 0x1f;
 647     *q++ = 0xff;
 648     *q++ = 0x10;
 649     memset(q, 0x0FF, TS_PACKET_SIZE - (q - buf));
 650     avio_write(s->pb, buf, TS_PACKET_SIZE);
 651 }
 652
 653 /* Write a single transport stream packet with a PCR and no payload */
 654 static void mpegts_insert_pcr_only(AVFormatContext *s, AVStream *st)
 655 {
 656     MpegTSWrite *ts = s->priv_data;
 657     MpegTSWriteStream *ts_st = st->priv_data;
 658     uint8_t *q;
 659     uint8_t buf[TS_PACKET_SIZE];
 660
 661     q = buf;
 662     *q++ = 0x47;
 663     *q++ = ts_st->pid >> 8;
 664     *q++ = ts_st->pid;
 665     *q++ = 0x20 | ts_st->cc;   /* Adaptation only */
 666     /* Continuity Count field does not increment (see 13818-1 section 2.4.3.3) */
 667     *q++ = TS_PACKET_SIZE - 5; /* Adaptation Field Length */
 668     *q++ = 0x10;               /* Adaptation flags: PCR present */
 669
 670     /* PCR coded into 6 bytes */
 671     q = write_pcr_bits(q, get_pcr(ts, s->pb));
 672
 673     /* stuffing bytes */
 674     memset(q, 0xFF, TS_PACKET_SIZE - (q - buf));
 675     avio_write(s->pb, buf, TS_PACKET_SIZE);
 676 }
 677
 678 static void write_pts(uint8_t *q, int fourbits, int64_t pts)
 679 {
 680     int val;
 681
 682     val = fourbits << 4 | (((pts >> 30) & 0x07) << 1) | 1;
 683     *q++ = val;
 684     val = (((pts >> 15) & 0x7fff) << 1) | 1;
 685     *q++ = val >> 8;
 686     *q++ = val;
 687     val = (((pts) & 0x7fff) << 1) | 1;
 688     *q++ = val >> 8;
 689     *q++ = val;
 690 }
 691
 692 /* Add a pes header to the front of payload, and segment into an integer number of
 693  * ts packets. The final ts packet is padded using an over-sized adaptation header
 694  * to exactly fill the last ts packet.
 695  * NOTE: 'payload' contains a complete PES payload.
 696  */
 697 static void mpegts_write_pes(AVFormatContext *s, AVStream *st,
 698                              const uint8_t *payload, int payload_size,
 699                              int64_t pts, int64_t dts)
 700 {
 701     MpegTSWriteStream *ts_st = st->priv_data;
 702     MpegTSWrite *ts = s->priv_data;
 703     uint8_t buf[TS_PACKET_SIZE];
 704     uint8_t *q;
 705     int val, is_start, len, header_len, write_pcr, private_code, flags;
 706     int afc_len, stuffing_len;
 707     int64_t pcr = -1; /* avoid warning */
 708     int64_t delay = av_rescale(s->max_delay, 90000, AV_TIME_BASE);
 709
 710     is_start = 1;
 711     while (payload_size > 0) {
 712         retransmit_si_info(s);
 713
 714         write_pcr = 0;
 715         if (ts_st->pid == ts_st->service->pcr_pid) {
 716             if (ts->mux_rate > 1 || is_start) // VBR pcr period is based on frames
 717                 ts_st->service->pcr_packet_count++;
 718             if (ts_st->service->pcr_packet_count >=
 719                 ts_st->service->pcr_packet_period) {
 720                 ts_st->service->pcr_packet_count = 0;
 721                 write_pcr = 1;
 722             }
 723         }
 724
 725         if (ts->mux_rate > 1 && dts != AV_NOPTS_VALUE &&
 726             (dts - get_pcr(ts, s->pb)/300) > delay) {
 727             /* pcr insert gets priority over null packet insert */
 728             if (write_pcr)
 729                 mpegts_insert_pcr_only(s, st);
 730             else
 731                 mpegts_insert_null_packet(s);
 732             continue; /* recalculate write_pcr and possibly retransmit si_info */
 733         }
 734
 735         /* prepare packet header */
 736         q = buf;
 737         *q++ = 0x47;
 738         val = (ts_st->pid >> 8);
 739         if (is_start)
 740             val |= 0x40;
 741         *q++ = val;
 742         *q++ = ts_st->pid;
 743         ts_st->cc = (ts_st->cc + 1) & 0xf;
 744         *q++ = 0x10 | ts_st->cc | (write_pcr ? 0x20 : 0);
 745         if (write_pcr) {
 746             // add 11, pcr references the last byte of program clock reference base
 747             if (ts->mux_rate > 1)
 748                 pcr = get_pcr(ts, s->pb);
 749             else
 750                 pcr = (dts - delay)*300;
 751             if (dts != AV_NOPTS_VALUE && dts < pcr / 300)
 752                 av_log(s, AV_LOG_WARNING, "dts < pcr, TS is invalid\n");
 753             *q++ = 7; /* AFC length */
 754             *q++ = 0x10; /* flags: PCR present */
 755             q = write_pcr_bits(q, pcr);
 756         }
 757         if (is_start) {
 758             int pes_extension = 0;
 759             /* write PES header */
 760             *q++ = 0x00;
 761             *q++ = 0x00;
 762             *q++ = 0x01;
 763             private_code = 0;
 764             if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO) {
 765                 if (st->codec->codec_id == CODEC_ID_DIRAC) {
 766                     *q++ = 0xfd;
 767                 } else
 768                     *q++ = 0xe0;
 769             } else if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO &&
 770                        (st->codec->codec_id == CODEC_ID_MP2 ||
 771                         st->codec->codec_id == CODEC_ID_MP3 ||
 772                         st->codec->codec_id == CODEC_ID_AAC)) {
 773                 *q++ = 0xc0;
 774             } else {
 775                 *q++ = 0xbd;
 776                 if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_SUBTITLE) {
 777                     private_code = 0x20;
 778                 }
 779             }
 780             header_len = 0;
 781             flags = 0;
 782             if (pts != AV_NOPTS_VALUE) {
 783                 header_len += 5;
 784                 flags |= 0x80;
 785             }
 786             if (dts != AV_NOPTS_VALUE && pts != AV_NOPTS_VALUE && dts != pts) {
 787                 header_len += 5;
 788                 flags |= 0x40;
 789             }
 790             if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO &&
 791                 st->codec->codec_id == CODEC_ID_DIRAC) {
 792                 /* set PES_extension_flag */
 793                 pes_extension = 1;
 794                 flags |= 0x01;
 795
 796                 /*
 797                 * One byte for PES2 extension flag +
 798                 * one byte for extension length +
 799                 * one byte for extension id
 800                 */
 801                 header_len += 3;
 802             }
 803             len = payload_size + header_len + 3;
 804             if (private_code != 0)
 805                 len++;
 806             if (len > 0xffff)
 807                 len = 0;
 808             *q++ = len >> 8;
 809             *q++ = len;
 810             val = 0x80;
 811             /* data alignment indicator is required for subtitle data */
 812             if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_SUBTITLE)
 813                 val |= 0x04;
 814             *q++ = val;
 815             *q++ = flags;
 816             *q++ = header_len;
 817             if (pts != AV_NOPTS_VALUE) {
 818                 write_pts(q, flags >> 6, pts);
 819                 q += 5;
 820             }
 821             if (dts != AV_NOPTS_VALUE && pts != AV_NOPTS_VALUE && dts != pts) {
 822                 write_pts(q, 1, dts);
 823                 q += 5;
 824             }
 825             if (pes_extension && st->codec->codec_id == CODEC_ID_DIRAC) {
 826                 flags = 0x01;  /* set PES_extension_flag_2 */
 827                 *q++ = flags;
 828                 *q++ = 0x80 | 0x01;  /* marker bit + extension length */
 829                 /*
 830                 * Set the stream id extension flag bit to 0 and
 831                 * write the extended stream id
 832                 */
 833                 *q++ = 0x00 | 0x60;
 834             }
 835             if (private_code != 0)
 836                 *q++ = private_code;
 837             is_start = 0;
 838         }
 839         /* header size */
 840         header_len = q - buf;
 841         /* data len */
 842         len = TS_PACKET_SIZE - header_len;
 843         if (len > payload_size)
 844             len = payload_size;
 845         stuffing_len = TS_PACKET_SIZE - header_len - len;
 846         if (stuffing_len > 0) {
 847             /* add stuffing with AFC */
 848             if (buf[3] & 0x20) {
 849                 /* stuffing already present: increase its size */
 850                 afc_len = buf[4] + 1;
 851                 memmove(buf + 4 + afc_len + stuffing_len,
 852                         buf + 4 + afc_len,
 853                         header_len - (4 + afc_len));
 854                 buf[4] += stuffing_len;
 855                 memset(buf + 4 + afc_len, 0xff, stuffing_len);
 856             } else {
 857                 /* add stuffing */
 858                 memmove(buf + 4 + stuffing_len, buf + 4, header_len - 4);
 859                 buf[3] |= 0x20;
 860                 buf[4] = stuffing_len - 1;
 861                 if (stuffing_len >= 2) {
 862                     buf[5] = 0x00;
 863                     memset(buf + 6, 0xff, stuffing_len - 2);
 864                 }
 865             }
 866         }
 867         memcpy(buf + TS_PACKET_SIZE - len, payload, len);
 868         payload += len;
 869         payload_size -= len;
 870         avio_write(s->pb, buf, TS_PACKET_SIZE);
 871     }
 872     avio_flush(s->pb);
 873 }
 874
 875 static int mpegts_write_packet(AVFormatContext *s, AVPacket *pkt)
 876 {
 877     AVStream *st = s->streams[pkt->stream_index];
 878     int size = pkt->size;
 879     uint8_t *buf= pkt->data;
 880     uint8_t *data= NULL;
 881     MpegTSWriteStream *ts_st = st->priv_data;
 882     const uint64_t delay = av_rescale(s->max_delay, 90000, AV_TIME_BASE)*2;
 883     int64_t dts = AV_NOPTS_VALUE, pts = AV_NOPTS_VALUE;
 884
 885     if (pkt->pts != AV_NOPTS_VALUE)
 886         pts = pkt->pts + delay;
 887     if (pkt->dts != AV_NOPTS_VALUE)
 888         dts = pkt->dts + delay;
 889
 890     if (ts_st->first_pts_check && pts == AV_NOPTS_VALUE) {
 891         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "first pts value must set\n");
 892         return -1;
 893     }
 894     ts_st->first_pts_check = 0;
 895
 896     if (st->codec->codec_id == CODEC_ID_H264) {
 897         const uint8_t *p = buf, *buf_end = p+size;
 898         uint32_t state = -1;
 899
 900         if (pkt->size < 5 || AV_RB32(pkt->data) != 0x0000001) {
 901             av_log(s, AV_LOG_ERROR, "h264 bitstream malformated, "
 902                    "no startcode found, use -vbsf h264_mp4toannexb\n");
 903             return -1;
 904         }
 905
 906         do {
 907             p = ff_find_start_code(p, buf_end, &state);
 908             //av_log(s, AV_LOG_INFO, "nal %d\n", state & 0x1f);
 909         } while (p < buf_end && (state & 0x1f) != 9 &&
 910                  (state & 0x1f) != 5 && (state & 0x1f) != 1);
 911
 912         if ((state & 0x1f) != 9) { // AUD NAL
 913             data = av_malloc(pkt->size+6);
 914             if (!data)
 915                 return -1;
 916             memcpy(data+6, pkt->data, pkt->size);
 917             AV_WB32(data, 0x00000001);
 918             data[4] = 0x09;
 919             data[5] = 0xf0; // any slice type (0xe) + rbsp stop one bit
 920             buf  = data;
 921             size = pkt->size+6;
 922         }
 923     } else if (st->codec->codec_id == CODEC_ID_AAC) {
 924         if (pkt->size < 2)
 925             return -1;
 926         if ((AV_RB16(pkt->data) & 0xfff0) != 0xfff0) {
 927             ADTSContext *adts = ts_st->adts;
 928             int new_size;
 929             if (!adts) {
 930                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "aac bitstream not in adts format "
 931                        "and extradata missing\n");
 932                 return -1;
 933             }
 934             new_size = ADTS_HEADER_SIZE+adts->pce_size+pkt->size;
 935             if ((unsigned)new_size >= INT_MAX)
 936                 return -1;
 937             data = av_malloc(new_size);
 938             if (!data)
 939                 return AVERROR(ENOMEM);
 940             ff_adts_write_frame_header(adts, data, pkt->size, adts->pce_size);
 941             if (adts->pce_size) {
 942                 memcpy(data+ADTS_HEADER_SIZE, adts->pce_data, adts->pce_size);
 943                 adts->pce_size = 0;
 944             }
 945             memcpy(data+ADTS_HEADER_SIZE+adts->pce_size, pkt->data, pkt->size);
 946             buf = data;
 947             size = new_size;
 948         }
 949     }
 950
 951     if (st->codec->codec_type != AVMEDIA_TYPE_AUDIO) {
 952         // for video and subtitle, write a single pes packet
 953         mpegts_write_pes(s, st, buf, size, pts, dts);
 954         av_free(data);
 955         return 0;
 956     }
 957
 958     if (ts_st->payload_index + size > DEFAULT_PES_PAYLOAD_SIZE) {
 959         mpegts_write_pes(s, st, ts_st->payload, ts_st->payload_index,
 960                          ts_st->payload_pts, ts_st->payload_dts);
 961         ts_st->payload_index = 0;
 962     }
 963
 964     if (!ts_st->payload_index) {
 965         ts_st->payload_pts = pts;
 966         ts_st->payload_dts = dts;
 967     }
 968
 969     memcpy(ts_st->payload + ts_st->payload_index, buf, size);
 970     ts_st->payload_index += size;
 971
 972     av_free(data);
 973
 974     return 0;
 975 }
 976
 977 static int mpegts_write_end(AVFormatContext *s)
 978 {
 979     MpegTSWrite *ts = s->priv_data;
 980     MpegTSWriteStream *ts_st;
 981     MpegTSService *service;
 982     AVStream *st;
 983     int i;
 984
 985     /* flush current packets */
 986     for(i = 0; i < s->nb_streams; i++) {
 987         st = s->streams[i];
 988         ts_st = st->priv_data;
 989         if (ts_st->payload_index > 0) {
 990             mpegts_write_pes(s, st, ts_st->payload, ts_st->payload_index,
 991                              ts_st->payload_pts, ts_st->payload_dts);
 992         }
 993         av_freep(&ts_st->adts);
 994     }
 995     avio_flush(s->pb);
 996
 997     for(i = 0; i < ts->nb_services; i++) {
 998         service = ts->services[i];
 999         av_freep(&service->provider_name);
1000         av_freep(&service->name);
1001         av_free(service);
1002     }
1003     av_free(ts->services);
1004
1005     return 0;
1006 }
1007
1008 AVOutputFormat ff_mpegts_muxer = {
1009     "mpegts",
1010     NULL_IF_CONFIG_SMALL("MPEG-2 transport stream format"),
1011     "video/x-mpegts",
1012     "ts,m2t",
1013     sizeof(MpegTSWrite),
1014     CODEC_ID_MP2,
1015     CODEC_ID_MPEG2VIDEO,
1016     mpegts_write_header,
1017     mpegts_write_packet,
1018     mpegts_write_end,
1019     .priv_class = &mpegts_muxer_class,
1020 };