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 "libavutil/avassert.h"
  28 #include "libavcodec/mpegvideo.h"
  29 #include "avformat.h"
  30 #include "internal.h"
  31 #include "mpegts.h"
  32 #include "adts.h"
  33
  34 #define PCR_TIME_BASE 27000000
  35
  36 /* write DVB SI sections */
  37
  38 /*********************************************/
  39 /* mpegts section writer */
  40
  41 typedef struct MpegTSSection {
  42     int pid;
  43     int cc;
  44     void (*write_packet)(struct MpegTSSection *s, const uint8_t *packet);
  45     void *opaque;
  46 } MpegTSSection;
  47
  48 typedef struct MpegTSService {
  49     MpegTSSection pmt; /* MPEG2 pmt table context */
  50     int sid;           /* service ID */
  51     char *name;
  52     char *provider_name;
  53     int pcr_pid;
  54     int pcr_packet_count;
  55     int pcr_packet_period;
  56 } MpegTSService;
  57
  58 typedef struct MpegTSWrite {
  59     const AVClass *av_class;
  60     MpegTSSection pat; /* MPEG2 pat table */
  61     MpegTSSection sdt; /* MPEG2 sdt table context */
  62     MpegTSService **services;
  63     int sdt_packet_count;
  64     int sdt_packet_period;
  65     int pat_packet_count;
  66     int pat_packet_period;
  67     int nb_services;
  68     int onid;
  69     int tsid;
  70     int64_t first_pcr;
  71     int mux_rate; ///< set to 1 when VBR
  72     int pes_payload_size;
  73
  74     int transport_stream_id;
  75     int original_network_id;
  76     int service_id;
  77
  78     int pmt_start_pid;
  79     int start_pid;
  80     int m2ts_mode;
  81
  82     int reemit_pat_pmt;
  83 } MpegTSWrite;
  84
  85 /* a PES packet header is generated every DEFAULT_PES_HEADER_FREQ packets */
  86 #define DEFAULT_PES_HEADER_FREQ 16
  87 #define DEFAULT_PES_PAYLOAD_SIZE ((DEFAULT_PES_HEADER_FREQ - 1) * 184 + 170)
  88
  89 static const AVOption options[] = {
  90     { "mpegts_transport_stream_id", "Set transport_stream_id field.",
  91       offsetof(MpegTSWrite, transport_stream_id), AV_OPT_TYPE_INT, {.dbl = 0x0001 }, 0x0001, 0xffff, AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM},
  92     { "mpegts_original_network_id", "Set original_network_id field.",
  93       offsetof(MpegTSWrite, original_network_id), AV_OPT_TYPE_INT, {.dbl = 0x0001 }, 0x0001, 0xffff, AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM},
  94     { "mpegts_service_id", "Set service_id field.",
  95       offsetof(MpegTSWrite, service_id), AV_OPT_TYPE_INT, {.dbl = 0x0001 }, 0x0001, 0xffff, AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM},
  96     { "mpegts_pmt_start_pid", "Set the first pid of the PMT.",
  97       offsetof(MpegTSWrite, pmt_start_pid), AV_OPT_TYPE_INT, {.dbl = 0x1000 }, 0x0010, 0x1f00, AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM},
  98     { "mpegts_start_pid", "Set the first pid.",
  99       offsetof(MpegTSWrite, start_pid), AV_OPT_TYPE_INT, {.dbl = 0x0100 }, 0x0100, 0x0f00, AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM},
 100     {"mpegts_m2ts_mode", "Enable m2ts mode.",
 101         offsetof(MpegTSWrite, m2ts_mode), AV_OPT_TYPE_INT, {.dbl = -1 },
 102         -1,1, AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM},
 103     { "muxrate", NULL, offsetof(MpegTSWrite, mux_rate), AV_OPT_TYPE_INT, {1}, 0, INT_MAX, AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM},
 104     { "pes_payload_size", "Minimum PES packet payload in bytes",
 105       offsetof(MpegTSWrite, pes_payload_size), AV_OPT_TYPE_INT, {DEFAULT_PES_PAYLOAD_SIZE}, 0, INT_MAX, AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM},
 106     { "resend_headers", "Reemit PAT/PMT before writing the next packet",
 107       offsetof(MpegTSWrite, reemit_pat_pmt), AV_OPT_TYPE_INT, {0}, 0, INT_MAX, AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM},
 108     { NULL },
 109 };
 110
 111 static const AVClass mpegts_muxer_class = {
 112     .class_name     = "MPEGTS muxer",
 113     .item_name      = av_default_item_name,
 114     .option         = options,
 115     .version        = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
 116 };
 117
 118 /* NOTE: 4 bytes must be left at the end for the crc32 */
 119 static void mpegts_write_section(MpegTSSection *s, uint8_t *buf, int len)
 120 {
 121     unsigned int crc;
 122     unsigned char packet[TS_PACKET_SIZE];
 123     const unsigned char *buf_ptr;
 124     unsigned char *q;
 125     int first, b, len1, left;
 126
 127     crc = av_bswap32(av_crc(av_crc_get_table(AV_CRC_32_IEEE), -1, buf, len - 4));
 128     buf[len - 4] = (crc >> 24) & 0xff;
 129     buf[len - 3] = (crc >> 16) & 0xff;
 130     buf[len - 2] = (crc >> 8) & 0xff;
 131     buf[len - 1] = (crc) & 0xff;
 132
 133     /* send each packet */
 134     buf_ptr = buf;
 135     while (len > 0) {
 136         first = (buf == buf_ptr);
 137         q = packet;
 138         *q++ = 0x47;
 139         b = (s->pid >> 8);
 140         if (first)
 141             b |= 0x40;
 142         *q++ = b;
 143         *q++ = s->pid;
 144         s->cc = (s->cc + 1) & 0xf;
 145         *q++ = 0x10 | s->cc;
 146         if (first)
 147             *q++ = 0; /* 0 offset */
 148         len1 = TS_PACKET_SIZE - (q - packet);
 149         if (len1 > len)
 150             len1 = len;
 151         memcpy(q, buf_ptr, len1);
 152         q += len1;
 153         /* add known padding data */
 154         left = TS_PACKET_SIZE - (q - packet);
 155         if (left > 0)
 156             memset(q, 0xff, left);
 157
 158         s->write_packet(s, packet);
 159
 160         buf_ptr += len1;
 161         len -= len1;
 162     }
 163 }
 164
 165 static inline void put16(uint8_t **q_ptr, int val)
 166 {
 167     uint8_t *q;
 168     q = *q_ptr;
 169     *q++ = val >> 8;
 170     *q++ = val;
 171     *q_ptr = q;
 172 }
 173
 174 static int mpegts_write_section1(MpegTSSection *s, int tid, int id,
 175                           int version, int sec_num, int last_sec_num,
 176                           uint8_t *buf, int len)
 177 {
 178     uint8_t section[1024], *q;
 179     unsigned int tot_len;
 180     /* reserved_future_use field must be set to 1 for SDT */
 181     unsigned int flags = tid == SDT_TID ? 0xf000 : 0xb000;
 182
 183     tot_len = 3 + 5 + len + 4;
 184     /* check if not too big */
 185     if (tot_len > 1024)
 186         return AVERROR_INVALIDDATA;
 187
 188     q = section;
 189     *q++ = tid;
 190     put16(&q, flags | (len + 5 + 4)); /* 5 byte header + 4 byte CRC */
 191     put16(&q, id);
 192     *q++ = 0xc1 | (version << 1); /* current_next_indicator = 1 */
 193     *q++ = sec_num;
 194     *q++ = last_sec_num;
 195     memcpy(q, buf, len);
 196
 197     mpegts_write_section(s, section, tot_len);
 198     return 0;
 199 }
 200
 201 /*********************************************/
 202 /* mpegts writer */
 203
 204 #define DEFAULT_PROVIDER_NAME   "FFmpeg"
 205 #define DEFAULT_SERVICE_NAME    "Service01"
 206
 207 /* we retransmit the SI info at this rate */
 208 #define SDT_RETRANS_TIME 500
 209 #define PAT_RETRANS_TIME 100
 210 #define PCR_RETRANS_TIME 20
 211
 212 typedef struct MpegTSWriteStream {
 213     struct MpegTSService *service;
 214     int pid; /* stream associated pid */
 215     int cc;
 216     int payload_size;
 217     int first_pts_check; ///< first pts check needed
 218     int prev_payload_key;
 219     int64_t payload_pts;
 220     int64_t payload_dts;
 221     int payload_flags;
 222     uint8_t *payload;
 223     ADTSContext *adts;
 224 } MpegTSWriteStream;
 225
 226 static void mpegts_write_pat(AVFormatContext *s)
 227 {
 228     MpegTSWrite *ts = s->priv_data;
 229     MpegTSService *service;
 230     uint8_t data[1012], *q;
 231     int i;
 232
 233     q = data;
 234     for(i = 0; i < ts->nb_services; i++) {
 235         service = ts->services[i];
 236         put16(&q, service->sid);
 237         put16(&q, 0xe000 | service->pmt.pid);
 238     }
 239     mpegts_write_section1(&ts->pat, PAT_TID, ts->tsid, 0, 0, 0,
 240                           data, q - data);
 241 }
 242
 243 static void mpegts_write_pmt(AVFormatContext *s, MpegTSService *service)
 244 {
 245     //    MpegTSWrite *ts = s->priv_data;
 246     uint8_t data[1012], *q, *desc_length_ptr, *program_info_length_ptr;
 247     int val, stream_type, i;
 248
 249     q = data;
 250     put16(&q, 0xe000 | service->pcr_pid);
 251
 252     program_info_length_ptr = q;
 253     q += 2; /* patched after */
 254
 255     /* put program info here */
 256
 257     val = 0xf000 | (q - program_info_length_ptr - 2);
 258     program_info_length_ptr[0] = val >> 8;
 259     program_info_length_ptr[1] = val;
 260
 261     for(i = 0; i < s->nb_streams; i++) {
 262         AVStream *st = s->streams[i];
 263         MpegTSWriteStream *ts_st = st->priv_data;
 264         AVDictionaryEntry *lang = av_dict_get(st->metadata, "language", NULL,0);
 265         switch(st->codec->codec_id) {
 266         case CODEC_ID_MPEG1VIDEO:
 267         case CODEC_ID_MPEG2VIDEO:
 268             stream_type = STREAM_TYPE_VIDEO_MPEG2;
 269             break;
 270         case CODEC_ID_MPEG4:
 271             stream_type = STREAM_TYPE_VIDEO_MPEG4;
 272             break;
 273         case CODEC_ID_H264:
 274             stream_type = STREAM_TYPE_VIDEO_H264;
 275             break;
 276         case CODEC_ID_DIRAC:
 277             stream_type = STREAM_TYPE_VIDEO_DIRAC;
 278             break;
 279         case CODEC_ID_MP2:
 280         case CODEC_ID_MP3:
 281             stream_type = STREAM_TYPE_AUDIO_MPEG1;
 282             break;
 283         case CODEC_ID_AAC:
 284             stream_type = STREAM_TYPE_AUDIO_AAC;
 285             break;
 286         case CODEC_ID_AAC_LATM:
 287             stream_type = STREAM_TYPE_AUDIO_AAC_LATM;
 288             break;
 289         case CODEC_ID_AC3:
 290             stream_type = STREAM_TYPE_AUDIO_AC3;
 291             break;
 292         default:
 293             stream_type = STREAM_TYPE_PRIVATE_DATA;
 294             break;
 295         }
 296         *q++ = stream_type;
 297         put16(&q, 0xe000 | ts_st->pid);
 298         desc_length_ptr = q;
 299         q += 2; /* patched after */
 300
 301         /* write optional descriptors here */
 302         switch(st->codec->codec_type) {
 303         case AVMEDIA_TYPE_AUDIO:
 304             if(st->codec->codec_id==CODEC_ID_EAC3){
 305                 *q++=0x7a; // EAC3 descriptor see A038 DVB SI
 306                 *q++=1; // 1 byte, all flags sets to 0
 307                 *q++=0; // omit all fields...
 308             }
 309
 310             if (lang) {
 311                 char *p;
 312                 char *next = lang->value;
 313                 uint8_t *len_ptr;
 314
 315                 *q++ = 0x0a; /* ISO 639 language descriptor */
 316                 len_ptr = q++;
 317                 *len_ptr = 0;
 318
 319                 for (p = lang->value; next && *len_ptr < 255 / 4 * 4; p = next + 1) {
 320                     next = strchr(p, ',');
 321                     if (strlen(p) != 3 && (!next || next != p + 3))
 322                         continue; /* not a 3-letter code */
 323
 324                     *q++ = *p++;
 325                     *q++ = *p++;
 326                     *q++ = *p++;
 327
 328                 if (st->disposition & AV_DISPOSITION_CLEAN_EFFECTS)
 329                     *q++ = 0x01;
 330                 else if (st->disposition & AV_DISPOSITION_HEARING_IMPAIRED)
 331                     *q++ = 0x02;
 332                 else if (st->disposition & AV_DISPOSITION_VISUAL_IMPAIRED)
 333                     *q++ = 0x03;
 334                 else
 335                     *q++ = 0; /* undefined type */
 336
 337                     *len_ptr += 4;
 338                 }
 339
 340                 if (*len_ptr == 0)
 341                     q -= 2; /* no language codes were written */
 342             }
 343             break;
 344         case AVMEDIA_TYPE_SUBTITLE:
 345             {
 346                 const char *language;
 347                 language = lang && strlen(lang->value)==3 ? lang->value : "eng";
 348                 *q++ = 0x59;
 349                 *q++ = 8;
 350                 *q++ = language[0];
 351                 *q++ = language[1];
 352                 *q++ = language[2];
 353                 *q++ = 0x10; /* normal subtitles (0x20 = if hearing pb) */
 354                 if(st->codec->extradata_size == 4) {
 355                     memcpy(q, st->codec->extradata, 4);
 356                     q += 4;
 357                 } else {
 358                     put16(&q, 1); /* page id */
 359                     put16(&q, 1); /* ancillary page id */
 360                 }
 361             }
 362             break;
 363         case AVMEDIA_TYPE_VIDEO:
 364             if (stream_type == STREAM_TYPE_VIDEO_DIRAC) {
 365                 *q++ = 0x05; /*MPEG-2 registration descriptor*/
 366                 *q++ = 4;
 367                 *q++ = 'd';
 368                 *q++ = 'r';
 369                 *q++ = 'a';
 370                 *q++ = 'c';
 371             }
 372             break;
 373         }
 374
 375         val = 0xf000 | (q - desc_length_ptr - 2);
 376         desc_length_ptr[0] = val >> 8;
 377         desc_length_ptr[1] = val;
 378     }
 379     mpegts_write_section1(&service->pmt, PMT_TID, service->sid, 0, 0, 0,
 380                           data, q - data);
 381 }
 382
 383 /* NOTE: str == NULL is accepted for an empty string */
 384 static void putstr8(uint8_t **q_ptr, const char *str)
 385 {
 386     uint8_t *q;
 387     int len;
 388
 389     q = *q_ptr;
 390     if (!str)
 391         len = 0;
 392     else
 393         len = strlen(str);
 394     *q++ = len;
 395     memcpy(q, str, len);
 396     q += len;
 397     *q_ptr = q;
 398 }
 399
 400 static void mpegts_write_sdt(AVFormatContext *s)
 401 {
 402     MpegTSWrite *ts = s->priv_data;
 403     MpegTSService *service;
 404     uint8_t data[1012], *q, *desc_list_len_ptr, *desc_len_ptr;
 405     int i, running_status, free_ca_mode, val;
 406
 407     q = data;
 408     put16(&q, ts->onid);
 409     *q++ = 0xff;
 410     for(i = 0; i < ts->nb_services; i++) {
 411         service = ts->services[i];
 412         put16(&q, service->sid);
 413         *q++ = 0xfc | 0x00; /* currently no EIT info */
 414         desc_list_len_ptr = q;
 415         q += 2;
 416         running_status = 4; /* running */
 417         free_ca_mode = 0;
 418
 419         /* write only one descriptor for the service name and provider */
 420         *q++ = 0x48;
 421         desc_len_ptr = q;
 422         q++;
 423         *q++ = 0x01; /* digital television service */
 424         putstr8(&q, service->provider_name);
 425         putstr8(&q, service->name);
 426         desc_len_ptr[0] = q - desc_len_ptr - 1;
 427
 428         /* fill descriptor length */
 429         val = (running_status << 13) | (free_ca_mode << 12) |
 430             (q - desc_list_len_ptr - 2);
 431         desc_list_len_ptr[0] = val >> 8;
 432         desc_list_len_ptr[1] = val;
 433     }
 434     mpegts_write_section1(&ts->sdt, SDT_TID, ts->tsid, 0, 0, 0,
 435                           data, q - data);
 436 }
 437
 438 static MpegTSService *mpegts_add_service(MpegTSWrite *ts,
 439                                          int sid,
 440                                          const char *provider_name,
 441                                          const char *name)
 442 {
 443     MpegTSService *service;
 444
 445     service = av_mallocz(sizeof(MpegTSService));
 446     if (!service)
 447         return NULL;
 448     service->pmt.pid = ts->pmt_start_pid + ts->nb_services;
 449     service->sid = sid;
 450     service->provider_name = av_strdup(provider_name);
 451     service->name = av_strdup(name);
 452     service->pcr_pid = 0x1fff;
 453     dynarray_add(&ts->services, &ts->nb_services, service);
 454     return service;
 455 }
 456
 457 static int64_t get_pcr(const MpegTSWrite *ts, AVIOContext *pb)
 458 {
 459     return av_rescale(avio_tell(pb) + 11, 8 * PCR_TIME_BASE, ts->mux_rate) +
 460            ts->first_pcr;
 461 }
 462
 463 static void mpegts_prefix_m2ts_header(AVFormatContext *s)
 464 {
 465     MpegTSWrite *ts = s->priv_data;
 466     if (ts->m2ts_mode) {
 467         int64_t pcr = get_pcr(s->priv_data, s->pb);
 468         uint32_t tp_extra_header = pcr % 0x3fffffff;
 469         tp_extra_header = AV_RB32(&tp_extra_header);
 470         avio_write(s->pb, (unsigned char *) &tp_extra_header,
 471                 sizeof(tp_extra_header));
 472     }
 473 }
 474
 475 static void section_write_packet(MpegTSSection *s, const uint8_t *packet)
 476 {
 477     AVFormatContext *ctx = s->opaque;
 478     mpegts_prefix_m2ts_header(ctx);
 479     avio_write(ctx->pb, packet, TS_PACKET_SIZE);
 480 }
 481
 482 static int mpegts_write_header(AVFormatContext *s)
 483 {
 484     MpegTSWrite *ts = s->priv_data;
 485     MpegTSWriteStream *ts_st;
 486     MpegTSService *service;
 487     AVStream *st, *pcr_st = NULL;
 488     AVDictionaryEntry *title, *provider;
 489     int i, j;
 490     const char *service_name;
 491     const char *provider_name;
 492     int *pids;
 493
 494     // round up to a whole number of TS packets
 495     ts->pes_payload_size = (ts->pes_payload_size + 14 + 183) / 184 * 184 - 14;
 496
 497     ts->tsid = ts->transport_stream_id;
 498     ts->onid = ts->original_network_id;
 499     /* allocate a single DVB service */
 500     title = av_dict_get(s->metadata, "service_name", NULL, 0);
 501     if (!title)
 502         title = av_dict_get(s->metadata, "title", NULL, 0);
 503     service_name = title ? title->value : DEFAULT_SERVICE_NAME;
 504     provider = av_dict_get(s->metadata, "service_provider", NULL, 0);
 505     provider_name = provider ? provider->value : DEFAULT_PROVIDER_NAME;
 506     service = mpegts_add_service(ts, ts->service_id, provider_name, service_name);
 507     service->pmt.write_packet = section_write_packet;
 508     service->pmt.opaque = s;
 509     service->pmt.cc = 15;
 510
 511     ts->pat.pid = PAT_PID;
 512     ts->pat.cc = 15; // Initialize at 15 so that it wraps and be equal to 0 for the first packet we write
 513     ts->pat.write_packet = section_write_packet;
 514     ts->pat.opaque = s;
 515
 516     ts->sdt.pid = SDT_PID;
 517     ts->sdt.cc = 15;
 518     ts->sdt.write_packet = section_write_packet;
 519     ts->sdt.opaque = s;
 520
 521     pids = av_malloc(s->nb_streams * sizeof(*pids));
 522     if (!pids)
 523         return AVERROR(ENOMEM);
 524
 525     /* assign pids to each stream */
 526     for(i = 0;i < s->nb_streams; i++) {
 527         st = s->streams[i];
 528         avpriv_set_pts_info(st, 33, 1, 90000);
 529         ts_st = av_mallocz(sizeof(MpegTSWriteStream));
 530         if (!ts_st)
 531             goto fail;
 532         st->priv_data = ts_st;
 533         ts_st->payload = av_mallocz(ts->pes_payload_size);
 534         if (!ts_st->payload)
 535             goto fail;
 536         ts_st->service = service;
 537         /* MPEG pid values < 16 are reserved. Applications which set st->id in
 538          * this range are assigned a calculated pid. */
 539         if (st->id < 16) {
 540             ts_st->pid = ts->start_pid + i;
 541         } else if (st->id < 0x1FFF) {
 542             ts_st->pid = st->id;
 543         } else {
 544             av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Invalid stream id %d, must be less than 8191\n", st->id);
 545             goto fail;
 546         }
 547         if (ts_st->pid == service->pmt.pid) {
 548             av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Duplicate stream id %d\n", ts_st->pid);
 549             goto fail;
 550         }
 551         for (j = 0; j < i; j++)
 552             if (pids[j] == ts_st->pid) {
 553                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Duplicate stream id %d\n", ts_st->pid);
 554                 goto fail;
 555             }
 556         pids[i] = ts_st->pid;
 557         ts_st->payload_pts = AV_NOPTS_VALUE;
 558         ts_st->payload_dts = AV_NOPTS_VALUE;
 559         ts_st->first_pts_check = 1;
 560         ts_st->cc = 15;
 561         /* update PCR pid by using the first video stream */
 562         if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO &&
 563             service->pcr_pid == 0x1fff) {
 564             service->pcr_pid = ts_st->pid;
 565             pcr_st = st;
 566         }
 567         if (st->codec->codec_id == CODEC_ID_AAC &&
 568             st->codec->extradata_size > 0) {
 569             ts_st->adts = av_mallocz(sizeof(*ts_st->adts));
 570             if (!ts_st->adts)
 571                 goto fail;
 572             if (ff_adts_decode_extradata(s, ts_st->adts, st->codec->extradata,
 573                                          st->codec->extradata_size) < 0)
 574                 goto fail;
 575         }
 576     }
 577
 578     av_free(pids);
 579
 580     /* if no video stream, use the first stream as PCR */
 581     if (service->pcr_pid == 0x1fff && s->nb_streams > 0) {
 582         pcr_st = s->streams[0];
 583         ts_st = pcr_st->priv_data;
 584         service->pcr_pid = ts_st->pid;
 585     }
 586
 587     if (ts->mux_rate > 1) {
 588         service->pcr_packet_period = (ts->mux_rate * PCR_RETRANS_TIME) /
 589             (TS_PACKET_SIZE * 8 * 1000);
 590         ts->sdt_packet_period      = (ts->mux_rate * SDT_RETRANS_TIME) /
 591             (TS_PACKET_SIZE * 8 * 1000);
 592         ts->pat_packet_period      = (ts->mux_rate * PAT_RETRANS_TIME) /
 593             (TS_PACKET_SIZE * 8 * 1000);
 594
 595         ts->first_pcr = av_rescale(s->max_delay, PCR_TIME_BASE, AV_TIME_BASE);
 596     } else {
 597         /* Arbitrary values, PAT/PMT will also be written on video key frames */
 598         ts->sdt_packet_period = 200;
 599         ts->pat_packet_period = 40;
 600         if (pcr_st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO) {
 601             if (!pcr_st->codec->frame_size) {
 602                 av_log(s, AV_LOG_WARNING, "frame size not set\n");
 603                 service->pcr_packet_period =
 604                     pcr_st->codec->sample_rate/(10*512);
 605             } else {
 606                 service->pcr_packet_period =
 607                     pcr_st->codec->sample_rate/(10*pcr_st->codec->frame_size);
 608             }
 609         } else {
 610             // max delta PCR 0.1s
 611             service->pcr_packet_period =
 612                 pcr_st->codec->time_base.den/(10*pcr_st->codec->time_base.num);
 613         }
 614     }
 615
 616     // output a PCR as soon as possible
 617     service->pcr_packet_count = service->pcr_packet_period;
 618     ts->pat_packet_count = ts->pat_packet_period-1;
 619     ts->sdt_packet_count = ts->sdt_packet_period-1;
 620
 621     if (ts->mux_rate == 1)
 622         av_log(s, AV_LOG_INFO, "muxrate VBR, ");
 623     else
 624         av_log(s, AV_LOG_INFO, "muxrate %d, ", ts->mux_rate);
 625     av_log(s, AV_LOG_INFO, "pcr every %d pkts, "
 626            "sdt every %d, pat/pmt every %d pkts\n",
 627            service->pcr_packet_period,
 628            ts->sdt_packet_period, ts->pat_packet_period);
 629
 630     if (ts->m2ts_mode == -1) {
 631         if (av_match_ext(s->filename, "m2ts")) {
 632             ts->m2ts_mode = 1;
 633         } else {
 634             ts->m2ts_mode = 0;
 635         }
 636     }
 637
 638     avio_flush(s->pb);
 639
 640     return 0;
 641
 642  fail:
 643     av_free(pids);
 644     for(i = 0;i < s->nb_streams; i++) {
 645         MpegTSWriteStream *ts_st;
 646         st = s->streams[i];
 647         ts_st = st->priv_data;
 648         if (ts_st) {
 649             av_freep(&ts_st->payload);
 650             av_freep(&ts_st->adts);
 651         }
 652         av_freep(&st->priv_data);
 653     }
 654     return AVERROR(EINVAL);
 655 }
 656
 657 /* send SDT, PAT and PMT tables regulary */
 658 static void retransmit_si_info(AVFormatContext *s, int force_pat)
 659 {
 660     MpegTSWrite *ts = s->priv_data;
 661     int i;
 662
 663     if (++ts->sdt_packet_count == ts->sdt_packet_period) {
 664         ts->sdt_packet_count = 0;
 665         mpegts_write_sdt(s);
 666     }
 667     if (++ts->pat_packet_count == ts->pat_packet_period || force_pat) {
 668         ts->pat_packet_count = 0;
 669         mpegts_write_pat(s);
 670         for(i = 0; i < ts->nb_services; i++) {
 671             mpegts_write_pmt(s, ts->services[i]);
 672         }
 673     }
 674 }
 675
 676 static int write_pcr_bits(uint8_t *buf, int64_t pcr)
 677 {
 678     int64_t pcr_low = pcr % 300, pcr_high = pcr / 300;
 679
 680     *buf++ = pcr_high >> 25;
 681     *buf++ = pcr_high >> 17;
 682     *buf++ = pcr_high >> 9;
 683     *buf++ = pcr_high >> 1;
 684     *buf++ = pcr_high << 7 | pcr_low >> 8 | 0x7e;
 685     *buf++ = pcr_low;
 686
 687     return 6;
 688 }
 689
 690 /* Write a single null transport stream packet */
 691 static void mpegts_insert_null_packet(AVFormatContext *s)
 692 {
 693     uint8_t *q;
 694     uint8_t buf[TS_PACKET_SIZE];
 695
 696     q = buf;
 697     *q++ = 0x47;
 698     *q++ = 0x00 | 0x1f;
 699     *q++ = 0xff;
 700     *q++ = 0x10;
 701     memset(q, 0x0FF, TS_PACKET_SIZE - (q - buf));
 702     mpegts_prefix_m2ts_header(s);
 703     avio_write(s->pb, buf, TS_PACKET_SIZE);
 704 }
 705
 706 /* Write a single transport stream packet with a PCR and no payload */
 707 static void mpegts_insert_pcr_only(AVFormatContext *s, AVStream *st)
 708 {
 709     MpegTSWrite *ts = s->priv_data;
 710     MpegTSWriteStream *ts_st = st->priv_data;
 711     uint8_t *q;
 712     uint8_t buf[TS_PACKET_SIZE];
 713
 714     q = buf;
 715     *q++ = 0x47;
 716     *q++ = ts_st->pid >> 8;
 717     *q++ = ts_st->pid;
 718     *q++ = 0x20 | ts_st->cc;   /* Adaptation only */
 719     /* Continuity Count field does not increment (see 13818-1 section 2.4.3.3) */
 720     *q++ = TS_PACKET_SIZE - 5; /* Adaptation Field Length */
 721     *q++ = 0x10;               /* Adaptation flags: PCR present */
 722
 723     /* PCR coded into 6 bytes */
 724     q += write_pcr_bits(q, get_pcr(ts, s->pb));
 725
 726     /* stuffing bytes */
 727     memset(q, 0xFF, TS_PACKET_SIZE - (q - buf));
 728     mpegts_prefix_m2ts_header(s);
 729     avio_write(s->pb, buf, TS_PACKET_SIZE);
 730 }
 731
 732 static void write_pts(uint8_t *q, int fourbits, int64_t pts)
 733 {
 734     int val;
 735
 736     val = fourbits << 4 | (((pts >> 30) & 0x07) << 1) | 1;
 737     *q++ = val;
 738     val = (((pts >> 15) & 0x7fff) << 1) | 1;
 739     *q++ = val >> 8;
 740     *q++ = val;
 741     val = (((pts) & 0x7fff) << 1) | 1;
 742     *q++ = val >> 8;
 743     *q++ = val;
 744 }
 745
 746 /* Set an adaptation field flag in an MPEG-TS packet*/
 747 static void set_af_flag(uint8_t *pkt, int flag)
 748 {
 749     // expect at least one flag to set
 750     assert(flag);
 751
 752     if ((pkt[3] & 0x20) == 0) {
 753         // no AF yet, set adaptation field flag
 754         pkt[3] |= 0x20;
 755         // 1 byte length, no flags
 756         pkt[4] = 1;
 757         pkt[5] = 0;
 758     }
 759     pkt[5] |= flag;
 760 }
 761
 762 /* Extend the adaptation field by size bytes */
 763 static void extend_af(uint8_t *pkt, int size)
 764 {
 765     // expect already existing adaptation field
 766     assert(pkt[3] & 0x20);
 767     pkt[4] += size;
 768 }
 769
 770 /* Get a pointer to MPEG-TS payload (right after TS packet header) */
 771 static uint8_t *get_ts_payload_start(uint8_t *pkt)
 772 {
 773     if (pkt[3] & 0x20)
 774         return pkt + 5 + pkt[4];
 775     else
 776         return pkt + 4;
 777 }
 778
 779 /* Add a pes header to the front of payload, and segment into an integer number of
 780  * ts packets. The final ts packet is padded using an over-sized adaptation header
 781  * to exactly fill the last ts packet.
 782  * NOTE: 'payload' contains a complete PES payload.
 783  */
 784 static void mpegts_write_pes(AVFormatContext *s, AVStream *st,
 785                              const uint8_t *payload, int payload_size,
 786                              int64_t pts, int64_t dts, int key)
 787 {
 788     MpegTSWriteStream *ts_st = st->priv_data;
 789     MpegTSWrite *ts = s->priv_data;
 790     uint8_t buf[TS_PACKET_SIZE];
 791     uint8_t *q;
 792     int val, is_start, len, header_len, write_pcr, private_code, flags;
 793     int afc_len, stuffing_len;
 794     int64_t pcr = -1; /* avoid warning */
 795     int64_t delay = av_rescale(s->max_delay, 90000, AV_TIME_BASE);
 796     int force_pat = st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO && key && !ts_st->prev_payload_key;
 797
 798     is_start = 1;
 799     while (payload_size > 0) {
 800         retransmit_si_info(s, force_pat);
 801         force_pat = 0;
 802
 803         write_pcr = 0;
 804         if (ts_st->pid == ts_st->service->pcr_pid) {
 805             if (ts->mux_rate > 1 || is_start) // VBR pcr period is based on frames
 806                 ts_st->service->pcr_packet_count++;
 807             if (ts_st->service->pcr_packet_count >=
 808                 ts_st->service->pcr_packet_period) {
 809                 ts_st->service->pcr_packet_count = 0;
 810                 write_pcr = 1;
 811             }
 812         }
 813
 814         if (ts->mux_rate > 1 && dts != AV_NOPTS_VALUE &&
 815             (dts - get_pcr(ts, s->pb)/300) > delay) {
 816             /* pcr insert gets priority over null packet insert */
 817             if (write_pcr)
 818                 mpegts_insert_pcr_only(s, st);
 819             else
 820                 mpegts_insert_null_packet(s);
 821             continue; /* recalculate write_pcr and possibly retransmit si_info */
 822         }
 823
 824         /* prepare packet header */
 825         q = buf;
 826         *q++ = 0x47;
 827         val = (ts_st->pid >> 8);
 828         if (is_start)
 829             val |= 0x40;
 830         *q++ = val;
 831         *q++ = ts_st->pid;
 832         ts_st->cc = (ts_st->cc + 1) & 0xf;
 833         *q++ = 0x10 | ts_st->cc; // payload indicator + CC
 834         if (key && is_start && pts != AV_NOPTS_VALUE) {
 835             // set Random Access for key frames
 836             if (ts_st->pid == ts_st->service->pcr_pid)
 837                 write_pcr = 1;
 838             set_af_flag(buf, 0x40);
 839             q = get_ts_payload_start(buf);
 840         }
 841         if (write_pcr) {
 842             set_af_flag(buf, 0x10);
 843             q = get_ts_payload_start(buf);
 844             // add 11, pcr references the last byte of program clock reference base
 845             if (ts->mux_rate > 1)
 846                 pcr = get_pcr(ts, s->pb);
 847             else
 848                 pcr = (dts - delay)*300;
 849             if (dts != AV_NOPTS_VALUE && dts < pcr / 300)
 850                 av_log(s, AV_LOG_WARNING, "dts < pcr, TS is invalid\n");
 851             extend_af(buf, write_pcr_bits(q, pcr));
 852             q = get_ts_payload_start(buf);
 853         }
 854         if (is_start) {
 855             int pes_extension = 0;
 856             /* write PES header */
 857             *q++ = 0x00;
 858             *q++ = 0x00;
 859             *q++ = 0x01;
 860             private_code = 0;
 861             if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO) {
 862                 if (st->codec->codec_id == CODEC_ID_DIRAC) {
 863                     *q++ = 0xfd;
 864                 } else
 865                     *q++ = 0xe0;
 866             } else if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO &&
 867                        (st->codec->codec_id == CODEC_ID_MP2 ||
 868                         st->codec->codec_id == CODEC_ID_MP3 ||
 869                         st->codec->codec_id == CODEC_ID_AAC)) {
 870                 *q++ = 0xc0;
 871             } else {
 872                 *q++ = 0xbd;
 873                 if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_SUBTITLE) {
 874                     private_code = 0x20;
 875                 }
 876             }
 877             header_len = 0;
 878             flags = 0;
 879             if (pts != AV_NOPTS_VALUE) {
 880                 header_len += 5;
 881                 flags |= 0x80;
 882             }
 883             if (dts != AV_NOPTS_VALUE && pts != AV_NOPTS_VALUE && dts != pts) {
 884                 header_len += 5;
 885                 flags |= 0x40;
 886             }
 887             if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO &&
 888                 st->codec->codec_id == CODEC_ID_DIRAC) {
 889                 /* set PES_extension_flag */
 890                 pes_extension = 1;
 891                 flags |= 0x01;
 892
 893                 /*
 894                 * One byte for PES2 extension flag +
 895                 * one byte for extension length +
 896                 * one byte for extension id
 897                 */
 898                 header_len += 3;
 899             }
 900             len = payload_size + header_len + 3;
 901             if (private_code != 0)
 902                 len++;
 903             if (len > 0xffff)
 904                 len = 0;
 905             *q++ = len >> 8;
 906             *q++ = len;
 907             val = 0x80;
 908             /* data alignment indicator is required for subtitle data */
 909             if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_SUBTITLE)
 910                 val |= 0x04;
 911             *q++ = val;
 912             *q++ = flags;
 913             *q++ = header_len;
 914             if (pts != AV_NOPTS_VALUE) {
 915                 write_pts(q, flags >> 6, pts);
 916                 q += 5;
 917             }
 918             if (dts != AV_NOPTS_VALUE && pts != AV_NOPTS_VALUE && dts != pts) {
 919                 write_pts(q, 1, dts);
 920                 q += 5;
 921             }
 922             if (pes_extension && st->codec->codec_id == CODEC_ID_DIRAC) {
 923                 flags = 0x01;  /* set PES_extension_flag_2 */
 924                 *q++ = flags;
 925                 *q++ = 0x80 | 0x01;  /* marker bit + extension length */
 926                 /*
 927                 * Set the stream id extension flag bit to 0 and
 928                 * write the extended stream id
 929                 */
 930                 *q++ = 0x00 | 0x60;
 931             }
 932             if (private_code != 0)
 933                 *q++ = private_code;
 934             is_start = 0;
 935         }
 936         /* header size */
 937         header_len = q - buf;
 938         /* data len */
 939         len = TS_PACKET_SIZE - header_len;
 940         if (len > payload_size)
 941             len = payload_size;
 942         stuffing_len = TS_PACKET_SIZE - header_len - len;
 943         if (stuffing_len > 0) {
 944             /* add stuffing with AFC */
 945             if (buf[3] & 0x20) {
 946                 /* stuffing already present: increase its size */
 947                 afc_len = buf[4] + 1;
 948                 memmove(buf + 4 + afc_len + stuffing_len,
 949                         buf + 4 + afc_len,
 950                         header_len - (4 + afc_len));
 951                 buf[4] += stuffing_len;
 952                 memset(buf + 4 + afc_len, 0xff, stuffing_len);
 953             } else {
 954                 /* add stuffing */
 955                 memmove(buf + 4 + stuffing_len, buf + 4, header_len - 4);
 956                 buf[3] |= 0x20;
 957                 buf[4] = stuffing_len - 1;
 958                 if (stuffing_len >= 2) {
 959                     buf[5] = 0x00;
 960                     memset(buf + 6, 0xff, stuffing_len - 2);
 961                 }
 962             }
 963         }
 964         memcpy(buf + TS_PACKET_SIZE - len, payload, len);
 965         payload += len;
 966         payload_size -= len;
 967         mpegts_prefix_m2ts_header(s);
 968         avio_write(s->pb, buf, TS_PACKET_SIZE);
 969     }
 970     avio_flush(s->pb);
 971     ts_st->prev_payload_key = key;
 972 }
 973
 974 static int mpegts_write_packet(AVFormatContext *s, AVPacket *pkt)
 975 {
 976     AVStream *st = s->streams[pkt->stream_index];
 977     int size = pkt->size;
 978     uint8_t *buf= pkt->data;
 979     uint8_t *data= NULL;
 980     MpegTSWrite *ts = s->priv_data;
 981     MpegTSWriteStream *ts_st = st->priv_data;
 982     const uint64_t delay = av_rescale(s->max_delay, 90000, AV_TIME_BASE)*2;
 983     int64_t dts = AV_NOPTS_VALUE, pts = AV_NOPTS_VALUE;
 984
 985     if (ts->reemit_pat_pmt) {
 986         ts->pat_packet_count = ts->pat_packet_period - 1;
 987         ts->sdt_packet_count = ts->sdt_packet_period - 1;
 988         ts->reemit_pat_pmt = 0;
 989     }
 990
 991     if (pkt->pts != AV_NOPTS_VALUE)
 992         pts = pkt->pts + delay;
 993     if (pkt->dts != AV_NOPTS_VALUE)
 994         dts = pkt->dts + delay;
 995
 996     if (ts_st->first_pts_check && pts == AV_NOPTS_VALUE) {
 997         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "first pts value must set\n");
 998         return AVERROR_INVALIDDATA;
 999     }
1000     ts_st->first_pts_check = 0;
1001
1002     if (st->codec->codec_id == CODEC_ID_H264) {
1003         const uint8_t *p = buf, *buf_end = p+size;
1004         uint32_t state = -1;
1005
1006         if (pkt->size < 5 || AV_RB32(pkt->data) != 0x0000001) {
1007             av_log(s, AV_LOG_ERROR, "H.264 bitstream malformed, "
1008                    "no startcode found, use the h264_mp4toannexb bitstream filter (-bsf h264_mp4toannexb)\n");
1009             return AVERROR_INVALIDDATA;
1010         }
1011
1012         do {
1013             p = avpriv_mpv_find_start_code(p, buf_end, &state);
1014             //av_log(s, AV_LOG_INFO, "nal %d\n", state & 0x1f);
1015         } while (p < buf_end && (state & 0x1f) != 9 &&
1016                  (state & 0x1f) != 5 && (state & 0x1f) != 1);
1017
1018         if ((state & 0x1f) != 9) { // AUD NAL
1019             data = av_malloc(pkt->size+6);
1020             if (!data)
1021                 return AVERROR(ENOMEM);
1022             memcpy(data+6, pkt->data, pkt->size);
1023             AV_WB32(data, 0x00000001);
1024             data[4] = 0x09;
1025             data[5] = 0xf0; // any slice type (0xe) + rbsp stop one bit
1026             buf  = data;
1027             size = pkt->size+6;
1028         }
1029     } else if (st->codec->codec_id == CODEC_ID_AAC) {
1030         if (pkt->size < 2)
1031             return AVERROR_INVALIDDATA;
1032         if ((AV_RB16(pkt->data) & 0xfff0) != 0xfff0) {
1033             ADTSContext *adts = ts_st->adts;
1034             int new_size, err;
1035             if (!adts) {
1036                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "AAC bitstream not in ADTS format "
1037                        "and extradata missing\n");
1038                 return AVERROR_INVALIDDATA;
1039             }
1040             new_size = ADTS_HEADER_SIZE+adts->pce_size+pkt->size;
1041             if ((unsigned)new_size >= INT_MAX)
1042                 return AVERROR_INVALIDDATA;
1043             data = av_malloc(new_size);
1044             if (!data)
1045                 return AVERROR(ENOMEM);
1046             err = ff_adts_write_frame_header(adts, data, pkt->size,
1047                                              adts->pce_size);
1048             if (err < 0) {
1049                 av_free(data);
1050                 return err;
1051             }
1052             if (adts->pce_size) {
1053                 memcpy(data+ADTS_HEADER_SIZE, adts->pce_data, adts->pce_size);
1054                 adts->pce_size = 0;
1055             }
1056             memcpy(data+ADTS_HEADER_SIZE+adts->pce_size, pkt->data, pkt->size);
1057             buf = data;
1058             size = new_size;
1059         }
1060     }
1061
1062     if (ts_st->payload_size && ts_st->payload_size + size > ts->pes_payload_size) {
1063         mpegts_write_pes(s, st, ts_st->payload, ts_st->payload_size,
1064                          ts_st->payload_pts, ts_st->payload_dts,
1065                          ts_st->payload_flags & AV_PKT_FLAG_KEY);
1066         ts_st->payload_size = 0;
1067     }
1068
1069     if (st->codec->codec_type != AVMEDIA_TYPE_AUDIO || size > ts->pes_payload_size) {
1070         av_assert0(!ts_st->payload_size);
1071         // for video and subtitle, write a single pes packet
1072         mpegts_write_pes(s, st, buf, size, pts, dts, pkt->flags & AV_PKT_FLAG_KEY);
1073         av_free(data);
1074         return 0;
1075     }
1076
1077     if (!ts_st->payload_size) {
1078         ts_st->payload_pts = pts;
1079         ts_st->payload_dts = dts;
1080         ts_st->payload_flags = pkt->flags;
1081     }
1082
1083     memcpy(ts_st->payload + ts_st->payload_size, buf, size);
1084     ts_st->payload_size += size;
1085
1086     av_free(data);
1087
1088     return 0;
1089 }
1090
1091 static int mpegts_write_end(AVFormatContext *s)
1092 {
1093     MpegTSWrite *ts = s->priv_data;
1094     MpegTSWriteStream *ts_st;
1095     MpegTSService *service;
1096     AVStream *st;
1097     int i;
1098
1099     /* flush current packets */
1100     for(i = 0; i < s->nb_streams; i++) {
1101         st = s->streams[i];
1102         ts_st = st->priv_data;
1103         if (ts_st->payload_size > 0) {
1104             mpegts_write_pes(s, st, ts_st->payload, ts_st->payload_size,
1105                              ts_st->payload_pts, ts_st->payload_dts,
1106                              ts_st->payload_flags & AV_PKT_FLAG_KEY);
1107         }
1108         av_freep(&ts_st->payload);
1109         av_freep(&ts_st->adts);
1110     }
1111     avio_flush(s->pb);
1112
1113     for(i = 0; i < ts->nb_services; i++) {
1114         service = ts->services[i];
1115         av_freep(&service->provider_name);
1116         av_freep(&service->name);
1117         av_free(service);
1118     }
1119     av_free(ts->services);
1120
1121     return 0;
1122 }
1123
1124 AVOutputFormat ff_mpegts_muxer = {
1125     .name              = "mpegts",
1126     .long_name         = NULL_IF_CONFIG_SMALL("MPEG-2 transport stream format"),
1127     .mime_type         = "video/x-mpegts",
1128     .extensions        = "ts,m2t,m2ts,mts",
1129     .priv_data_size    = sizeof(MpegTSWrite),
1130     .audio_codec       = CODEC_ID_MP2,
1131     .video_codec       = CODEC_ID_MPEG2VIDEO,
1132     .write_header      = mpegts_write_header,
1133     .write_packet      = mpegts_write_packet,
1134     .write_trailer     = mpegts_write_end,
1135     .priv_class = &mpegts_muxer_class,
1136 };