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

   1 /*
   2  * MPEG2 transport stream (aka DVB) muxer
   3  * Copyright (c) 2003 Fabrice Bellard
   4  *
   5  * This file is part of Libav.
   6  *
   7  * Libav is free software; you can redistribute it and/or
   8  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   9  * License as published by the Free Software Foundation; either
  10  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  11  *
  12  * Libav is distributed in the hope that it will be useful,
  13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  15  * Lesser General Public License for more details.
  16  *
  17  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  18  * License along with Libav; if not, write to the Free Software
  19  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  20  */
  21
  22 #include "libavutil/bswap.h"
  23 #include "libavutil/crc.h"
  24 #include "libavutil/dict.h"
  25 #include "libavutil/mathematics.h"
  26 #include "libavutil/opt.h"
  27 #include "libavcodec/mpegvideo.h"
  28 #include "avformat.h"
  29 #include "internal.h"
  30 #include "mpegts.h"
  31 #include "adts.h"
  32
  33 #define PCR_TIME_BASE 27000000
  34
  35 /* write DVB SI sections */
  36
  37 /*********************************************/
  38 /* mpegts section writer */
  39
  40 typedef struct MpegTSSection {
  41     int pid;
  42     int cc;
  43     void (*write_packet)(struct MpegTSSection *s, const uint8_t *packet);
  44     void *opaque;
  45 } MpegTSSection;
  46
  47 typedef struct MpegTSService {
  48     MpegTSSection pmt; /* MPEG2 pmt table context */
  49     int sid;           /* service ID */
  50     char *name;
  51     char *provider_name;
  52     int pcr_pid;
  53     int pcr_packet_count;
  54     int pcr_packet_period;
  55 } MpegTSService;
  56
  57 typedef struct MpegTSWrite {
  58     const AVClass *av_class;
  59     MpegTSSection pat; /* MPEG2 pat table */
  60     MpegTSSection sdt; /* MPEG2 sdt table context */
  61     MpegTSService **services;
  62     int sdt_packet_count;
  63     int sdt_packet_period;
  64     int pat_packet_count;
  65     int pat_packet_period;
  66     int nb_services;
  67     int onid;
  68     int tsid;
  69     int64_t first_pcr;
  70     int mux_rate; ///< set to 1 when VBR
  71     int pes_payload_size;
  72
  73     int transport_stream_id;
  74     int original_network_id;
  75     int service_id;
  76
  77     int pmt_start_pid;
  78     int start_pid;
  79
  80     int reemit_pat_pmt;
  81 } MpegTSWrite;
  82
  83 /* a PES packet header is generated every DEFAULT_PES_HEADER_FREQ packets */
  84 #define DEFAULT_PES_HEADER_FREQ 16
  85 #define DEFAULT_PES_PAYLOAD_SIZE ((DEFAULT_PES_HEADER_FREQ - 1) * 184 + 170)
  86
  87 static const AVOption options[] = {
  88     { "mpegts_transport_stream_id", "Set transport_stream_id field.",
  89       offsetof(MpegTSWrite, transport_stream_id), AV_OPT_TYPE_INT, {.dbl = 0x0001 }, 0x0001, 0xffff, AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM},
  90     { "mpegts_original_network_id", "Set original_network_id field.",
  91       offsetof(MpegTSWrite, original_network_id), AV_OPT_TYPE_INT, {.dbl = 0x0001 }, 0x0001, 0xffff, AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM},
  92     { "mpegts_service_id", "Set service_id field.",
  93       offsetof(MpegTSWrite, service_id), AV_OPT_TYPE_INT, {.dbl = 0x0001 }, 0x0001, 0xffff, AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM},
  94     { "mpegts_pmt_start_pid", "Set the first pid of the PMT.",
  95       offsetof(MpegTSWrite, pmt_start_pid), AV_OPT_TYPE_INT, {.dbl = 0x1000 }, 0x1000, 0x1f00, AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM},
  96     { "mpegts_start_pid", "Set the first pid.",
  97       offsetof(MpegTSWrite, start_pid), AV_OPT_TYPE_INT, {.dbl = 0x0100 }, 0x0100, 0x0f00, AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM},
  98     { "muxrate", NULL, offsetof(MpegTSWrite, mux_rate), AV_OPT_TYPE_INT, {1}, 0, INT_MAX, AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM},
  99     { "pes_payload_size", "Minimum PES packet payload in bytes",
 100       offsetof(MpegTSWrite, pes_payload_size), AV_OPT_TYPE_INT, {DEFAULT_PES_PAYLOAD_SIZE}, 0, INT_MAX, AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM},
 101     { "resend_headers", "Reemit PAT/PMT before writing the next packet",
 102       offsetof(MpegTSWrite, reemit_pat_pmt), AV_OPT_TYPE_INT, {0}, 0, INT_MAX, AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM},
 103     { NULL },
 104 };
 105
 106 static const AVClass mpegts_muxer_class = {
 107     .class_name     = "MPEGTS muxer",
 108     .item_name      = av_default_item_name,
 109     .option         = options,
 110     .version        = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
 111 };
 112
 113 /* NOTE: 4 bytes must be left at the end for the crc32 */
 114 static void mpegts_write_section(MpegTSSection *s, uint8_t *buf, int len)
 115 {
 116     unsigned int crc;
 117     unsigned char packet[TS_PACKET_SIZE];
 118     const unsigned char *buf_ptr;
 119     unsigned char *q;
 120     int first, b, len1, left;
 121
 122     crc = av_bswap32(av_crc(av_crc_get_table(AV_CRC_32_IEEE), -1, buf, len - 4));
 123     buf[len - 4] = (crc >> 24) & 0xff;
 124     buf[len - 3] = (crc >> 16) & 0xff;
 125     buf[len - 2] = (crc >> 8) & 0xff;
 126     buf[len - 1] = (crc) & 0xff;
 127
 128     /* send each packet */
 129     buf_ptr = buf;
 130     while (len > 0) {
 131         first = (buf == buf_ptr);
 132         q = packet;
 133         *q++ = 0x47;
 134         b = (s->pid >> 8);
 135         if (first)
 136             b |= 0x40;
 137         *q++ = b;
 138         *q++ = s->pid;
 139         s->cc = (s->cc + 1) & 0xf;
 140         *q++ = 0x10 | s->cc;
 141         if (first)
 142             *q++ = 0; /* 0 offset */
 143         len1 = TS_PACKET_SIZE - (q - packet);
 144         if (len1 > len)
 145             len1 = len;
 146         memcpy(q, buf_ptr, len1);
 147         q += len1;
 148         /* add known padding data */
 149         left = TS_PACKET_SIZE - (q - packet);
 150         if (left > 0)
 151             memset(q, 0xff, left);
 152
 153         s->write_packet(s, packet);
 154
 155         buf_ptr += len1;
 156         len -= len1;
 157     }
 158 }
 159
 160 static inline void put16(uint8_t **q_ptr, int val)
 161 {
 162     uint8_t *q;
 163     q = *q_ptr;
 164     *q++ = val >> 8;
 165     *q++ = val;
 166     *q_ptr = q;
 167 }
 168
 169 static int mpegts_write_section1(MpegTSSection *s, int tid, int id,
 170                           int version, int sec_num, int last_sec_num,
 171                           uint8_t *buf, int len)
 172 {
 173     uint8_t section[1024], *q;
 174     unsigned int tot_len;
 175     /* reserved_future_use field must be set to 1 for SDT */
 176     unsigned int flags = tid == SDT_TID ? 0xf000 : 0xb000;
 177
 178     tot_len = 3 + 5 + len + 4;
 179     /* check if not too big */
 180     if (tot_len > 1024)
 181         return -1;
 182
 183     q = section;
 184     *q++ = tid;
 185     put16(&q, flags | (len + 5 + 4)); /* 5 byte header + 4 byte CRC */
 186     put16(&q, id);
 187     *q++ = 0xc1 | (version << 1); /* current_next_indicator = 1 */
 188     *q++ = sec_num;
 189     *q++ = last_sec_num;
 190     memcpy(q, buf, len);
 191
 192     mpegts_write_section(s, section, tot_len);
 193     return 0;
 194 }
 195
 196 /*********************************************/
 197 /* mpegts writer */
 198
 199 #define DEFAULT_PROVIDER_NAME   "Libav"
 200 #define DEFAULT_SERVICE_NAME    "Service01"
 201
 202 /* we retransmit the SI info at this rate */
 203 #define SDT_RETRANS_TIME 500
 204 #define PAT_RETRANS_TIME 100
 205 #define PCR_RETRANS_TIME 20
 206
 207 typedef struct MpegTSWriteStream {
 208     struct MpegTSService *service;
 209     int pid; /* stream associated pid */
 210     int cc;
 211     int payload_size;
 212     int first_pts_check; ///< first pts check needed
 213     int64_t payload_pts;
 214     int64_t payload_dts;
 215     int payload_flags;
 216     uint8_t *payload;
 217     ADTSContext *adts;
 218 } MpegTSWriteStream;
 219
 220 static void mpegts_write_pat(AVFormatContext *s)
 221 {
 222     MpegTSWrite *ts = s->priv_data;
 223     MpegTSService *service;
 224     uint8_t data[1012], *q;
 225     int i;
 226
 227     q = data;
 228     for(i = 0; i < ts->nb_services; i++) {
 229         service = ts->services[i];
 230         put16(&q, service->sid);
 231         put16(&q, 0xe000 | service->pmt.pid);
 232     }
 233     mpegts_write_section1(&ts->pat, PAT_TID, ts->tsid, 0, 0, 0,
 234                           data, q - data);
 235 }
 236
 237 static void mpegts_write_pmt(AVFormatContext *s, MpegTSService *service)
 238 {
 239     //    MpegTSWrite *ts = s->priv_data;
 240     uint8_t data[1012], *q, *desc_length_ptr, *program_info_length_ptr;
 241     int val, stream_type, i;
 242
 243     q = data;
 244     put16(&q, 0xe000 | service->pcr_pid);
 245
 246     program_info_length_ptr = q;
 247     q += 2; /* patched after */
 248
 249     /* put program info here */
 250
 251     val = 0xf000 | (q - program_info_length_ptr - 2);
 252     program_info_length_ptr[0] = val >> 8;
 253     program_info_length_ptr[1] = val;
 254
 255     for(i = 0; i < s->nb_streams; i++) {
 256         AVStream *st = s->streams[i];
 257         MpegTSWriteStream *ts_st = st->priv_data;
 258         AVDictionaryEntry *lang = av_dict_get(st->metadata, "language", NULL,0);
 259         switch(st->codec->codec_id) {
 260         case CODEC_ID_MPEG1VIDEO:
 261         case CODEC_ID_MPEG2VIDEO:
 262             stream_type = STREAM_TYPE_VIDEO_MPEG2;
 263             break;
 264         case CODEC_ID_MPEG4:
 265             stream_type = STREAM_TYPE_VIDEO_MPEG4;
 266             break;
 267         case CODEC_ID_H264:
 268             stream_type = STREAM_TYPE_VIDEO_H264;
 269             break;
 270         case CODEC_ID_DIRAC:
 271             stream_type = STREAM_TYPE_VIDEO_DIRAC;
 272             break;
 273         case CODEC_ID_MP2:
 274         case CODEC_ID_MP3:
 275             stream_type = STREAM_TYPE_AUDIO_MPEG1;
 276             break;
 277         case CODEC_ID_AAC:
 278             stream_type = STREAM_TYPE_AUDIO_AAC;
 279             break;
 280         case CODEC_ID_AAC_LATM:
 281             stream_type = STREAM_TYPE_AUDIO_AAC_LATM;
 282             break;
 283         case CODEC_ID_AC3:
 284             stream_type = STREAM_TYPE_AUDIO_AC3;
 285             break;
 286         default:
 287             stream_type = STREAM_TYPE_PRIVATE_DATA;
 288             break;
 289         }
 290         *q++ = stream_type;
 291         put16(&q, 0xe000 | ts_st->pid);
 292         desc_length_ptr = q;
 293         q += 2; /* patched after */
 294
 295         /* write optional descriptors here */
 296         switch(st->codec->codec_type) {
 297         case AVMEDIA_TYPE_AUDIO:
 298             if (lang) {
 299                 char *p;
 300                 char *next = lang->value;
 301                 uint8_t *len_ptr;
 302
 303                 *q++ = 0x0a; /* ISO 639 language descriptor */
 304                 len_ptr = q++;
 305                 *len_ptr = 0;
 306
 307                 for (p = lang->value; next && *len_ptr < 255 / 4 * 4; p = next + 1) {
 308                     next = strchr(p, ',');
 309                     if (strlen(p) != 3 && (!next || next != p + 3))
 310                         continue; /* not a 3-letter code */
 311
 312                     *q++ = *p++;
 313                     *q++ = *p++;
 314                     *q++ = *p++;
 315
 316                 if (st->disposition & AV_DISPOSITION_CLEAN_EFFECTS)
 317                     *q++ = 0x01;
 318                 else if (st->disposition & AV_DISPOSITION_HEARING_IMPAIRED)
 319                     *q++ = 0x02;
 320                 else if (st->disposition & AV_DISPOSITION_VISUAL_IMPAIRED)
 321                     *q++ = 0x03;
 322                 else
 323                     *q++ = 0; /* undefined type */
 324
 325                     *len_ptr += 4;
 326                 }
 327
 328                 if (*len_ptr == 0)
 329                     q -= 2; /* no language codes were written */
 330             }
 331             break;
 332         case AVMEDIA_TYPE_SUBTITLE:
 333             {
 334                 const char *language;
 335                 language = lang && strlen(lang->value)==3 ? lang->value : "eng";
 336                 *q++ = 0x59;
 337                 *q++ = 8;
 338                 *q++ = language[0];
 339                 *q++ = language[1];
 340                 *q++ = language[2];
 341                 *q++ = 0x10; /* normal subtitles (0x20 = if hearing pb) */
 342                 if(st->codec->extradata_size == 4) {
 343                     memcpy(q, st->codec->extradata, 4);
 344                     q += 4;
 345                 } else {
 346                     put16(&q, 1); /* page id */
 347                     put16(&q, 1); /* ancillary page id */
 348                 }
 349             }
 350             break;
 351         case AVMEDIA_TYPE_VIDEO:
 352             if (stream_type == STREAM_TYPE_VIDEO_DIRAC) {
 353                 *q++ = 0x05; /*MPEG-2 registration descriptor*/
 354                 *q++ = 4;
 355                 *q++ = 'd';
 356                 *q++ = 'r';
 357                 *q++ = 'a';
 358                 *q++ = 'c';
 359             }
 360             break;
 361         }
 362
 363         val = 0xf000 | (q - desc_length_ptr - 2);
 364         desc_length_ptr[0] = val >> 8;
 365         desc_length_ptr[1] = val;
 366     }
 367     mpegts_write_section1(&service->pmt, PMT_TID, service->sid, 0, 0, 0,
 368                           data, q - data);
 369 }
 370
 371 /* NOTE: str == NULL is accepted for an empty string */
 372 static void putstr8(uint8_t **q_ptr, const char *str)
 373 {
 374     uint8_t *q;
 375     int len;
 376
 377     q = *q_ptr;
 378     if (!str)
 379         len = 0;
 380     else
 381         len = strlen(str);
 382     *q++ = len;
 383     memcpy(q, str, len);
 384     q += len;
 385     *q_ptr = q;
 386 }
 387
 388 static void mpegts_write_sdt(AVFormatContext *s)
 389 {
 390     MpegTSWrite *ts = s->priv_data;
 391     MpegTSService *service;
 392     uint8_t data[1012], *q, *desc_list_len_ptr, *desc_len_ptr;
 393     int i, running_status, free_ca_mode, val;
 394
 395     q = data;
 396     put16(&q, ts->onid);
 397     *q++ = 0xff;
 398     for(i = 0; i < ts->nb_services; i++) {
 399         service = ts->services[i];
 400         put16(&q, service->sid);
 401         *q++ = 0xfc | 0x00; /* currently no EIT info */
 402         desc_list_len_ptr = q;
 403         q += 2;
 404         running_status = 4; /* running */
 405         free_ca_mode = 0;
 406
 407         /* write only one descriptor for the service name and provider */
 408         *q++ = 0x48;
 409         desc_len_ptr = q;
 410         q++;
 411         *q++ = 0x01; /* digital television service */
 412         putstr8(&q, service->provider_name);
 413         putstr8(&q, service->name);
 414         desc_len_ptr[0] = q - desc_len_ptr - 1;
 415
 416         /* fill descriptor length */
 417         val = (running_status << 13) | (free_ca_mode << 12) |
 418             (q - desc_list_len_ptr - 2);
 419         desc_list_len_ptr[0] = val >> 8;
 420         desc_list_len_ptr[1] = val;
 421     }
 422     mpegts_write_section1(&ts->sdt, SDT_TID, ts->tsid, 0, 0, 0,
 423                           data, q - data);
 424 }
 425
 426 static MpegTSService *mpegts_add_service(MpegTSWrite *ts,
 427                                          int sid,
 428                                          const char *provider_name,
 429                                          const char *name)
 430 {
 431     MpegTSService *service;
 432
 433     service = av_mallocz(sizeof(MpegTSService));
 434     if (!service)
 435         return NULL;
 436     service->pmt.pid = ts->pmt_start_pid + ts->nb_services;
 437     service->sid = sid;
 438     service->provider_name = av_strdup(provider_name);
 439     service->name = av_strdup(name);
 440     service->pcr_pid = 0x1fff;
 441     dynarray_add(&ts->services, &ts->nb_services, service);
 442     return service;
 443 }
 444
 445 static void section_write_packet(MpegTSSection *s, const uint8_t *packet)
 446 {
 447     AVFormatContext *ctx = s->opaque;
 448     avio_write(ctx->pb, packet, TS_PACKET_SIZE);
 449 }
 450
 451 static int mpegts_write_header(AVFormatContext *s)
 452 {
 453     MpegTSWrite *ts = s->priv_data;
 454     MpegTSWriteStream *ts_st;
 455     MpegTSService *service;
 456     AVStream *st, *pcr_st = NULL;
 457     AVDictionaryEntry *title, *provider;
 458     int i, j;
 459     const char *service_name;
 460     const char *provider_name;
 461     int *pids;
 462
 463     if (s->max_delay < 0) /* Not set by the caller */
 464         s->max_delay = 0;
 465
 466     // round up to a whole number of TS packets
 467     ts->pes_payload_size = (ts->pes_payload_size + 14 + 183) / 184 * 184 - 14;
 468
 469     ts->tsid = ts->transport_stream_id;
 470     ts->onid = ts->original_network_id;
 471     /* allocate a single DVB service */
 472     title = av_dict_get(s->metadata, "service_name", NULL, 0);
 473     if (!title)
 474         title = av_dict_get(s->metadata, "title", NULL, 0);
 475     service_name = title ? title->value : DEFAULT_SERVICE_NAME;
 476     provider = av_dict_get(s->metadata, "service_provider", NULL, 0);
 477     provider_name = provider ? provider->value : DEFAULT_PROVIDER_NAME;
 478     service = mpegts_add_service(ts, ts->service_id, provider_name, service_name);
 479     service->pmt.write_packet = section_write_packet;
 480     service->pmt.opaque = s;
 481     service->pmt.cc = 15;
 482
 483     ts->pat.pid = PAT_PID;
 484     ts->pat.cc = 15; // Initialize at 15 so that it wraps and be equal to 0 for the first packet we write
 485     ts->pat.write_packet = section_write_packet;
 486     ts->pat.opaque = s;
 487
 488     ts->sdt.pid = SDT_PID;
 489     ts->sdt.cc = 15;
 490     ts->sdt.write_packet = section_write_packet;
 491     ts->sdt.opaque = s;
 492
 493     pids = av_malloc(s->nb_streams * sizeof(*pids));
 494     if (!pids)
 495         return AVERROR(ENOMEM);
 496
 497     /* assign pids to each stream */
 498     for(i = 0;i < s->nb_streams; i++) {
 499         st = s->streams[i];
 500         avpriv_set_pts_info(st, 33, 1, 90000);
 501         ts_st = av_mallocz(sizeof(MpegTSWriteStream));
 502         if (!ts_st)
 503             goto fail;
 504         st->priv_data = ts_st;
 505         ts_st->payload = av_mallocz(ts->pes_payload_size);
 506         if (!ts_st->payload)
 507             goto fail;
 508         ts_st->service = service;
 509         /* MPEG pid values < 16 are reserved. Applications which set st->id in
 510          * this range are assigned a calculated pid. */
 511         if (st->id < 16) {
 512             ts_st->pid = ts->start_pid + i;
 513         } else if (st->id < 0x1FFF) {
 514             ts_st->pid = st->id;
 515         } else {
 516             av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Invalid stream id %d, must be less than 8191\n", st->id);
 517             goto fail;
 518         }
 519         if (ts_st->pid == service->pmt.pid) {
 520             av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Duplicate stream id %d\n", ts_st->pid);
 521             goto fail;
 522         }
 523         for (j = 0; j < i; j++)
 524             if (pids[j] == ts_st->pid) {
 525                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Duplicate stream id %d\n", ts_st->pid);
 526                 goto fail;
 527             }
 528         pids[i] = ts_st->pid;
 529         ts_st->payload_pts = AV_NOPTS_VALUE;
 530         ts_st->payload_dts = AV_NOPTS_VALUE;
 531         ts_st->first_pts_check = 1;
 532         ts_st->cc = 15;
 533         /* update PCR pid by using the first video stream */
 534         if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO &&
 535             service->pcr_pid == 0x1fff) {
 536             service->pcr_pid = ts_st->pid;
 537             pcr_st = st;
 538         }
 539         if (st->codec->codec_id == CODEC_ID_AAC &&
 540             st->codec->extradata_size > 0) {
 541             ts_st->adts = av_mallocz(sizeof(*ts_st->adts));
 542             if (!ts_st->adts)
 543                 goto fail;
 544             if (ff_adts_decode_extradata(s, ts_st->adts, st->codec->extradata,
 545                                          st->codec->extradata_size) < 0)
 546                 goto fail;
 547         }
 548     }
 549
 550     av_free(pids);
 551
 552     /* if no video stream, use the first stream as PCR */
 553     if (service->pcr_pid == 0x1fff && s->nb_streams > 0) {
 554         pcr_st = s->streams[0];
 555         ts_st = pcr_st->priv_data;
 556         service->pcr_pid = ts_st->pid;
 557     }
 558
 559     if (ts->mux_rate > 1) {
 560         service->pcr_packet_period = (ts->mux_rate * PCR_RETRANS_TIME) /
 561             (TS_PACKET_SIZE * 8 * 1000);
 562         ts->sdt_packet_period      = (ts->mux_rate * SDT_RETRANS_TIME) /
 563             (TS_PACKET_SIZE * 8 * 1000);
 564         ts->pat_packet_period      = (ts->mux_rate * PAT_RETRANS_TIME) /
 565             (TS_PACKET_SIZE * 8 * 1000);
 566
 567         ts->first_pcr = av_rescale(s->max_delay, PCR_TIME_BASE, AV_TIME_BASE);
 568     } else {
 569         /* Arbitrary values, PAT/PMT could be written on key frames */
 570         ts->sdt_packet_period = 200;
 571         ts->pat_packet_period = 40;
 572         if (pcr_st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO) {
 573             if (!pcr_st->codec->frame_size) {
 574                 av_log(s, AV_LOG_WARNING, "frame size not set\n");
 575                 service->pcr_packet_period =
 576                     pcr_st->codec->sample_rate/(10*512);
 577             } else {
 578                 service->pcr_packet_period =
 579                     pcr_st->codec->sample_rate/(10*pcr_st->codec->frame_size);
 580             }
 581         } else {
 582             // max delta PCR 0.1s
 583             service->pcr_packet_period =
 584                 pcr_st->codec->time_base.den/(10*pcr_st->codec->time_base.num);
 585         }
 586     }
 587
 588     // output a PCR as soon as possible
 589     service->pcr_packet_count = service->pcr_packet_period;
 590     ts->pat_packet_count = ts->pat_packet_period-1;
 591     ts->sdt_packet_count = ts->sdt_packet_period-1;
 592
 593     if (ts->mux_rate == 1)
 594         av_log(s, AV_LOG_INFO, "muxrate VBR, ");
 595     else
 596         av_log(s, AV_LOG_INFO, "muxrate %d, ", ts->mux_rate);
 597     av_log(s, AV_LOG_INFO, "pcr every %d pkts, "
 598            "sdt every %d, pat/pmt every %d pkts\n",
 599            service->pcr_packet_period,
 600            ts->sdt_packet_period, ts->pat_packet_period);
 601
 602     avio_flush(s->pb);
 603
 604     return 0;
 605
 606  fail:
 607     av_free(pids);
 608     for(i = 0;i < s->nb_streams; i++) {
 609         MpegTSWriteStream *ts_st;
 610         st = s->streams[i];
 611         ts_st = st->priv_data;
 612         if (ts_st) {
 613             av_freep(&ts_st->payload);
 614             av_freep(&ts_st->adts);
 615         }
 616         av_freep(&st->priv_data);
 617     }
 618     return -1;
 619 }
 620
 621 /* send SDT, PAT and PMT tables regulary */
 622 static void retransmit_si_info(AVFormatContext *s)
 623 {
 624     MpegTSWrite *ts = s->priv_data;
 625     int i;
 626
 627     if (++ts->sdt_packet_count == ts->sdt_packet_period) {
 628         ts->sdt_packet_count = 0;
 629         mpegts_write_sdt(s);
 630     }
 631     if (++ts->pat_packet_count == ts->pat_packet_period) {
 632         ts->pat_packet_count = 0;
 633         mpegts_write_pat(s);
 634         for(i = 0; i < ts->nb_services; i++) {
 635             mpegts_write_pmt(s, ts->services[i]);
 636         }
 637     }
 638 }
 639
 640 static int64_t get_pcr(const MpegTSWrite *ts, AVIOContext *pb)
 641 {
 642     return av_rescale(avio_tell(pb) + 11, 8 * PCR_TIME_BASE, ts->mux_rate) +
 643            ts->first_pcr;
 644 }
 645
 646 static int write_pcr_bits(uint8_t *buf, int64_t pcr)
 647 {
 648     int64_t pcr_low = pcr % 300, pcr_high = pcr / 300;
 649
 650     *buf++ = pcr_high >> 25;
 651     *buf++ = pcr_high >> 17;
 652     *buf++ = pcr_high >> 9;
 653     *buf++ = pcr_high >> 1;
 654     *buf++ = pcr_high << 7 | pcr_low >> 8 | 0x7e;
 655     *buf++ = pcr_low;
 656
 657     return 6;
 658 }
 659
 660 /* Write a single null transport stream packet */
 661 static void mpegts_insert_null_packet(AVFormatContext *s)
 662 {
 663     uint8_t *q;
 664     uint8_t buf[TS_PACKET_SIZE];
 665
 666     q = buf;
 667     *q++ = 0x47;
 668     *q++ = 0x00 | 0x1f;
 669     *q++ = 0xff;
 670     *q++ = 0x10;
 671     memset(q, 0x0FF, TS_PACKET_SIZE - (q - buf));
 672     avio_write(s->pb, buf, TS_PACKET_SIZE);
 673 }
 674
 675 /* Write a single transport stream packet with a PCR and no payload */
 676 static void mpegts_insert_pcr_only(AVFormatContext *s, AVStream *st)
 677 {
 678     MpegTSWrite *ts = s->priv_data;
 679     MpegTSWriteStream *ts_st = st->priv_data;
 680     uint8_t *q;
 681     uint8_t buf[TS_PACKET_SIZE];
 682
 683     q = buf;
 684     *q++ = 0x47;
 685     *q++ = ts_st->pid >> 8;
 686     *q++ = ts_st->pid;
 687     *q++ = 0x20 | ts_st->cc;   /* Adaptation only */
 688     /* Continuity Count field does not increment (see 13818-1 section 2.4.3.3) */
 689     *q++ = TS_PACKET_SIZE - 5; /* Adaptation Field Length */
 690     *q++ = 0x10;               /* Adaptation flags: PCR present */
 691
 692     /* PCR coded into 6 bytes */
 693     q += write_pcr_bits(q, get_pcr(ts, s->pb));
 694
 695     /* stuffing bytes */
 696     memset(q, 0xFF, TS_PACKET_SIZE - (q - buf));
 697     avio_write(s->pb, buf, TS_PACKET_SIZE);
 698 }
 699
 700 static void write_pts(uint8_t *q, int fourbits, int64_t pts)
 701 {
 702     int val;
 703
 704     val = fourbits << 4 | (((pts >> 30) & 0x07) << 1) | 1;
 705     *q++ = val;
 706     val = (((pts >> 15) & 0x7fff) << 1) | 1;
 707     *q++ = val >> 8;
 708     *q++ = val;
 709     val = (((pts) & 0x7fff) << 1) | 1;
 710     *q++ = val >> 8;
 711     *q++ = val;
 712 }
 713
 714 /* Set an adaptation field flag in an MPEG-TS packet*/
 715 static void set_af_flag(uint8_t *pkt, int flag)
 716 {
 717     // expect at least one flag to set
 718     assert(flag);
 719
 720     if ((pkt[3] & 0x20) == 0) {
 721         // no AF yet, set adaptation field flag
 722         pkt[3] |= 0x20;
 723         // 1 byte length, no flags
 724         pkt[4] = 1;
 725         pkt[5] = 0;
 726     }
 727     pkt[5] |= flag;
 728 }
 729
 730 /* Extend the adaptation field by size bytes */
 731 static void extend_af(uint8_t *pkt, int size)
 732 {
 733     // expect already existing adaptation field
 734     assert(pkt[3] & 0x20);
 735     pkt[4] += size;
 736 }
 737
 738 /* Get a pointer to MPEG-TS payload (right after TS packet header) */
 739 static uint8_t *get_ts_payload_start(uint8_t *pkt)
 740 {
 741     if (pkt[3] & 0x20)
 742         return pkt + 5 + pkt[4];
 743     else
 744         return pkt + 4;
 745 }
 746
 747 /* Add a pes header to the front of payload, and segment into an integer number of
 748  * ts packets. The final ts packet is padded using an over-sized adaptation header
 749  * to exactly fill the last ts packet.
 750  * NOTE: 'payload' contains a complete PES payload.
 751  */
 752 static void mpegts_write_pes(AVFormatContext *s, AVStream *st,
 753                              const uint8_t *payload, int payload_size,
 754                              int64_t pts, int64_t dts, int key)
 755 {
 756     MpegTSWriteStream *ts_st = st->priv_data;
 757     MpegTSWrite *ts = s->priv_data;
 758     uint8_t buf[TS_PACKET_SIZE];
 759     uint8_t *q;
 760     int val, is_start, len, header_len, write_pcr, private_code, flags;
 761     int afc_len, stuffing_len;
 762     int64_t pcr = -1; /* avoid warning */
 763     int64_t delay = av_rescale(s->max_delay, 90000, AV_TIME_BASE);
 764
 765     is_start = 1;
 766     while (payload_size > 0) {
 767         retransmit_si_info(s);
 768
 769         write_pcr = 0;
 770         if (ts_st->pid == ts_st->service->pcr_pid) {
 771             if (ts->mux_rate > 1 || is_start) // VBR pcr period is based on frames
 772                 ts_st->service->pcr_packet_count++;
 773             if (ts_st->service->pcr_packet_count >=
 774                 ts_st->service->pcr_packet_period) {
 775                 ts_st->service->pcr_packet_count = 0;
 776                 write_pcr = 1;
 777             }
 778         }
 779
 780         if (ts->mux_rate > 1 && dts != AV_NOPTS_VALUE &&
 781             (dts - get_pcr(ts, s->pb)/300) > delay) {
 782             /* pcr insert gets priority over null packet insert */
 783             if (write_pcr)
 784                 mpegts_insert_pcr_only(s, st);
 785             else
 786                 mpegts_insert_null_packet(s);
 787             continue; /* recalculate write_pcr and possibly retransmit si_info */
 788         }
 789
 790         /* prepare packet header */
 791         q = buf;
 792         *q++ = 0x47;
 793         val = (ts_st->pid >> 8);
 794         if (is_start)
 795             val |= 0x40;
 796         *q++ = val;
 797         *q++ = ts_st->pid;
 798         ts_st->cc = (ts_st->cc + 1) & 0xf;
 799         *q++ = 0x10 | ts_st->cc; // payload indicator + CC
 800         if (key && is_start && pts != AV_NOPTS_VALUE) {
 801             // set Random Access for key frames
 802             if (ts_st->pid == ts_st->service->pcr_pid)
 803                 write_pcr = 1;
 804             set_af_flag(buf, 0x40);
 805             q = get_ts_payload_start(buf);
 806         }
 807         if (write_pcr) {
 808             set_af_flag(buf, 0x10);
 809             q = get_ts_payload_start(buf);
 810             // add 11, pcr references the last byte of program clock reference base
 811             if (ts->mux_rate > 1)
 812                 pcr = get_pcr(ts, s->pb);
 813             else
 814                 pcr = (dts - delay)*300;
 815             if (dts != AV_NOPTS_VALUE && dts < pcr / 300)
 816                 av_log(s, AV_LOG_WARNING, "dts < pcr, TS is invalid\n");
 817             extend_af(buf, write_pcr_bits(q, pcr));
 818             q = get_ts_payload_start(buf);
 819         }
 820         if (is_start) {
 821             int pes_extension = 0;
 822             /* write PES header */
 823             *q++ = 0x00;
 824             *q++ = 0x00;
 825             *q++ = 0x01;
 826             private_code = 0;
 827             if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO) {
 828                 if (st->codec->codec_id == CODEC_ID_DIRAC) {
 829                     *q++ = 0xfd;
 830                 } else
 831                     *q++ = 0xe0;
 832             } else if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO &&
 833                        (st->codec->codec_id == CODEC_ID_MP2 ||
 834                         st->codec->codec_id == CODEC_ID_MP3 ||
 835                         st->codec->codec_id == CODEC_ID_AAC)) {
 836                 *q++ = 0xc0;
 837             } else {
 838                 *q++ = 0xbd;
 839                 if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_SUBTITLE) {
 840                     private_code = 0x20;
 841                 }
 842             }
 843             header_len = 0;
 844             flags = 0;
 845             if (pts != AV_NOPTS_VALUE) {
 846                 header_len += 5;
 847                 flags |= 0x80;
 848             }
 849             if (dts != AV_NOPTS_VALUE && pts != AV_NOPTS_VALUE && dts != pts) {
 850                 header_len += 5;
 851                 flags |= 0x40;
 852             }
 853             if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO &&
 854                 st->codec->codec_id == CODEC_ID_DIRAC) {
 855                 /* set PES_extension_flag */
 856                 pes_extension = 1;
 857                 flags |= 0x01;
 858
 859                 /*
 860                 * One byte for PES2 extension flag +
 861                 * one byte for extension length +
 862                 * one byte for extension id
 863                 */
 864                 header_len += 3;
 865             }
 866             len = payload_size + header_len + 3;
 867             if (private_code != 0)
 868                 len++;
 869             if (len > 0xffff)
 870                 len = 0;
 871             *q++ = len >> 8;
 872             *q++ = len;
 873             val = 0x80;
 874             /* data alignment indicator is required for subtitle data */
 875             if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_SUBTITLE)
 876                 val |= 0x04;
 877             *q++ = val;
 878             *q++ = flags;
 879             *q++ = header_len;
 880             if (pts != AV_NOPTS_VALUE) {
 881                 write_pts(q, flags >> 6, pts);
 882                 q += 5;
 883             }
 884             if (dts != AV_NOPTS_VALUE && pts != AV_NOPTS_VALUE && dts != pts) {
 885                 write_pts(q, 1, dts);
 886                 q += 5;
 887             }
 888             if (pes_extension && st->codec->codec_id == CODEC_ID_DIRAC) {
 889                 flags = 0x01;  /* set PES_extension_flag_2 */
 890                 *q++ = flags;
 891                 *q++ = 0x80 | 0x01;  /* marker bit + extension length */
 892                 /*
 893                 * Set the stream id extension flag bit to 0 and
 894                 * write the extended stream id
 895                 */
 896                 *q++ = 0x00 | 0x60;
 897             }
 898             if (private_code != 0)
 899                 *q++ = private_code;
 900             is_start = 0;
 901         }
 902         /* header size */
 903         header_len = q - buf;
 904         /* data len */
 905         len = TS_PACKET_SIZE - header_len;
 906         if (len > payload_size)
 907             len = payload_size;
 908         stuffing_len = TS_PACKET_SIZE - header_len - len;
 909         if (stuffing_len > 0) {
 910             /* add stuffing with AFC */
 911             if (buf[3] & 0x20) {
 912                 /* stuffing already present: increase its size */
 913                 afc_len = buf[4] + 1;
 914                 memmove(buf + 4 + afc_len + stuffing_len,
 915                         buf + 4 + afc_len,
 916                         header_len - (4 + afc_len));
 917                 buf[4] += stuffing_len;
 918                 memset(buf + 4 + afc_len, 0xff, stuffing_len);
 919             } else {
 920                 /* add stuffing */
 921                 memmove(buf + 4 + stuffing_len, buf + 4, header_len - 4);
 922                 buf[3] |= 0x20;
 923                 buf[4] = stuffing_len - 1;
 924                 if (stuffing_len >= 2) {
 925                     buf[5] = 0x00;
 926                     memset(buf + 6, 0xff, stuffing_len - 2);
 927                 }
 928             }
 929         }
 930         memcpy(buf + TS_PACKET_SIZE - len, payload, len);
 931         payload += len;
 932         payload_size -= len;
 933         avio_write(s->pb, buf, TS_PACKET_SIZE);
 934     }
 935     avio_flush(s->pb);
 936 }
 937
 938 static int mpegts_write_packet_internal(AVFormatContext *s, AVPacket *pkt)
 939 {
 940     AVStream *st = s->streams[pkt->stream_index];
 941     int size = pkt->size;
 942     uint8_t *buf= pkt->data;
 943     uint8_t *data= NULL;
 944     MpegTSWrite *ts = s->priv_data;
 945     MpegTSWriteStream *ts_st = st->priv_data;
 946     const uint64_t delay = av_rescale(s->max_delay, 90000, AV_TIME_BASE)*2;
 947     int64_t dts = AV_NOPTS_VALUE, pts = AV_NOPTS_VALUE;
 948
 949     if (ts->reemit_pat_pmt) {
 950         ts->pat_packet_count = ts->pat_packet_period - 1;
 951         ts->sdt_packet_count = ts->sdt_packet_period - 1;
 952         ts->reemit_pat_pmt = 0;
 953     }
 954
 955     if (pkt->pts != AV_NOPTS_VALUE)
 956         pts = pkt->pts + delay;
 957     if (pkt->dts != AV_NOPTS_VALUE)
 958         dts = pkt->dts + delay;
 959
 960     if (ts_st->first_pts_check && pts == AV_NOPTS_VALUE) {
 961         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "first pts value must set\n");
 962         return -1;
 963     }
 964     ts_st->first_pts_check = 0;
 965
 966     if (st->codec->codec_id == CODEC_ID_H264) {
 967         const uint8_t *p = buf, *buf_end = p+size;
 968         uint32_t state = -1;
 969
 970         if (pkt->size < 5 || AV_RB32(pkt->data) != 0x0000001) {
 971             av_log(s, AV_LOG_ERROR, "H.264 bitstream malformed, "
 972                    "no startcode found, use -bsf h264_mp4toannexb\n");
 973             return -1;
 974         }
 975
 976         do {
 977             p = avpriv_mpv_find_start_code(p, buf_end, &state);
 978             //av_log(s, AV_LOG_INFO, "nal %d\n", state & 0x1f);
 979         } while (p < buf_end && (state & 0x1f) != 9 &&
 980                  (state & 0x1f) != 5 && (state & 0x1f) != 1);
 981
 982         if ((state & 0x1f) != 9) { // AUD NAL
 983             data = av_malloc(pkt->size+6);
 984             if (!data)
 985                 return -1;
 986             memcpy(data+6, pkt->data, pkt->size);
 987             AV_WB32(data, 0x00000001);
 988             data[4] = 0x09;
 989             data[5] = 0xf0; // any slice type (0xe) + rbsp stop one bit
 990             buf  = data;
 991             size = pkt->size+6;
 992         }
 993     } else if (st->codec->codec_id == CODEC_ID_AAC) {
 994         if (pkt->size < 2)
 995             return -1;
 996         if ((AV_RB16(pkt->data) & 0xfff0) != 0xfff0) {
 997             ADTSContext *adts = ts_st->adts;
 998             int new_size, err;
 999             if (!adts) {
1000                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "aac bitstream not in adts format "
1001                        "and extradata missing\n");
1002                 return -1;
1003             }
1004             new_size = ADTS_HEADER_SIZE+adts->pce_size+pkt->size;
1005             if ((unsigned)new_size >= INT_MAX)
1006                 return -1;
1007             data = av_malloc(new_size);
1008             if (!data)
1009                 return AVERROR(ENOMEM);
1010             err = ff_adts_write_frame_header(adts, data, pkt->size,
1011                                              adts->pce_size);
1012             if (err < 0) {
1013                 av_free(data);
1014                 return err;
1015             }
1016             if (adts->pce_size) {
1017                 memcpy(data+ADTS_HEADER_SIZE, adts->pce_data, adts->pce_size);
1018                 adts->pce_size = 0;
1019             }
1020             memcpy(data+ADTS_HEADER_SIZE+adts->pce_size, pkt->data, pkt->size);
1021             buf = data;
1022             size = new_size;
1023         }
1024     }
1025
1026     if (st->codec->codec_type != AVMEDIA_TYPE_AUDIO) {
1027         // for video and subtitle, write a single pes packet
1028         mpegts_write_pes(s, st, buf, size, pts, dts, pkt->flags & AV_PKT_FLAG_KEY);
1029         av_free(data);
1030         return 0;
1031     }
1032
1033     if (ts_st->payload_size + size > ts->pes_payload_size) {
1034         if (ts_st->payload_size) {
1035             mpegts_write_pes(s, st, ts_st->payload, ts_st->payload_size,
1036                              ts_st->payload_pts, ts_st->payload_dts,
1037                              ts_st->payload_flags & AV_PKT_FLAG_KEY);
1038             ts_st->payload_size = 0;
1039         }
1040         if (size > ts->pes_payload_size) {
1041             mpegts_write_pes(s, st, buf, size, pts, dts,
1042                              pkt->flags & AV_PKT_FLAG_KEY);
1043             av_free(data);
1044             return 0;
1045         }
1046     }
1047
1048     if (!ts_st->payload_size) {
1049         ts_st->payload_pts = pts;
1050         ts_st->payload_dts = dts;
1051         ts_st->payload_flags = pkt->flags;
1052     }
1053
1054     memcpy(ts_st->payload + ts_st->payload_size, buf, size);
1055     ts_st->payload_size += size;
1056
1057     av_free(data);
1058
1059     return 0;
1060 }
1061
1062 static void mpegts_write_flush(AVFormatContext *s)
1063 {
1064     int i;
1065
1066     /* flush current packets */
1067     for(i = 0; i < s->nb_streams; i++) {
1068         AVStream *st = s->streams[i];
1069         MpegTSWriteStream *ts_st = st->priv_data;
1070         if (ts_st->payload_size > 0) {
1071             mpegts_write_pes(s, st, ts_st->payload, ts_st->payload_size,
1072                              ts_st->payload_pts, ts_st->payload_dts,
1073                              ts_st->payload_flags & AV_PKT_FLAG_KEY);
1074             ts_st->payload_size = 0;
1075         }
1076     }
1077     avio_flush(s->pb);
1078 }
1079
1080 static int mpegts_write_packet(AVFormatContext *s, AVPacket *pkt)
1081 {
1082     if (!pkt) {
1083         mpegts_write_flush(s);
1084         return 1;
1085     } else {
1086         return mpegts_write_packet_internal(s, pkt);
1087     }
1088 }
1089
1090 static int mpegts_write_end(AVFormatContext *s)
1091 {
1092     MpegTSWrite *ts = s->priv_data;
1093     MpegTSService *service;
1094     int i;
1095
1096     mpegts_write_flush(s);
1097
1098     for(i = 0; i < s->nb_streams; i++) {
1099         AVStream *st = s->streams[i];
1100         MpegTSWriteStream *ts_st = st->priv_data;
1101         av_freep(&ts_st->payload);
1102         av_freep(&ts_st->adts);
1103     }
1104
1105     for(i = 0; i < ts->nb_services; i++) {
1106         service = ts->services[i];
1107         av_freep(&service->provider_name);
1108         av_freep(&service->name);
1109         av_free(service);
1110     }
1111     av_free(ts->services);
1112
1113     return 0;
1114 }
1115
1116 AVOutputFormat ff_mpegts_muxer = {
1117     .name              = "mpegts",
1118     .long_name         = NULL_IF_CONFIG_SMALL("MPEG-2 transport stream format"),
1119     .mime_type         = "video/x-mpegts",
1120     .extensions        = "ts,m2t",
1121     .priv_data_size    = sizeof(MpegTSWrite),
1122     .audio_codec       = CODEC_ID_MP2,
1123     .video_codec       = CODEC_ID_MPEG2VIDEO,
1124     .write_header      = mpegts_write_header,
1125     .write_packet      = mpegts_write_packet,
1126     .write_trailer     = mpegts_write_end,
1127     .flags             = AVFMT_ALLOW_FLUSH,
1128     .priv_class        = &mpegts_muxer_class,
1129 };