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/opt.h"
  25 #include "libavcodec/mpegvideo.h"
  26 #include "avformat.h"
  27 #include "internal.h"
  28 #include "mpegts.h"
  29 #include "adts.h"
  30
  31 #define PCR_TIME_BASE 27000000
  32
  33 /* write DVB SI sections */
  34
  35 /*********************************************/
  36 /* mpegts section writer */
  37
  38 typedef struct MpegTSSection {
  39     int pid;
  40     int cc;
  41     void (*write_packet)(struct MpegTSSection *s, const uint8_t *packet);
  42     void *opaque;
  43 } MpegTSSection;
  44
  45 typedef struct MpegTSService {
  46     MpegTSSection pmt; /* MPEG2 pmt table context */
  47     int sid;           /* service ID */
  48     char *name;
  49     char *provider_name;
  50     int pcr_pid;
  51     int pcr_packet_count;
  52     int pcr_packet_period;
  53 } MpegTSService;
  54
  55 typedef struct MpegTSWrite {
  56     const AVClass *av_class;
  57     MpegTSSection pat; /* MPEG2 pat table */
  58     MpegTSSection sdt; /* MPEG2 sdt table context */
  59     MpegTSService **services;
  60     int sdt_packet_count;
  61     int sdt_packet_period;
  62     int pat_packet_count;
  63     int pat_packet_period;
  64     int nb_services;
  65     int onid;
  66     int tsid;
  67     int64_t first_pcr;
  68     int mux_rate; ///< set to 1 when VBR
  69
  70     int transport_stream_id;
  71     int original_network_id;
  72     int service_id;
  73
  74     int pmt_start_pid;
  75     int start_pid;
  76 } MpegTSWrite;
  77
  78 static const AVOption options[] = {
  79     { "mpegts_transport_stream_id", "Set transport_stream_id field.",
  80       offsetof(MpegTSWrite, transport_stream_id), FF_OPT_TYPE_INT, {.dbl = 0x0001 }, 0x0001, 0xffff, AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM},
  81     { "mpegts_original_network_id", "Set original_network_id field.",
  82       offsetof(MpegTSWrite, original_network_id), FF_OPT_TYPE_INT, {.dbl = 0x0001 }, 0x0001, 0xffff, AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM},
  83     { "mpegts_service_id", "Set service_id field.",
  84       offsetof(MpegTSWrite, service_id), FF_OPT_TYPE_INT, {.dbl = 0x0001 }, 0x0001, 0xffff, AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM},
  85     { "mpegts_pmt_start_pid", "Set the first pid of the PMT.",
  86       offsetof(MpegTSWrite, pmt_start_pid), FF_OPT_TYPE_INT, {.dbl = 0x1000 }, 0x1000, 0x1f00, AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM},
  87     { "mpegts_start_pid", "Set the first pid.",
  88       offsetof(MpegTSWrite, start_pid), FF_OPT_TYPE_INT, {.dbl = 0x0100 }, 0x0100, 0x0f00, AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM},
  89     { NULL },
  90 };
  91
  92 static const AVClass mpegts_muxer_class = {
  93     .class_name     = "MPEGTS muxer",
  94     .item_name      = av_default_item_name,
  95     .option         = options,
  96     .version        = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
  97 };
  98
  99 /* NOTE: 4 bytes must be left at the end for the crc32 */
 100 static void mpegts_write_section(MpegTSSection *s, uint8_t *buf, int len)
 101 {
 102     unsigned int crc;
 103     unsigned char packet[TS_PACKET_SIZE];
 104     const unsigned char *buf_ptr;
 105     unsigned char *q;
 106     int first, b, len1, left;
 107
 108     crc = av_bswap32(av_crc(av_crc_get_table(AV_CRC_32_IEEE), -1, buf, len - 4));
 109     buf[len - 4] = (crc >> 24) & 0xff;
 110     buf[len - 3] = (crc >> 16) & 0xff;
 111     buf[len - 2] = (crc >> 8) & 0xff;
 112     buf[len - 1] = (crc) & 0xff;
 113
 114     /* send each packet */
 115     buf_ptr = buf;
 116     while (len > 0) {
 117         first = (buf == buf_ptr);
 118         q = packet;
 119         *q++ = 0x47;
 120         b = (s->pid >> 8);
 121         if (first)
 122             b |= 0x40;
 123         *q++ = b;
 124         *q++ = s->pid;
 125         s->cc = (s->cc + 1) & 0xf;
 126         *q++ = 0x10 | s->cc;
 127         if (first)
 128             *q++ = 0; /* 0 offset */
 129         len1 = TS_PACKET_SIZE - (q - packet);
 130         if (len1 > len)
 131             len1 = len;
 132         memcpy(q, buf_ptr, len1);
 133         q += len1;
 134         /* add known padding data */
 135         left = TS_PACKET_SIZE - (q - packet);
 136         if (left > 0)
 137             memset(q, 0xff, left);
 138
 139         s->write_packet(s, packet);
 140
 141         buf_ptr += len1;
 142         len -= len1;
 143     }
 144 }
 145
 146 static inline void put16(uint8_t **q_ptr, int val)
 147 {
 148     uint8_t *q;
 149     q = *q_ptr;
 150     *q++ = val >> 8;
 151     *q++ = val;
 152     *q_ptr = q;
 153 }
 154
 155 static int mpegts_write_section1(MpegTSSection *s, int tid, int id,
 156                           int version, int sec_num, int last_sec_num,
 157                           uint8_t *buf, int len)
 158 {
 159     uint8_t section[1024], *q;
 160     unsigned int tot_len;
 161     /* reserved_future_use field must be set to 1 for SDT */
 162     unsigned int flags = tid == SDT_TID ? 0xf000 : 0xb000;
 163
 164     tot_len = 3 + 5 + len + 4;
 165     /* check if not too big */
 166     if (tot_len > 1024)
 167         return -1;
 168
 169     q = section;
 170     *q++ = tid;
 171     put16(&q, flags | (len + 5 + 4)); /* 5 byte header + 4 byte CRC */
 172     put16(&q, id);
 173     *q++ = 0xc1 | (version << 1); /* current_next_indicator = 1 */
 174     *q++ = sec_num;
 175     *q++ = last_sec_num;
 176     memcpy(q, buf, len);
 177
 178     mpegts_write_section(s, section, tot_len);
 179     return 0;
 180 }
 181
 182 /*********************************************/
 183 /* mpegts writer */
 184
 185 #define DEFAULT_PROVIDER_NAME   "FFmpeg"
 186 #define DEFAULT_SERVICE_NAME    "Service01"
 187
 188 /* a PES packet header is generated every DEFAULT_PES_HEADER_FREQ packets */
 189 #define DEFAULT_PES_HEADER_FREQ 16
 190 #define DEFAULT_PES_PAYLOAD_SIZE ((DEFAULT_PES_HEADER_FREQ - 1) * 184 + 170)
 191
 192 /* we retransmit the SI info at this rate */
 193 #define SDT_RETRANS_TIME 500
 194 #define PAT_RETRANS_TIME 100
 195 #define PCR_RETRANS_TIME 20
 196
 197 typedef struct MpegTSWriteStream {
 198     struct MpegTSService *service;
 199     int pid; /* stream associated pid */
 200     int cc;
 201     int payload_index;
 202     int first_pts_check; ///< first pts check needed
 203     int64_t payload_pts;
 204     int64_t payload_dts;
 205     uint8_t payload[DEFAULT_PES_PAYLOAD_SIZE];
 206     ADTSContext *adts;
 207 } MpegTSWriteStream;
 208
 209 static void mpegts_write_pat(AVFormatContext *s)
 210 {
 211     MpegTSWrite *ts = s->priv_data;
 212     MpegTSService *service;
 213     uint8_t data[1012], *q;
 214     int i;
 215
 216     q = data;
 217     for(i = 0; i < ts->nb_services; i++) {
 218         service = ts->services[i];
 219         put16(&q, service->sid);
 220         put16(&q, 0xe000 | service->pmt.pid);
 221     }
 222     mpegts_write_section1(&ts->pat, PAT_TID, ts->tsid, 0, 0, 0,
 223                           data, q - data);
 224 }
 225
 226 static void mpegts_write_pmt(AVFormatContext *s, MpegTSService *service)
 227 {
 228     //    MpegTSWrite *ts = s->priv_data;
 229     uint8_t data[1012], *q, *desc_length_ptr, *program_info_length_ptr;
 230     int val, stream_type, i;
 231
 232     q = data;
 233     put16(&q, 0xe000 | service->pcr_pid);
 234
 235     program_info_length_ptr = q;
 236     q += 2; /* patched after */
 237
 238     /* put program info here */
 239
 240     val = 0xf000 | (q - program_info_length_ptr - 2);
 241     program_info_length_ptr[0] = val >> 8;
 242     program_info_length_ptr[1] = val;
 243
 244     for(i = 0; i < s->nb_streams; i++) {
 245         AVStream *st = s->streams[i];
 246         MpegTSWriteStream *ts_st = st->priv_data;
 247         AVMetadataTag *lang = av_metadata_get(st->metadata, "language", NULL,0);
 248         switch(st->codec->codec_id) {
 249         case CODEC_ID_MPEG1VIDEO:
 250         case CODEC_ID_MPEG2VIDEO:
 251             stream_type = STREAM_TYPE_VIDEO_MPEG2;
 252             break;
 253         case CODEC_ID_MPEG4:
 254             stream_type = STREAM_TYPE_VIDEO_MPEG4;
 255             break;
 256         case CODEC_ID_H264:
 257             stream_type = STREAM_TYPE_VIDEO_H264;
 258             break;
 259         case CODEC_ID_DIRAC:
 260             stream_type = STREAM_TYPE_VIDEO_DIRAC;
 261             break;
 262         case CODEC_ID_MP2:
 263         case CODEC_ID_MP3:
 264             stream_type = STREAM_TYPE_AUDIO_MPEG1;
 265             break;
 266         case CODEC_ID_AAC:
 267             stream_type = STREAM_TYPE_AUDIO_AAC;
 268             break;
 269         case CODEC_ID_AAC_LATM:
 270             stream_type = STREAM_TYPE_AUDIO_AAC_LATM;
 271             break;
 272         case CODEC_ID_AC3:
 273             stream_type = STREAM_TYPE_AUDIO_AC3;
 274             break;
 275         default:
 276             stream_type = STREAM_TYPE_PRIVATE_DATA;
 277             break;
 278         }
 279         *q++ = stream_type;
 280         put16(&q, 0xe000 | ts_st->pid);
 281         desc_length_ptr = q;
 282         q += 2; /* patched after */
 283
 284         /* write optional descriptors here */
 285         switch(st->codec->codec_type) {
 286         case AVMEDIA_TYPE_AUDIO:
 287             if (lang) {
 288                 char *p;
 289                 char *next = lang->value;
 290                 uint8_t *len_ptr;
 291
 292                 *q++ = 0x0a; /* ISO 639 language descriptor */
 293                 len_ptr = q++;
 294                 *len_ptr = 0;
 295
 296                 for (p = lang->value; next && *len_ptr < 255 / 4 * 4; p = next + 1) {
 297                     next = strchr(p, ',');
 298                     if (strlen(p) != 3 && (!next || next != p + 3))
 299                         continue; /* not a 3-letter code */
 300
 301                     *q++ = *p++;
 302                     *q++ = *p++;
 303                     *q++ = *p++;
 304
 305                 if (st->disposition & AV_DISPOSITION_CLEAN_EFFECTS)
 306                     *q++ = 0x01;
 307                 else if (st->disposition & AV_DISPOSITION_HEARING_IMPAIRED)
 308                     *q++ = 0x02;
 309                 else if (st->disposition & AV_DISPOSITION_VISUAL_IMPAIRED)
 310                     *q++ = 0x03;
 311                 else
 312                     *q++ = 0; /* undefined type */
 313
 314                     *len_ptr += 4;
 315                 }
 316
 317                 if (*len_ptr == 0)
 318                     q -= 2; /* no language codes were written */
 319             }
 320             break;
 321         case AVMEDIA_TYPE_SUBTITLE:
 322             {
 323                 const char *language;
 324                 language = lang && strlen(lang->value)==3 ? lang->value : "eng";
 325                 *q++ = 0x59;
 326                 *q++ = 8;
 327                 *q++ = language[0];
 328                 *q++ = language[1];
 329                 *q++ = language[2];
 330                 *q++ = 0x10; /* normal subtitles (0x20 = if hearing pb) */
 331                 if(st->codec->extradata_size == 4) {
 332                     memcpy(q, st->codec->extradata, 4);
 333                     q += 4;
 334                 } else {
 335                     put16(&q, 1); /* page id */
 336                     put16(&q, 1); /* ancillary page id */
 337                 }
 338             }
 339             break;
 340         case AVMEDIA_TYPE_VIDEO:
 341             if (stream_type == STREAM_TYPE_VIDEO_DIRAC) {
 342                 *q++ = 0x05; /*MPEG-2 registration descriptor*/
 343                 *q++ = 4;
 344                 *q++ = 'd';
 345                 *q++ = 'r';
 346                 *q++ = 'a';
 347                 *q++ = 'c';
 348             }
 349             break;
 350         }
 351
 352         val = 0xf000 | (q - desc_length_ptr - 2);
 353         desc_length_ptr[0] = val >> 8;
 354         desc_length_ptr[1] = val;
 355     }
 356     mpegts_write_section1(&service->pmt, PMT_TID, service->sid, 0, 0, 0,
 357                           data, q - data);
 358 }
 359
 360 /* NOTE: str == NULL is accepted for an empty string */
 361 static void putstr8(uint8_t **q_ptr, const char *str)
 362 {
 363     uint8_t *q;
 364     int len;
 365
 366     q = *q_ptr;
 367     if (!str)
 368         len = 0;
 369     else
 370         len = strlen(str);
 371     *q++ = len;
 372     memcpy(q, str, len);
 373     q += len;
 374     *q_ptr = q;
 375 }
 376
 377 static void mpegts_write_sdt(AVFormatContext *s)
 378 {
 379     MpegTSWrite *ts = s->priv_data;
 380     MpegTSService *service;
 381     uint8_t data[1012], *q, *desc_list_len_ptr, *desc_len_ptr;
 382     int i, running_status, free_ca_mode, val;
 383
 384     q = data;
 385     put16(&q, ts->onid);
 386     *q++ = 0xff;
 387     for(i = 0; i < ts->nb_services; i++) {
 388         service = ts->services[i];
 389         put16(&q, service->sid);
 390         *q++ = 0xfc | 0x00; /* currently no EIT info */
 391         desc_list_len_ptr = q;
 392         q += 2;
 393         running_status = 4; /* running */
 394         free_ca_mode = 0;
 395
 396         /* write only one descriptor for the service name and provider */
 397         *q++ = 0x48;
 398         desc_len_ptr = q;
 399         q++;
 400         *q++ = 0x01; /* digital television service */
 401         putstr8(&q, service->provider_name);
 402         putstr8(&q, service->name);
 403         desc_len_ptr[0] = q - desc_len_ptr - 1;
 404
 405         /* fill descriptor length */
 406         val = (running_status << 13) | (free_ca_mode << 12) |
 407             (q - desc_list_len_ptr - 2);
 408         desc_list_len_ptr[0] = val >> 8;
 409         desc_list_len_ptr[1] = val;
 410     }
 411     mpegts_write_section1(&ts->sdt, SDT_TID, ts->tsid, 0, 0, 0,
 412                           data, q - data);
 413 }
 414
 415 static MpegTSService *mpegts_add_service(MpegTSWrite *ts,
 416                                          int sid,
 417                                          const char *provider_name,
 418                                          const char *name)
 419 {
 420     MpegTSService *service;
 421
 422     service = av_mallocz(sizeof(MpegTSService));
 423     if (!service)
 424         return NULL;
 425     service->pmt.pid = ts->pmt_start_pid + ts->nb_services;
 426     service->sid = sid;
 427     service->provider_name = av_strdup(provider_name);
 428     service->name = av_strdup(name);
 429     service->pcr_pid = 0x1fff;
 430     dynarray_add(&ts->services, &ts->nb_services, service);
 431     return service;
 432 }
 433
 434 static void section_write_packet(MpegTSSection *s, const uint8_t *packet)
 435 {
 436     AVFormatContext *ctx = s->opaque;
 437     avio_write(ctx->pb, packet, TS_PACKET_SIZE);
 438 }
 439
 440 static int mpegts_write_header(AVFormatContext *s)
 441 {
 442     MpegTSWrite *ts = s->priv_data;
 443     MpegTSWriteStream *ts_st;
 444     MpegTSService *service;
 445     AVStream *st, *pcr_st = NULL;
 446     AVMetadataTag *title, *provider;
 447     int i, j;
 448     const char *service_name;
 449     const char *provider_name;
 450     int *pids;
 451
 452     ts->tsid = ts->transport_stream_id;
 453     ts->onid = ts->original_network_id;
 454     /* allocate a single DVB service */
 455     title = av_metadata_get(s->metadata, "service_name", NULL, 0);
 456     if (!title)
 457         title = av_metadata_get(s->metadata, "title", NULL, 0);
 458     service_name = title ? title->value : DEFAULT_SERVICE_NAME;
 459     provider = av_metadata_get(s->metadata, "service_provider", NULL, 0);
 460     provider_name = provider ? provider->value : DEFAULT_PROVIDER_NAME;
 461     service = mpegts_add_service(ts, ts->service_id, provider_name, service_name);
 462     service->pmt.write_packet = section_write_packet;
 463     service->pmt.opaque = s;
 464     service->pmt.cc = 15;
 465
 466     ts->pat.pid = PAT_PID;
 467     ts->pat.cc = 15; // Initialize at 15 so that it wraps and be equal to 0 for the first packet we write
 468     ts->pat.write_packet = section_write_packet;
 469     ts->pat.opaque = s;
 470
 471     ts->sdt.pid = SDT_PID;
 472     ts->sdt.cc = 15;
 473     ts->sdt.write_packet = section_write_packet;
 474     ts->sdt.opaque = s;
 475
 476     pids = av_malloc(s->nb_streams * sizeof(*pids));
 477     if (!pids)
 478         return AVERROR(ENOMEM);
 479
 480     /* assign pids to each stream */
 481     for(i = 0;i < s->nb_streams; i++) {
 482         st = s->streams[i];
 483         av_set_pts_info(st, 33, 1, 90000);
 484         ts_st = av_mallocz(sizeof(MpegTSWriteStream));
 485         if (!ts_st)
 486             goto fail;
 487         st->priv_data = ts_st;
 488         ts_st->service = service;
 489         /* MPEG pid values < 16 are reserved. Applications which set st->id in
 490          * this range are assigned a calculated pid. */
 491         if (st->id < 16) {
 492             ts_st->pid = ts->start_pid + i;
 493         } else if (st->id < 0x1FFF) {
 494             ts_st->pid = st->id;
 495         } else {
 496             av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Invalid stream id %d, must be less than 8191\n", st->id);
 497             goto fail;
 498         }
 499         if (ts_st->pid == service->pmt.pid) {
 500             av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Duplicate stream id %d\n", ts_st->pid);
 501             goto fail;
 502         }
 503         for (j = 0; j < i; j++)
 504             if (pids[j] == ts_st->pid) {
 505                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Duplicate stream id %d\n", ts_st->pid);
 506                 goto fail;
 507             }
 508         pids[i] = ts_st->pid;
 509         ts_st->payload_pts = AV_NOPTS_VALUE;
 510         ts_st->payload_dts = AV_NOPTS_VALUE;
 511         ts_st->first_pts_check = 1;
 512         ts_st->cc = 15;
 513         /* update PCR pid by using the first video stream */
 514         if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO &&
 515             service->pcr_pid == 0x1fff) {
 516             service->pcr_pid = ts_st->pid;
 517             pcr_st = st;
 518         }
 519         if (st->codec->codec_id == CODEC_ID_AAC &&
 520             st->codec->extradata_size > 0) {
 521             ts_st->adts = av_mallocz(sizeof(*ts_st->adts));
 522             if (!ts_st->adts)
 523                 return AVERROR(ENOMEM);
 524             if (ff_adts_decode_extradata(s, ts_st->adts, st->codec->extradata,
 525                                          st->codec->extradata_size) < 0)
 526                 return -1;
 527         }
 528     }
 529
 530     av_free(pids);
 531
 532     /* if no video stream, use the first stream as PCR */
 533     if (service->pcr_pid == 0x1fff && s->nb_streams > 0) {
 534         pcr_st = s->streams[0];
 535         ts_st = pcr_st->priv_data;
 536         service->pcr_pid = ts_st->pid;
 537     }
 538
 539     ts->mux_rate = s->mux_rate ? s->mux_rate : 1;
 540
 541     if (ts->mux_rate > 1) {
 542         service->pcr_packet_period = (ts->mux_rate * PCR_RETRANS_TIME) /
 543             (TS_PACKET_SIZE * 8 * 1000);
 544         ts->sdt_packet_period      = (ts->mux_rate * SDT_RETRANS_TIME) /
 545             (TS_PACKET_SIZE * 8 * 1000);
 546         ts->pat_packet_period      = (ts->mux_rate * PAT_RETRANS_TIME) /
 547             (TS_PACKET_SIZE * 8 * 1000);
 548
 549         ts->first_pcr = av_rescale(s->max_delay, PCR_TIME_BASE, AV_TIME_BASE);
 550     } else {
 551         /* Arbitrary values, PAT/PMT could be written on key frames */
 552         ts->sdt_packet_period = 200;
 553         ts->pat_packet_period = 40;
 554         if (pcr_st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO) {
 555             if (!pcr_st->codec->frame_size) {
 556                 av_log(s, AV_LOG_WARNING, "frame size not set\n");
 557                 service->pcr_packet_period =
 558                     pcr_st->codec->sample_rate/(10*512);
 559             } else {
 560                 service->pcr_packet_period =
 561                     pcr_st->codec->sample_rate/(10*pcr_st->codec->frame_size);
 562             }
 563         } else {
 564             // max delta PCR 0.1s
 565             service->pcr_packet_period =
 566                 pcr_st->codec->time_base.den/(10*pcr_st->codec->time_base.num);
 567         }
 568     }
 569
 570     // output a PCR as soon as possible
 571     service->pcr_packet_count = service->pcr_packet_period;
 572     ts->pat_packet_count = ts->pat_packet_period-1;
 573     ts->sdt_packet_count = ts->sdt_packet_period-1;
 574
 575     if (ts->mux_rate == 1)
 576         av_log(s, AV_LOG_INFO, "muxrate VBR, ");
 577     else
 578         av_log(s, AV_LOG_INFO, "muxrate %d, ", ts->mux_rate);
 579     av_log(s, AV_LOG_INFO, "pcr every %d pkts, "
 580            "sdt every %d, pat/pmt every %d pkts\n",
 581            service->pcr_packet_period,
 582            ts->sdt_packet_period, ts->pat_packet_period);
 583
 584     avio_flush(s->pb);
 585
 586     return 0;
 587
 588  fail:
 589     av_free(pids);
 590     for(i = 0;i < s->nb_streams; i++) {
 591         st = s->streams[i];
 592         av_freep(&st->priv_data);
 593     }
 594     return -1;
 595 }
 596
 597 /* send SDT, PAT and PMT tables regulary */
 598 static void retransmit_si_info(AVFormatContext *s)
 599 {
 600     MpegTSWrite *ts = s->priv_data;
 601     int i;
 602
 603     if (++ts->sdt_packet_count == ts->sdt_packet_period) {
 604         ts->sdt_packet_count = 0;
 605         mpegts_write_sdt(s);
 606     }
 607     if (++ts->pat_packet_count == ts->pat_packet_period) {
 608         ts->pat_packet_count = 0;
 609         mpegts_write_pat(s);
 610         for(i = 0; i < ts->nb_services; i++) {
 611             mpegts_write_pmt(s, ts->services[i]);
 612         }
 613     }
 614 }
 615
 616 static int64_t get_pcr(const MpegTSWrite *ts, AVIOContext *pb)
 617 {
 618     return av_rescale(avio_tell(pb) + 11, 8 * PCR_TIME_BASE, ts->mux_rate) +
 619            ts->first_pcr;
 620 }
 621
 622 static uint8_t* write_pcr_bits(uint8_t *buf, int64_t pcr)
 623 {
 624     int64_t pcr_low = pcr % 300, pcr_high = pcr / 300;
 625
 626     *buf++ = pcr_high >> 25;
 627     *buf++ = pcr_high >> 17;
 628     *buf++ = pcr_high >> 9;
 629     *buf++ = pcr_high >> 1;
 630     *buf++ = pcr_high << 7 | pcr_low >> 8 | 0x7e;
 631     *buf++ = pcr_low;
 632
 633     return buf;
 634 }
 635
 636 /* Write a single null transport stream packet */
 637 static void mpegts_insert_null_packet(AVFormatContext *s)
 638 {
 639     uint8_t *q;
 640     uint8_t buf[TS_PACKET_SIZE];
 641
 642     q = buf;
 643     *q++ = 0x47;
 644     *q++ = 0x00 | 0x1f;
 645     *q++ = 0xff;
 646     *q++ = 0x10;
 647     memset(q, 0x0FF, TS_PACKET_SIZE - (q - buf));
 648     avio_write(s->pb, buf, TS_PACKET_SIZE);
 649 }
 650
 651 /* Write a single transport stream packet with a PCR and no payload */
 652 static void mpegts_insert_pcr_only(AVFormatContext *s, AVStream *st)
 653 {
 654     MpegTSWrite *ts = s->priv_data;
 655     MpegTSWriteStream *ts_st = st->priv_data;
 656     uint8_t *q;
 657     uint8_t buf[TS_PACKET_SIZE];
 658
 659     q = buf;
 660     *q++ = 0x47;
 661     *q++ = ts_st->pid >> 8;
 662     *q++ = ts_st->pid;
 663     *q++ = 0x20 | ts_st->cc;   /* Adaptation only */
 664     /* Continuity Count field does not increment (see 13818-1 section 2.4.3.3) */
 665     *q++ = TS_PACKET_SIZE - 5; /* Adaptation Field Length */
 666     *q++ = 0x10;               /* Adaptation flags: PCR present */
 667
 668     /* PCR coded into 6 bytes */
 669     q = write_pcr_bits(q, get_pcr(ts, s->pb));
 670
 671     /* stuffing bytes */
 672     memset(q, 0xFF, TS_PACKET_SIZE - (q - buf));
 673     avio_write(s->pb, buf, TS_PACKET_SIZE);
 674 }
 675
 676 static void write_pts(uint8_t *q, int fourbits, int64_t pts)
 677 {
 678     int val;
 679
 680     val = fourbits << 4 | (((pts >> 30) & 0x07) << 1) | 1;
 681     *q++ = val;
 682     val = (((pts >> 15) & 0x7fff) << 1) | 1;
 683     *q++ = val >> 8;
 684     *q++ = val;
 685     val = (((pts) & 0x7fff) << 1) | 1;
 686     *q++ = val >> 8;
 687     *q++ = val;
 688 }
 689
 690 /* Add a pes header to the front of payload, and segment into an integer number of
 691  * ts packets. The final ts packet is padded using an over-sized adaptation header
 692  * to exactly fill the last ts packet.
 693  * NOTE: 'payload' contains a complete PES payload.
 694  */
 695 static void mpegts_write_pes(AVFormatContext *s, AVStream *st,
 696                              const uint8_t *payload, int payload_size,
 697                              int64_t pts, int64_t dts)
 698 {
 699     MpegTSWriteStream *ts_st = st->priv_data;
 700     MpegTSWrite *ts = s->priv_data;
 701     uint8_t buf[TS_PACKET_SIZE];
 702     uint8_t *q;
 703     int val, is_start, len, header_len, write_pcr, private_code, flags;
 704     int afc_len, stuffing_len;
 705     int64_t pcr = -1; /* avoid warning */
 706     int64_t delay = av_rescale(s->max_delay, 90000, AV_TIME_BASE);
 707
 708     is_start = 1;
 709     while (payload_size > 0) {
 710         retransmit_si_info(s);
 711
 712         write_pcr = 0;
 713         if (ts_st->pid == ts_st->service->pcr_pid) {
 714             if (ts->mux_rate > 1 || is_start) // VBR pcr period is based on frames
 715                 ts_st->service->pcr_packet_count++;
 716             if (ts_st->service->pcr_packet_count >=
 717                 ts_st->service->pcr_packet_period) {
 718                 ts_st->service->pcr_packet_count = 0;
 719                 write_pcr = 1;
 720             }
 721         }
 722
 723         if (ts->mux_rate > 1 && dts != AV_NOPTS_VALUE &&
 724             (dts - get_pcr(ts, s->pb)/300) > delay) {
 725             /* pcr insert gets priority over null packet insert */
 726             if (write_pcr)
 727                 mpegts_insert_pcr_only(s, st);
 728             else
 729                 mpegts_insert_null_packet(s);
 730             continue; /* recalculate write_pcr and possibly retransmit si_info */
 731         }
 732
 733         /* prepare packet header */
 734         q = buf;
 735         *q++ = 0x47;
 736         val = (ts_st->pid >> 8);
 737         if (is_start)
 738             val |= 0x40;
 739         *q++ = val;
 740         *q++ = ts_st->pid;
 741         ts_st->cc = (ts_st->cc + 1) & 0xf;
 742         *q++ = 0x10 | ts_st->cc | (write_pcr ? 0x20 : 0);
 743         if (write_pcr) {
 744             // add 11, pcr references the last byte of program clock reference base
 745             if (ts->mux_rate > 1)
 746                 pcr = get_pcr(ts, s->pb);
 747             else
 748                 pcr = (dts - delay)*300;
 749             if (dts != AV_NOPTS_VALUE && dts < pcr / 300)
 750                 av_log(s, AV_LOG_WARNING, "dts < pcr, TS is invalid\n");
 751             *q++ = 7; /* AFC length */
 752             *q++ = 0x10; /* flags: PCR present */
 753             q = write_pcr_bits(q, pcr);
 754         }
 755         if (is_start) {
 756             int pes_extension = 0;
 757             /* write PES header */
 758             *q++ = 0x00;
 759             *q++ = 0x00;
 760             *q++ = 0x01;
 761             private_code = 0;
 762             if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO) {
 763                 if (st->codec->codec_id == CODEC_ID_DIRAC) {
 764                     *q++ = 0xfd;
 765                 } else
 766                     *q++ = 0xe0;
 767             } else if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO &&
 768                        (st->codec->codec_id == CODEC_ID_MP2 ||
 769                         st->codec->codec_id == CODEC_ID_MP3 ||
 770                         st->codec->codec_id == CODEC_ID_AAC)) {
 771                 *q++ = 0xc0;
 772             } else {
 773                 *q++ = 0xbd;
 774                 if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_SUBTITLE) {
 775                     private_code = 0x20;
 776                 }
 777             }
 778             header_len = 0;
 779             flags = 0;
 780             if (pts != AV_NOPTS_VALUE) {
 781                 header_len += 5;
 782                 flags |= 0x80;
 783             }
 784             if (dts != AV_NOPTS_VALUE && pts != AV_NOPTS_VALUE && dts != pts) {
 785                 header_len += 5;
 786                 flags |= 0x40;
 787             }
 788             if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO &&
 789                 st->codec->codec_id == CODEC_ID_DIRAC) {
 790                 /* set PES_extension_flag */
 791                 pes_extension = 1;
 792                 flags |= 0x01;
 793
 794                 /*
 795                 * One byte for PES2 extension flag +
 796                 * one byte for extension length +
 797                 * one byte for extension id
 798                 */
 799                 header_len += 3;
 800             }
 801             len = payload_size + header_len + 3;
 802             if (private_code != 0)
 803                 len++;
 804             if (len > 0xffff)
 805                 len = 0;
 806             *q++ = len >> 8;
 807             *q++ = len;
 808             val = 0x80;
 809             /* data alignment indicator is required for subtitle data */
 810             if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_SUBTITLE)
 811                 val |= 0x04;
 812             *q++ = val;
 813             *q++ = flags;
 814             *q++ = header_len;
 815             if (pts != AV_NOPTS_VALUE) {
 816                 write_pts(q, flags >> 6, pts);
 817                 q += 5;
 818             }
 819             if (dts != AV_NOPTS_VALUE && pts != AV_NOPTS_VALUE && dts != pts) {
 820                 write_pts(q, 1, dts);
 821                 q += 5;
 822             }
 823             if (pes_extension && st->codec->codec_id == CODEC_ID_DIRAC) {
 824                 flags = 0x01;  /* set PES_extension_flag_2 */
 825                 *q++ = flags;
 826                 *q++ = 0x80 | 0x01;  /* marker bit + extension length */
 827                 /*
 828                 * Set the stream id extension flag bit to 0 and
 829                 * write the extended stream id
 830                 */
 831                 *q++ = 0x00 | 0x60;
 832             }
 833             if (private_code != 0)
 834                 *q++ = private_code;
 835             is_start = 0;
 836         }
 837         /* header size */
 838         header_len = q - buf;
 839         /* data len */
 840         len = TS_PACKET_SIZE - header_len;
 841         if (len > payload_size)
 842             len = payload_size;
 843         stuffing_len = TS_PACKET_SIZE - header_len - len;
 844         if (stuffing_len > 0) {
 845             /* add stuffing with AFC */
 846             if (buf[3] & 0x20) {
 847                 /* stuffing already present: increase its size */
 848                 afc_len = buf[4] + 1;
 849                 memmove(buf + 4 + afc_len + stuffing_len,
 850                         buf + 4 + afc_len,
 851                         header_len - (4 + afc_len));
 852                 buf[4] += stuffing_len;
 853                 memset(buf + 4 + afc_len, 0xff, stuffing_len);
 854             } else {
 855                 /* add stuffing */
 856                 memmove(buf + 4 + stuffing_len, buf + 4, header_len - 4);
 857                 buf[3] |= 0x20;
 858                 buf[4] = stuffing_len - 1;
 859                 if (stuffing_len >= 2) {
 860                     buf[5] = 0x00;
 861                     memset(buf + 6, 0xff, stuffing_len - 2);
 862                 }
 863             }
 864         }
 865         memcpy(buf + TS_PACKET_SIZE - len, payload, len);
 866         payload += len;
 867         payload_size -= len;
 868         avio_write(s->pb, buf, TS_PACKET_SIZE);
 869     }
 870     avio_flush(s->pb);
 871 }
 872
 873 static int mpegts_write_packet(AVFormatContext *s, AVPacket *pkt)
 874 {
 875     AVStream *st = s->streams[pkt->stream_index];
 876     int size = pkt->size;
 877     uint8_t *buf= pkt->data;
 878     uint8_t *data= NULL;
 879     MpegTSWriteStream *ts_st = st->priv_data;
 880     const uint64_t delay = av_rescale(s->max_delay, 90000, AV_TIME_BASE)*2;
 881     int64_t dts = AV_NOPTS_VALUE, pts = AV_NOPTS_VALUE;
 882
 883     if (pkt->pts != AV_NOPTS_VALUE)
 884         pts = pkt->pts + delay;
 885     if (pkt->dts != AV_NOPTS_VALUE)
 886         dts = pkt->dts + delay;
 887
 888     if (ts_st->first_pts_check && pts == AV_NOPTS_VALUE) {
 889         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "first pts value must set\n");
 890         return -1;
 891     }
 892     ts_st->first_pts_check = 0;
 893
 894     if (st->codec->codec_id == CODEC_ID_H264) {
 895         const uint8_t *p = buf, *buf_end = p+size;
 896         uint32_t state = -1;
 897
 898         if (pkt->size < 5 || AV_RB32(pkt->data) != 0x0000001) {
 899             av_log(s, AV_LOG_ERROR, "h264 bitstream malformated, "
 900                    "no startcode found, use -vbsf h264_mp4toannexb\n");
 901             return -1;
 902         }
 903
 904         do {
 905             p = ff_find_start_code(p, buf_end, &state);
 906             //av_log(s, AV_LOG_INFO, "nal %d\n", state & 0x1f);
 907         } while (p < buf_end && (state & 0x1f) != 9 &&
 908                  (state & 0x1f) != 5 && (state & 0x1f) != 1);
 909
 910         if ((state & 0x1f) != 9) { // AUD NAL
 911             data = av_malloc(pkt->size+6);
 912             if (!data)
 913                 return -1;
 914             memcpy(data+6, pkt->data, pkt->size);
 915             AV_WB32(data, 0x00000001);
 916             data[4] = 0x09;
 917             data[5] = 0xf0; // any slice type (0xe) + rbsp stop one bit
 918             buf  = data;
 919             size = pkt->size+6;
 920         }
 921     } else if (st->codec->codec_id == CODEC_ID_AAC) {
 922         if (pkt->size < 2)
 923             return -1;
 924         if ((AV_RB16(pkt->data) & 0xfff0) != 0xfff0) {
 925             ADTSContext *adts = ts_st->adts;
 926             int new_size;
 927             if (!adts) {
 928                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "aac bitstream not in adts format "
 929                        "and extradata missing\n");
 930                 return -1;
 931             }
 932             new_size = ADTS_HEADER_SIZE+adts->pce_size+pkt->size;
 933             if ((unsigned)new_size >= INT_MAX)
 934                 return -1;
 935             data = av_malloc(new_size);
 936             if (!data)
 937                 return AVERROR(ENOMEM);
 938             ff_adts_write_frame_header(adts, data, pkt->size, adts->pce_size);
 939             if (adts->pce_size) {
 940                 memcpy(data+ADTS_HEADER_SIZE, adts->pce_data, adts->pce_size);
 941                 adts->pce_size = 0;
 942             }
 943             memcpy(data+ADTS_HEADER_SIZE+adts->pce_size, pkt->data, pkt->size);
 944             buf = data;
 945             size = new_size;
 946         }
 947     }
 948
 949     if (st->codec->codec_type != AVMEDIA_TYPE_AUDIO) {
 950         // for video and subtitle, write a single pes packet
 951         mpegts_write_pes(s, st, buf, size, pts, dts);
 952         av_free(data);
 953         return 0;
 954     }
 955
 956     if (ts_st->payload_index + size > DEFAULT_PES_PAYLOAD_SIZE) {
 957         mpegts_write_pes(s, st, ts_st->payload, ts_st->payload_index,
 958                          ts_st->payload_pts, ts_st->payload_dts);
 959         ts_st->payload_index = 0;
 960     }
 961
 962     if (!ts_st->payload_index) {
 963         ts_st->payload_pts = pts;
 964         ts_st->payload_dts = dts;
 965     }
 966
 967     memcpy(ts_st->payload + ts_st->payload_index, buf, size);
 968     ts_st->payload_index += size;
 969
 970     av_free(data);
 971
 972     return 0;
 973 }
 974
 975 static int mpegts_write_end(AVFormatContext *s)
 976 {
 977     MpegTSWrite *ts = s->priv_data;
 978     MpegTSWriteStream *ts_st;
 979     MpegTSService *service;
 980     AVStream *st;
 981     int i;
 982
 983     /* flush current packets */
 984     for(i = 0; i < s->nb_streams; i++) {
 985         st = s->streams[i];
 986         ts_st = st->priv_data;
 987         if (ts_st->payload_index > 0) {
 988             mpegts_write_pes(s, st, ts_st->payload, ts_st->payload_index,
 989                              ts_st->payload_pts, ts_st->payload_dts);
 990         }
 991         av_freep(&ts_st->adts);
 992     }
 993     avio_flush(s->pb);
 994
 995     for(i = 0; i < ts->nb_services; i++) {
 996         service = ts->services[i];
 997         av_freep(&service->provider_name);
 998         av_freep(&service->name);
 999         av_free(service);
1000     }
1001     av_free(ts->services);
1002
1003     return 0;
1004 }
1005
1006 AVOutputFormat ff_mpegts_muxer = {
1007     "mpegts",
1008     NULL_IF_CONFIG_SMALL("MPEG-2 transport stream format"),
1009     "video/x-mpegts",
1010     "ts,m2t",
1011     sizeof(MpegTSWrite),
1012     CODEC_ID_MP2,
1013     CODEC_ID_MPEG2VIDEO,
1014     mpegts_write_header,
1015     mpegts_write_packet,
1016     mpegts_write_end,
1017     .priv_class = &mpegts_muxer_class,
1018 };