avopt: Store defaults for AV_OPT_TYPE_FLAGS in the i64 union member
[ffmpeg.git] / 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
32 #define PCR_TIME_BASE 27000000
33
34 /* write DVB SI sections */
35
36 /*********************************************/
37 /* mpegts section writer */
38
39 typedef struct MpegTSSection {
40     int pid;
41     int cc;
42     void (*write_packet)(struct MpegTSSection *s, const uint8_t *packet);
43     void *opaque;
44 } MpegTSSection;
45
46 typedef struct MpegTSService {
47     MpegTSSection pmt; /* MPEG2 pmt table context */
48     int sid;           /* service ID */
49     char *name;
50     char *provider_name;
51     int pcr_pid;
52     int pcr_packet_count;
53     int pcr_packet_period;
54 } MpegTSService;
55
56 typedef struct MpegTSWrite {
57     const AVClass *av_class;
58     MpegTSSection pat; /* MPEG2 pat table */
59     MpegTSSection sdt; /* MPEG2 sdt table context */
60     MpegTSService **services;
61     int sdt_packet_count;
62     int sdt_packet_period;
63     int pat_packet_count;
64     int pat_packet_period;
65     int nb_services;
66     int onid;
67     int tsid;
68     int64_t first_pcr;
69     int mux_rate; ///< set to 1 when VBR
70     int pes_payload_size;
71
72     int transport_stream_id;
73     int original_network_id;
74     int service_id;
75
76     int pmt_start_pid;
77     int start_pid;
78
79     int reemit_pat_pmt; // backward compatibility
80
81 #define MPEGTS_FLAG_REEMIT_PAT_PMT  0x01
82 #define MPEGTS_FLAG_AAC_LATM        0x02
83     int flags;
84 } MpegTSWrite;
85
86 /* a PES packet header is generated every DEFAULT_PES_HEADER_FREQ packets */
87 #define DEFAULT_PES_HEADER_FREQ 16
88 #define DEFAULT_PES_PAYLOAD_SIZE ((DEFAULT_PES_HEADER_FREQ - 1) * 184 + 170)
89
90 static const AVOption options[] = {
91     { "mpegts_transport_stream_id", "Set transport_stream_id field.",
92       offsetof(MpegTSWrite, transport_stream_id), AV_OPT_TYPE_INT, {.dbl = 0x0001 }, 0x0001, 0xffff, AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM},
93     { "mpegts_original_network_id", "Set original_network_id field.",
94       offsetof(MpegTSWrite, original_network_id), AV_OPT_TYPE_INT, {.dbl = 0x0001 }, 0x0001, 0xffff, AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM},
95     { "mpegts_service_id", "Set service_id field.",
96       offsetof(MpegTSWrite, service_id), AV_OPT_TYPE_INT, {.dbl = 0x0001 }, 0x0001, 0xffff, AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM},
97     { "mpegts_pmt_start_pid", "Set the first pid of the PMT.",
98       offsetof(MpegTSWrite, pmt_start_pid), AV_OPT_TYPE_INT, {.dbl = 0x1000 }, 0x1000, 0x1f00, AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM},
99     { "mpegts_start_pid", "Set the first pid.",
100       offsetof(MpegTSWrite, start_pid), AV_OPT_TYPE_INT, {.dbl = 0x0100 }, 0x0100, 0x0f00, AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM},
101     { "muxrate", NULL, offsetof(MpegTSWrite, mux_rate), AV_OPT_TYPE_INT, {1}, 0, INT_MAX, AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM},
102     { "pes_payload_size", "Minimum PES packet payload in bytes",
103       offsetof(MpegTSWrite, pes_payload_size), AV_OPT_TYPE_INT, {DEFAULT_PES_PAYLOAD_SIZE}, 0, INT_MAX, AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM},
104     { "mpegts_flags", "MPEG-TS muxing flags", offsetof(MpegTSWrite, flags), AV_OPT_TYPE_FLAGS, {.i64 = 0}, 0, INT_MAX,
105       AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM, "mpegts_flags" },
106     { "resend_headers", "Reemit PAT/PMT before writing the next packet",
107       0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = MPEGTS_FLAG_REEMIT_PAT_PMT}, 0, INT_MAX,
108       AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM, "mpegts_flags"},
109     { "latm", "Use LATM packetization for AAC",
110       0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = MPEGTS_FLAG_AAC_LATM}, 0, INT_MAX,
111       AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM, "mpegts_flags"},
112     // backward compatibility
113     { "resend_headers", "Reemit PAT/PMT before writing the next packet",
114       offsetof(MpegTSWrite, reemit_pat_pmt), AV_OPT_TYPE_INT, {0}, 0, INT_MAX, AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM},
115     { NULL },
116 };
117
118 static const AVClass mpegts_muxer_class = {
119     .class_name     = "MPEGTS muxer",
120     .item_name      = av_default_item_name,
121     .option         = options,
122     .version        = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
123 };
124
125 /* NOTE: 4 bytes must be left at the end for the crc32 */
126 static void mpegts_write_section(MpegTSSection *s, uint8_t *buf, int len)
127 {
128     unsigned int crc;
129     unsigned char packet[TS_PACKET_SIZE];
130     const unsigned char *buf_ptr;
131     unsigned char *q;
132     int first, b, len1, left;
133
134     crc = av_bswap32(av_crc(av_crc_get_table(AV_CRC_32_IEEE), -1, buf, len - 4));
135     buf[len - 4] = (crc >> 24) & 0xff;
136     buf[len - 3] = (crc >> 16) & 0xff;
137     buf[len - 2] = (crc >> 8) & 0xff;
138     buf[len - 1] = (crc) & 0xff;
139
140     /* send each packet */
141     buf_ptr = buf;
142     while (len > 0) {
143         first = (buf == buf_ptr);
144         q = packet;
145         *q++ = 0x47;
146         b = (s->pid >> 8);
147         if (first)
148             b |= 0x40;
149         *q++ = b;
150         *q++ = s->pid;
151         s->cc = (s->cc + 1) & 0xf;
152         *q++ = 0x10 | s->cc;
153         if (first)
154             *q++ = 0; /* 0 offset */
155         len1 = TS_PACKET_SIZE - (q - packet);
156         if (len1 > len)
157             len1 = len;
158         memcpy(q, buf_ptr, len1);
159         q += len1;
160         /* add known padding data */
161         left = TS_PACKET_SIZE - (q - packet);
162         if (left > 0)
163             memset(q, 0xff, left);
164
165         s->write_packet(s, packet);
166
167         buf_ptr += len1;
168         len -= len1;
169     }
170 }
171
172 static inline void put16(uint8_t **q_ptr, int val)
173 {
174     uint8_t *q;
175     q = *q_ptr;
176     *q++ = val >> 8;
177     *q++ = val;
178     *q_ptr = q;
179 }
180
181 static int mpegts_write_section1(MpegTSSection *s, int tid, int id,
182                           int version, int sec_num, int last_sec_num,
183                           uint8_t *buf, int len)
184 {
185     uint8_t section[1024], *q;
186     unsigned int tot_len;
187     /* reserved_future_use field must be set to 1 for SDT */
188     unsigned int flags = tid == SDT_TID ? 0xf000 : 0xb000;
189
190     tot_len = 3 + 5 + len + 4;
191     /* check if not too big */
192     if (tot_len > 1024)
193         return -1;
194
195     q = section;
196     *q++ = tid;
197     put16(&q, flags | (len + 5 + 4)); /* 5 byte header + 4 byte CRC */
198     put16(&q, id);
199     *q++ = 0xc1 | (version << 1); /* current_next_indicator = 1 */
200     *q++ = sec_num;
201     *q++ = last_sec_num;
202     memcpy(q, buf, len);
203
204     mpegts_write_section(s, section, tot_len);
205     return 0;
206 }
207
208 /*********************************************/
209 /* mpegts writer */
210
211 #define DEFAULT_PROVIDER_NAME   "Libav"
212 #define DEFAULT_SERVICE_NAME    "Service01"
213
214 /* we retransmit the SI info at this rate */
215 #define SDT_RETRANS_TIME 500
216 #define PAT_RETRANS_TIME 100
217 #define PCR_RETRANS_TIME 20
218
219 typedef struct MpegTSWriteStream {
220     struct MpegTSService *service;
221     int pid; /* stream associated pid */
222     int cc;
223     int payload_size;
224     int first_pts_check; ///< first pts check needed
225     int64_t payload_pts;
226     int64_t payload_dts;
227     int payload_flags;
228     uint8_t *payload;
229     AVFormatContext *amux;
230 } MpegTSWriteStream;
231
232 static void mpegts_write_pat(AVFormatContext *s)
233 {
234     MpegTSWrite *ts = s->priv_data;
235     MpegTSService *service;
236     uint8_t data[1012], *q;
237     int i;
238
239     q = data;
240     for(i = 0; i < ts->nb_services; i++) {
241         service = ts->services[i];
242         put16(&q, service->sid);
243         put16(&q, 0xe000 | service->pmt.pid);
244     }
245     mpegts_write_section1(&ts->pat, PAT_TID, ts->tsid, 0, 0, 0,
246                           data, q - data);
247 }
248
249 static void mpegts_write_pmt(AVFormatContext *s, MpegTSService *service)
250 {
251     MpegTSWrite *ts = s->priv_data;
252     uint8_t data[1012], *q, *desc_length_ptr, *program_info_length_ptr;
253     int val, stream_type, i;
254
255     q = data;
256     put16(&q, 0xe000 | service->pcr_pid);
257
258     program_info_length_ptr = q;
259     q += 2; /* patched after */
260
261     /* put program info here */
262
263     val = 0xf000 | (q - program_info_length_ptr - 2);
264     program_info_length_ptr[0] = val >> 8;
265     program_info_length_ptr[1] = val;
266
267     for(i = 0; i < s->nb_streams; i++) {
268         AVStream *st = s->streams[i];
269         MpegTSWriteStream *ts_st = st->priv_data;
270         AVDictionaryEntry *lang = av_dict_get(st->metadata, "language", NULL,0);
271         switch(st->codec->codec_id) {
272         case AV_CODEC_ID_MPEG1VIDEO:
273         case AV_CODEC_ID_MPEG2VIDEO:
274             stream_type = STREAM_TYPE_VIDEO_MPEG2;
275             break;
276         case AV_CODEC_ID_MPEG4:
277             stream_type = STREAM_TYPE_VIDEO_MPEG4;
278             break;
279         case AV_CODEC_ID_H264:
280             stream_type = STREAM_TYPE_VIDEO_H264;
281             break;
282         case AV_CODEC_ID_DIRAC:
283             stream_type = STREAM_TYPE_VIDEO_DIRAC;
284             break;
285         case AV_CODEC_ID_MP2:
286         case AV_CODEC_ID_MP3:
287             stream_type = STREAM_TYPE_AUDIO_MPEG1;
288             break;
289         case AV_CODEC_ID_AAC:
290             stream_type = (ts->flags & MPEGTS_FLAG_AAC_LATM) ? STREAM_TYPE_AUDIO_AAC_LATM : STREAM_TYPE_AUDIO_AAC;
291             break;
292         case AV_CODEC_ID_AAC_LATM:
293             stream_type = STREAM_TYPE_AUDIO_AAC_LATM;
294             break;
295         case AV_CODEC_ID_AC3:
296             stream_type = STREAM_TYPE_AUDIO_AC3;
297             break;
298         default:
299             stream_type = STREAM_TYPE_PRIVATE_DATA;
300             break;
301         }
302         *q++ = stream_type;
303         put16(&q, 0xe000 | ts_st->pid);
304         desc_length_ptr = q;
305         q += 2; /* patched after */
306
307         /* write optional descriptors here */
308         switch(st->codec->codec_type) {
309         case AVMEDIA_TYPE_AUDIO:
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 void section_write_packet(MpegTSSection *s, const uint8_t *packet)
458 {
459     AVFormatContext *ctx = s->opaque;
460     avio_write(ctx->pb, packet, TS_PACKET_SIZE);
461 }
462
463 static int mpegts_write_header(AVFormatContext *s)
464 {
465     MpegTSWrite *ts = s->priv_data;
466     MpegTSWriteStream *ts_st;
467     MpegTSService *service;
468     AVStream *st, *pcr_st = NULL;
469     AVDictionaryEntry *title, *provider;
470     int i, j;
471     const char *service_name;
472     const char *provider_name;
473     int *pids;
474     int ret;
475
476     if (s->max_delay < 0) /* Not set by the caller */
477         s->max_delay = 0;
478
479     // round up to a whole number of TS packets
480     ts->pes_payload_size = (ts->pes_payload_size + 14 + 183) / 184 * 184 - 14;
481
482     ts->tsid = ts->transport_stream_id;
483     ts->onid = ts->original_network_id;
484     /* allocate a single DVB service */
485     title = av_dict_get(s->metadata, "service_name", NULL, 0);
486     if (!title)
487         title = av_dict_get(s->metadata, "title", NULL, 0);
488     service_name = title ? title->value : DEFAULT_SERVICE_NAME;
489     provider = av_dict_get(s->metadata, "service_provider", NULL, 0);
490     provider_name = provider ? provider->value : DEFAULT_PROVIDER_NAME;
491     service = mpegts_add_service(ts, ts->service_id, provider_name, service_name);
492     service->pmt.write_packet = section_write_packet;
493     service->pmt.opaque = s;
494     service->pmt.cc = 15;
495
496     ts->pat.pid = PAT_PID;
497     ts->pat.cc = 15; // Initialize at 15 so that it wraps and be equal to 0 for the first packet we write
498     ts->pat.write_packet = section_write_packet;
499     ts->pat.opaque = s;
500
501     ts->sdt.pid = SDT_PID;
502     ts->sdt.cc = 15;
503     ts->sdt.write_packet = section_write_packet;
504     ts->sdt.opaque = s;
505
506     pids = av_malloc(s->nb_streams * sizeof(*pids));
507     if (!pids)
508         return AVERROR(ENOMEM);
509
510     /* assign pids to each stream */
511     for(i = 0;i < s->nb_streams; i++) {
512         st = s->streams[i];
513         avpriv_set_pts_info(st, 33, 1, 90000);
514         ts_st = av_mallocz(sizeof(MpegTSWriteStream));
515         if (!ts_st) {
516             ret = AVERROR(ENOMEM);
517             goto fail;
518         }
519         st->priv_data = ts_st;
520         ts_st->payload = av_mallocz(ts->pes_payload_size);
521         if (!ts_st->payload) {
522             ret = AVERROR(ENOMEM);
523             goto fail;
524         }
525         ts_st->service = service;
526         /* MPEG pid values < 16 are reserved. Applications which set st->id in
527          * this range are assigned a calculated pid. */
528         if (st->id < 16) {
529             ts_st->pid = ts->start_pid + i;
530         } else if (st->id < 0x1FFF) {
531             ts_st->pid = st->id;
532         } else {
533             av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Invalid stream id %d, must be less than 8191\n", st->id);
534             ret = AVERROR(EINVAL);
535             goto fail;
536         }
537         if (ts_st->pid == service->pmt.pid) {
538             av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Duplicate stream id %d\n", ts_st->pid);
539             ret = AVERROR(EINVAL);
540             goto fail;
541         }
542         for (j = 0; j < i; j++)
543             if (pids[j] == ts_st->pid) {
544                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Duplicate stream id %d\n", ts_st->pid);
545                 ret = AVERROR(EINVAL);
546                 goto fail;
547             }
548         pids[i] = ts_st->pid;
549         ts_st->payload_pts = AV_NOPTS_VALUE;
550         ts_st->payload_dts = AV_NOPTS_VALUE;
551         ts_st->first_pts_check = 1;
552         ts_st->cc = 15;
553         /* update PCR pid by using the first video stream */
554         if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO &&
555             service->pcr_pid == 0x1fff) {
556             service->pcr_pid = ts_st->pid;
557             pcr_st = st;
558         }
559         if (st->codec->codec_id == AV_CODEC_ID_AAC &&
560             st->codec->extradata_size > 0)
561         {
562             AVStream *ast;
563             ts_st->amux = avformat_alloc_context();
564             if (!ts_st->amux) {
565                 ret = AVERROR(ENOMEM);
566                 goto fail;
567             }
568             ts_st->amux->oformat = av_guess_format((ts->flags & MPEGTS_FLAG_AAC_LATM) ? "latm" : "adts", NULL, NULL);
569             if (!ts_st->amux->oformat) {
570                 ret = AVERROR(EINVAL);
571                 goto fail;
572             }
573             ast = avformat_new_stream(ts_st->amux, NULL);
574             ret = avcodec_copy_context(ast->codec, st->codec);
575             if (ret != 0)
576                 goto fail;
577             ret = avformat_write_header(ts_st->amux, NULL);
578             if (ret < 0)
579                 goto fail;
580         }
581     }
582
583     av_free(pids);
584
585     /* if no video stream, use the first stream as PCR */
586     if (service->pcr_pid == 0x1fff && s->nb_streams > 0) {
587         pcr_st = s->streams[0];
588         ts_st = pcr_st->priv_data;
589         service->pcr_pid = ts_st->pid;
590     }
591
592     if (ts->mux_rate > 1) {
593         service->pcr_packet_period = (ts->mux_rate * PCR_RETRANS_TIME) /
594             (TS_PACKET_SIZE * 8 * 1000);
595         ts->sdt_packet_period      = (ts->mux_rate * SDT_RETRANS_TIME) /
596             (TS_PACKET_SIZE * 8 * 1000);
597         ts->pat_packet_period      = (ts->mux_rate * PAT_RETRANS_TIME) /
598             (TS_PACKET_SIZE * 8 * 1000);
599
600         ts->first_pcr = av_rescale(s->max_delay, PCR_TIME_BASE, AV_TIME_BASE);
601     } else {
602         /* Arbitrary values, PAT/PMT could be written on key frames */
603         ts->sdt_packet_period = 200;
604         ts->pat_packet_period = 40;
605         if (pcr_st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO) {
606             if (!pcr_st->codec->frame_size) {
607                 av_log(s, AV_LOG_WARNING, "frame size not set\n");
608                 service->pcr_packet_period =
609                     pcr_st->codec->sample_rate/(10*512);
610             } else {
611                 service->pcr_packet_period =
612                     pcr_st->codec->sample_rate/(10*pcr_st->codec->frame_size);
613             }
614         } else {
615             // max delta PCR 0.1s
616             service->pcr_packet_period =
617                 pcr_st->codec->time_base.den/(10*pcr_st->codec->time_base.num);
618         }
619     }
620
621     // output a PCR as soon as possible
622     service->pcr_packet_count = service->pcr_packet_period;
623     ts->pat_packet_count = ts->pat_packet_period-1;
624     ts->sdt_packet_count = ts->sdt_packet_period-1;
625
626     if (ts->mux_rate == 1)
627         av_log(s, AV_LOG_INFO, "muxrate VBR, ");
628     else
629         av_log(s, AV_LOG_INFO, "muxrate %d, ", ts->mux_rate);
630     av_log(s, AV_LOG_INFO, "pcr every %d pkts, "
631            "sdt every %d, pat/pmt every %d pkts\n",
632            service->pcr_packet_period,
633            ts->sdt_packet_period, ts->pat_packet_period);
634
635     avio_flush(s->pb);
636
637     return 0;
638
639  fail:
640     av_free(pids);
641     for(i = 0;i < s->nb_streams; i++) {
642         MpegTSWriteStream *ts_st;
643         st = s->streams[i];
644         ts_st = st->priv_data;
645         if (ts_st) {
646             av_freep(&ts_st->payload);
647             if (ts_st->amux) {
648                 avformat_free_context(ts_st->amux);
649                 ts_st->amux = NULL;
650             }
651         }
652         av_freep(&st->priv_data);
653     }
654     return ret;
655 }
656
657 /* send SDT, PAT and PMT tables regulary */
658 static void retransmit_si_info(AVFormatContext *s)
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) {
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 int64_t get_pcr(const MpegTSWrite *ts, AVIOContext *pb)
677 {
678     return av_rescale(avio_tell(pb) + 11, 8 * PCR_TIME_BASE, ts->mux_rate) +
679            ts->first_pcr;
680 }
681
682 static int write_pcr_bits(uint8_t *buf, int64_t pcr)
683 {
684     int64_t pcr_low = pcr % 300, pcr_high = pcr / 300;
685
686     *buf++ = pcr_high >> 25;
687     *buf++ = pcr_high >> 17;
688     *buf++ = pcr_high >> 9;
689     *buf++ = pcr_high >> 1;
690     *buf++ = pcr_high << 7 | pcr_low >> 8 | 0x7e;
691     *buf++ = pcr_low;
692
693     return 6;
694 }
695
696 /* Write a single null transport stream packet */
697 static void mpegts_insert_null_packet(AVFormatContext *s)
698 {
699     uint8_t *q;
700     uint8_t buf[TS_PACKET_SIZE];
701
702     q = buf;
703     *q++ = 0x47;
704     *q++ = 0x00 | 0x1f;
705     *q++ = 0xff;
706     *q++ = 0x10;
707     memset(q, 0x0FF, TS_PACKET_SIZE - (q - buf));
708     avio_write(s->pb, buf, TS_PACKET_SIZE);
709 }
710
711 /* Write a single transport stream packet with a PCR and no payload */
712 static void mpegts_insert_pcr_only(AVFormatContext *s, AVStream *st)
713 {
714     MpegTSWrite *ts = s->priv_data;
715     MpegTSWriteStream *ts_st = st->priv_data;
716     uint8_t *q;
717     uint8_t buf[TS_PACKET_SIZE];
718
719     q = buf;
720     *q++ = 0x47;
721     *q++ = ts_st->pid >> 8;
722     *q++ = ts_st->pid;
723     *q++ = 0x20 | ts_st->cc;   /* Adaptation only */
724     /* Continuity Count field does not increment (see 13818-1 section 2.4.3.3) */
725     *q++ = TS_PACKET_SIZE - 5; /* Adaptation Field Length */
726     *q++ = 0x10;               /* Adaptation flags: PCR present */
727
728     /* PCR coded into 6 bytes */
729     q += write_pcr_bits(q, get_pcr(ts, s->pb));
730
731     /* stuffing bytes */
732     memset(q, 0xFF, TS_PACKET_SIZE - (q - buf));
733     avio_write(s->pb, buf, TS_PACKET_SIZE);
734 }
735
736 static void write_pts(uint8_t *q, int fourbits, int64_t pts)
737 {
738     int val;
739
740     val = fourbits << 4 | (((pts >> 30) & 0x07) << 1) | 1;
741     *q++ = val;
742     val = (((pts >> 15) & 0x7fff) << 1) | 1;
743     *q++ = val >> 8;
744     *q++ = val;
745     val = (((pts) & 0x7fff) << 1) | 1;
746     *q++ = val >> 8;
747     *q++ = val;
748 }
749
750 /* Set an adaptation field flag in an MPEG-TS packet*/
751 static void set_af_flag(uint8_t *pkt, int flag)
752 {
753     // expect at least one flag to set
754     assert(flag);
755
756     if ((pkt[3] & 0x20) == 0) {
757         // no AF yet, set adaptation field flag
758         pkt[3] |= 0x20;
759         // 1 byte length, no flags
760         pkt[4] = 1;
761         pkt[5] = 0;
762     }
763     pkt[5] |= flag;
764 }
765
766 /* Extend the adaptation field by size bytes */
767 static void extend_af(uint8_t *pkt, int size)
768 {
769     // expect already existing adaptation field
770     assert(pkt[3] & 0x20);
771     pkt[4] += size;
772 }
773
774 /* Get a pointer to MPEG-TS payload (right after TS packet header) */
775 static uint8_t *get_ts_payload_start(uint8_t *pkt)
776 {
777     if (pkt[3] & 0x20)
778         return pkt + 5 + pkt[4];
779     else
780         return pkt + 4;
781 }
782
783 /* Add a pes header to the front of payload, and segment into an integer number of
784  * ts packets. The final ts packet is padded using an over-sized adaptation header
785  * to exactly fill the last ts packet.
786  * NOTE: 'payload' contains a complete PES payload.
787  */
788 static void mpegts_write_pes(AVFormatContext *s, AVStream *st,
789                              const uint8_t *payload, int payload_size,
790                              int64_t pts, int64_t dts, int key)
791 {
792     MpegTSWriteStream *ts_st = st->priv_data;
793     MpegTSWrite *ts = s->priv_data;
794     uint8_t buf[TS_PACKET_SIZE];
795     uint8_t *q;
796     int val, is_start, len, header_len, write_pcr, private_code, flags;
797     int afc_len, stuffing_len;
798     int64_t pcr = -1; /* avoid warning */
799     int64_t delay = av_rescale(s->max_delay, 90000, AV_TIME_BASE);
800
801     is_start = 1;
802     while (payload_size > 0) {
803         retransmit_si_info(s);
804
805         write_pcr = 0;
806         if (ts_st->pid == ts_st->service->pcr_pid) {
807             if (ts->mux_rate > 1 || is_start) // VBR pcr period is based on frames
808                 ts_st->service->pcr_packet_count++;
809             if (ts_st->service->pcr_packet_count >=
810                 ts_st->service->pcr_packet_period) {
811                 ts_st->service->pcr_packet_count = 0;
812                 write_pcr = 1;
813             }
814         }
815
816         if (ts->mux_rate > 1 && dts != AV_NOPTS_VALUE &&
817             (dts - get_pcr(ts, s->pb)/300) > delay) {
818             /* pcr insert gets priority over null packet insert */
819             if (write_pcr)
820                 mpegts_insert_pcr_only(s, st);
821             else
822                 mpegts_insert_null_packet(s);
823             continue; /* recalculate write_pcr and possibly retransmit si_info */
824         }
825
826         /* prepare packet header */
827         q = buf;
828         *q++ = 0x47;
829         val = (ts_st->pid >> 8);
830         if (is_start)
831             val |= 0x40;
832         *q++ = val;
833         *q++ = ts_st->pid;
834         ts_st->cc = (ts_st->cc + 1) & 0xf;
835         *q++ = 0x10 | ts_st->cc; // payload indicator + CC
836         if (key && is_start && pts != AV_NOPTS_VALUE) {
837             // set Random Access for key frames
838             if (ts_st->pid == ts_st->service->pcr_pid)
839                 write_pcr = 1;
840             set_af_flag(buf, 0x40);
841             q = get_ts_payload_start(buf);
842         }
843         if (write_pcr) {
844             set_af_flag(buf, 0x10);
845             q = get_ts_payload_start(buf);
846             // add 11, pcr references the last byte of program clock reference base
847             if (ts->mux_rate > 1)
848                 pcr = get_pcr(ts, s->pb);
849             else
850                 pcr = (dts - delay)*300;
851             if (dts != AV_NOPTS_VALUE && dts < pcr / 300)
852                 av_log(s, AV_LOG_WARNING, "dts < pcr, TS is invalid\n");
853             extend_af(buf, write_pcr_bits(q, pcr));
854             q = get_ts_payload_start(buf);
855         }
856         if (is_start) {
857             int pes_extension = 0;
858             /* write PES header */
859             *q++ = 0x00;
860             *q++ = 0x00;
861             *q++ = 0x01;
862             private_code = 0;
863             if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO) {
864                 if (st->codec->codec_id == AV_CODEC_ID_DIRAC) {
865                     *q++ = 0xfd;
866                 } else
867                     *q++ = 0xe0;
868             } else if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO &&
869                        (st->codec->codec_id == AV_CODEC_ID_MP2 ||
870                         st->codec->codec_id == AV_CODEC_ID_MP3 ||
871                         st->codec->codec_id == AV_CODEC_ID_AAC)) {
872                 *q++ = 0xc0;
873             } else {
874                 *q++ = 0xbd;
875                 if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_SUBTITLE) {
876                     private_code = 0x20;
877                 }
878             }
879             header_len = 0;
880             flags = 0;
881             if (pts != AV_NOPTS_VALUE) {
882                 header_len += 5;
883                 flags |= 0x80;
884             }
885             if (dts != AV_NOPTS_VALUE && pts != AV_NOPTS_VALUE && dts != pts) {
886                 header_len += 5;
887                 flags |= 0x40;
888             }
889             if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO &&
890                 st->codec->codec_id == AV_CODEC_ID_DIRAC) {
891                 /* set PES_extension_flag */
892                 pes_extension = 1;
893                 flags |= 0x01;
894
895                 /*
896                 * One byte for PES2 extension flag +
897                 * one byte for extension length +
898                 * one byte for extension id
899                 */
900                 header_len += 3;
901             }
902             len = payload_size + header_len + 3;
903             if (private_code != 0)
904                 len++;
905             if (len > 0xffff)
906                 len = 0;
907             *q++ = len >> 8;
908             *q++ = len;
909             val = 0x80;
910             /* data alignment indicator is required for subtitle data */
911             if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_SUBTITLE)
912                 val |= 0x04;
913             *q++ = val;
914             *q++ = flags;
915             *q++ = header_len;
916             if (pts != AV_NOPTS_VALUE) {
917                 write_pts(q, flags >> 6, pts);
918                 q += 5;
919             }
920             if (dts != AV_NOPTS_VALUE && pts != AV_NOPTS_VALUE && dts != pts) {
921                 write_pts(q, 1, dts);
922                 q += 5;
923             }
924             if (pes_extension && st->codec->codec_id == AV_CODEC_ID_DIRAC) {
925                 flags = 0x01;  /* set PES_extension_flag_2 */
926                 *q++ = flags;
927                 *q++ = 0x80 | 0x01;  /* marker bit + extension length */
928                 /*
929                 * Set the stream id extension flag bit to 0 and
930                 * write the extended stream id
931                 */
932                 *q++ = 0x00 | 0x60;
933             }
934             if (private_code != 0)
935                 *q++ = private_code;
936             is_start = 0;
937         }
938         /* header size */
939         header_len = q - buf;
940         /* data len */
941         len = TS_PACKET_SIZE - header_len;
942         if (len > payload_size)
943             len = payload_size;
944         stuffing_len = TS_PACKET_SIZE - header_len - len;
945         if (stuffing_len > 0) {
946             /* add stuffing with AFC */
947             if (buf[3] & 0x20) {
948                 /* stuffing already present: increase its size */
949                 afc_len = buf[4] + 1;
950                 memmove(buf + 4 + afc_len + stuffing_len,
951                         buf + 4 + afc_len,
952                         header_len - (4 + afc_len));
953                 buf[4] += stuffing_len;
954                 memset(buf + 4 + afc_len, 0xff, stuffing_len);
955             } else {
956                 /* add stuffing */
957                 memmove(buf + 4 + stuffing_len, buf + 4, header_len - 4);
958                 buf[3] |= 0x20;
959                 buf[4] = stuffing_len - 1;
960                 if (stuffing_len >= 2) {
961                     buf[5] = 0x00;
962                     memset(buf + 6, 0xff, stuffing_len - 2);
963                 }
964             }
965         }
966         memcpy(buf + TS_PACKET_SIZE - len, payload, len);
967         payload += len;
968         payload_size -= len;
969         avio_write(s->pb, buf, TS_PACKET_SIZE);
970     }
971     avio_flush(s->pb);
972 }
973
974 static int mpegts_write_packet_internal(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         av_log(s, AV_LOG_WARNING, "resend_headers option is deprecated, use -mpegts_flags resend_headers\n");
987         ts->reemit_pat_pmt = 0;
988         ts->flags |= MPEGTS_FLAG_REEMIT_PAT_PMT;
989     }
990
991     if (ts->flags & MPEGTS_FLAG_REEMIT_PAT_PMT) {
992         ts->pat_packet_count = ts->pat_packet_period - 1;
993         ts->sdt_packet_count = ts->sdt_packet_period - 1;
994         ts->flags &= ~MPEGTS_FLAG_REEMIT_PAT_PMT;
995     }
996
997     if (pkt->pts != AV_NOPTS_VALUE)
998         pts = pkt->pts + delay;
999     if (pkt->dts != AV_NOPTS_VALUE)
1000         dts = pkt->dts + delay;
1001
1002     if (ts_st->first_pts_check && pts == AV_NOPTS_VALUE) {
1003         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "first pts value must set\n");
1004         return AVERROR(EINVAL);
1005     }
1006     ts_st->first_pts_check = 0;
1007
1008     if (st->codec->codec_id == AV_CODEC_ID_H264) {
1009         const uint8_t *p = buf, *buf_end = p+size;
1010         uint32_t state = -1;
1011
1012         if (pkt->size < 5 || AV_RB32(pkt->data) != 0x0000001) {
1013             av_log(s, AV_LOG_ERROR, "H.264 bitstream malformed, "
1014                    "no startcode found, use -bsf h264_mp4toannexb\n");
1015             return AVERROR(EINVAL);
1016         }
1017
1018         do {
1019             p = avpriv_mpv_find_start_code(p, buf_end, &state);
1020             //av_log(s, AV_LOG_INFO, "nal %d\n", state & 0x1f);
1021         } while (p < buf_end && (state & 0x1f) != 9 &&
1022                  (state & 0x1f) != 5 && (state & 0x1f) != 1);
1023
1024         if ((state & 0x1f) != 9) { // AUD NAL
1025             data = av_malloc(pkt->size+6);
1026             if (!data)
1027                 return AVERROR(ENOMEM);
1028             memcpy(data+6, pkt->data, pkt->size);
1029             AV_WB32(data, 0x00000001);
1030             data[4] = 0x09;
1031             data[5] = 0xf0; // any slice type (0xe) + rbsp stop one bit
1032             buf  = data;
1033             size = pkt->size+6;
1034         }
1035     } else if (st->codec->codec_id == AV_CODEC_ID_AAC) {
1036         if (pkt->size < 2) {
1037             av_log(s, AV_LOG_ERROR, "AAC packet too short\n");
1038             return AVERROR(EINVAL);
1039         }
1040         if ((AV_RB16(pkt->data) & 0xfff0) != 0xfff0) {
1041             int ret;
1042             AVPacket pkt2;
1043
1044             if (!ts_st->amux) {
1045                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "AAC bitstream not in ADTS format "
1046                        "and extradata missing\n");
1047                 return AVERROR(EINVAL);
1048             }
1049
1050             av_init_packet(&pkt2);
1051             pkt2.data = pkt->data;
1052             pkt2.size = pkt->size;
1053             ret = avio_open_dyn_buf(&ts_st->amux->pb);
1054             if (ret < 0)
1055                 return AVERROR(ENOMEM);
1056
1057             ret = av_write_frame(ts_st->amux, &pkt2);
1058             if (ret < 0) {
1059                 avio_close_dyn_buf(ts_st->amux->pb, &data);
1060                 ts_st->amux->pb = NULL;
1061                 av_free(data);
1062                 return ret;
1063             }
1064             size = avio_close_dyn_buf(ts_st->amux->pb, &data);
1065             ts_st->amux->pb = NULL;
1066             buf = data;
1067         }
1068     }
1069
1070     if (st->codec->codec_type != AVMEDIA_TYPE_AUDIO) {
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 + size > ts->pes_payload_size) {
1078         if (ts_st->payload_size) {
1079             mpegts_write_pes(s, st, ts_st->payload, ts_st->payload_size,
1080                              ts_st->payload_pts, ts_st->payload_dts,
1081                              ts_st->payload_flags & AV_PKT_FLAG_KEY);
1082             ts_st->payload_size = 0;
1083         }
1084         if (size > ts->pes_payload_size) {
1085             mpegts_write_pes(s, st, buf, size, pts, dts,
1086                              pkt->flags & AV_PKT_FLAG_KEY);
1087             av_free(data);
1088             return 0;
1089         }
1090     }
1091
1092     if (!ts_st->payload_size) {
1093         ts_st->payload_pts = pts;
1094         ts_st->payload_dts = dts;
1095         ts_st->payload_flags = pkt->flags;
1096     }
1097
1098     memcpy(ts_st->payload + ts_st->payload_size, buf, size);
1099     ts_st->payload_size += size;
1100
1101     av_free(data);
1102
1103     return 0;
1104 }
1105
1106 static void mpegts_write_flush(AVFormatContext *s)
1107 {
1108     int i;
1109
1110     /* flush current packets */
1111     for(i = 0; i < s->nb_streams; i++) {
1112         AVStream *st = s->streams[i];
1113         MpegTSWriteStream *ts_st = st->priv_data;
1114         if (ts_st->payload_size > 0) {
1115             mpegts_write_pes(s, st, ts_st->payload, ts_st->payload_size,
1116                              ts_st->payload_pts, ts_st->payload_dts,
1117                              ts_st->payload_flags & AV_PKT_FLAG_KEY);
1118             ts_st->payload_size = 0;
1119         }
1120     }
1121     avio_flush(s->pb);
1122 }
1123
1124 static int mpegts_write_packet(AVFormatContext *s, AVPacket *pkt)
1125 {
1126     if (!pkt) {
1127         mpegts_write_flush(s);
1128         return 1;
1129     } else {
1130         return mpegts_write_packet_internal(s, pkt);
1131     }
1132 }
1133
1134 static int mpegts_write_end(AVFormatContext *s)
1135 {
1136     MpegTSWrite *ts = s->priv_data;
1137     MpegTSService *service;
1138     int i;
1139
1140     mpegts_write_flush(s);
1141
1142     for(i = 0; i < s->nb_streams; i++) {
1143         AVStream *st = s->streams[i];
1144         MpegTSWriteStream *ts_st = st->priv_data;
1145         av_freep(&ts_st->payload);
1146         if (ts_st->amux) {
1147             avformat_free_context(ts_st->amux);
1148             ts_st->amux = NULL;
1149         }
1150     }
1151
1152     for(i = 0; i < ts->nb_services; i++) {
1153         service = ts->services[i];
1154         av_freep(&service->provider_name);
1155         av_freep(&service->name);
1156         av_free(service);
1157     }
1158     av_free(ts->services);
1159
1160     return 0;
1161 }
1162
1163 AVOutputFormat ff_mpegts_muxer = {
1164     .name              = "mpegts",
1165     .long_name         = NULL_IF_CONFIG_SMALL("MPEG-TS (MPEG-2 Transport Stream)"),
1166     .mime_type         = "video/x-mpegts",
1167     .extensions        = "ts,m2t",
1168     .priv_data_size    = sizeof(MpegTSWrite),
1169     .audio_codec       = AV_CODEC_ID_MP2,
1170     .video_codec       = AV_CODEC_ID_MPEG2VIDEO,
1171     .write_header      = mpegts_write_header,
1172     .write_packet      = mpegts_write_packet,
1173     .write_trailer     = mpegts_write_end,
1174     .flags             = AVFMT_ALLOW_FLUSH,
1175     .priv_class        = &mpegts_muxer_class,
1176 };