cec77a55f0c28a726e1089fdd4fdeb0f4ebb927c
[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 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/avassert.h"
23 #include "libavutil/bswap.h"
24 #include "libavutil/crc.h"
25 #include "libavutil/dict.h"
26 #include "libavutil/intreadwrite.h"
27 #include "libavutil/mathematics.h"
28 #include "libavutil/opt.h"
29
30 #include "libavcodec/internal.h"
31
32 #include "avformat.h"
33 #include "avio_internal.h"
34 #include "internal.h"
35 #include "mpegts.h"
36
37 #define PCR_TIME_BASE 27000000
38
39 /* write DVB SI sections */
40
41 /*********************************************/
42 /* mpegts section writer */
43
44 typedef struct MpegTSSection {
45     int pid;
46     int cc;
47     void (*write_packet)(struct MpegTSSection *s, const uint8_t *packet);
48     void *opaque;
49 } MpegTSSection;
50
51 typedef struct MpegTSService {
52     MpegTSSection pmt; /* MPEG2 pmt table context */
53     int sid;           /* service ID */
54     char *name;
55     char *provider_name;
56     int pcr_pid;
57     int pcr_packet_count;
58     int pcr_packet_period;
59 } MpegTSService;
60
61 // service_type values as defined in ETSI 300 468
62 enum {
63     MPEGTS_SERVICE_TYPE_DIGITAL_TV                   = 0x01,
64     MPEGTS_SERVICE_TYPE_DIGITAL_RADIO                = 0x02,
65     MPEGTS_SERVICE_TYPE_TELETEXT                     = 0x03,
66     MPEGTS_SERVICE_TYPE_ADVANCED_CODEC_DIGITAL_RADIO = 0x0A,
67     MPEGTS_SERVICE_TYPE_MPEG2_DIGITAL_HDTV           = 0x11,
68     MPEGTS_SERVICE_TYPE_ADVANCED_CODEC_DIGITAL_SDTV  = 0x16,
69     MPEGTS_SERVICE_TYPE_ADVANCED_CODEC_DIGITAL_HDTV  = 0x19
70 };
71 typedef struct MpegTSWrite {
72     const AVClass *av_class;
73     MpegTSSection pat; /* MPEG2 pat table */
74     MpegTSSection sdt; /* MPEG2 sdt table context */
75     MpegTSService **services;
76     int sdt_packet_count;
77     int sdt_packet_period;
78     int pat_packet_count;
79     int pat_packet_period;
80     int nb_services;
81     int onid;
82     int tsid;
83     int64_t first_pcr;
84     int mux_rate; ///< set to 1 when VBR
85     int pes_payload_size;
86
87     int transport_stream_id;
88     int original_network_id;
89     int service_id;
90     int service_type;
91
92     int pmt_start_pid;
93     int start_pid;
94     int m2ts_mode;
95
96     int reemit_pat_pmt; // backward compatibility
97
98     int pcr_period;
99 #define MPEGTS_FLAG_REEMIT_PAT_PMT  0x01
100 #define MPEGTS_FLAG_AAC_LATM        0x02
101 #define MPEGTS_FLAG_PAT_PMT_AT_FRAMES           0x04
102     int flags;
103     int copyts;
104     int tables_version;
105     float pat_period;
106     int64_t last_pat_ts;
107
108     int omit_video_pes_length;
109 } MpegTSWrite;
110
111 /* a PES packet header is generated every DEFAULT_PES_HEADER_FREQ packets */
112 #define DEFAULT_PES_HEADER_FREQ  16
113 #define DEFAULT_PES_PAYLOAD_SIZE ((DEFAULT_PES_HEADER_FREQ - 1) * 184 + 170)
114
115 /* The section length is 12 bits. The first 2 are set to 0, the remaining
116  * 10 bits should not exceed 1021. */
117 #define SECTION_LENGTH 1020
118
119 /* NOTE: 4 bytes must be left at the end for the crc32 */
120 static void mpegts_write_section(MpegTSSection *s, uint8_t *buf, int len)
121 {
122     unsigned int crc;
123     unsigned char packet[TS_PACKET_SIZE];
124     const unsigned char *buf_ptr;
125     unsigned char *q;
126     int first, b, len1, left;
127
128     crc = av_bswap32(av_crc(av_crc_get_table(AV_CRC_32_IEEE),
129                             -1, buf, len - 4));
130
131     buf[len - 4] = (crc >> 24) & 0xff;
132     buf[len - 3] = (crc >> 16) & 0xff;
133     buf[len - 2] = (crc >>  8) & 0xff;
134     buf[len - 1] =  crc        & 0xff;
135
136     /* send each packet */
137     buf_ptr = buf;
138     while (len > 0) {
139         first = buf == buf_ptr;
140         q     = packet;
141         *q++  = 0x47;
142         b     = s->pid >> 8;
143         if (first)
144             b |= 0x40;
145         *q++  = b;
146         *q++  = s->pid;
147         s->cc = s->cc + 1 & 0xf;
148         *q++  = 0x10 | s->cc;
149         if (first)
150             *q++ = 0; /* 0 offset */
151         len1 = TS_PACKET_SIZE - (q - packet);
152         if (len1 > len)
153             len1 = len;
154         memcpy(q, buf_ptr, len1);
155         q += len1;
156         /* add known padding data */
157         left = TS_PACKET_SIZE - (q - packet);
158         if (left > 0)
159             memset(q, 0xff, left);
160
161         s->write_packet(s, packet);
162
163         buf_ptr += len1;
164         len     -= len1;
165     }
166 }
167
168 static inline void put16(uint8_t **q_ptr, int val)
169 {
170     uint8_t *q;
171     q      = *q_ptr;
172     *q++   = val >> 8;
173     *q++   = val;
174     *q_ptr = q;
175 }
176
177 static int mpegts_write_section1(MpegTSSection *s, int tid, int id,
178                                  int version, int sec_num, int last_sec_num,
179                                  uint8_t *buf, int len)
180 {
181     uint8_t section[1024], *q;
182     unsigned int tot_len;
183     /* reserved_future_use field must be set to 1 for SDT */
184     unsigned int flags = tid == SDT_TID ? 0xf000 : 0xb000;
185
186     tot_len = 3 + 5 + len + 4;
187     /* check if not too big */
188     if (tot_len > 1024)
189         return AVERROR_INVALIDDATA;
190
191     q    = section;
192     *q++ = tid;
193     put16(&q, flags | (len + 5 + 4)); /* 5 byte header + 4 byte CRC */
194     put16(&q, id);
195     *q++ = 0xc1 | (version << 1); /* current_next_indicator = 1 */
196     *q++ = sec_num;
197     *q++ = last_sec_num;
198     memcpy(q, buf, len);
199
200     mpegts_write_section(s, section, tot_len);
201     return 0;
202 }
203
204 /*********************************************/
205 /* mpegts writer */
206
207 #define DEFAULT_PROVIDER_NAME   "FFmpeg"
208 #define DEFAULT_SERVICE_NAME    "Service01"
209
210 /* we retransmit the SI info at this rate */
211 #define SDT_RETRANS_TIME 500
212 #define PAT_RETRANS_TIME 100
213 #define PCR_RETRANS_TIME 20
214
215 typedef struct MpegTSWriteStream {
216     struct MpegTSService *service;
217     int pid; /* stream associated pid */
218     int cc;
219     int payload_size;
220     int first_pts_check; ///< first pts check needed
221     int prev_payload_key;
222     int64_t payload_pts;
223     int64_t payload_dts;
224     int payload_flags;
225     uint8_t *payload;
226     AVFormatContext *amux;
227     AVRational user_tb;
228 } MpegTSWriteStream;
229
230 static void mpegts_write_pat(AVFormatContext *s)
231 {
232     MpegTSWrite *ts = s->priv_data;
233     MpegTSService *service;
234     uint8_t data[SECTION_LENGTH], *q;
235     int i;
236
237     q = data;
238     for (i = 0; i < ts->nb_services; i++) {
239         service = ts->services[i];
240         put16(&q, service->sid);
241         put16(&q, 0xe000 | service->pmt.pid);
242     }
243     mpegts_write_section1(&ts->pat, PAT_TID, ts->tsid, ts->tables_version, 0, 0,
244                           data, q - data);
245 }
246
247 static int mpegts_write_pmt(AVFormatContext *s, MpegTSService *service)
248 {
249     MpegTSWrite *ts = s->priv_data;
250     uint8_t data[SECTION_LENGTH], *q, *desc_length_ptr, *program_info_length_ptr;
251     int val, stream_type, i, err = 0;
252
253     q = data;
254     put16(&q, 0xe000 | service->pcr_pid);
255
256     program_info_length_ptr = q;
257     q += 2; /* patched after */
258
259     /* put program info here */
260
261     val = 0xf000 | (q - program_info_length_ptr - 2);
262     program_info_length_ptr[0] = val >> 8;
263     program_info_length_ptr[1] = val;
264
265     for (i = 0; i < s->nb_streams; i++) {
266         AVStream *st = s->streams[i];
267         MpegTSWriteStream *ts_st = st->priv_data;
268         AVDictionaryEntry *lang = av_dict_get(st->metadata, "language", NULL, 0);
269
270         if (q - data > SECTION_LENGTH - 32) {
271             err = 1;
272             break;
273         }
274         switch (st->codec->codec_id) {
275         case AV_CODEC_ID_MPEG1VIDEO:
276         case AV_CODEC_ID_MPEG2VIDEO:
277             stream_type = STREAM_TYPE_VIDEO_MPEG2;
278             break;
279         case AV_CODEC_ID_MPEG4:
280             stream_type = STREAM_TYPE_VIDEO_MPEG4;
281             break;
282         case AV_CODEC_ID_H264:
283             stream_type = STREAM_TYPE_VIDEO_H264;
284             break;
285         case AV_CODEC_ID_HEVC:
286             stream_type = STREAM_TYPE_VIDEO_HEVC;
287             break;
288         case AV_CODEC_ID_CAVS:
289             stream_type = STREAM_TYPE_VIDEO_CAVS;
290             break;
291         case AV_CODEC_ID_DIRAC:
292             stream_type = STREAM_TYPE_VIDEO_DIRAC;
293             break;
294         case AV_CODEC_ID_MP2:
295         case AV_CODEC_ID_MP3:
296             stream_type = STREAM_TYPE_AUDIO_MPEG1;
297             break;
298         case AV_CODEC_ID_AAC:
299             stream_type = (ts->flags & MPEGTS_FLAG_AAC_LATM)
300                           ? STREAM_TYPE_AUDIO_AAC_LATM
301                           : STREAM_TYPE_AUDIO_AAC;
302             break;
303         case AV_CODEC_ID_AAC_LATM:
304             stream_type = STREAM_TYPE_AUDIO_AAC_LATM;
305             break;
306         case AV_CODEC_ID_AC3:
307             stream_type = STREAM_TYPE_AUDIO_AC3;
308             break;
309         case AV_CODEC_ID_DTS:
310             stream_type = STREAM_TYPE_AUDIO_DTS;
311             break;
312         case AV_CODEC_ID_TRUEHD:
313             stream_type = STREAM_TYPE_AUDIO_TRUEHD;
314             break;
315         default:
316             stream_type = STREAM_TYPE_PRIVATE_DATA;
317             break;
318         }
319
320         *q++ = stream_type;
321         put16(&q, 0xe000 | ts_st->pid);
322         desc_length_ptr = q;
323         q += 2; /* patched after */
324
325         /* write optional descriptors here */
326         switch (st->codec->codec_type) {
327         case AVMEDIA_TYPE_AUDIO:
328             if (st->codec->codec_id==AV_CODEC_ID_EAC3) {
329                 *q++=0x7a; // EAC3 descriptor see A038 DVB SI
330                 *q++=1; // 1 byte, all flags sets to 0
331                 *q++=0; // omit all fields...
332             }
333             if (st->codec->codec_id==AV_CODEC_ID_S302M) {
334                 *q++ = 0x05; /* MPEG-2 registration descriptor*/
335                 *q++ = 4;
336                 *q++ = 'B';
337                 *q++ = 'S';
338                 *q++ = 'S';
339                 *q++ = 'D';
340             }
341
342             if (lang) {
343                 char *p;
344                 char *next = lang->value;
345                 uint8_t *len_ptr;
346
347                 *q++     = 0x0a; /* ISO 639 language descriptor */
348                 len_ptr  = q++;
349                 *len_ptr = 0;
350
351                 for (p = lang->value; next && *len_ptr < 255 / 4 * 4; p = next + 1) {
352                     if (q - data > SECTION_LENGTH - 4) {
353                         err = 1;
354                         break;
355                     }
356                     next = strchr(p, ',');
357                     if (strlen(p) != 3 && (!next || next != p + 3))
358                         continue; /* not a 3-letter code */
359
360                     *q++ = *p++;
361                     *q++ = *p++;
362                     *q++ = *p++;
363
364                     if (st->disposition & AV_DISPOSITION_CLEAN_EFFECTS)
365                         *q++ = 0x01;
366                     else if (st->disposition & AV_DISPOSITION_HEARING_IMPAIRED)
367                         *q++ = 0x02;
368                     else if (st->disposition & AV_DISPOSITION_VISUAL_IMPAIRED)
369                         *q++ = 0x03;
370                     else
371                         *q++ = 0; /* undefined type */
372
373                     *len_ptr += 4;
374                 }
375
376                 if (*len_ptr == 0)
377                     q -= 2; /* no language codes were written */
378             }
379             break;
380         case AVMEDIA_TYPE_SUBTITLE:
381         {
382            const char default_language[] = "und";
383            const char *language = lang && strlen(lang->value) >= 3 ? lang->value : default_language;
384
385            if (st->codec->codec_id == AV_CODEC_ID_DVB_SUBTITLE) {
386                uint8_t *len_ptr;
387                int extradata_copied = 0;
388
389                *q++ = 0x59; /* subtitling_descriptor */
390                len_ptr = q++;
391
392                while (strlen(language) >= 3) {
393                    if (sizeof(data) - (q - data) < 8) { /* 8 bytes per DVB subtitle substream data */
394                        err = 1;
395                        break;
396                    }
397                    *q++ = *language++;
398                    *q++ = *language++;
399                    *q++ = *language++;
400                    /* Skip comma */
401                    if (*language != '\0')
402                        language++;
403
404                    if (st->codec->extradata_size - extradata_copied >= 5) {
405                        *q++ = st->codec->extradata[extradata_copied + 4]; /* subtitling_type */
406                        memcpy(q, st->codec->extradata + extradata_copied, 4); /* composition_page_id and ancillary_page_id */
407                        extradata_copied += 5;
408                        q += 4;
409                    } else {
410                        /* subtitling_type:
411                         * 0x10 - normal with no monitor aspect ratio criticality
412                         * 0x20 - for the hard of hearing with no monitor aspect ratio criticality */
413                        *q++ = (st->disposition & AV_DISPOSITION_HEARING_IMPAIRED) ? 0x20 : 0x10;
414                        if ((st->codec->extradata_size == 4) && (extradata_copied == 0)) {
415                            /* support of old 4-byte extradata format */
416                            memcpy(q, st->codec->extradata, 4); /* composition_page_id and ancillary_page_id */
417                            extradata_copied += 4;
418                            q += 4;
419                        } else {
420                            put16(&q, 1); /* composition_page_id */
421                            put16(&q, 1); /* ancillary_page_id */
422                        }
423                    }
424                }
425
426                *len_ptr = q - len_ptr - 1;
427            } else if (st->codec->codec_id == AV_CODEC_ID_DVB_TELETEXT) {
428                uint8_t *len_ptr = NULL;
429                int extradata_copied = 0;
430
431                /* The descriptor tag. teletext_descriptor */
432                *q++ = 0x56;
433                len_ptr = q++;
434
435                while (strlen(language) >= 3 && q - data < sizeof(data) - 6) {
436                    *q++ = *language++;
437                    *q++ = *language++;
438                    *q++ = *language++;
439                    /* Skip comma */
440                    if (*language != '\0')
441                        language++;
442
443                    if (st->codec->extradata_size - 1 > extradata_copied) {
444                        memcpy(q, st->codec->extradata + extradata_copied, 2);
445                        extradata_copied += 2;
446                        q += 2;
447                    } else {
448                        /* The Teletext descriptor:
449                         * teletext_type: This 5-bit field indicates the type of Teletext page indicated. (0x01 Initial Teletext page)
450                         * teletext_magazine_number: This is a 3-bit field which identifies the magazine number.
451                         * teletext_page_number: This is an 8-bit field giving two 4-bit hex digits identifying the page number. */
452                        *q++ = 0x08;
453                        *q++ = 0x00;
454                    }
455                }
456
457                *len_ptr = q - len_ptr - 1;
458             }
459         }
460         break;
461         case AVMEDIA_TYPE_VIDEO:
462             if (stream_type == STREAM_TYPE_VIDEO_DIRAC) {
463                 *q++ = 0x05; /*MPEG-2 registration descriptor*/
464                 *q++ = 4;
465                 *q++ = 'd';
466                 *q++ = 'r';
467                 *q++ = 'a';
468                 *q++ = 'c';
469             }
470             break;
471         case AVMEDIA_TYPE_DATA:
472             if (st->codec->codec_id == AV_CODEC_ID_SMPTE_KLV) {
473                 *q++ = 0x05; /* MPEG-2 registration descriptor */
474                 *q++ = 4;
475                 *q++ = 'K';
476                 *q++ = 'L';
477                 *q++ = 'V';
478                 *q++ = 'A';
479             }
480             break;
481         }
482
483         val = 0xf000 | (q - desc_length_ptr - 2);
484         desc_length_ptr[0] = val >> 8;
485         desc_length_ptr[1] = val;
486     }
487
488     if (err)
489         av_log(s, AV_LOG_ERROR,
490                "The PMT section cannot fit stream %d and all following streams.\n"
491                "Try reducing the number of languages in the audio streams "
492                "or the total number of streams.\n", i);
493
494     mpegts_write_section1(&service->pmt, PMT_TID, service->sid, ts->tables_version, 0, 0,
495                           data, q - data);
496     return 0;
497 }
498
499 /* NOTE: !str is accepted for an empty string */
500 static void putstr8(uint8_t **q_ptr, const char *str)
501 {
502     uint8_t *q;
503     int len;
504
505     q = *q_ptr;
506     if (!str)
507         len = 0;
508     else
509         len = strlen(str);
510     *q++ = len;
511     memcpy(q, str, len);
512     q     += len;
513     *q_ptr = q;
514 }
515
516 static void mpegts_write_sdt(AVFormatContext *s)
517 {
518     MpegTSWrite *ts = s->priv_data;
519     MpegTSService *service;
520     uint8_t data[SECTION_LENGTH], *q, *desc_list_len_ptr, *desc_len_ptr;
521     int i, running_status, free_ca_mode, val;
522
523     q = data;
524     put16(&q, ts->onid);
525     *q++ = 0xff;
526     for (i = 0; i < ts->nb_services; i++) {
527         service = ts->services[i];
528         put16(&q, service->sid);
529         *q++              = 0xfc | 0x00; /* currently no EIT info */
530         desc_list_len_ptr = q;
531         q                += 2;
532         running_status    = 4; /* running */
533         free_ca_mode      = 0;
534
535         /* write only one descriptor for the service name and provider */
536         *q++         = 0x48;
537         desc_len_ptr = q;
538         q++;
539         *q++         = ts->service_type;
540         putstr8(&q, service->provider_name);
541         putstr8(&q, service->name);
542         desc_len_ptr[0] = q - desc_len_ptr - 1;
543
544         /* fill descriptor length */
545         val = (running_status << 13) | (free_ca_mode << 12) |
546               (q - desc_list_len_ptr - 2);
547         desc_list_len_ptr[0] = val >> 8;
548         desc_list_len_ptr[1] = val;
549     }
550     mpegts_write_section1(&ts->sdt, SDT_TID, ts->tsid, ts->tables_version, 0, 0,
551                           data, q - data);
552 }
553
554 static MpegTSService *mpegts_add_service(MpegTSWrite *ts, int sid,
555                                          const char *provider_name,
556                                          const char *name)
557 {
558     MpegTSService *service;
559
560     service = av_mallocz(sizeof(MpegTSService));
561     if (!service)
562         return NULL;
563     service->pmt.pid       = ts->pmt_start_pid + ts->nb_services;
564     service->sid           = sid;
565     service->pcr_pid       = 0x1fff;
566     service->provider_name = av_strdup(provider_name);
567     service->name          = av_strdup(name);
568     if (!service->provider_name || !service->name)
569         goto fail;
570     if (av_dynarray_add_nofree(&ts->services, &ts->nb_services, service) < 0)
571         goto fail;
572
573     return service;
574 fail:
575     av_freep(&service->provider_name);
576     av_freep(&service->name);
577     av_free(service);
578     return NULL;
579 }
580
581 static int64_t get_pcr(const MpegTSWrite *ts, AVIOContext *pb)
582 {
583     return av_rescale(avio_tell(pb) + 11, 8 * PCR_TIME_BASE, ts->mux_rate) +
584            ts->first_pcr;
585 }
586
587 static void mpegts_prefix_m2ts_header(AVFormatContext *s)
588 {
589     MpegTSWrite *ts = s->priv_data;
590     if (ts->m2ts_mode) {
591         int64_t pcr = get_pcr(s->priv_data, s->pb);
592         uint32_t tp_extra_header = pcr % 0x3fffffff;
593         tp_extra_header = AV_RB32(&tp_extra_header);
594         avio_write(s->pb, (unsigned char *) &tp_extra_header,
595                    sizeof(tp_extra_header));
596     }
597 }
598
599 static void section_write_packet(MpegTSSection *s, const uint8_t *packet)
600 {
601     AVFormatContext *ctx = s->opaque;
602     mpegts_prefix_m2ts_header(ctx);
603     avio_write(ctx->pb, packet, TS_PACKET_SIZE);
604 }
605
606 static int mpegts_write_header(AVFormatContext *s)
607 {
608     MpegTSWrite *ts = s->priv_data;
609     MpegTSWriteStream *ts_st;
610     MpegTSService *service;
611     AVStream *st, *pcr_st = NULL;
612     AVDictionaryEntry *title, *provider;
613     int i, j;
614     const char *service_name;
615     const char *provider_name;
616     int *pids;
617     int ret;
618
619     if (s->max_delay < 0) /* Not set by the caller */
620         s->max_delay = 0;
621
622     // round up to a whole number of TS packets
623     ts->pes_payload_size = (ts->pes_payload_size + 14 + 183) / 184 * 184 - 14;
624
625     ts->tsid = ts->transport_stream_id;
626     ts->onid = ts->original_network_id;
627     /* allocate a single DVB service */
628     title = av_dict_get(s->metadata, "service_name", NULL, 0);
629     if (!title)
630         title = av_dict_get(s->metadata, "title", NULL, 0);
631     service_name  = title ? title->value : DEFAULT_SERVICE_NAME;
632     provider      = av_dict_get(s->metadata, "service_provider", NULL, 0);
633     provider_name = provider ? provider->value : DEFAULT_PROVIDER_NAME;
634     service       = mpegts_add_service(ts, ts->service_id,
635                                        provider_name, service_name);
636
637     if (!service)
638         return AVERROR(ENOMEM);
639
640     service->pmt.write_packet = section_write_packet;
641     service->pmt.opaque       = s;
642     service->pmt.cc           = 15;
643
644     ts->pat.pid          = PAT_PID;
645     /* Initialize at 15 so that it wraps and is equal to 0 for the
646      * first packet we write. */
647     ts->pat.cc           = 15;
648     ts->pat.write_packet = section_write_packet;
649     ts->pat.opaque       = s;
650
651     ts->sdt.pid          = SDT_PID;
652     ts->sdt.cc           = 15;
653     ts->sdt.write_packet = section_write_packet;
654     ts->sdt.opaque       = s;
655
656     pids = av_malloc_array(s->nb_streams, sizeof(*pids));
657     if (!pids) {
658         ret = AVERROR(ENOMEM);
659         goto fail;
660     }
661
662     /* assign pids to each stream */
663     for (i = 0; i < s->nb_streams; i++) {
664         st = s->streams[i];
665
666         ts_st = av_mallocz(sizeof(MpegTSWriteStream));
667         if (!ts_st) {
668             ret = AVERROR(ENOMEM);
669             goto fail;
670         }
671         st->priv_data = ts_st;
672
673         ts_st->user_tb = st->time_base;
674         avpriv_set_pts_info(st, 33, 1, 90000);
675
676         ts_st->payload = av_mallocz(ts->pes_payload_size);
677         if (!ts_st->payload) {
678             ret = AVERROR(ENOMEM);
679             goto fail;
680         }
681         ts_st->service = service;
682         /* MPEG pid values < 16 are reserved. Applications which set st->id in
683          * this range are assigned a calculated pid. */
684         if (st->id < 16) {
685             ts_st->pid = ts->start_pid + i;
686         } else if (st->id < 0x1FFF) {
687             ts_st->pid = st->id;
688         } else {
689             av_log(s, AV_LOG_ERROR,
690                    "Invalid stream id %d, must be less than 8191\n", st->id);
691             ret = AVERROR(EINVAL);
692             goto fail;
693         }
694         if (ts_st->pid == service->pmt.pid) {
695             av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Duplicate stream id %d\n", ts_st->pid);
696             ret = AVERROR(EINVAL);
697             goto fail;
698         }
699         for (j = 0; j < i; j++) {
700             if (pids[j] == ts_st->pid) {
701                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Duplicate stream id %d\n", ts_st->pid);
702                 ret = AVERROR(EINVAL);
703                 goto fail;
704             }
705         }
706         pids[i]                = ts_st->pid;
707         ts_st->payload_pts     = AV_NOPTS_VALUE;
708         ts_st->payload_dts     = AV_NOPTS_VALUE;
709         ts_st->first_pts_check = 1;
710         ts_st->cc              = 15;
711         /* update PCR pid by using the first video stream */
712         if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO &&
713             service->pcr_pid == 0x1fff) {
714             service->pcr_pid = ts_st->pid;
715             pcr_st           = st;
716         }
717         if (st->codec->codec_id == AV_CODEC_ID_AAC &&
718             st->codec->extradata_size > 0) {
719             AVStream *ast;
720             ts_st->amux = avformat_alloc_context();
721             if (!ts_st->amux) {
722                 ret = AVERROR(ENOMEM);
723                 goto fail;
724             }
725             ts_st->amux->oformat =
726                 av_guess_format((ts->flags & MPEGTS_FLAG_AAC_LATM) ? "latm" : "adts",
727                                 NULL, NULL);
728             if (!ts_st->amux->oformat) {
729                 ret = AVERROR(EINVAL);
730                 goto fail;
731             }
732             if (!(ast = avformat_new_stream(ts_st->amux, NULL))) {
733                 ret = AVERROR(ENOMEM);
734                 goto fail;
735             }
736             ret = avcodec_copy_context(ast->codec, st->codec);
737             if (ret != 0)
738                 goto fail;
739             ast->time_base = st->time_base;
740             ret = avformat_write_header(ts_st->amux, NULL);
741             if (ret < 0)
742                 goto fail;
743         }
744     }
745
746     av_freep(&pids);
747
748     /* if no video stream, use the first stream as PCR */
749     if (service->pcr_pid == 0x1fff && s->nb_streams > 0) {
750         pcr_st           = s->streams[0];
751         ts_st            = pcr_st->priv_data;
752         service->pcr_pid = ts_st->pid;
753     } else
754         ts_st = pcr_st->priv_data;
755
756     if (ts->mux_rate > 1) {
757         service->pcr_packet_period = (ts->mux_rate * ts->pcr_period) /
758                                      (TS_PACKET_SIZE * 8 * 1000);
759         ts->sdt_packet_period      = (ts->mux_rate * SDT_RETRANS_TIME) /
760                                      (TS_PACKET_SIZE * 8 * 1000);
761         ts->pat_packet_period      = (ts->mux_rate * PAT_RETRANS_TIME) /
762                                      (TS_PACKET_SIZE * 8 * 1000);
763
764         if (ts->copyts < 1)
765             ts->first_pcr = av_rescale(s->max_delay, PCR_TIME_BASE, AV_TIME_BASE);
766     } else {
767         /* Arbitrary values, PAT/PMT will also be written on video key frames */
768         ts->sdt_packet_period = 200;
769         ts->pat_packet_period = 40;
770         if (pcr_st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO) {
771             if (!pcr_st->codec->frame_size) {
772                 av_log(s, AV_LOG_WARNING, "frame size not set\n");
773                 service->pcr_packet_period =
774                     pcr_st->codec->sample_rate / (10 * 512);
775             } else {
776                 service->pcr_packet_period =
777                     pcr_st->codec->sample_rate / (10 * pcr_st->codec->frame_size);
778             }
779         } else {
780             // max delta PCR 0.1s
781             // TODO: should be avg_frame_rate
782             service->pcr_packet_period =
783                 ts_st->user_tb.den / (10 * ts_st->user_tb.num);
784         }
785         if (!service->pcr_packet_period)
786             service->pcr_packet_period = 1;
787     }
788
789     ts->last_pat_ts = AV_NOPTS_VALUE;
790     // The user specified a period, use only it
791     if (ts->pat_period < INT_MAX/2) {
792         ts->pat_packet_period = INT_MAX;
793     }
794
795     // output a PCR as soon as possible
796     service->pcr_packet_count = service->pcr_packet_period;
797     ts->pat_packet_count      = ts->pat_packet_period - 1;
798     ts->sdt_packet_count      = ts->sdt_packet_period - 1;
799
800     if (ts->mux_rate == 1)
801         av_log(s, AV_LOG_VERBOSE, "muxrate VBR, ");
802     else
803         av_log(s, AV_LOG_VERBOSE, "muxrate %d, ", ts->mux_rate);
804     av_log(s, AV_LOG_VERBOSE,
805            "pcr every %d pkts, sdt every %d, pat/pmt every %d pkts\n",
806            service->pcr_packet_period,
807            ts->sdt_packet_period, ts->pat_packet_period);
808
809     if (ts->m2ts_mode == -1) {
810         if (av_match_ext(s->filename, "m2ts")) {
811             ts->m2ts_mode = 1;
812         } else {
813             ts->m2ts_mode = 0;
814         }
815     }
816
817     return 0;
818
819 fail:
820     av_freep(&pids);
821     for (i = 0; i < s->nb_streams; i++) {
822         st    = s->streams[i];
823         ts_st = st->priv_data;
824         if (ts_st) {
825             av_freep(&ts_st->payload);
826             if (ts_st->amux) {
827                 avformat_free_context(ts_st->amux);
828                 ts_st->amux = NULL;
829             }
830         }
831         av_freep(&st->priv_data);
832     }
833
834     for (i = 0; i < ts->nb_services; i++) {
835         service = ts->services[i];
836         av_freep(&service->provider_name);
837         av_freep(&service->name);
838         av_freep(&service);
839     }
840     av_freep(&ts->services);
841     return ret;
842 }
843
844 /* send SDT, PAT and PMT tables regulary */
845 static void retransmit_si_info(AVFormatContext *s, int force_pat, int64_t dts)
846 {
847     MpegTSWrite *ts = s->priv_data;
848     int i;
849
850     if (++ts->sdt_packet_count == ts->sdt_packet_period) {
851         ts->sdt_packet_count = 0;
852         mpegts_write_sdt(s);
853     }
854     if (++ts->pat_packet_count == ts->pat_packet_period ||
855         (dts != AV_NOPTS_VALUE && ts->last_pat_ts == AV_NOPTS_VALUE) ||
856         (dts != AV_NOPTS_VALUE && dts - ts->last_pat_ts >= ts->pat_period*90000.0) ||
857         force_pat) {
858         ts->pat_packet_count = 0;
859         if (dts != AV_NOPTS_VALUE)
860             ts->last_pat_ts = FFMAX(dts, ts->last_pat_ts);
861         mpegts_write_pat(s);
862         for (i = 0; i < ts->nb_services; i++)
863             mpegts_write_pmt(s, ts->services[i]);
864     }
865 }
866
867 static int write_pcr_bits(uint8_t *buf, int64_t pcr)
868 {
869     int64_t pcr_low = pcr % 300, pcr_high = pcr / 300;
870
871     *buf++ = pcr_high >> 25;
872     *buf++ = pcr_high >> 17;
873     *buf++ = pcr_high >>  9;
874     *buf++ = pcr_high >>  1;
875     *buf++ = pcr_high <<  7 | pcr_low >> 8 | 0x7e;
876     *buf++ = pcr_low;
877
878     return 6;
879 }
880
881 /* Write a single null transport stream packet */
882 static void mpegts_insert_null_packet(AVFormatContext *s)
883 {
884     uint8_t *q;
885     uint8_t buf[TS_PACKET_SIZE];
886
887     q    = buf;
888     *q++ = 0x47;
889     *q++ = 0x00 | 0x1f;
890     *q++ = 0xff;
891     *q++ = 0x10;
892     memset(q, 0x0FF, TS_PACKET_SIZE - (q - buf));
893     mpegts_prefix_m2ts_header(s);
894     avio_write(s->pb, buf, TS_PACKET_SIZE);
895 }
896
897 /* Write a single transport stream packet with a PCR and no payload */
898 static void mpegts_insert_pcr_only(AVFormatContext *s, AVStream *st)
899 {
900     MpegTSWrite *ts = s->priv_data;
901     MpegTSWriteStream *ts_st = st->priv_data;
902     uint8_t *q;
903     uint8_t buf[TS_PACKET_SIZE];
904
905     q    = buf;
906     *q++ = 0x47;
907     *q++ = ts_st->pid >> 8;
908     *q++ = ts_st->pid;
909     *q++ = 0x20 | ts_st->cc;   /* Adaptation only */
910     /* Continuity Count field does not increment (see 13818-1 section 2.4.3.3) */
911     *q++ = TS_PACKET_SIZE - 5; /* Adaptation Field Length */
912     *q++ = 0x10;               /* Adaptation flags: PCR present */
913
914     /* PCR coded into 6 bytes */
915     q += write_pcr_bits(q, get_pcr(ts, s->pb));
916
917     /* stuffing bytes */
918     memset(q, 0xFF, TS_PACKET_SIZE - (q - buf));
919     mpegts_prefix_m2ts_header(s);
920     avio_write(s->pb, buf, TS_PACKET_SIZE);
921 }
922
923 static void write_pts(uint8_t *q, int fourbits, int64_t pts)
924 {
925     int val;
926
927     val  = fourbits << 4 | (((pts >> 30) & 0x07) << 1) | 1;
928     *q++ = val;
929     val  = (((pts >> 15) & 0x7fff) << 1) | 1;
930     *q++ = val >> 8;
931     *q++ = val;
932     val  = (((pts) & 0x7fff) << 1) | 1;
933     *q++ = val >> 8;
934     *q++ = val;
935 }
936
937 /* Set an adaptation field flag in an MPEG-TS packet*/
938 static void set_af_flag(uint8_t *pkt, int flag)
939 {
940     // expect at least one flag to set
941     av_assert0(flag);
942
943     if ((pkt[3] & 0x20) == 0) {
944         // no AF yet, set adaptation field flag
945         pkt[3] |= 0x20;
946         // 1 byte length, no flags
947         pkt[4] = 1;
948         pkt[5] = 0;
949     }
950     pkt[5] |= flag;
951 }
952
953 /* Extend the adaptation field by size bytes */
954 static void extend_af(uint8_t *pkt, int size)
955 {
956     // expect already existing adaptation field
957     av_assert0(pkt[3] & 0x20);
958     pkt[4] += size;
959 }
960
961 /* Get a pointer to MPEG-TS payload (right after TS packet header) */
962 static uint8_t *get_ts_payload_start(uint8_t *pkt)
963 {
964     if (pkt[3] & 0x20)
965         return pkt + 5 + pkt[4];
966     else
967         return pkt + 4;
968 }
969
970 /* Add a PES header to the front of the payload, and segment into an integer
971  * number of TS packets. The final TS packet is padded using an oversized
972  * adaptation header to exactly fill the last TS packet.
973  * NOTE: 'payload' contains a complete PES payload. */
974 static void mpegts_write_pes(AVFormatContext *s, AVStream *st,
975                              const uint8_t *payload, int payload_size,
976                              int64_t pts, int64_t dts, int key)
977 {
978     MpegTSWriteStream *ts_st = st->priv_data;
979     MpegTSWrite *ts = s->priv_data;
980     uint8_t buf[TS_PACKET_SIZE];
981     uint8_t *q;
982     int val, is_start, len, header_len, write_pcr, is_dvb_subtitle, is_dvb_teletext, flags;
983     int afc_len, stuffing_len;
984     int64_t pcr = -1; /* avoid warning */
985     int64_t delay = av_rescale(s->max_delay, 90000, AV_TIME_BASE);
986     int force_pat = st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO && key && !ts_st->prev_payload_key;
987
988     av_assert0(ts_st->payload != buf || st->codec->codec_type != AVMEDIA_TYPE_VIDEO);
989     if (ts->flags & MPEGTS_FLAG_PAT_PMT_AT_FRAMES && st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO) {
990         force_pat = 1;
991     }
992
993     is_start = 1;
994     while (payload_size > 0) {
995         retransmit_si_info(s, force_pat, dts);
996         force_pat = 0;
997
998         write_pcr = 0;
999         if (ts_st->pid == ts_st->service->pcr_pid) {
1000             if (ts->mux_rate > 1 || is_start) // VBR pcr period is based on frames
1001                 ts_st->service->pcr_packet_count++;
1002             if (ts_st->service->pcr_packet_count >=
1003                 ts_st->service->pcr_packet_period) {
1004                 ts_st->service->pcr_packet_count = 0;
1005                 write_pcr = 1;
1006             }
1007         }
1008
1009         if (ts->mux_rate > 1 && dts != AV_NOPTS_VALUE &&
1010             (dts - get_pcr(ts, s->pb) / 300) > delay) {
1011             /* pcr insert gets priority over null packet insert */
1012             if (write_pcr)
1013                 mpegts_insert_pcr_only(s, st);
1014             else
1015                 mpegts_insert_null_packet(s);
1016             /* recalculate write_pcr and possibly retransmit si_info */
1017             continue;
1018         }
1019
1020         /* prepare packet header */
1021         q    = buf;
1022         *q++ = 0x47;
1023         val  = ts_st->pid >> 8;
1024         if (is_start)
1025             val |= 0x40;
1026         *q++      = val;
1027         *q++      = ts_st->pid;
1028         ts_st->cc = ts_st->cc + 1 & 0xf;
1029         *q++      = 0x10 | ts_st->cc; // payload indicator + CC
1030         if (key && is_start && pts != AV_NOPTS_VALUE) {
1031             // set Random Access for key frames
1032             if (ts_st->pid == ts_st->service->pcr_pid)
1033                 write_pcr = 1;
1034             set_af_flag(buf, 0x40);
1035             q = get_ts_payload_start(buf);
1036         }
1037         if (write_pcr) {
1038             set_af_flag(buf, 0x10);
1039             q = get_ts_payload_start(buf);
1040             // add 11, pcr references the last byte of program clock reference base
1041             if (ts->mux_rate > 1)
1042                 pcr = get_pcr(ts, s->pb);
1043             else
1044                 pcr = (dts - delay) * 300;
1045             if (dts != AV_NOPTS_VALUE && dts < pcr / 300)
1046                 av_log(s, AV_LOG_WARNING, "dts < pcr, TS is invalid\n");
1047             extend_af(buf, write_pcr_bits(q, pcr));
1048             q = get_ts_payload_start(buf);
1049         }
1050         if (is_start) {
1051             int pes_extension = 0;
1052             int pes_header_stuffing_bytes = 0;
1053             /* write PES header */
1054             *q++ = 0x00;
1055             *q++ = 0x00;
1056             *q++ = 0x01;
1057             is_dvb_subtitle = 0;
1058             is_dvb_teletext = 0;
1059             if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO) {
1060                 if (st->codec->codec_id == AV_CODEC_ID_DIRAC)
1061                     *q++ = 0xfd;
1062                 else
1063                     *q++ = 0xe0;
1064             } else if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO &&
1065                        (st->codec->codec_id == AV_CODEC_ID_MP2 ||
1066                         st->codec->codec_id == AV_CODEC_ID_MP3 ||
1067                         st->codec->codec_id == AV_CODEC_ID_AAC)) {
1068                 *q++ = 0xc0;
1069             } else if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO &&
1070                         st->codec->codec_id == AV_CODEC_ID_AC3 &&
1071                         ts->m2ts_mode) {
1072                 *q++ = 0xfd;
1073             } else {
1074                 *q++ = 0xbd;
1075                 if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_SUBTITLE) {
1076                     if (st->codec->codec_id == AV_CODEC_ID_DVB_SUBTITLE) {
1077                         is_dvb_subtitle = 1;
1078                     } else if (st->codec->codec_id == AV_CODEC_ID_DVB_TELETEXT) {
1079                         is_dvb_teletext = 1;
1080                     }
1081                 }
1082             }
1083             header_len = 0;
1084             flags      = 0;
1085             if (pts != AV_NOPTS_VALUE) {
1086                 header_len += 5;
1087                 flags      |= 0x80;
1088             }
1089             if (dts != AV_NOPTS_VALUE && pts != AV_NOPTS_VALUE && dts != pts) {
1090                 header_len += 5;
1091                 flags      |= 0x40;
1092             }
1093             if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO &&
1094                 st->codec->codec_id == AV_CODEC_ID_DIRAC) {
1095                 /* set PES_extension_flag */
1096                 pes_extension = 1;
1097                 flags        |= 0x01;
1098
1099                 /* One byte for PES2 extension flag +
1100                  * one byte for extension length +
1101                  * one byte for extension id */
1102                 header_len += 3;
1103             }
1104             /* for Blu-ray AC3 Audio the PES Extension flag should be as follow
1105              * otherwise it will not play sound on blu-ray
1106              */
1107             if (ts->m2ts_mode &&
1108                 st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO &&
1109                 st->codec->codec_id == AV_CODEC_ID_AC3) {
1110                         /* set PES_extension_flag */
1111                         pes_extension = 1;
1112                         flags |= 0x01;
1113                         header_len += 3;
1114             }
1115             if (is_dvb_teletext) {
1116                 pes_header_stuffing_bytes = 0x24 - header_len;
1117                 header_len = 0x24;
1118             }
1119             len = payload_size + header_len + 3;
1120             /* 3 extra bytes should be added to DVB subtitle payload: 0x20 0x00 at the beginning and trailing 0xff */
1121             if (is_dvb_subtitle) {
1122                 len += 3;
1123                 payload_size++;
1124             }
1125             if (len > 0xffff)
1126                 len = 0;
1127             if (ts->omit_video_pes_length && st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO) {
1128                 len = 0;
1129             }
1130             *q++ = len >> 8;
1131             *q++ = len;
1132             val  = 0x80;
1133             /* data alignment indicator is required for subtitle and data streams */
1134             if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_SUBTITLE || st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_DATA)
1135                 val |= 0x04;
1136             *q++ = val;
1137             *q++ = flags;
1138             *q++ = header_len;
1139             if (pts != AV_NOPTS_VALUE) {
1140                 write_pts(q, flags >> 6, pts);
1141                 q += 5;
1142             }
1143             if (dts != AV_NOPTS_VALUE && pts != AV_NOPTS_VALUE && dts != pts) {
1144                 write_pts(q, 1, dts);
1145                 q += 5;
1146             }
1147             if (pes_extension && st->codec->codec_id == AV_CODEC_ID_DIRAC) {
1148                 flags = 0x01;  /* set PES_extension_flag_2 */
1149                 *q++  = flags;
1150                 *q++  = 0x80 | 0x01; /* marker bit + extension length */
1151                 /* Set the stream ID extension flag bit to 0 and
1152                  * write the extended stream ID. */
1153                 *q++ = 0x00 | 0x60;
1154             }
1155             /* For Blu-ray AC3 Audio Setting extended flags */
1156           if (ts->m2ts_mode &&
1157               pes_extension &&
1158               st->codec->codec_id == AV_CODEC_ID_AC3) {
1159                       flags = 0x01; /* set PES_extension_flag_2 */
1160                       *q++ = flags;
1161                       *q++ = 0x80 | 0x01; /* marker bit + extension length */
1162                       *q++ = 0x00 | 0x71; /* for AC3 Audio (specifically on blue-rays) */
1163               }
1164
1165
1166             if (is_dvb_subtitle) {
1167                 /* First two fields of DVB subtitles PES data:
1168                  * data_identifier: for DVB subtitle streams shall be coded with the value 0x20
1169                  * subtitle_stream_id: for DVB subtitle stream shall be identified by the value 0x00 */
1170                 *q++ = 0x20;
1171                 *q++ = 0x00;
1172             }
1173             if (is_dvb_teletext) {
1174                 memset(q, 0xff, pes_header_stuffing_bytes);
1175                 q += pes_header_stuffing_bytes;
1176             }
1177             is_start = 0;
1178         }
1179         /* header size */
1180         header_len = q - buf;
1181         /* data len */
1182         len = TS_PACKET_SIZE - header_len;
1183         if (len > payload_size)
1184             len = payload_size;
1185         stuffing_len = TS_PACKET_SIZE - header_len - len;
1186         if (stuffing_len > 0) {
1187             /* add stuffing with AFC */
1188             if (buf[3] & 0x20) {
1189                 /* stuffing already present: increase its size */
1190                 afc_len = buf[4] + 1;
1191                 memmove(buf + 4 + afc_len + stuffing_len,
1192                         buf + 4 + afc_len,
1193                         header_len - (4 + afc_len));
1194                 buf[4] += stuffing_len;
1195                 memset(buf + 4 + afc_len, 0xff, stuffing_len);
1196             } else {
1197                 /* add stuffing */
1198                 memmove(buf + 4 + stuffing_len, buf + 4, header_len - 4);
1199                 buf[3] |= 0x20;
1200                 buf[4]  = stuffing_len - 1;
1201                 if (stuffing_len >= 2) {
1202                     buf[5] = 0x00;
1203                     memset(buf + 6, 0xff, stuffing_len - 2);
1204                 }
1205             }
1206         }
1207
1208         if (is_dvb_subtitle && payload_size == len) {
1209             memcpy(buf + TS_PACKET_SIZE - len, payload, len - 1);
1210             buf[TS_PACKET_SIZE - 1] = 0xff; /* end_of_PES_data_field_marker: an 8-bit field with fixed contents 0xff for DVB subtitle */
1211         } else {
1212             memcpy(buf + TS_PACKET_SIZE - len, payload, len);
1213         }
1214
1215         payload      += len;
1216         payload_size -= len;
1217         mpegts_prefix_m2ts_header(s);
1218         avio_write(s->pb, buf, TS_PACKET_SIZE);
1219     }
1220     ts_st->prev_payload_key = key;
1221 }
1222
1223 int ff_check_h264_startcode(AVFormatContext *s, const AVStream *st, const AVPacket *pkt)
1224 {
1225     if (pkt->size < 5 || AV_RB32(pkt->data) != 0x0000001 && AV_RB24(pkt->data) != 0x000001) {
1226         if (!st->nb_frames) {
1227             av_log(s, AV_LOG_ERROR, "H.264 bitstream malformed, "
1228                    "no startcode found, use the video bitstream filter 'h264_mp4toannexb' to fix it "
1229                    "('-bsf:v h264_mp4toannexb' option with ffmpeg)\n");
1230             return AVERROR_INVALIDDATA;
1231         }
1232         av_log(s, AV_LOG_WARNING, "H.264 bitstream error, startcode missing, size %d", pkt->size);
1233         if (pkt->size) av_log(s, AV_LOG_WARNING, " data %08X", AV_RB32(pkt->data));
1234         av_log(s, AV_LOG_WARNING, "\n");
1235     }
1236     return 0;
1237 }
1238
1239 static int check_hevc_startcode(AVFormatContext *s, const AVStream *st, const AVPacket *pkt)
1240 {
1241     if (pkt->size < 5 || AV_RB32(pkt->data) != 0x0000001 && AV_RB24(pkt->data) != 0x000001) {
1242         if (!st->nb_frames) {
1243             av_log(s, AV_LOG_ERROR, "HEVC bitstream malformed, no startcode found\n");
1244             return AVERROR_PATCHWELCOME;
1245         }
1246         av_log(s, AV_LOG_WARNING, "HEVC bitstream error, startcode missing, size %d", pkt->size);
1247         if (pkt->size) av_log(s, AV_LOG_WARNING, " data %08X", AV_RB32(pkt->data));
1248         av_log(s, AV_LOG_WARNING, "\n");
1249     }
1250     return 0;
1251 }
1252
1253 static int mpegts_write_packet_internal(AVFormatContext *s, AVPacket *pkt)
1254 {
1255     AVStream *st = s->streams[pkt->stream_index];
1256     int size = pkt->size;
1257     uint8_t *buf = pkt->data;
1258     uint8_t *data = NULL;
1259     MpegTSWrite *ts = s->priv_data;
1260     MpegTSWriteStream *ts_st = st->priv_data;
1261     const int64_t delay = av_rescale(s->max_delay, 90000, AV_TIME_BASE) * 2;
1262     int64_t dts = pkt->dts, pts = pkt->pts;
1263
1264     if (ts->reemit_pat_pmt) {
1265         av_log(s, AV_LOG_WARNING,
1266                "resend_headers option is deprecated, use -mpegts_flags resend_headers\n");
1267         ts->reemit_pat_pmt = 0;
1268         ts->flags         |= MPEGTS_FLAG_REEMIT_PAT_PMT;
1269     }
1270
1271     if (ts->flags & MPEGTS_FLAG_REEMIT_PAT_PMT) {
1272         ts->pat_packet_count = ts->pat_packet_period - 1;
1273         ts->sdt_packet_count = ts->sdt_packet_period - 1;
1274         ts->flags           &= ~MPEGTS_FLAG_REEMIT_PAT_PMT;
1275     }
1276
1277     if (ts->copyts < 1) {
1278         if (pts != AV_NOPTS_VALUE)
1279             pts += delay;
1280         if (dts != AV_NOPTS_VALUE)
1281             dts += delay;
1282     }
1283
1284     if (ts_st->first_pts_check && pts == AV_NOPTS_VALUE) {
1285         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "first pts value must be set\n");
1286         return AVERROR_INVALIDDATA;
1287     }
1288     ts_st->first_pts_check = 0;
1289
1290     if (st->codec->codec_id == AV_CODEC_ID_H264) {
1291         const uint8_t *p = buf, *buf_end = p + size;
1292         uint32_t state = -1;
1293         int extradd = (pkt->flags & AV_PKT_FLAG_KEY) ? st->codec->extradata_size : 0;
1294         int ret = ff_check_h264_startcode(s, st, pkt);
1295         if (ret < 0)
1296             return ret;
1297
1298         if (extradd && AV_RB24(st->codec->extradata) > 1)
1299             extradd = 0;
1300
1301         do {
1302             p = avpriv_find_start_code(p, buf_end, &state);
1303             av_log(s, AV_LOG_TRACE, "nal %d\n", state & 0x1f);
1304             if ((state & 0x1f) == 7)
1305                 extradd = 0;
1306         } while (p < buf_end && (state & 0x1f) != 9 &&
1307                  (state & 0x1f) != 5 && (state & 0x1f) != 1);
1308
1309         if ((state & 0x1f) != 5)
1310             extradd = 0;
1311         if ((state & 0x1f) != 9) { // AUD NAL
1312             data = av_malloc(pkt->size + 6 + extradd);
1313             if (!data)
1314                 return AVERROR(ENOMEM);
1315             memcpy(data + 6, st->codec->extradata, extradd);
1316             memcpy(data + 6 + extradd, pkt->data, pkt->size);
1317             AV_WB32(data, 0x00000001);
1318             data[4] = 0x09;
1319             data[5] = 0xf0; // any slice type (0xe) + rbsp stop one bit
1320             buf     = data;
1321             size    = pkt->size + 6 + extradd;
1322         }
1323     } else if (st->codec->codec_id == AV_CODEC_ID_AAC) {
1324         if (pkt->size < 2) {
1325             av_log(s, AV_LOG_ERROR, "AAC packet too short\n");
1326             return AVERROR_INVALIDDATA;
1327         }
1328         if ((AV_RB16(pkt->data) & 0xfff0) != 0xfff0) {
1329             int ret;
1330             AVPacket pkt2;
1331
1332             if (!ts_st->amux) {
1333                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "AAC bitstream not in ADTS format "
1334                                         "and extradata missing\n");
1335                 if (!st->nb_frames)
1336                     return AVERROR_INVALIDDATA;
1337             } else {
1338             av_init_packet(&pkt2);
1339             pkt2.data = pkt->data;
1340             pkt2.size = pkt->size;
1341             av_assert0(pkt->dts != AV_NOPTS_VALUE);
1342             pkt2.dts = av_rescale_q(pkt->dts, st->time_base, ts_st->amux->streams[0]->time_base);
1343
1344             ret = avio_open_dyn_buf(&ts_st->amux->pb);
1345             if (ret < 0)
1346                 return AVERROR(ENOMEM);
1347
1348             ret = av_write_frame(ts_st->amux, &pkt2);
1349             if (ret < 0) {
1350                 ffio_free_dyn_buf(&ts_st->amux->pb);
1351                 return ret;
1352             }
1353             size            = avio_close_dyn_buf(ts_st->amux->pb, &data);
1354             ts_st->amux->pb = NULL;
1355             buf             = data;
1356             }
1357         }
1358     } else if (st->codec->codec_id == AV_CODEC_ID_HEVC) {
1359         int ret = check_hevc_startcode(s, st, pkt);
1360         if (ret < 0)
1361             return ret;
1362     }
1363
1364     if (pkt->dts != AV_NOPTS_VALUE) {
1365         int i;
1366         for(i=0; i<s->nb_streams; i++) {
1367             AVStream *st2 = s->streams[i];
1368             MpegTSWriteStream *ts_st2 = st2->priv_data;
1369             if (   ts_st2->payload_size
1370                && (ts_st2->payload_dts == AV_NOPTS_VALUE || dts - ts_st2->payload_dts > delay/2)) {
1371                 mpegts_write_pes(s, st2, ts_st2->payload, ts_st2->payload_size,
1372                                 ts_st2->payload_pts, ts_st2->payload_dts,
1373                                 ts_st2->payload_flags & AV_PKT_FLAG_KEY);
1374                 ts_st2->payload_size = 0;
1375             }
1376         }
1377     }
1378
1379     if (ts_st->payload_size && (ts_st->payload_size + size > ts->pes_payload_size ||
1380         (dts != AV_NOPTS_VALUE && ts_st->payload_dts != AV_NOPTS_VALUE &&
1381          av_compare_ts(dts - ts_st->payload_dts, st->time_base,
1382                        s->max_delay, AV_TIME_BASE_Q) >= 0))) {
1383         mpegts_write_pes(s, st, ts_st->payload, ts_st->payload_size,
1384                          ts_st->payload_pts, ts_st->payload_dts,
1385                          ts_st->payload_flags & AV_PKT_FLAG_KEY);
1386         ts_st->payload_size = 0;
1387     }
1388
1389     if (st->codec->codec_type != AVMEDIA_TYPE_AUDIO || size > ts->pes_payload_size) {
1390         av_assert0(!ts_st->payload_size);
1391         // for video and subtitle, write a single pes packet
1392         mpegts_write_pes(s, st, buf, size, pts, dts,
1393                          pkt->flags & AV_PKT_FLAG_KEY);
1394         av_free(data);
1395         return 0;
1396     }
1397
1398     if (!ts_st->payload_size) {
1399         ts_st->payload_pts   = pts;
1400         ts_st->payload_dts   = dts;
1401         ts_st->payload_flags = pkt->flags;
1402     }
1403
1404     memcpy(ts_st->payload + ts_st->payload_size, buf, size);
1405     ts_st->payload_size += size;
1406
1407     av_free(data);
1408
1409     return 0;
1410 }
1411
1412 static void mpegts_write_flush(AVFormatContext *s)
1413 {
1414     int i;
1415
1416     /* flush current packets */
1417     for (i = 0; i < s->nb_streams; i++) {
1418         AVStream *st = s->streams[i];
1419         MpegTSWriteStream *ts_st = st->priv_data;
1420         if (ts_st->payload_size > 0) {
1421             mpegts_write_pes(s, st, ts_st->payload, ts_st->payload_size,
1422                              ts_st->payload_pts, ts_st->payload_dts,
1423                              ts_st->payload_flags & AV_PKT_FLAG_KEY);
1424             ts_st->payload_size = 0;
1425         }
1426     }
1427 }
1428
1429 static int mpegts_write_packet(AVFormatContext *s, AVPacket *pkt)
1430 {
1431     if (!pkt) {
1432         mpegts_write_flush(s);
1433         return 1;
1434     } else {
1435         return mpegts_write_packet_internal(s, pkt);
1436     }
1437 }
1438
1439 static int mpegts_write_end(AVFormatContext *s)
1440 {
1441     MpegTSWrite *ts = s->priv_data;
1442     MpegTSService *service;
1443     int i;
1444
1445     if (s->pb)
1446         mpegts_write_flush(s);
1447
1448     for (i = 0; i < s->nb_streams; i++) {
1449         AVStream *st = s->streams[i];
1450         MpegTSWriteStream *ts_st = st->priv_data;
1451         av_freep(&ts_st->payload);
1452         if (ts_st->amux) {
1453             avformat_free_context(ts_st->amux);
1454             ts_st->amux = NULL;
1455         }
1456     }
1457
1458     for (i = 0; i < ts->nb_services; i++) {
1459         service = ts->services[i];
1460         av_freep(&service->provider_name);
1461         av_freep(&service->name);
1462         av_freep(&service);
1463     }
1464     av_freep(&ts->services);
1465
1466     return 0;
1467 }
1468
1469 static const AVOption options[] = {
1470     { "mpegts_transport_stream_id", "Set transport_stream_id field.",
1471       offsetof(MpegTSWrite, transport_stream_id), AV_OPT_TYPE_INT,
1472       { .i64 = 0x0001 }, 0x0001, 0xffff, AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM },
1473     { "mpegts_original_network_id", "Set original_network_id field.",
1474       offsetof(MpegTSWrite, original_network_id), AV_OPT_TYPE_INT,
1475       { .i64 = 0x0001 }, 0x0001, 0xffff, AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM },
1476     { "mpegts_service_id", "Set service_id field.",
1477       offsetof(MpegTSWrite, service_id), AV_OPT_TYPE_INT,
1478       { .i64 = 0x0001 }, 0x0001, 0xffff, AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM },
1479     { "mpegts_service_type", "Set service_type field.",
1480       offsetof(MpegTSWrite, service_type), AV_OPT_TYPE_INT,
1481       { .i64 = 0x01 }, 0x01, 0xff, AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM, "mpegts_service_type" },
1482     { "digital_tv", "Digital Television.",
1483       0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = MPEGTS_SERVICE_TYPE_DIGITAL_TV }, 0x01, 0xff,
1484       AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM, "mpegts_service_type" },
1485     { "digital_radio", "Digital Radio.",
1486       0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = MPEGTS_SERVICE_TYPE_DIGITAL_RADIO }, 0x01, 0xff,
1487       AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM, "mpegts_service_type" },
1488     { "teletext", "Teletext.",
1489       0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = MPEGTS_SERVICE_TYPE_TELETEXT }, 0x01, 0xff,
1490       AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM, "mpegts_service_type" },
1491     { "advanced_codec_digital_radio", "Advanced Codec Digital Radio.",
1492       0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = MPEGTS_SERVICE_TYPE_ADVANCED_CODEC_DIGITAL_RADIO }, 0x01, 0xff,
1493       AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM, "mpegts_service_type" },
1494     { "mpeg2_digital_hdtv", "MPEG2 Digital HDTV.",
1495       0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = MPEGTS_SERVICE_TYPE_MPEG2_DIGITAL_HDTV }, 0x01, 0xff,
1496       AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM, "mpegts_service_type" },
1497     { "advanced_codec_digital_sdtv", "Advanced Codec Digital SDTV.",
1498       0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = MPEGTS_SERVICE_TYPE_ADVANCED_CODEC_DIGITAL_SDTV }, 0x01, 0xff,
1499       AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM, "mpegts_service_type" },
1500     { "advanced_codec_digital_hdtv", "Advanced Codec Digital HDTV.",
1501       0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = MPEGTS_SERVICE_TYPE_ADVANCED_CODEC_DIGITAL_HDTV }, 0x01, 0xff,
1502       AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM, "mpegts_service_type" },
1503     { "mpegts_pmt_start_pid", "Set the first pid of the PMT.",
1504       offsetof(MpegTSWrite, pmt_start_pid), AV_OPT_TYPE_INT,
1505       { .i64 = 0x1000 }, 0x0010, 0x1f00, AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM },
1506     { "mpegts_start_pid", "Set the first pid.",
1507       offsetof(MpegTSWrite, start_pid), AV_OPT_TYPE_INT,
1508       { .i64 = 0x0100 }, 0x0020, 0x0f00, AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM },
1509     { "mpegts_m2ts_mode", "Enable m2ts mode.",
1510       offsetof(MpegTSWrite, m2ts_mode), AV_OPT_TYPE_INT,
1511       { .i64 = -1 }, -1, 1, AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM },
1512     { "muxrate", NULL,
1513       offsetof(MpegTSWrite, mux_rate), AV_OPT_TYPE_INT,
1514       { .i64 = 1 }, 0, INT_MAX, AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM },
1515     { "pes_payload_size", "Minimum PES packet payload in bytes",
1516       offsetof(MpegTSWrite, pes_payload_size), AV_OPT_TYPE_INT,
1517       { .i64 = DEFAULT_PES_PAYLOAD_SIZE }, 0, INT_MAX, AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM },
1518     { "mpegts_flags", "MPEG-TS muxing flags",
1519       offsetof(MpegTSWrite, flags), AV_OPT_TYPE_FLAGS, { .i64 = 0 }, 0, INT_MAX,
1520       AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM, "mpegts_flags" },
1521     { "resend_headers", "Reemit PAT/PMT before writing the next packet",
1522       0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = MPEGTS_FLAG_REEMIT_PAT_PMT }, 0, INT_MAX,
1523       AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM, "mpegts_flags" },
1524     { "latm", "Use LATM packetization for AAC",
1525       0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = MPEGTS_FLAG_AAC_LATM }, 0, INT_MAX,
1526       AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM, "mpegts_flags" },
1527     { "pat_pmt_at_frames", "Reemit PAT and PMT at each video frame",
1528       0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = MPEGTS_FLAG_PAT_PMT_AT_FRAMES}, 0, INT_MAX,
1529       AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM, "mpegts_flags" },
1530     // backward compatibility
1531     { "resend_headers", "Reemit PAT/PMT before writing the next packet",
1532       offsetof(MpegTSWrite, reemit_pat_pmt), AV_OPT_TYPE_INT,
1533       { .i64 = 0 }, 0, INT_MAX, AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM },
1534     { "mpegts_copyts", "don't offset dts/pts",
1535       offsetof(MpegTSWrite, copyts), AV_OPT_TYPE_INT,
1536       { .i64 = -1 }, -1, 1, AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM },
1537     { "tables_version", "set PAT, PMT and SDT version",
1538       offsetof(MpegTSWrite, tables_version), AV_OPT_TYPE_INT,
1539       { .i64 = 0 }, 0, 31, AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM },
1540     { "omit_video_pes_length", "Omit the PES packet length for video packets",
1541       offsetof(MpegTSWrite, omit_video_pes_length), AV_OPT_TYPE_INT,
1542       { .i64 = 1 }, 0, 1, AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM },
1543     { "pcr_period", "PCR retransmission time",
1544       offsetof(MpegTSWrite, pcr_period), AV_OPT_TYPE_INT,
1545       { .i64 = PCR_RETRANS_TIME }, 0, INT_MAX, AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM },
1546     { "pat_period", "PAT/PMT retransmission time limit in seconds",
1547       offsetof(MpegTSWrite, pat_period), AV_OPT_TYPE_FLOAT,
1548       { .dbl = INT_MAX }, 0, INT_MAX, AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM },
1549     { NULL },
1550 };
1551
1552 static const AVClass mpegts_muxer_class = {
1553     .class_name = "MPEGTS muxer",
1554     .item_name  = av_default_item_name,
1555     .option     = options,
1556     .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
1557 };
1558
1559 AVOutputFormat ff_mpegts_muxer = {
1560     .name           = "mpegts",
1561     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("MPEG-TS (MPEG-2 Transport Stream)"),
1562     .mime_type      = "video/MP2T",
1563     .extensions     = "ts,m2t,m2ts,mts",
1564     .priv_data_size = sizeof(MpegTSWrite),
1565     .audio_codec    = AV_CODEC_ID_MP2,
1566     .video_codec    = AV_CODEC_ID_MPEG2VIDEO,
1567     .write_header   = mpegts_write_header,
1568     .write_packet   = mpegts_write_packet,
1569     .write_trailer  = mpegts_write_end,
1570     .flags          = AVFMT_ALLOW_FLUSH | AVFMT_VARIABLE_FPS,
1571     .priv_class     = &mpegts_muxer_class,
1572 };