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