Start continuity counter at 0 for streams
[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 "mpegts.h"
27
28 /* write DVB SI sections */
29
30 /*********************************************/
31 /* mpegts section writer */
32
33 typedef struct MpegTSSection {
34     int pid;
35     int cc;
36     void (*write_packet)(struct MpegTSSection *s, const uint8_t *packet);
37     void *opaque;
38 } MpegTSSection;
39
40 typedef struct MpegTSService {
41     MpegTSSection pmt; /* MPEG2 pmt table context */
42     int sid;           /* service ID */
43     char *name;
44     char *provider_name;
45     int pcr_pid;
46     int pcr_packet_count;
47     int pcr_packet_period;
48 } MpegTSService;
49
50 typedef struct MpegTSWrite {
51     MpegTSSection pat; /* MPEG2 pat table */
52     MpegTSSection sdt; /* MPEG2 sdt table context */
53     MpegTSService **services;
54     int sdt_packet_count;
55     int sdt_packet_period;
56     int pat_packet_count;
57     int pat_packet_period;
58     int nb_services;
59     int onid;
60     int tsid;
61     uint64_t cur_pcr;
62     int mux_rate;
63 } MpegTSWrite;
64
65 /* NOTE: 4 bytes must be left at the end for the crc32 */
66 static void mpegts_write_section(MpegTSSection *s, uint8_t *buf, int len)
67 {
68     MpegTSWrite *ts = ((AVFormatContext*)s->opaque)->priv_data;
69     unsigned int crc;
70     unsigned char packet[TS_PACKET_SIZE];
71     const unsigned char *buf_ptr;
72     unsigned char *q;
73     int first, b, len1, left;
74
75     crc = bswap_32(av_crc(av_crc_get_table(AV_CRC_32_IEEE), -1, buf, len - 4));
76     buf[len - 4] = (crc >> 24) & 0xff;
77     buf[len - 3] = (crc >> 16) & 0xff;
78     buf[len - 2] = (crc >> 8) & 0xff;
79     buf[len - 1] = (crc) & 0xff;
80
81     /* send each packet */
82     buf_ptr = buf;
83     while (len > 0) {
84         first = (buf == buf_ptr);
85         q = packet;
86         *q++ = 0x47;
87         b = (s->pid >> 8);
88         if (first)
89             b |= 0x40;
90         *q++ = b;
91         *q++ = s->pid;
92         s->cc = (s->cc + 1) & 0xf;
93         *q++ = 0x10 | s->cc;
94         if (first)
95             *q++ = 0; /* 0 offset */
96         len1 = TS_PACKET_SIZE - (q - packet);
97         if (len1 > len)
98             len1 = len;
99         memcpy(q, buf_ptr, len1);
100         q += len1;
101         /* add known padding data */
102         left = TS_PACKET_SIZE - (q - packet);
103         if (left > 0)
104             memset(q, 0xff, left);
105
106         s->write_packet(s, packet);
107
108         buf_ptr += len1;
109         len -= len1;
110
111         ts->cur_pcr += TS_PACKET_SIZE*8*90000LL/ts->mux_rate;
112     }
113 }
114
115 static inline void put16(uint8_t **q_ptr, int val)
116 {
117     uint8_t *q;
118     q = *q_ptr;
119     *q++ = val >> 8;
120     *q++ = val;
121     *q_ptr = q;
122 }
123
124 static int mpegts_write_section1(MpegTSSection *s, int tid, int id,
125                           int version, int sec_num, int last_sec_num,
126                           uint8_t *buf, int len)
127 {
128     uint8_t section[1024], *q;
129     unsigned int tot_len;
130
131     tot_len = 3 + 5 + len + 4;
132     /* check if not too big */
133     if (tot_len > 1024)
134         return -1;
135
136     q = section;
137     *q++ = tid;
138     put16(&q, 0xb000 | (len + 5 + 4)); /* 5 byte header + 4 byte CRC */
139     put16(&q, id);
140     *q++ = 0xc1 | (version << 1); /* current_next_indicator = 1 */
141     *q++ = sec_num;
142     *q++ = last_sec_num;
143     memcpy(q, buf, len);
144
145     mpegts_write_section(s, section, tot_len);
146     return 0;
147 }
148
149 /*********************************************/
150 /* mpegts writer */
151
152 #define DEFAULT_PMT_START_PID   0x1000
153 #define DEFAULT_START_PID       0x0100
154 #define DEFAULT_PROVIDER_NAME   "FFmpeg"
155 #define DEFAULT_SERVICE_NAME    "Service01"
156
157 /* default network id, transport stream and service identifiers */
158 #define DEFAULT_ONID            0x0001
159 #define DEFAULT_TSID            0x0001
160 #define DEFAULT_SID             0x0001
161
162 /* a PES packet header is generated every DEFAULT_PES_HEADER_FREQ packets */
163 #define DEFAULT_PES_HEADER_FREQ 16
164 #define DEFAULT_PES_PAYLOAD_SIZE ((DEFAULT_PES_HEADER_FREQ - 1) * 184 + 170)
165
166 /* we retransmit the SI info at this rate */
167 #define SDT_RETRANS_TIME 500
168 #define PAT_RETRANS_TIME 100
169 #define PCR_RETRANS_TIME 20
170
171 typedef struct MpegTSWriteStream {
172     struct MpegTSService *service;
173     int pid; /* stream associated pid */
174     int cc;
175     int payload_index;
176     int first_pts_check; ///< first pts check needed
177     int64_t payload_pts;
178     int64_t payload_dts;
179     uint8_t payload[DEFAULT_PES_PAYLOAD_SIZE];
180 } MpegTSWriteStream;
181
182 static void mpegts_write_pat(AVFormatContext *s)
183 {
184     MpegTSWrite *ts = s->priv_data;
185     MpegTSService *service;
186     uint8_t data[1012], *q;
187     int i;
188
189     q = data;
190     for(i = 0; i < ts->nb_services; i++) {
191         service = ts->services[i];
192         put16(&q, service->sid);
193         put16(&q, 0xe000 | service->pmt.pid);
194     }
195     mpegts_write_section1(&ts->pat, PAT_TID, ts->tsid, 0, 0, 0,
196                           data, q - data);
197 }
198
199 static void mpegts_write_pmt(AVFormatContext *s, MpegTSService *service)
200 {
201     //    MpegTSWrite *ts = s->priv_data;
202     uint8_t data[1012], *q, *desc_length_ptr, *program_info_length_ptr;
203     int val, stream_type, i;
204
205     q = data;
206     put16(&q, 0xe000 | service->pcr_pid);
207
208     program_info_length_ptr = q;
209     q += 2; /* patched after */
210
211     /* put program info here */
212
213     val = 0xf000 | (q - program_info_length_ptr - 2);
214     program_info_length_ptr[0] = val >> 8;
215     program_info_length_ptr[1] = val;
216
217     for(i = 0; i < s->nb_streams; i++) {
218         AVStream *st = s->streams[i];
219         MpegTSWriteStream *ts_st = st->priv_data;
220         AVMetadataTag *lang = av_metadata_get(st->metadata, "language", NULL,0);
221         switch(st->codec->codec_id) {
222         case CODEC_ID_MPEG1VIDEO:
223         case CODEC_ID_MPEG2VIDEO:
224             stream_type = STREAM_TYPE_VIDEO_MPEG2;
225             break;
226         case CODEC_ID_MPEG4:
227             stream_type = STREAM_TYPE_VIDEO_MPEG4;
228             break;
229         case CODEC_ID_H264:
230             stream_type = STREAM_TYPE_VIDEO_H264;
231             break;
232         case CODEC_ID_DIRAC:
233             stream_type = STREAM_TYPE_VIDEO_DIRAC;
234             break;
235         case CODEC_ID_MP2:
236         case CODEC_ID_MP3:
237             stream_type = STREAM_TYPE_AUDIO_MPEG1;
238             break;
239         case CODEC_ID_AAC:
240             stream_type = STREAM_TYPE_AUDIO_AAC;
241             break;
242         case CODEC_ID_AC3:
243             stream_type = STREAM_TYPE_AUDIO_AC3;
244             break;
245         default:
246             stream_type = STREAM_TYPE_PRIVATE_DATA;
247             break;
248         }
249         *q++ = stream_type;
250         put16(&q, 0xe000 | ts_st->pid);
251         desc_length_ptr = q;
252         q += 2; /* patched after */
253
254         /* write optional descriptors here */
255         switch(st->codec->codec_type) {
256         case CODEC_TYPE_AUDIO:
257             if (lang && strlen(lang->value) == 3) {
258                 *q++ = 0x0a; /* ISO 639 language descriptor */
259                 *q++ = 4;
260                 *q++ = lang->value[0];
261                 *q++ = lang->value[1];
262                 *q++ = lang->value[2];
263                 *q++ = 0; /* undefined type */
264             }
265             break;
266         case CODEC_TYPE_SUBTITLE:
267             {
268                 const char *language;
269                 language = lang && strlen(lang->value)==3 ? lang->value : "eng";
270                 *q++ = 0x59;
271                 *q++ = 8;
272                 *q++ = language[0];
273                 *q++ = language[1];
274                 *q++ = language[2];
275                 *q++ = 0x10; /* normal subtitles (0x20 = if hearing pb) */
276                 put16(&q, 1); /* page id */
277                 put16(&q, 1); /* ancillary page id */
278             }
279             break;
280         case CODEC_TYPE_VIDEO:
281             if (stream_type == STREAM_TYPE_VIDEO_DIRAC) {
282                 *q++ = 0x05; /*MPEG-2 registration descriptor*/
283                 *q++ = 4;
284                 *q++ = 'd';
285                 *q++ = 'r';
286                 *q++ = 'a';
287                 *q++ = 'c';
288             }
289             break;
290         }
291
292         val = 0xf000 | (q - desc_length_ptr - 2);
293         desc_length_ptr[0] = val >> 8;
294         desc_length_ptr[1] = val;
295     }
296     mpegts_write_section1(&service->pmt, PMT_TID, service->sid, 0, 0, 0,
297                           data, q - data);
298 }
299
300 /* NOTE: str == NULL is accepted for an empty string */
301 static void putstr8(uint8_t **q_ptr, const char *str)
302 {
303     uint8_t *q;
304     int len;
305
306     q = *q_ptr;
307     if (!str)
308         len = 0;
309     else
310         len = strlen(str);
311     *q++ = len;
312     memcpy(q, str, len);
313     q += len;
314     *q_ptr = q;
315 }
316
317 static void mpegts_write_sdt(AVFormatContext *s)
318 {
319     MpegTSWrite *ts = s->priv_data;
320     MpegTSService *service;
321     uint8_t data[1012], *q, *desc_list_len_ptr, *desc_len_ptr;
322     int i, running_status, free_ca_mode, val;
323
324     q = data;
325     put16(&q, ts->onid);
326     *q++ = 0xff;
327     for(i = 0; i < ts->nb_services; i++) {
328         service = ts->services[i];
329         put16(&q, service->sid);
330         *q++ = 0xfc | 0x00; /* currently no EIT info */
331         desc_list_len_ptr = q;
332         q += 2;
333         running_status = 4; /* running */
334         free_ca_mode = 0;
335
336         /* write only one descriptor for the service name and provider */
337         *q++ = 0x48;
338         desc_len_ptr = q;
339         q++;
340         *q++ = 0x01; /* digital television service */
341         putstr8(&q, service->provider_name);
342         putstr8(&q, service->name);
343         desc_len_ptr[0] = q - desc_len_ptr - 1;
344
345         /* fill descriptor length */
346         val = (running_status << 13) | (free_ca_mode << 12) |
347             (q - desc_list_len_ptr - 2);
348         desc_list_len_ptr[0] = val >> 8;
349         desc_list_len_ptr[1] = val;
350     }
351     mpegts_write_section1(&ts->sdt, SDT_TID, ts->tsid, 0, 0, 0,
352                           data, q - data);
353 }
354
355 static MpegTSService *mpegts_add_service(MpegTSWrite *ts,
356                                          int sid,
357                                          const char *provider_name,
358                                          const char *name)
359 {
360     MpegTSService *service;
361
362     service = av_mallocz(sizeof(MpegTSService));
363     if (!service)
364         return NULL;
365     service->pmt.pid = DEFAULT_PMT_START_PID + ts->nb_services - 1;
366     service->sid = sid;
367     service->provider_name = av_strdup(provider_name);
368     service->name = av_strdup(name);
369     service->pcr_pid = 0x1fff;
370     dynarray_add(&ts->services, &ts->nb_services, service);
371     return service;
372 }
373
374 static void section_write_packet(MpegTSSection *s, const uint8_t *packet)
375 {
376     AVFormatContext *ctx = s->opaque;
377     put_buffer(ctx->pb, packet, TS_PACKET_SIZE);
378 }
379
380 static int mpegts_write_header(AVFormatContext *s)
381 {
382     MpegTSWrite *ts = s->priv_data;
383     MpegTSWriteStream *ts_st;
384     MpegTSService *service;
385     AVStream *st;
386     AVMetadataTag *title;
387     int i, total_bit_rate;
388     const char *service_name;
389     uint64_t sdt_size, pat_pmt_size, pos;
390
391     ts->tsid = DEFAULT_TSID;
392     ts->onid = DEFAULT_ONID;
393     /* allocate a single DVB service */
394     title = av_metadata_get(s->metadata, "title", NULL, 0);
395     service_name = title ? title->value : DEFAULT_SERVICE_NAME;
396     service = mpegts_add_service(ts, DEFAULT_SID,
397                                  DEFAULT_PROVIDER_NAME, service_name);
398     service->pmt.write_packet = section_write_packet;
399     service->pmt.opaque = s;
400
401     ts->pat.pid = PAT_PID;
402     ts->pat.cc = 15; // Initialize at 15 so that it wraps and be equal to 0 for the first packet we write
403     ts->pat.write_packet = section_write_packet;
404     ts->pat.opaque = s;
405
406     ts->sdt.pid = SDT_PID;
407     ts->sdt.cc = 15;
408     ts->sdt.write_packet = section_write_packet;
409     ts->sdt.opaque = s;
410
411     /* assign pids to each stream */
412     total_bit_rate = 0;
413     for(i = 0;i < s->nb_streams; i++) {
414         st = s->streams[i];
415         ts_st = av_mallocz(sizeof(MpegTSWriteStream));
416         if (!ts_st)
417             goto fail;
418         st->priv_data = ts_st;
419         ts_st->service = service;
420         ts_st->pid = DEFAULT_START_PID + i;
421         ts_st->payload_pts = AV_NOPTS_VALUE;
422         ts_st->payload_dts = AV_NOPTS_VALUE;
423         ts_st->first_pts_check = 1;
424         ts_st->cc = 15;
425         /* update PCR pid by using the first video stream */
426         if (st->codec->codec_type == CODEC_TYPE_VIDEO &&
427             service->pcr_pid == 0x1fff)
428             service->pcr_pid = ts_st->pid;
429         if (st->codec->rc_max_rate)
430             total_bit_rate += st->codec->rc_max_rate;
431         else {
432             if (!st->codec->bit_rate) {
433                 av_log(s, AV_LOG_WARNING,
434                        "stream %d, bit rate is not set, this will cause problems\n",
435                        st->index);
436             }
437             total_bit_rate += st->codec->bit_rate;
438         }
439         /* PES header size */
440         if (st->codec->codec_type == CODEC_TYPE_VIDEO ||
441             st->codec->codec_type == CODEC_TYPE_SUBTITLE) {
442             /* 1 PES per frame
443              * 19 bytes of PES header
444              * on average a half TS-packet (184/2) of padding-overhead every PES */
445             total_bit_rate += (19 + 184/2)*8 / av_q2d(st->codec->time_base);
446         } else {
447             /* 1 PES per DEFAULT_PES_PAYLOAD_SIZE bytes of audio data
448              * 14 bytes of PES header
449              * on average a half TS-packet (184/2) of padding-overhead every PES */
450             total_bit_rate += (14 + 184/2) *
451                 st->codec->bit_rate / DEFAULT_PES_PAYLOAD_SIZE;
452         }
453     }
454
455     /* if no video stream, use the first stream as PCR */
456     if (service->pcr_pid == 0x1fff && s->nb_streams > 0) {
457         ts_st = s->streams[0]->priv_data;
458         service->pcr_pid = ts_st->pid;
459     }
460
461     ts->mux_rate = 1; // avoid div by 0
462
463     /* write info at the start of the file, so that it will be fast to
464        find them */
465     pos = url_ftell(s->pb);
466     mpegts_write_sdt(s);
467     sdt_size = url_ftell(s->pb) - pos;
468     pos = url_ftell(s->pb);
469     mpegts_write_pat(s);
470     for(i = 0; i < ts->nb_services; i++) {
471         mpegts_write_pmt(s, ts->services[i]);
472     }
473     pat_pmt_size = url_ftell(s->pb) - pos;
474
475     if (total_bit_rate <= 8 * 1024)
476         total_bit_rate = 8 * 1024;
477
478     total_bit_rate +=
479         total_bit_rate * 4 / (TS_PACKET_SIZE-4)        + /* TS header size */
480         1000 * 8 * sdt_size     / SDT_RETRANS_TIME     + /* SDT size */
481         1000 * 8 * pat_pmt_size / PAT_RETRANS_TIME     + /* PAT+PMT size */
482         1000 * 8 * 8            / PCR_RETRANS_TIME;      /* PCR size */
483
484     if (s->mux_rate)
485         ts->mux_rate = s->mux_rate;
486     else
487         ts->mux_rate = total_bit_rate;
488
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     // output a PCR as soon as possible
497     service->pcr_packet_count = service->pcr_packet_period;
498
499     av_log(s, AV_LOG_DEBUG,
500            "calculated bitrate %d bps, muxrate %d bps, "
501            "sdt every %d, pat/pmt every %d pkts\n",
502            total_bit_rate, ts->mux_rate, ts->sdt_packet_period,
503            ts->pat_packet_period);
504
505     // adjust pcr
506     ts->cur_pcr /= ts->mux_rate;
507
508     put_flush_packet(s->pb);
509
510     return 0;
511
512  fail:
513     for(i = 0;i < s->nb_streams; i++) {
514         st = s->streams[i];
515         av_free(st->priv_data);
516     }
517     return -1;
518 }
519
520 /* send SDT, PAT and PMT tables regulary */
521 static void retransmit_si_info(AVFormatContext *s)
522 {
523     MpegTSWrite *ts = s->priv_data;
524     int i;
525
526     if (++ts->sdt_packet_count == ts->sdt_packet_period) {
527         ts->sdt_packet_count = 0;
528         mpegts_write_sdt(s);
529     }
530     if (++ts->pat_packet_count == ts->pat_packet_period) {
531         ts->pat_packet_count = 0;
532         mpegts_write_pat(s);
533         for(i = 0; i < ts->nb_services; i++) {
534             mpegts_write_pmt(s, ts->services[i]);
535         }
536     }
537 }
538
539 /* Write a single null transport stream packet */
540 static void mpegts_insert_null_packet(AVFormatContext *s)
541 {
542     MpegTSWrite *ts = s->priv_data;
543     uint8_t *q;
544     uint8_t buf[TS_PACKET_SIZE];
545
546     q = buf;
547     *q++ = 0x47;
548     *q++ = 0x00 | 0x1f;
549     *q++ = 0xff;
550     *q++ = 0x10;
551     memset(q, 0x0FF, TS_PACKET_SIZE - (q - buf));
552     put_buffer(s->pb, buf, TS_PACKET_SIZE);
553     ts->cur_pcr += TS_PACKET_SIZE*8*90000LL/ts->mux_rate;
554 }
555
556 /* Write a single transport stream packet with a PCR and no payload */
557 static void mpegts_insert_pcr_only(AVFormatContext *s, AVStream *st)
558 {
559     MpegTSWrite *ts = s->priv_data;
560     MpegTSWriteStream *ts_st = st->priv_data;
561     uint8_t *q;
562     uint64_t pcr = ts->cur_pcr;
563     uint8_t buf[TS_PACKET_SIZE];
564
565     q = buf;
566     *q++ = 0x47;
567     *q++ = ts_st->pid >> 8;
568     *q++ = ts_st->pid;
569     *q++ = 0x20 | ts_st->cc;   /* Adaptation only */
570     /* Continuity Count field does not increment (see 13818-1 section 2.4.3.3) */
571     *q++ = TS_PACKET_SIZE - 5; /* Adaptation Field Length */
572     *q++ = 0x10;               /* Adaptation flags: PCR present */
573
574     /* PCR coded into 6 bytes */
575     *q++ = pcr >> 25;
576     *q++ = pcr >> 17;
577     *q++ = pcr >> 9;
578     *q++ = pcr >> 1;
579     *q++ = (pcr & 1) << 7;
580     *q++ = 0;
581
582     /* stuffing bytes */
583     memset(q, 0xFF, TS_PACKET_SIZE - (q - buf));
584     put_buffer(s->pb, buf, TS_PACKET_SIZE);
585     ts->cur_pcr += TS_PACKET_SIZE*8*90000LL/ts->mux_rate;
586 }
587
588 static void write_pts(uint8_t *q, int fourbits, int64_t pts)
589 {
590     int val;
591
592     val = fourbits << 4 | (((pts >> 30) & 0x07) << 1) | 1;
593     *q++ = val;
594     val = (((pts >> 15) & 0x7fff) << 1) | 1;
595     *q++ = val >> 8;
596     *q++ = val;
597     val = (((pts) & 0x7fff) << 1) | 1;
598     *q++ = val >> 8;
599     *q++ = val;
600 }
601
602 /* Add a pes header to the front of payload, and segment into an integer number of
603  * ts packets. The final ts packet is padded using an over-sized adaptation header
604  * to exactly fill the last ts packet.
605  * NOTE: 'payload' contains a complete PES payload.
606  */
607 static void mpegts_write_pes(AVFormatContext *s, AVStream *st,
608                              const uint8_t *payload, int payload_size,
609                              int64_t pts, int64_t dts)
610 {
611     MpegTSWriteStream *ts_st = st->priv_data;
612     MpegTSWrite *ts = s->priv_data;
613     uint8_t buf[TS_PACKET_SIZE];
614     uint8_t *q;
615     int val, is_start, len, header_len, write_pcr, private_code, flags;
616     int afc_len, stuffing_len;
617     int64_t pcr = -1; /* avoid warning */
618     int64_t delay = av_rescale(s->max_delay, 90000, AV_TIME_BASE);
619
620     is_start = 1;
621     while (payload_size > 0) {
622         retransmit_si_info(s);
623
624         write_pcr = 0;
625         if (ts_st->pid == ts_st->service->pcr_pid) {
626             ts_st->service->pcr_packet_count++;
627             if (ts_st->service->pcr_packet_count >=
628                 ts_st->service->pcr_packet_period) {
629                 ts_st->service->pcr_packet_count = 0;
630                 write_pcr = 1;
631             }
632         }
633
634         if (dts != AV_NOPTS_VALUE && (dts - (int64_t)ts->cur_pcr) > delay) {
635             /* pcr insert gets priority over null packet insert */
636             if (write_pcr)
637                 mpegts_insert_pcr_only(s, st);
638             else
639                 mpegts_insert_null_packet(s);
640             continue; /* recalculate write_pcr and possibly retransmit si_info */
641         }
642
643         /* prepare packet header */
644         q = buf;
645         *q++ = 0x47;
646         val = (ts_st->pid >> 8);
647         if (is_start)
648             val |= 0x40;
649         *q++ = val;
650         *q++ = ts_st->pid;
651         ts_st->cc = (ts_st->cc + 1) & 0xf;
652         *q++ = 0x10 | ts_st->cc | (write_pcr ? 0x20 : 0);
653         if (write_pcr) {
654             // add 11, pcr references the last byte of program clock reference base
655             pcr = ts->cur_pcr + (4+7)*8*90000LL / ts->mux_rate;
656             if (dts != AV_NOPTS_VALUE && dts < pcr)
657                 av_log(s, AV_LOG_WARNING, "dts < pcr, TS is invalid\n");
658             *q++ = 7; /* AFC length */
659             *q++ = 0x10; /* flags: PCR present */
660             *q++ = pcr >> 25;
661             *q++ = pcr >> 17;
662             *q++ = pcr >> 9;
663             *q++ = pcr >> 1;
664             *q++ = (pcr & 1) << 7;
665             *q++ = 0;
666         }
667         if (is_start) {
668             int pes_extension = 0;
669             /* write PES header */
670             *q++ = 0x00;
671             *q++ = 0x00;
672             *q++ = 0x01;
673             private_code = 0;
674             if (st->codec->codec_type == CODEC_TYPE_VIDEO) {
675                 if (st->codec->codec_id == CODEC_ID_DIRAC) {
676                     *q++ = 0xfd;
677                 } else
678                     *q++ = 0xe0;
679             } else if (st->codec->codec_type == CODEC_TYPE_AUDIO &&
680                        (st->codec->codec_id == CODEC_ID_MP2 ||
681                         st->codec->codec_id == CODEC_ID_MP3)) {
682                 *q++ = 0xc0;
683             } else {
684                 *q++ = 0xbd;
685                 if (st->codec->codec_type == CODEC_TYPE_SUBTITLE) {
686                     private_code = 0x20;
687                 }
688             }
689             header_len = 0;
690             flags = 0;
691             if (pts != AV_NOPTS_VALUE) {
692                 header_len += 5;
693                 flags |= 0x80;
694             }
695             if (dts != AV_NOPTS_VALUE && pts != AV_NOPTS_VALUE && dts != pts) {
696                 header_len += 5;
697                 flags |= 0x40;
698             }
699             if (st->codec->codec_type == CODEC_TYPE_VIDEO &&
700                 st->codec->codec_id == CODEC_ID_DIRAC) {
701                 /* set PES_extension_flag */
702                 pes_extension = 1;
703                 flags |= 0x01;
704
705                 /*
706                 * One byte for PES2 extension flag +
707                 * one byte for extension length +
708                 * one byte for extension id
709                 */
710                 header_len += 3;
711             }
712             len = payload_size + header_len + 3;
713             if (private_code != 0)
714                 len++;
715             if (len > 0xffff)
716                 len = 0;
717             *q++ = len >> 8;
718             *q++ = len;
719             val = 0x80;
720             /* data alignment indicator is required for subtitle data */
721             if (st->codec->codec_type == CODEC_TYPE_SUBTITLE)
722                 val |= 0x04;
723             *q++ = val;
724             *q++ = flags;
725             *q++ = header_len;
726             if (pts != AV_NOPTS_VALUE) {
727                 write_pts(q, flags >> 6, pts);
728                 q += 5;
729             }
730             if (dts != AV_NOPTS_VALUE && pts != AV_NOPTS_VALUE && dts != pts) {
731                 write_pts(q, 1, dts);
732                 q += 5;
733             }
734             if (pes_extension && st->codec->codec_id == CODEC_ID_DIRAC) {
735                 flags = 0x01;  /* set PES_extension_flag_2 */
736                 *q++ = flags;
737                 *q++ = 0x80 | 0x01;  /* marker bit + extension length */
738                 /*
739                 * Set the stream id extension flag bit to 0 and
740                 * write the extended stream id
741                 */
742                 *q++ = 0x00 | 0x60;
743             }
744             if (private_code != 0)
745                 *q++ = private_code;
746             is_start = 0;
747         }
748         /* header size */
749         header_len = q - buf;
750         /* data len */
751         len = TS_PACKET_SIZE - header_len;
752         if (len > payload_size)
753             len = payload_size;
754         stuffing_len = TS_PACKET_SIZE - header_len - len;
755         if (stuffing_len > 0) {
756             /* add stuffing with AFC */
757             if (buf[3] & 0x20) {
758                 /* stuffing already present: increase its size */
759                 afc_len = buf[4] + 1;
760                 memmove(buf + 4 + afc_len + stuffing_len,
761                         buf + 4 + afc_len,
762                         header_len - (4 + afc_len));
763                 buf[4] += stuffing_len;
764                 memset(buf + 4 + afc_len, 0xff, stuffing_len);
765             } else {
766                 /* add stuffing */
767                 memmove(buf + 4 + stuffing_len, buf + 4, header_len - 4);
768                 buf[3] |= 0x20;
769                 buf[4] = stuffing_len - 1;
770                 if (stuffing_len >= 2) {
771                     buf[5] = 0x00;
772                     memset(buf + 6, 0xff, stuffing_len - 2);
773                 }
774             }
775         }
776         memcpy(buf + TS_PACKET_SIZE - len, payload, len);
777         payload += len;
778         payload_size -= len;
779         put_buffer(s->pb, buf, TS_PACKET_SIZE);
780         ts->cur_pcr += TS_PACKET_SIZE*8*90000LL/ts->mux_rate;
781     }
782     put_flush_packet(s->pb);
783 }
784
785 static int mpegts_write_packet(AVFormatContext *s, AVPacket *pkt)
786 {
787     AVStream *st = s->streams[pkt->stream_index];
788     int size = pkt->size;
789     uint8_t *buf= pkt->data;
790     uint8_t *data= NULL;
791     MpegTSWriteStream *ts_st = st->priv_data;
792     const uint64_t delay = av_rescale(s->max_delay, 90000, AV_TIME_BASE);
793     int64_t dts = AV_NOPTS_VALUE, pts = AV_NOPTS_VALUE;
794
795     if (pkt->pts != AV_NOPTS_VALUE)
796         pts = pkt->pts + delay;
797     if (pkt->dts != AV_NOPTS_VALUE)
798         dts = pkt->dts + delay;
799
800     if (ts_st->first_pts_check && pts == AV_NOPTS_VALUE) {
801         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "first pts value must set\n");
802         return -1;
803     }
804     ts_st->first_pts_check = 0;
805
806     if (st->codec->codec_id == CODEC_ID_H264) {
807         if (pkt->size < 5 || AV_RB32(pkt->data) != 0x0000001) {
808             av_log(s, AV_LOG_ERROR, "h264 bitstream malformated\n");
809             return -1;
810         }
811         if (pkt->data[4] != 0x09) { // AUD NAL
812             data = av_malloc(pkt->size+6);
813             if (!data)
814                 return -1;
815             memcpy(data+6, pkt->data, pkt->size);
816             AV_WB32(data, 0x00000001);
817             data[4] = 0x09;
818             data[5] = 0xe0; // any slice type
819             buf  = data;
820             size = pkt->size+6;
821         }
822     }
823
824     if (st->codec->codec_type != CODEC_TYPE_AUDIO) {
825         // for video and subtitle, write a single pes packet
826         mpegts_write_pes(s, st, buf, size, pts, dts);
827         av_free(data);
828         return 0;
829     }
830
831     if (ts_st->payload_index + size > DEFAULT_PES_PAYLOAD_SIZE) {
832         mpegts_write_pes(s, st, ts_st->payload, ts_st->payload_index,
833                          ts_st->payload_pts, ts_st->payload_dts);
834         ts_st->payload_index = 0;
835     }
836
837     if (!ts_st->payload_index) {
838         ts_st->payload_pts = pts;
839         ts_st->payload_dts = dts;
840     }
841
842     memcpy(ts_st->payload + ts_st->payload_index, buf, size);
843     ts_st->payload_index += size;
844
845     return 0;
846 }
847
848 static int mpegts_write_end(AVFormatContext *s)
849 {
850     MpegTSWrite *ts = s->priv_data;
851     MpegTSWriteStream *ts_st;
852     MpegTSService *service;
853     AVStream *st;
854     int i;
855
856     /* flush current packets */
857     for(i = 0; i < s->nb_streams; i++) {
858         st = s->streams[i];
859         ts_st = st->priv_data;
860         if (ts_st->payload_index > 0) {
861             mpegts_write_pes(s, st, ts_st->payload, ts_st->payload_index,
862                              ts_st->payload_pts, ts_st->payload_dts);
863         }
864     }
865     put_flush_packet(s->pb);
866
867     for(i = 0; i < ts->nb_services; i++) {
868         service = ts->services[i];
869         av_freep(&service->provider_name);
870         av_freep(&service->name);
871         av_free(service);
872     }
873     av_free(ts->services);
874
875     return 0;
876 }
877
878 AVOutputFormat mpegts_muxer = {
879     "mpegts",
880     NULL_IF_CONFIG_SMALL("MPEG-2 transport stream format"),
881     "video/x-mpegts",
882     "ts,m2t",
883     sizeof(MpegTSWrite),
884     CODEC_ID_MP2,
885     CODEC_ID_MPEG2VIDEO,
886     mpegts_write_header,
887     mpegts_write_packet,
888     mpegts_write_end,
889 };