rtsp: Allow specifying the UDP port range via AVOptions
[ffmpeg.git] / libavformat / mpegtsenc.c
index 3461a33..90f2232 100644 (file)
@@ -2,25 +2,27 @@
  * MPEG2 transport stream (aka DVB) muxer
  * Copyright (c) 2003 Fabrice Bellard
  *
- * This file is part of FFmpeg.
+ * This file is part of Libav.
  *
- * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
+ * Libav is free software; you can redistribute it and/or
  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
  * License as published by the Free Software Foundation; either
  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  *
- * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
+ * Libav is distributed in the hope that it will be useful,
  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  * Lesser General Public License for more details.
  *
  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
- * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
+ * License along with Libav; if not, write to the Free Software
  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  */
 
 #include "libavutil/bswap.h"
 #include "libavutil/crc.h"
+#include "libavutil/dict.h"
+#include "libavutil/mathematics.h"
 #include "libavutil/opt.h"
 #include "libavcodec/mpegvideo.h"
 #include "avformat.h"
@@ -53,6 +55,7 @@ typedef struct MpegTSService {
 } MpegTSService;
 
 typedef struct MpegTSWrite {
+    const AVClass *av_class;
     MpegTSSection pat; /* MPEG2 pat table */
     MpegTSSection sdt; /* MPEG2 sdt table context */
     MpegTSService **services;
@@ -65,6 +68,7 @@ typedef struct MpegTSWrite {
     int tsid;
     int64_t first_pcr;
     int mux_rate; ///< set to 1 when VBR
+    int pes_payload_size;
 
     int transport_stream_id;
     int original_network_id;
@@ -74,25 +78,32 @@ typedef struct MpegTSWrite {
     int start_pid;
 } MpegTSWrite;
 
+/* a PES packet header is generated every DEFAULT_PES_HEADER_FREQ packets */
+#define DEFAULT_PES_HEADER_FREQ 16
+#define DEFAULT_PES_PAYLOAD_SIZE ((DEFAULT_PES_HEADER_FREQ - 1) * 184 + 170)
+
 static const AVOption options[] = {
     { "mpegts_transport_stream_id", "Set transport_stream_id field.",
-      offsetof(MpegTSWrite, transport_stream_id), FF_OPT_TYPE_INT, 0x0001, 0x0001, 0xffff, AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM},
+      offsetof(MpegTSWrite, transport_stream_id), AV_OPT_TYPE_INT, {.dbl = 0x0001 }, 0x0001, 0xffff, AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM},
     { "mpegts_original_network_id", "Set original_network_id field.",
-      offsetof(MpegTSWrite, original_network_id), FF_OPT_TYPE_INT, 0x0001, 0x0001, 0xffff, AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM},
+      offsetof(MpegTSWrite, original_network_id), AV_OPT_TYPE_INT, {.dbl = 0x0001 }, 0x0001, 0xffff, AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM},
     { "mpegts_service_id", "Set service_id field.",
-      offsetof(MpegTSWrite, service_id), FF_OPT_TYPE_INT, 0x0001, 0x0001, 0xffff, AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM},
+      offsetof(MpegTSWrite, service_id), AV_OPT_TYPE_INT, {.dbl = 0x0001 }, 0x0001, 0xffff, AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM},
     { "mpegts_pmt_start_pid", "Set the first pid of the PMT.",
-      offsetof(MpegTSWrite, pmt_start_pid), FF_OPT_TYPE_INT, 0x1000, 0x1000, 0x1f00, AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM},
+      offsetof(MpegTSWrite, pmt_start_pid), AV_OPT_TYPE_INT, {.dbl = 0x1000 }, 0x1000, 0x1f00, AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM},
     { "mpegts_start_pid", "Set the first pid.",
-      offsetof(MpegTSWrite, start_pid), FF_OPT_TYPE_INT, 0x0100, 0x0100, 0x0f00, AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM},
+      offsetof(MpegTSWrite, start_pid), AV_OPT_TYPE_INT, {.dbl = 0x0100 }, 0x0100, 0x0f00, AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM},
+    { "muxrate", NULL, offsetof(MpegTSWrite, mux_rate), AV_OPT_TYPE_INT, {1}, 0, INT_MAX, AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM},
+    { "pes_payload_size", "Minimum PES packet payload in bytes",
+      offsetof(MpegTSWrite, pes_payload_size), AV_OPT_TYPE_INT, {DEFAULT_PES_PAYLOAD_SIZE}, 0, INT_MAX, AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM},
     { NULL },
 };
 
 static const AVClass mpegts_muxer_class = {
-    "MPEGTS muxer",
-    av_default_item_name,
-    options,
-    LIBAVUTIL_VERSION_INT,
+    .class_name     = "MPEGTS muxer",
+    .item_name      = av_default_item_name,
+    .option         = options,
+    .version        = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
 };
 
 /* NOTE: 4 bytes must be left at the end for the crc32 */
@@ -181,13 +192,9 @@ static int mpegts_write_section1(MpegTSSection *s, int tid, int id,
 /*********************************************/
 /* mpegts writer */
 
-#define DEFAULT_PROVIDER_NAME   "FFmpeg"
+#define DEFAULT_PROVIDER_NAME   "Libav"
 #define DEFAULT_SERVICE_NAME    "Service01"
 
-/* a PES packet header is generated every DEFAULT_PES_HEADER_FREQ packets */
-#define DEFAULT_PES_HEADER_FREQ 16
-#define DEFAULT_PES_PAYLOAD_SIZE ((DEFAULT_PES_HEADER_FREQ - 1) * 184 + 170)
-
 /* we retransmit the SI info at this rate */
 #define SDT_RETRANS_TIME 500
 #define PAT_RETRANS_TIME 100
@@ -197,11 +204,12 @@ typedef struct MpegTSWriteStream {
     struct MpegTSService *service;
     int pid; /* stream associated pid */
     int cc;
-    int payload_index;
+    int payload_size;
     int first_pts_check; ///< first pts check needed
     int64_t payload_pts;
     int64_t payload_dts;
-    uint8_t payload[DEFAULT_PES_PAYLOAD_SIZE];
+    int payload_flags;
+    uint8_t *payload;
     ADTSContext *adts;
 } MpegTSWriteStream;
 
@@ -243,7 +251,7 @@ static void mpegts_write_pmt(AVFormatContext *s, MpegTSService *service)
     for(i = 0; i < s->nb_streams; i++) {
         AVStream *st = s->streams[i];
         MpegTSWriteStream *ts_st = st->priv_data;
-        AVMetadataTag *lang = av_metadata_get(st->metadata, "language", NULL,0);
+        AVDictionaryEntry *lang = av_dict_get(st->metadata, "language", NULL,0);
         switch(st->codec->codec_id) {
         case CODEC_ID_MPEG1VIDEO:
         case CODEC_ID_MPEG2VIDEO:
@@ -421,7 +429,7 @@ static MpegTSService *mpegts_add_service(MpegTSWrite *ts,
     service = av_mallocz(sizeof(MpegTSService));
     if (!service)
         return NULL;
-    service->pmt.pid = ts->pmt_start_pid + ts->nb_services - 1;
+    service->pmt.pid = ts->pmt_start_pid + ts->nb_services;
     service->sid = sid;
     service->provider_name = av_strdup(provider_name);
     service->name = av_strdup(name);
@@ -442,20 +450,23 @@ static int mpegts_write_header(AVFormatContext *s)
     MpegTSWriteStream *ts_st;
     MpegTSService *service;
     AVStream *st, *pcr_st = NULL;
-    AVMetadataTag *title, *provider;
+    AVDictionaryEntry *title, *provider;
     int i, j;
     const char *service_name;
     const char *provider_name;
     int *pids;
 
+    // round up to a whole number of TS packets
+    ts->pes_payload_size = (ts->pes_payload_size + 14 + 183) / 184 * 184 - 14;
+
     ts->tsid = ts->transport_stream_id;
     ts->onid = ts->original_network_id;
     /* allocate a single DVB service */
-    title = av_metadata_get(s->metadata, "service_name", NULL, 0);
+    title = av_dict_get(s->metadata, "service_name", NULL, 0);
     if (!title)
-        title = av_metadata_get(s->metadata, "title", NULL, 0);
+        title = av_dict_get(s->metadata, "title", NULL, 0);
     service_name = title ? title->value : DEFAULT_SERVICE_NAME;
-    provider = av_metadata_get(s->metadata, "service_provider", NULL, 0);
+    provider = av_dict_get(s->metadata, "service_provider", NULL, 0);
     provider_name = provider ? provider->value : DEFAULT_PROVIDER_NAME;
     service = mpegts_add_service(ts, ts->service_id, provider_name, service_name);
     service->pmt.write_packet = section_write_packet;
@@ -479,10 +490,14 @@ static int mpegts_write_header(AVFormatContext *s)
     /* assign pids to each stream */
     for(i = 0;i < s->nb_streams; i++) {
         st = s->streams[i];
+        avpriv_set_pts_info(st, 33, 1, 90000);
         ts_st = av_mallocz(sizeof(MpegTSWriteStream));
         if (!ts_st)
             goto fail;
         st->priv_data = ts_st;
+        ts_st->payload = av_mallocz(ts->pes_payload_size);
+        if (!ts_st->payload)
+            goto fail;
         ts_st->service = service;
         /* MPEG pid values < 16 are reserved. Applications which set st->id in
          * this range are assigned a calculated pid. */
@@ -518,10 +533,10 @@ static int mpegts_write_header(AVFormatContext *s)
             st->codec->extradata_size > 0) {
             ts_st->adts = av_mallocz(sizeof(*ts_st->adts));
             if (!ts_st->adts)
-                return AVERROR(ENOMEM);
+                goto fail;
             if (ff_adts_decode_extradata(s, ts_st->adts, st->codec->extradata,
                                          st->codec->extradata_size) < 0)
-                return -1;
+                goto fail;
         }
     }
 
@@ -534,7 +549,10 @@ static int mpegts_write_header(AVFormatContext *s)
         service->pcr_pid = ts_st->pid;
     }
 
-    ts->mux_rate = s->mux_rate ? s->mux_rate : 1;
+#if FF_API_MUXRATE
+    if (s->mux_rate)
+        ts->mux_rate = s->mux_rate;
+#endif
 
     if (ts->mux_rate > 1) {
         service->pcr_packet_period = (ts->mux_rate * PCR_RETRANS_TIME) /
@@ -586,8 +604,14 @@ static int mpegts_write_header(AVFormatContext *s)
  fail:
     av_free(pids);
     for(i = 0;i < s->nb_streams; i++) {
+        MpegTSWriteStream *ts_st;
         st = s->streams[i];
-        av_free(st->priv_data);
+        ts_st = st->priv_data;
+        if (ts_st) {
+            av_freep(&ts_st->payload);
+            av_freep(&ts_st->adts);
+        }
+        av_freep(&st->priv_data);
     }
     return -1;
 }
@@ -617,7 +641,7 @@ static int64_t get_pcr(const MpegTSWrite *ts, AVIOContext *pb)
            ts->first_pcr;
 }
 
-static uint8_t* write_pcr_bits(uint8_t *buf, int64_t pcr)
+static int write_pcr_bits(uint8_t *buf, int64_t pcr)
 {
     int64_t pcr_low = pcr % 300, pcr_high = pcr / 300;
 
@@ -628,7 +652,7 @@ static uint8_t* write_pcr_bits(uint8_t *buf, int64_t pcr)
     *buf++ = pcr_high << 7 | pcr_low >> 8 | 0x7e;
     *buf++ = pcr_low;
 
-    return buf;
+    return 6;
 }
 
 /* Write a single null transport stream packet */
@@ -664,7 +688,7 @@ static void mpegts_insert_pcr_only(AVFormatContext *s, AVStream *st)
     *q++ = 0x10;               /* Adaptation flags: PCR present */
 
     /* PCR coded into 6 bytes */
-    q = write_pcr_bits(q, get_pcr(ts, s->pb));
+    q += write_pcr_bits(q, get_pcr(ts, s->pb));
 
     /* stuffing bytes */
     memset(q, 0xFF, TS_PACKET_SIZE - (q - buf));
@@ -685,6 +709,39 @@ static void write_pts(uint8_t *q, int fourbits, int64_t pts)
     *q++ = val;
 }
 
+/* Set an adaptation field flag in an MPEG-TS packet*/
+static void set_af_flag(uint8_t *pkt, int flag)
+{
+    // expect at least one flag to set
+    assert(flag);
+
+    if ((pkt[3] & 0x20) == 0) {
+        // no AF yet, set adaptation field flag
+        pkt[3] |= 0x20;
+        // 1 byte length, no flags
+        pkt[4] = 1;
+        pkt[5] = 0;
+    }
+    pkt[5] |= flag;
+}
+
+/* Extend the adaptation field by size bytes */
+static void extend_af(uint8_t *pkt, int size)
+{
+    // expect already existing adaptation field
+    assert(pkt[3] & 0x20);
+    pkt[4] += size;
+}
+
+/* Get a pointer to MPEG-TS payload (right after TS packet header) */
+static uint8_t *get_ts_payload_start(uint8_t *pkt)
+{
+    if (pkt[3] & 0x20)
+        return pkt + 5 + pkt[4];
+    else
+        return pkt + 4;
+}
+
 /* Add a pes header to the front of payload, and segment into an integer number of
  * ts packets. The final ts packet is padded using an over-sized adaptation header
  * to exactly fill the last ts packet.
@@ -692,7 +749,7 @@ static void write_pts(uint8_t *q, int fourbits, int64_t pts)
  */
 static void mpegts_write_pes(AVFormatContext *s, AVStream *st,
                              const uint8_t *payload, int payload_size,
-                             int64_t pts, int64_t dts)
+                             int64_t pts, int64_t dts, int key)
 {
     MpegTSWriteStream *ts_st = st->priv_data;
     MpegTSWrite *ts = s->priv_data;
@@ -737,8 +794,17 @@ static void mpegts_write_pes(AVFormatContext *s, AVStream *st,
         *q++ = val;
         *q++ = ts_st->pid;
         ts_st->cc = (ts_st->cc + 1) & 0xf;
-        *q++ = 0x10 | ts_st->cc | (write_pcr ? 0x20 : 0);
+        *q++ = 0x10 | ts_st->cc; // payload indicator + CC
+        if (key && is_start && pts != AV_NOPTS_VALUE) {
+            // set Random Access for key frames
+            if (ts_st->pid == ts_st->service->pcr_pid)
+                write_pcr = 1;
+            set_af_flag(buf, 0x40);
+            q = get_ts_payload_start(buf);
+        }
         if (write_pcr) {
+            set_af_flag(buf, 0x10);
+            q = get_ts_payload_start(buf);
             // add 11, pcr references the last byte of program clock reference base
             if (ts->mux_rate > 1)
                 pcr = get_pcr(ts, s->pb);
@@ -746,9 +812,8 @@ static void mpegts_write_pes(AVFormatContext *s, AVStream *st,
                 pcr = (dts - delay)*300;
             if (dts != AV_NOPTS_VALUE && dts < pcr / 300)
                 av_log(s, AV_LOG_WARNING, "dts < pcr, TS is invalid\n");
-            *q++ = 7; /* AFC length */
-            *q++ = 0x10; /* flags: PCR present */
-            q = write_pcr_bits(q, pcr);
+            extend_af(buf, write_pcr_bits(q, pcr));
+            q = get_ts_payload_start(buf);
         }
         if (is_start) {
             int pes_extension = 0;
@@ -874,6 +939,7 @@ static int mpegts_write_packet(AVFormatContext *s, AVPacket *pkt)
     int size = pkt->size;
     uint8_t *buf= pkt->data;
     uint8_t *data= NULL;
+    MpegTSWrite *ts = s->priv_data;
     MpegTSWriteStream *ts_st = st->priv_data;
     const uint64_t delay = av_rescale(s->max_delay, 90000, AV_TIME_BASE)*2;
     int64_t dts = AV_NOPTS_VALUE, pts = AV_NOPTS_VALUE;
@@ -894,13 +960,13 @@ static int mpegts_write_packet(AVFormatContext *s, AVPacket *pkt)
         uint32_t state = -1;
 
         if (pkt->size < 5 || AV_RB32(pkt->data) != 0x0000001) {
-            av_log(s, AV_LOG_ERROR, "h264 bitstream malformated, "
+            av_log(s, AV_LOG_ERROR, "H.264 bitstream malformed, "
                    "no startcode found, use -vbsf h264_mp4toannexb\n");
             return -1;
         }
 
         do {
-            p = ff_find_start_code(p, buf_end, &state);
+            p = avpriv_mpv_find_start_code(p, buf_end, &state);
             //av_log(s, AV_LOG_INFO, "nal %d\n", state & 0x1f);
         } while (p < buf_end && (state & 0x1f) != 9 &&
                  (state & 0x1f) != 5 && (state & 0x1f) != 1);
@@ -921,7 +987,7 @@ static int mpegts_write_packet(AVFormatContext *s, AVPacket *pkt)
             return -1;
         if ((AV_RB16(pkt->data) & 0xfff0) != 0xfff0) {
             ADTSContext *adts = ts_st->adts;
-            int new_size;
+            int new_size, err;
             if (!adts) {
                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "aac bitstream not in adts format "
                        "and extradata missing\n");
@@ -933,7 +999,12 @@ static int mpegts_write_packet(AVFormatContext *s, AVPacket *pkt)
             data = av_malloc(new_size);
             if (!data)
                 return AVERROR(ENOMEM);
-            ff_adts_write_frame_header(adts, data, pkt->size, adts->pce_size);
+            err = ff_adts_write_frame_header(adts, data, pkt->size,
+                                             adts->pce_size);
+            if (err < 0) {
+                av_free(data);
+                return err;
+            }
             if (adts->pce_size) {
                 memcpy(data+ADTS_HEADER_SIZE, adts->pce_data, adts->pce_size);
                 adts->pce_size = 0;
@@ -946,24 +1017,34 @@ static int mpegts_write_packet(AVFormatContext *s, AVPacket *pkt)
 
     if (st->codec->codec_type != AVMEDIA_TYPE_AUDIO) {
         // for video and subtitle, write a single pes packet
-        mpegts_write_pes(s, st, buf, size, pts, dts);
+        mpegts_write_pes(s, st, buf, size, pts, dts, pkt->flags & AV_PKT_FLAG_KEY);
         av_free(data);
         return 0;
     }
 
-    if (ts_st->payload_index + size > DEFAULT_PES_PAYLOAD_SIZE) {
-        mpegts_write_pes(s, st, ts_st->payload, ts_st->payload_index,
-                         ts_st->payload_pts, ts_st->payload_dts);
-        ts_st->payload_index = 0;
+    if (ts_st->payload_size + size > ts->pes_payload_size) {
+        if (ts_st->payload_size) {
+            mpegts_write_pes(s, st, ts_st->payload, ts_st->payload_size,
+                             ts_st->payload_pts, ts_st->payload_dts,
+                             ts_st->payload_flags & AV_PKT_FLAG_KEY);
+            ts_st->payload_size = 0;
+        }
+        if (size > ts->pes_payload_size) {
+            mpegts_write_pes(s, st, buf, size, pts, dts,
+                             pkt->flags & AV_PKT_FLAG_KEY);
+            av_free(data);
+            return 0;
+        }
     }
 
-    if (!ts_st->payload_index) {
+    if (!ts_st->payload_size) {
         ts_st->payload_pts = pts;
         ts_st->payload_dts = dts;
+        ts_st->payload_flags = pkt->flags;
     }
 
-    memcpy(ts_st->payload + ts_st->payload_index, buf, size);
-    ts_st->payload_index += size;
+    memcpy(ts_st->payload + ts_st->payload_size, buf, size);
+    ts_st->payload_size += size;
 
     av_free(data);
 
@@ -982,10 +1063,12 @@ static int mpegts_write_end(AVFormatContext *s)
     for(i = 0; i < s->nb_streams; i++) {
         st = s->streams[i];
         ts_st = st->priv_data;
-        if (ts_st->payload_index > 0) {
-            mpegts_write_pes(s, st, ts_st->payload, ts_st->payload_index,
-                             ts_st->payload_pts, ts_st->payload_dts);
+        if (ts_st->payload_size > 0) {
+            mpegts_write_pes(s, st, ts_st->payload, ts_st->payload_size,
+                             ts_st->payload_pts, ts_st->payload_dts,
+                             ts_st->payload_flags & AV_PKT_FLAG_KEY);
         }
+        av_freep(&ts_st->payload);
         av_freep(&ts_st->adts);
     }
     avio_flush(s->pb);
@@ -1002,15 +1085,15 @@ static int mpegts_write_end(AVFormatContext *s)
 }
 
 AVOutputFormat ff_mpegts_muxer = {
-    "mpegts",
-    NULL_IF_CONFIG_SMALL("MPEG-2 transport stream format"),
-    "video/x-mpegts",
-    "ts,m2t",
-    sizeof(MpegTSWrite),
-    CODEC_ID_MP2,
-    CODEC_ID_MPEG2VIDEO,
-    mpegts_write_header,
-    mpegts_write_packet,
-    mpegts_write_end,
+    .name              = "mpegts",
+    .long_name         = NULL_IF_CONFIG_SMALL("MPEG-2 transport stream format"),
+    .mime_type         = "video/x-mpegts",
+    .extensions        = "ts,m2t",
+    .priv_data_size    = sizeof(MpegTSWrite),
+    .audio_codec       = CODEC_ID_MP2,
+    .video_codec       = CODEC_ID_MPEG2VIDEO,
+    .write_header      = mpegts_write_header,
+    .write_packet      = mpegts_write_packet,
+    .write_trailer     = mpegts_write_end,
     .priv_class = &mpegts_muxer_class,
 };