git.sesse.net Git - nageru/blob - httpd.cpp

   1 #include <assert.h>
   2 #include <microhttpd.h>
   3 #include <stdio.h>
   4 #include <stdlib.h>
   5 #include <string.h>
   6
   7 extern "C" {
   8 #include <libavcodec/avcodec.h>
   9 #include <libavutil/channel_layout.h>
  10 #include <libavutil/mathematics.h>
  11 #include <libavutil/mem.h>
  12 #include <libavutil/pixfmt.h>
  13 #include <libavutil/rational.h>
  14 #include <libavutil/samplefmt.h>
  15 }
  16
  17 #include <vector>
  18
  19 #include "httpd.h"
  20
  21 #include "defs.h"
  22 #include "flags.h"
  23 #include "timebase.h"
  24
  25 struct MHD_Connection;
  26 struct MHD_Response;
  27
  28 using namespace std;
  29
  30 HTTPD::HTTPD(int width, int height)
  31         : width(width), height(height)
  32 {
  33 }
  34
  35 void HTTPD::start(int port)
  36 {
  37         MHD_start_daemon(MHD_USE_THREAD_PER_CONNECTION | MHD_USE_POLL_INTERNALLY | MHD_USE_DUAL_STACK,
  38                          port,
  39                          nullptr, nullptr,
  40                          &answer_to_connection_thunk, this,
  41                          MHD_OPTION_NOTIFY_COMPLETED, &request_completed_thunk, this,
  42                          MHD_OPTION_END);
  43 }
  44
  45 void HTTPD::add_packet(const AVPacket &pkt, int64_t pts, int64_t dts, PacketDestination destination)
  46 {
  47         unique_lock<mutex> lock(streams_mutex);
  48         if (destination != DESTINATION_FILE_ONLY) {
  49                 for (Stream *stream : streams) {
  50                         stream->add_packet(pkt, pts, dts);
  51                 }
  52         }
  53         if (file_mux && destination != DESTINATION_HTTP_ONLY) {
  54                 file_mux->add_packet(pkt, pts, dts);
  55         }
  56 }
  57
  58 void HTTPD::open_output_file(const string &filename)
  59 {
  60         AVFormatContext *avctx = avformat_alloc_context();
  61         avctx->oformat = av_guess_format(NULL, filename.c_str(), NULL);
  62         assert(filename.size() < sizeof(avctx->filename) - 1);
  63         strcpy(avctx->filename, filename.c_str());
  64
  65         string url = "file:" + filename;
  66         int ret = avio_open2(&avctx->pb, url.c_str(), AVIO_FLAG_WRITE, &avctx->interrupt_callback, NULL);
  67         if (ret < 0) {
  68                 char tmp[AV_ERROR_MAX_STRING_SIZE];
  69                 fprintf(stderr, "%s: avio_open2() failed: %s\n", filename.c_str(), av_make_error_string(tmp, sizeof(tmp), ret));
  70                 exit(1);
  71         }
  72
  73         file_mux.reset(new Mux(avctx, width, height, Mux::CODEC_H264));
  74 }
  75
  76 void HTTPD::close_output_file()
  77 {
  78         file_mux.reset();
  79 }
  80
  81 int HTTPD::answer_to_connection_thunk(void *cls, MHD_Connection *connection,
  82                                       const char *url, const char *method,
  83                                       const char *version, const char *upload_data,
  84                                       size_t *upload_data_size, void **con_cls)
  85 {
  86         HTTPD *httpd = (HTTPD *)cls;
  87         return httpd->answer_to_connection(connection, url, method, version, upload_data, upload_data_size, con_cls);
  88 }
  89
  90 int HTTPD::answer_to_connection(MHD_Connection *connection,
  91                                 const char *url, const char *method,
  92                                 const char *version, const char *upload_data,
  93                                 size_t *upload_data_size, void **con_cls)
  94 {
  95         AVOutputFormat *oformat = av_guess_format(STREAM_MUX_NAME, nullptr, nullptr);
  96         assert(oformat != nullptr);
  97         HTTPD::Stream *stream = new HTTPD::Stream(oformat, width, height);
  98         {
  99                 unique_lock<mutex> lock(streams_mutex);
 100                 streams.insert(stream);
 101         }
 102         *con_cls = stream;
 103
 104         // Does not strictly have to be equal to MUX_BUFFER_SIZE.
 105         MHD_Response *response = MHD_create_response_from_callback(
 106                 (size_t)-1, MUX_BUFFER_SIZE, &HTTPD::Stream::reader_callback_thunk, stream, &HTTPD::free_stream);
 107         int ret = MHD_queue_response(connection, MHD_HTTP_OK, response);
 108         //MHD_destroy_response(response);
 109
 110         return ret;
 111 }
 112
 113 void HTTPD::free_stream(void *cls)
 114 {
 115         // FIXME: When is this actually called, if ever?
 116         // Also, shouldn't we remove it from streams?
 117         HTTPD::Stream *stream = (HTTPD::Stream *)cls;
 118         delete stream;
 119 }
 120
 121 void HTTPD::request_completed_thunk(void *cls, struct MHD_Connection *connection, void **con_cls, enum MHD_RequestTerminationCode toe)
 122 {
 123         HTTPD *httpd = (HTTPD *)cls;
 124         return httpd->request_completed(connection, con_cls, toe);
 125 }
 126
 127 void HTTPD::request_completed(struct MHD_Connection *connection, void **con_cls, enum MHD_RequestTerminationCode toe)
 128 {
 129         if (con_cls == nullptr) {
 130                 // Request was never set up.
 131                 return;
 132         }
 133         HTTPD::Stream *stream = (HTTPD::Stream *)*con_cls;
 134         {
 135                 unique_lock<mutex> lock(streams_mutex);
 136                 delete stream;
 137                 streams.erase(stream);
 138         }
 139 }
 140
 141 HTTPD::Mux::Mux(AVFormatContext *avctx, int width, int height, Codec codec)
 142         : avctx(avctx)
 143 {
 144         AVCodec *codec_video = avcodec_find_encoder((codec == CODEC_H264) ? AV_CODEC_ID_H264 : AV_CODEC_ID_RAWVIDEO);
 145         avstream_video = avformat_new_stream(avctx, codec_video);
 146         if (avstream_video == nullptr) {
 147                 fprintf(stderr, "avformat_new_stream() failed\n");
 148                 exit(1);
 149         }
 150         avstream_video->time_base = AVRational{1, TIMEBASE};
 151         avstream_video->codec->codec_type = AVMEDIA_TYPE_VIDEO;
 152         if (codec == CODEC_H264) {
 153                 avstream_video->codec->codec_id = AV_CODEC_ID_H264;
 154         } else {
 155                 assert(codec == CODEC_NV12);
 156                 avstream_video->codec->codec_id = AV_CODEC_ID_RAWVIDEO;
 157                 avstream_video->codec->codec_tag = avcodec_pix_fmt_to_codec_tag(AV_PIX_FMT_NV12);
 158         }
 159         avstream_video->codec->width = width;
 160         avstream_video->codec->height = height;
 161         avstream_video->codec->time_base = AVRational{1, TIMEBASE};
 162         avstream_video->codec->ticks_per_frame = 1;  // or 2?
 163
 164         // Colorspace details. Closely correspond to settings in EffectChain_finalize,
 165         // as noted in each comment.
 166         // Note that the H.264 stream also contains this information and depending on the
 167         // mux, this might simply get ignored. See sps_rbsp().
 168         avstream_video->codec->color_primaries = AVCOL_PRI_BT709;  // RGB colorspace (inout_format.color_space).
 169         avstream_video->codec->color_trc = AVCOL_TRC_UNSPECIFIED;  // Gamma curve (inout_format.gamma_curve).
 170         avstream_video->codec->colorspace = AVCOL_SPC_SMPTE170M;  // YUV colorspace (output_ycbcr_format.luma_coefficients).
 171         avstream_video->codec->color_range = AVCOL_RANGE_MPEG;  // Full vs. limited range (output_ycbcr_format.full_range).
 172         avstream_video->codec->chroma_sample_location = AVCHROMA_LOC_LEFT;  // Chroma sample location. See chroma_offset_0[] in Mixer::subsample_chroma().
 173         avstream_video->codec->field_order = AV_FIELD_PROGRESSIVE;
 174         if (avctx->oformat->flags & AVFMT_GLOBALHEADER) {
 175                 avstream_video->codec->flags = AV_CODEC_FLAG_GLOBAL_HEADER;
 176         }
 177
 178         AVCodec *codec_audio = avcodec_find_encoder(AUDIO_OUTPUT_CODEC);
 179         avstream_audio = avformat_new_stream(avctx, codec_audio);
 180         if (avstream_audio == nullptr) {
 181                 fprintf(stderr, "avformat_new_stream() failed\n");
 182                 exit(1);
 183         }
 184         avstream_audio->time_base = AVRational{1, TIMEBASE};
 185         avstream_audio->codec->bit_rate = AUDIO_OUTPUT_BIT_RATE;
 186         avstream_audio->codec->sample_rate = OUTPUT_FREQUENCY;
 187         avstream_audio->codec->sample_fmt = AUDIO_OUTPUT_SAMPLE_FMT;
 188         avstream_audio->codec->channels = 2;
 189         avstream_audio->codec->channel_layout = AV_CH_LAYOUT_STEREO;
 190         avstream_audio->codec->time_base = AVRational{1, TIMEBASE};
 191         if (avctx->oformat->flags & AVFMT_GLOBALHEADER) {
 192                 avstream_audio->codec->flags = AV_CODEC_FLAG_GLOBAL_HEADER;
 193         }
 194
 195         AVDictionary *options = NULL;
 196         vector<pair<string, string>> opts = MUX_OPTS;
 197         for (pair<string, string> opt : opts) {
 198                 av_dict_set(&options, opt.first.c_str(), opt.second.c_str(), 0);
 199         }
 200         if (avformat_write_header(avctx, &options) < 0) {
 201                 fprintf(stderr, "avformat_write_header() failed\n");
 202                 exit(1);
 203         }
 204 }
 205
 206 HTTPD::Mux::~Mux()
 207 {
 208         av_write_trailer(avctx);
 209         av_free(avctx->pb->buffer);
 210         av_free(avctx->pb);
 211         avformat_free_context(avctx);
 212 }
 213
 214 void HTTPD::Mux::add_packet(const AVPacket &pkt, int64_t pts, int64_t dts)
 215 {
 216         if (!seen_keyframe && !(pkt.stream_index == 0 && (pkt.flags & AV_PKT_FLAG_KEY))) {
 217                 // Wait until we see the first (video) key frame.
 218                 return;
 219         }
 220         seen_keyframe = true;
 221
 222         AVPacket pkt_copy;
 223         av_copy_packet(&pkt_copy, &pkt);
 224         if (pkt.stream_index == 0) {
 225                 pkt_copy.pts = av_rescale_q(pts, AVRational{1, TIMEBASE}, avstream_video->time_base);
 226                 pkt_copy.dts = av_rescale_q(dts, AVRational{1, TIMEBASE}, avstream_video->time_base);
 227         } else if (pkt.stream_index == 1) {
 228                 pkt_copy.pts = av_rescale_q(pts, AVRational{1, TIMEBASE}, avstream_audio->time_base);
 229                 pkt_copy.dts = av_rescale_q(dts, AVRational{1, TIMEBASE}, avstream_audio->time_base);
 230         } else {
 231                 assert(false);
 232         }
 233
 234         if (av_interleaved_write_frame(avctx, &pkt_copy) < 0) {
 235                 fprintf(stderr, "av_interleaved_write_frame() failed\n");
 236                 exit(1);
 237         }
 238
 239         av_packet_unref(&pkt_copy);
 240 }
 241
 242 HTTPD::Stream::Stream(AVOutputFormat *oformat, int width, int height)
 243 {
 244         AVFormatContext *avctx = avformat_alloc_context();
 245         avctx->oformat = oformat;
 246         uint8_t *buf = (uint8_t *)av_malloc(MUX_BUFFER_SIZE);
 247         avctx->pb = avio_alloc_context(buf, MUX_BUFFER_SIZE, 1, this, nullptr, &HTTPD::Stream::write_packet_thunk, nullptr);
 248
 249         Mux::Codec codec;
 250         if (global_flags.uncompressed_video_to_http) {
 251                 codec = Mux::CODEC_NV12;
 252         } else {
 253                 codec = Mux::CODEC_H264;
 254         }
 255
 256         avctx->flags = AVFMT_FLAG_CUSTOM_IO;
 257
 258         mux.reset(new Mux(avctx, width, height, codec));
 259 }
 260
 261 ssize_t HTTPD::Stream::reader_callback_thunk(void *cls, uint64_t pos, char *buf, size_t max)
 262 {
 263         HTTPD::Stream *stream = (HTTPD::Stream *)cls;
 264         return stream->reader_callback(pos, buf, max);
 265 }
 266
 267 ssize_t HTTPD::Stream::reader_callback(uint64_t pos, char *buf, size_t max)
 268 {
 269         unique_lock<mutex> lock(buffer_mutex);
 270         has_buffered_data.wait(lock, [this]{ return !buffered_data.empty(); });
 271
 272         ssize_t ret = 0;
 273         while (max > 0 && !buffered_data.empty()) {
 274                 const string &s = buffered_data.front();
 275                 assert(s.size() > used_of_buffered_data);
 276                 size_t len = s.size() - used_of_buffered_data;
 277                 if (max >= len) {
 278                         // Consume the entire (rest of the) string.
 279                         memcpy(buf, s.data() + used_of_buffered_data, len);
 280                         ret += len;
 281                         max -= len;
 282                         buffered_data.pop_front();
 283                         used_of_buffered_data = 0;
 284                 } else {
 285                         // We don't need the entire string; just use the first part of it.
 286                         memcpy(buf, s.data() + used_of_buffered_data, max);
 287                         used_of_buffered_data += max;
 288                         ret += max;
 289                         max = 0;
 290                 }
 291         }
 292
 293         return ret;
 294 }
 295
 296 void HTTPD::Stream::add_packet(const AVPacket &pkt, int64_t pts, int64_t dts)
 297 {
 298         mux->add_packet(pkt, pts, dts);
 299 }
 300
 301 int HTTPD::Stream::write_packet_thunk(void *opaque, uint8_t *buf, int buf_size)
 302 {
 303         HTTPD::Stream *stream = (HTTPD::Stream *)opaque;
 304         return stream->write_packet(buf, buf_size);
 305 }
 306
 307 int HTTPD::Stream::write_packet(uint8_t *buf, int buf_size)
 308 {
 309         unique_lock<mutex> lock(buffer_mutex);
 310         buffered_data.emplace_back((char *)buf, buf_size);
 311         has_buffered_data.notify_all();
 312         return buf_size;
 313 }
 314