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, TIMEBASE));
  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(global_flags.stream_mux_name.c_str(), nullptr, nullptr);
  96         assert(oformat != nullptr);
  97
  98         int time_base = global_flags.stream_coarse_timebase ? COARSE_TIMEBASE : TIMEBASE;
  99         HTTPD::Stream *stream = new HTTPD::Stream(oformat, width, height, time_base);
 100         {
 101                 unique_lock<mutex> lock(streams_mutex);
 102                 streams.insert(stream);
 103         }
 104         *con_cls = stream;
 105
 106         // Does not strictly have to be equal to MUX_BUFFER_SIZE.
 107         MHD_Response *response = MHD_create_response_from_callback(
 108                 (size_t)-1, MUX_BUFFER_SIZE, &HTTPD::Stream::reader_callback_thunk, stream, &HTTPD::free_stream);
 109         int ret = MHD_queue_response(connection, MHD_HTTP_OK, response);
 110         //MHD_destroy_response(response);
 111
 112         return ret;
 113 }
 114
 115 void HTTPD::free_stream(void *cls)
 116 {
 117         // FIXME: When is this actually called, if ever?
 118         // Also, shouldn't we remove it from streams?
 119         HTTPD::Stream *stream = (HTTPD::Stream *)cls;
 120         delete stream;
 121 }
 122
 123 void HTTPD::request_completed_thunk(void *cls, struct MHD_Connection *connection, void **con_cls, enum MHD_RequestTerminationCode toe)
 124 {
 125         HTTPD *httpd = (HTTPD *)cls;
 126         return httpd->request_completed(connection, con_cls, toe);
 127 }
 128
 129 void HTTPD::request_completed(struct MHD_Connection *connection, void **con_cls, enum MHD_RequestTerminationCode toe)
 130 {
 131         if (con_cls == nullptr) {
 132                 // Request was never set up.
 133                 return;
 134         }
 135         HTTPD::Stream *stream = (HTTPD::Stream *)*con_cls;
 136         {
 137                 unique_lock<mutex> lock(streams_mutex);
 138                 delete stream;
 139                 streams.erase(stream);
 140         }
 141 }
 142
 143 HTTPD::Mux::Mux(AVFormatContext *avctx, int width, int height, Codec video_codec, int time_base)
 144         : avctx(avctx)
 145 {
 146         AVCodec *codec_video = avcodec_find_encoder((video_codec == CODEC_H264) ? AV_CODEC_ID_H264 : AV_CODEC_ID_RAWVIDEO);
 147         avstream_video = avformat_new_stream(avctx, codec_video);
 148         if (avstream_video == nullptr) {
 149                 fprintf(stderr, "avformat_new_stream() failed\n");
 150                 exit(1);
 151         }
 152         avstream_video->time_base = AVRational{1, time_base};
 153         avstream_video->codec->codec_type = AVMEDIA_TYPE_VIDEO;
 154         if (video_codec == CODEC_H264) {
 155                 avstream_video->codec->codec_id = AV_CODEC_ID_H264;
 156         } else {
 157                 assert(video_codec == CODEC_NV12);
 158                 avstream_video->codec->codec_id = AV_CODEC_ID_RAWVIDEO;
 159                 avstream_video->codec->codec_tag = avcodec_pix_fmt_to_codec_tag(AV_PIX_FMT_NV12);
 160         }
 161         avstream_video->codec->width = width;
 162         avstream_video->codec->height = height;
 163         avstream_video->codec->time_base = AVRational{1, time_base};
 164         avstream_video->codec->ticks_per_frame = 1;  // or 2?
 165
 166         // Colorspace details. Closely correspond to settings in EffectChain_finalize,
 167         // as noted in each comment.
 168         // Note that the H.264 stream also contains this information and depending on the
 169         // mux, this might simply get ignored. See sps_rbsp().
 170         avstream_video->codec->color_primaries = AVCOL_PRI_BT709;  // RGB colorspace (inout_format.color_space).
 171         avstream_video->codec->color_trc = AVCOL_TRC_UNSPECIFIED;  // Gamma curve (inout_format.gamma_curve).
 172         avstream_video->codec->colorspace = AVCOL_SPC_SMPTE170M;  // YUV colorspace (output_ycbcr_format.luma_coefficients).
 173         avstream_video->codec->color_range = AVCOL_RANGE_MPEG;  // Full vs. limited range (output_ycbcr_format.full_range).
 174         avstream_video->codec->chroma_sample_location = AVCHROMA_LOC_LEFT;  // Chroma sample location. See chroma_offset_0[] in Mixer::subsample_chroma().
 175         avstream_video->codec->field_order = AV_FIELD_PROGRESSIVE;
 176         if (avctx->oformat->flags & AVFMT_GLOBALHEADER) {
 177                 avstream_video->codec->flags = AV_CODEC_FLAG_GLOBAL_HEADER;
 178         }
 179
 180         AVCodec *codec_audio = avcodec_find_encoder_by_name(AUDIO_OUTPUT_CODEC_NAME);
 181         if (codec_audio == nullptr) {
 182                 fprintf(stderr, "ERROR: Could not find codec '%s'\n", AUDIO_OUTPUT_CODEC_NAME);
 183                 exit(1);
 184         }
 185         avstream_audio = avformat_new_stream(avctx, codec_audio);
 186         if (avstream_audio == nullptr) {
 187                 fprintf(stderr, "avformat_new_stream() failed\n");
 188                 exit(1);
 189         }
 190         avstream_audio->time_base = AVRational{1, time_base};
 191         avstream_audio->codec->bit_rate = AUDIO_OUTPUT_BIT_RATE;
 192         avstream_audio->codec->sample_rate = OUTPUT_FREQUENCY;
 193         avstream_audio->codec->channels = 2;
 194         avstream_audio->codec->channel_layout = AV_CH_LAYOUT_STEREO;
 195         avstream_audio->codec->time_base = AVRational{1, time_base};
 196         if (avctx->oformat->flags & AVFMT_GLOBALHEADER) {
 197                 avstream_audio->codec->flags = AV_CODEC_FLAG_GLOBAL_HEADER;
 198         }
 199
 200         AVDictionary *options = NULL;
 201         vector<pair<string, string>> opts = MUX_OPTS;
 202         for (pair<string, string> opt : opts) {
 203                 av_dict_set(&options, opt.first.c_str(), opt.second.c_str(), 0);
 204         }
 205         if (avformat_write_header(avctx, &options) < 0) {
 206                 fprintf(stderr, "avformat_write_header() failed\n");
 207                 exit(1);
 208         }
 209 }
 210
 211 HTTPD::Mux::~Mux()
 212 {
 213         av_write_trailer(avctx);
 214         av_free(avctx->pb->buffer);
 215         av_free(avctx->pb);
 216         avformat_free_context(avctx);
 217 }
 218
 219 void HTTPD::Mux::add_packet(const AVPacket &pkt, int64_t pts, int64_t dts)
 220 {
 221         if (!seen_keyframe && !(pkt.stream_index == 0 && (pkt.flags & AV_PKT_FLAG_KEY))) {
 222                 // Wait until we see the first (video) key frame.
 223                 return;
 224         }
 225         seen_keyframe = true;
 226
 227         AVPacket pkt_copy;
 228         av_copy_packet(&pkt_copy, &pkt);
 229         if (pkt.stream_index == 0) {
 230                 pkt_copy.pts = av_rescale_q(pts, AVRational{1, TIMEBASE}, avstream_video->time_base);
 231                 pkt_copy.dts = av_rescale_q(dts, AVRational{1, TIMEBASE}, avstream_video->time_base);
 232         } else if (pkt.stream_index == 1) {
 233                 pkt_copy.pts = av_rescale_q(pts, AVRational{1, TIMEBASE}, avstream_audio->time_base);
 234                 pkt_copy.dts = av_rescale_q(dts, AVRational{1, TIMEBASE}, avstream_audio->time_base);
 235         } else {
 236                 assert(false);
 237         }
 238
 239         if (av_interleaved_write_frame(avctx, &pkt_copy) < 0) {
 240                 fprintf(stderr, "av_interleaved_write_frame() failed\n");
 241                 exit(1);
 242         }
 243
 244         av_packet_unref(&pkt_copy);
 245 }
 246
 247 HTTPD::Stream::Stream(AVOutputFormat *oformat, int width, int height, int time_base)
 248 {
 249         AVFormatContext *avctx = avformat_alloc_context();
 250         avctx->oformat = oformat;
 251         uint8_t *buf = (uint8_t *)av_malloc(MUX_BUFFER_SIZE);
 252         avctx->pb = avio_alloc_context(buf, MUX_BUFFER_SIZE, 1, this, nullptr, &HTTPD::Stream::write_packet_thunk, nullptr);
 253
 254         Mux::Codec video_codec;
 255         if (global_flags.uncompressed_video_to_http) {
 256                 video_codec = Mux::CODEC_NV12;
 257         } else {
 258                 video_codec = Mux::CODEC_H264;
 259         }
 260
 261         avctx->flags = AVFMT_FLAG_CUSTOM_IO;
 262
 263         mux.reset(new Mux(avctx, width, height, video_codec, time_base));
 264 }
 265
 266 ssize_t HTTPD::Stream::reader_callback_thunk(void *cls, uint64_t pos, char *buf, size_t max)
 267 {
 268         HTTPD::Stream *stream = (HTTPD::Stream *)cls;
 269         return stream->reader_callback(pos, buf, max);
 270 }
 271
 272 ssize_t HTTPD::Stream::reader_callback(uint64_t pos, char *buf, size_t max)
 273 {
 274         unique_lock<mutex> lock(buffer_mutex);
 275         has_buffered_data.wait(lock, [this]{ return !buffered_data.empty(); });
 276
 277         ssize_t ret = 0;
 278         while (max > 0 && !buffered_data.empty()) {
 279                 const string &s = buffered_data.front();
 280                 assert(s.size() > used_of_buffered_data);
 281                 size_t len = s.size() - used_of_buffered_data;
 282                 if (max >= len) {
 283                         // Consume the entire (rest of the) string.
 284                         memcpy(buf, s.data() + used_of_buffered_data, len);
 285                         buf += len;
 286                         ret += len;
 287                         max -= len;
 288                         buffered_data.pop_front();
 289                         used_of_buffered_data = 0;
 290                 } else {
 291                         // We don't need the entire string; just use the first part of it.
 292                         memcpy(buf, s.data() + used_of_buffered_data, max);
 293                         buf += max;
 294                         used_of_buffered_data += max;
 295                         ret += max;
 296                         max = 0;
 297                 }
 298         }
 299
 300         return ret;
 301 }
 302
 303 void HTTPD::Stream::add_packet(const AVPacket &pkt, int64_t pts, int64_t dts)
 304 {
 305         mux->add_packet(pkt, pts, dts);
 306 }
 307
 308 int HTTPD::Stream::write_packet_thunk(void *opaque, uint8_t *buf, int buf_size)
 309 {
 310         HTTPD::Stream *stream = (HTTPD::Stream *)opaque;
 311         return stream->write_packet(buf, buf_size);
 312 }
 313
 314 int HTTPD::Stream::write_packet(uint8_t *buf, int buf_size)
 315 {
 316         unique_lock<mutex> lock(buffer_mutex);
 317         buffered_data.emplace_back((char *)buf, buf_size);
 318         has_buffered_data.notify_all();
 319         return buf_size;
 320 }
 321