git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libavformat/movenchint.c

   1 /*
   2  * MOV, 3GP, MP4 muxer RTP hinting
   3  * Copyright (c) 2010 Martin Storsjo
   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 "movenc.h"
  23 #include "libavutil/intreadwrite.h"
  24 #include "internal.h"
  25
  26 int ff_mov_init_hinting(AVFormatContext *s, int index, int src_index)
  27 {
  28     MOVMuxContext *mov  = s->priv_data;
  29     MOVTrack *track     = &mov->tracks[index];
  30     MOVTrack *src_track = &mov->tracks[src_index];
  31     AVStream *src_st    = s->streams[src_index];
  32     int ret = AVERROR(ENOMEM);
  33     AVOutputFormat *rtp_format = av_guess_format("rtp", NULL, NULL);
  34
  35     track->tag = MKTAG('r','t','p',' ');
  36     track->src_track = src_index;
  37
  38     if (!rtp_format) {
  39         ret = AVERROR(ENOENT);
  40         goto fail;
  41     }
  42
  43     track->enc = avcodec_alloc_context();
  44     if (!track->enc)
  45         goto fail;
  46     track->enc->codec_type = AVMEDIA_TYPE_DATA;
  47     track->enc->codec_tag  = track->tag;
  48
  49     track->rtp_ctx = avformat_alloc_context();
  50     if (!track->rtp_ctx)
  51         goto fail;
  52     track->rtp_ctx->oformat = rtp_format;
  53     if (!av_new_stream(track->rtp_ctx, 0))
  54         goto fail;
  55
  56     /* Copy stream parameters */
  57     track->rtp_ctx->streams[0]->sample_aspect_ratio =
  58                         src_st->sample_aspect_ratio;
  59
  60     avcodec_copy_context(track->rtp_ctx->streams[0]->codec, src_st->codec);
  61
  62     if ((ret = url_open_dyn_packet_buf(&track->rtp_ctx->pb,
  63                                        RTP_MAX_PACKET_SIZE)) < 0)
  64         goto fail;
  65     ret = av_write_header(track->rtp_ctx);
  66     if (ret)
  67         goto fail;
  68
  69     /* Copy the RTP AVStream timebase back to the hint AVStream */
  70     track->timescale = track->rtp_ctx->streams[0]->time_base.den;
  71
  72     /* Mark the hinted track that packets written to it should be
  73      * sent to this track for hinting. */
  74     src_track->hint_track = index;
  75     return 0;
  76 fail:
  77     av_log(s, AV_LOG_WARNING,
  78            "Unable to initialize hinting of stream %d\n", src_index);
  79     if (track->rtp_ctx && track->rtp_ctx->pb) {
  80         uint8_t *buf;
  81         url_close_dyn_buf(track->rtp_ctx->pb, &buf);
  82         av_free(buf);
  83     }
  84     if (track->rtp_ctx && track->rtp_ctx->streams[0]) {
  85         av_metadata_free(&track->rtp_ctx->streams[0]->metadata);
  86         av_free(track->rtp_ctx->streams[0]->codec->extradata);
  87         av_free(track->rtp_ctx->streams[0]->codec);
  88         av_free(track->rtp_ctx->streams[0]->info);
  89         av_free(track->rtp_ctx->streams[0]);
  90     }
  91     if (track->rtp_ctx) {
  92         av_metadata_free(&track->rtp_ctx->metadata);
  93         av_free(track->rtp_ctx->priv_data);
  94         av_freep(&track->rtp_ctx);
  95     }
  96     av_freep(&track->enc);
  97     /* Set a default timescale, to avoid crashes in dump_format */
  98     track->timescale = 90000;
  99     return ret;
 100 }
 101
 102 /**
 103  * Remove the first sample from the sample queue.
 104  */
 105 static void sample_queue_pop(HintSampleQueue *queue)
 106 {
 107     if (queue->len <= 0)
 108         return;
 109     if (queue->samples[0].own_data)
 110         av_free(queue->samples[0].data);
 111     queue->len--;
 112     memmove(queue->samples, queue->samples + 1, sizeof(HintSample)*queue->len);
 113 }
 114
 115 /**
 116  * Empty the sample queue, releasing all memory.
 117  */
 118 static void sample_queue_free(HintSampleQueue *queue)
 119 {
 120     int i;
 121     for (i = 0; i < queue->len; i++)
 122         if (queue->samples[i].own_data)
 123             av_free(queue->samples[i].data);
 124     av_freep(&queue->samples);
 125     queue->len = 0;
 126     queue->size = 0;
 127 }
 128
 129 /**
 130  * Add a reference to the sample data to the sample queue. The data is
 131  * not copied. sample_queue_retain should be called before pkt->data
 132  * is reused/freed.
 133  */
 134 static void sample_queue_push(HintSampleQueue *queue, AVPacket *pkt, int sample)
 135 {
 136     /* No need to keep track of smaller samples, since describing them
 137      * with immediates is more efficient. */
 138     if (pkt->size <= 14)
 139         return;
 140     if (!queue->samples || queue->len >= queue->size) {
 141         HintSample* samples;
 142         queue->size += 10;
 143         samples = av_realloc(queue->samples, sizeof(HintSample)*queue->size);
 144         if (!samples)
 145             return;
 146         queue->samples = samples;
 147     }
 148     queue->samples[queue->len].data = pkt->data;
 149     queue->samples[queue->len].size = pkt->size;
 150     queue->samples[queue->len].sample_number = sample;
 151     queue->samples[queue->len].offset = 0;
 152     queue->samples[queue->len].own_data = 0;
 153     queue->len++;
 154 }
 155
 156 /**
 157  * Make local copies of all referenced sample data in the queue.
 158  */
 159 static void sample_queue_retain(HintSampleQueue *queue)
 160 {
 161     int i;
 162     for (i = 0; i < queue->len; ) {
 163         HintSample *sample = &queue->samples[i];
 164         if (!sample->own_data) {
 165             uint8_t* ptr = av_malloc(sample->size);
 166             if (!ptr) {
 167                 /* Unable to allocate memory for this one, remove it */
 168                 memmove(queue->samples + i, queue->samples + i + 1,
 169                         sizeof(HintSample)*(queue->len - i - 1));
 170                 queue->len--;
 171                 continue;
 172             }
 173             memcpy(ptr, sample->data, sample->size);
 174             sample->data = ptr;
 175             sample->own_data = 1;
 176         }
 177         i++;
 178     }
 179 }
 180
 181 /**
 182  * Find matches of needle[n_pos ->] within haystack. If a sufficiently
 183  * large match is found, matching bytes before n_pos are included
 184  * in the match, too (within the limits of the arrays).
 185  *
 186  * @param haystack buffer that may contain parts of needle
 187  * @param h_len length of the haystack buffer
 188  * @param needle buffer containing source data that have been used to
 189  *               construct haystack
 190  * @param n_pos start position in needle used for looking for matches
 191  * @param n_len length of the needle buffer
 192  * @param match_h_offset_ptr offset of the first matching byte within haystack
 193  * @param match_n_offset_ptr offset of the first matching byte within needle
 194  * @param match_len_ptr length of the matched segment
 195  * @return 0 if a match was found, < 0 if no match was found
 196  */
 197 static int match_segments(const uint8_t *haystack, int h_len,
 198                           const uint8_t *needle, int n_pos, int n_len,
 199                           int *match_h_offset_ptr, int *match_n_offset_ptr,
 200                           int *match_len_ptr)
 201 {
 202     int h_pos;
 203     for (h_pos = 0; h_pos < h_len; h_pos++) {
 204         int match_len = 0;
 205         int match_h_pos, match_n_pos;
 206
 207         /* Check how many bytes match at needle[n_pos] and haystack[h_pos] */
 208         while (h_pos + match_len < h_len && n_pos + match_len < n_len &&
 209                needle[n_pos + match_len] == haystack[h_pos + match_len])
 210             match_len++;
 211         if (match_len <= 8)
 212             continue;
 213
 214         /* If a sufficiently large match was found, try to expand
 215          * the matched segment backwards. */
 216         match_h_pos = h_pos;
 217         match_n_pos = n_pos;
 218         while (match_n_pos > 0 && match_h_pos > 0 &&
 219                needle[match_n_pos - 1] == haystack[match_h_pos - 1]) {
 220             match_n_pos--;
 221             match_h_pos--;
 222             match_len++;
 223         }
 224         if (match_len <= 14)
 225             continue;
 226         *match_h_offset_ptr = match_h_pos;
 227         *match_n_offset_ptr = match_n_pos;
 228         *match_len_ptr = match_len;
 229         return 0;
 230     }
 231     return -1;
 232 }
 233
 234 /**
 235  * Look for segments in samples in the sample queue matching the data
 236  * in ptr. Samples not matching are removed from the queue. If a match
 237  * is found, the next time it will look for matches starting from the
 238  * end of the previous matched segment.
 239  *
 240  * @param data data to find matches for in the sample queue
 241  * @param len length of the data buffer
 242  * @param queue samples used for looking for matching segments
 243  * @param pos the offset in data of the matched segment
 244  * @param match_sample the number of the sample that contained the match
 245  * @param match_offset the offset of the matched segment within the sample
 246  * @param match_len the length of the matched segment
 247  * @return 0 if a match was found, < 0 if no match was found
 248  */
 249 static int find_sample_match(const uint8_t *data, int len,
 250                              HintSampleQueue *queue, int *pos,
 251                              int *match_sample, int *match_offset,
 252                              int *match_len)
 253 {
 254     while (queue->len > 0) {
 255         HintSample *sample = &queue->samples[0];
 256         /* If looking for matches in a new sample, skip the first 5 bytes,
 257          * since they often may be modified/removed in the output packet. */
 258         if (sample->offset == 0 && sample->size > 5)
 259             sample->offset = 5;
 260
 261         if (match_segments(data, len, sample->data, sample->offset,
 262                            sample->size, pos, match_offset, match_len) == 0) {
 263             *match_sample = sample->sample_number;
 264             /* Next time, look for matches at this offset, with a little
 265              * margin to this match. */
 266             sample->offset = *match_offset + *match_len + 5;
 267             if (sample->offset + 10 >= sample->size)
 268                 sample_queue_pop(queue); /* Not enough useful data left */
 269             return 0;
 270         }
 271
 272         if (sample->offset < 10 && sample->size > 20) {
 273             /* No match found from the start of the sample,
 274              * try from the middle of the sample instead. */
 275             sample->offset = sample->size/2;
 276         } else {
 277             /* No match for this sample, remove it */
 278             sample_queue_pop(queue);
 279         }
 280     }
 281     return -1;
 282 }
 283
 284 static void output_immediate(const uint8_t *data, int size,
 285                              ByteIOContext *out, int *entries)
 286 {
 287     while (size > 0) {
 288         int len = size;
 289         if (len > 14)
 290             len = 14;
 291         put_byte(out, 1); /* immediate constructor */
 292         put_byte(out, len); /* amount of valid data */
 293         put_buffer(out, data, len);
 294         data += len;
 295         size -= len;
 296
 297         for (; len < 14; len++)
 298             put_byte(out, 0);
 299
 300         (*entries)++;
 301     }
 302 }
 303
 304 static void output_match(ByteIOContext *out, int match_sample,
 305                          int match_offset, int match_len, int *entries)
 306 {
 307     put_byte(out, 2); /* sample constructor */
 308     put_byte(out, 0); /* track reference */
 309     put_be16(out, match_len);
 310     put_be32(out, match_sample);
 311     put_be32(out, match_offset);
 312     put_be16(out, 1); /* bytes per block */
 313     put_be16(out, 1); /* samples per block */
 314     (*entries)++;
 315 }
 316
 317 static void describe_payload(const uint8_t *data, int size,
 318                              ByteIOContext *out, int *entries,
 319                              HintSampleQueue *queue)
 320 {
 321     /* Describe the payload using different constructors */
 322     while (size > 0) {
 323         int match_sample, match_offset, match_len, pos;
 324         if (find_sample_match(data, size, queue, &pos, &match_sample,
 325                               &match_offset, &match_len) < 0)
 326             break;
 327         output_immediate(data, pos, out, entries);
 328         data += pos;
 329         size -= pos;
 330         output_match(out, match_sample, match_offset, match_len, entries);
 331         data += match_len;
 332         size -= match_len;
 333     }
 334     output_immediate(data, size, out, entries);
 335 }
 336
 337 /**
 338  * Write an RTP hint (that may contain one or more RTP packets)
 339  * for the packets in data. data contains one or more packets with a
 340  * BE32 size header.
 341  *
 342  * @param out buffer where the hints are written
 343  * @param data buffer containing RTP packets
 344  * @param size the size of the data buffer
 345  * @param trk the MOVTrack for the hint track
 346  * @param pts pointer where the timestamp for the written RTP hint is stored
 347  * @return the number of RTP packets in the written hint
 348  */
 349 static int write_hint_packets(ByteIOContext *out, const uint8_t *data,
 350                               int size, MOVTrack *trk, int64_t *pts)
 351 {
 352     int64_t curpos;
 353     int64_t count_pos, entries_pos;
 354     int count = 0, entries;
 355
 356     count_pos = url_ftell(out);
 357     /* RTPsample header */
 358     put_be16(out, 0); /* packet count */
 359     put_be16(out, 0); /* reserved */
 360
 361     while (size > 4) {
 362         uint32_t packet_len = AV_RB32(data);
 363         uint16_t seq;
 364         uint32_t ts;
 365
 366         data += 4;
 367         size -= 4;
 368         if (packet_len > size || packet_len <= 12)
 369             break;
 370         if (data[1] >= 200 && data[1] <= 204) {
 371             /* RTCP packet, just skip */
 372             data += packet_len;
 373             size -= packet_len;
 374             continue;
 375         }
 376
 377         if (packet_len > trk->max_packet_size)
 378             trk->max_packet_size = packet_len;
 379
 380         seq = AV_RB16(&data[2]);
 381         ts = AV_RB32(&data[4]);
 382
 383         if (trk->prev_rtp_ts == 0)
 384             trk->prev_rtp_ts = ts;
 385         /* Unwrap the 32-bit RTP timestamp that wraps around often
 386          * into a not (as often) wrapping 64-bit timestamp. */
 387         trk->cur_rtp_ts_unwrapped += (int32_t) (ts - trk->prev_rtp_ts);
 388         trk->prev_rtp_ts = ts;
 389         if (*pts == AV_NOPTS_VALUE)
 390             *pts = trk->cur_rtp_ts_unwrapped;
 391
 392         count++;
 393         /* RTPpacket header */
 394         put_be32(out, 0); /* relative_time */
 395         put_buffer(out, data, 2); /* RTP header */
 396         put_be16(out, seq); /* RTPsequenceseed */
 397         put_be16(out, 0); /* reserved + flags */
 398         entries_pos = url_ftell(out);
 399         put_be16(out, 0); /* entry count */
 400
 401         data += 12;
 402         size -= 12;
 403         packet_len -= 12;
 404
 405         entries = 0;
 406         /* Write one or more constructors describing the payload data */
 407         describe_payload(data, packet_len, out, &entries, &trk->sample_queue);
 408         data += packet_len;
 409         size -= packet_len;
 410
 411         curpos = url_ftell(out);
 412         url_fseek(out, entries_pos, SEEK_SET);
 413         put_be16(out, entries);
 414         url_fseek(out, curpos, SEEK_SET);
 415     }
 416
 417     curpos = url_ftell(out);
 418     url_fseek(out, count_pos, SEEK_SET);
 419     put_be16(out, count);
 420     url_fseek(out, curpos, SEEK_SET);
 421     return count;
 422 }
 423
 424 int ff_mov_add_hinted_packet(AVFormatContext *s, AVPacket *pkt,
 425                              int track_index, int sample)
 426 {
 427     MOVMuxContext *mov = s->priv_data;
 428     MOVTrack *trk = &mov->tracks[track_index];
 429     AVFormatContext *rtp_ctx = trk->rtp_ctx;
 430     uint8_t *buf = NULL;
 431     int size;
 432     ByteIOContext *hintbuf = NULL;
 433     AVPacket hint_pkt;
 434     int ret = 0, count;
 435
 436     if (!rtp_ctx)
 437         return AVERROR(ENOENT);
 438     if (!rtp_ctx->pb)
 439         return AVERROR(ENOMEM);
 440
 441     sample_queue_push(&trk->sample_queue, pkt, sample);
 442
 443     /* Feed the packet to the RTP muxer */
 444     ff_write_chained(rtp_ctx, 0, pkt, s);
 445
 446     /* Fetch the output from the RTP muxer, open a new output buffer
 447      * for next time. */
 448     size = url_close_dyn_buf(rtp_ctx->pb, &buf);
 449     if ((ret = url_open_dyn_packet_buf(&rtp_ctx->pb,
 450                                        RTP_MAX_PACKET_SIZE)) < 0)
 451         goto done;
 452
 453     if (size <= 0)
 454         goto done;
 455
 456     /* Open a buffer for writing the hint */
 457     if ((ret = url_open_dyn_buf(&hintbuf)) < 0)
 458         goto done;
 459     av_init_packet(&hint_pkt);
 460     count = write_hint_packets(hintbuf, buf, size, trk, &hint_pkt.dts);
 461     av_freep(&buf);
 462
 463     /* Write the hint data into the hint track */
 464     hint_pkt.size = size = url_close_dyn_buf(hintbuf, &buf);
 465     hint_pkt.data = buf;
 466     hint_pkt.pts  = hint_pkt.dts;
 467     hint_pkt.stream_index = track_index;
 468     if (pkt->flags & AV_PKT_FLAG_KEY)
 469         hint_pkt.flags |= AV_PKT_FLAG_KEY;
 470     if (count > 0)
 471         ff_mov_write_packet(s, &hint_pkt);
 472 done:
 473     av_free(buf);
 474     sample_queue_retain(&trk->sample_queue);
 475     return ret;
 476 }
 477
 478 void ff_mov_close_hinting(MOVTrack *track) {
 479     AVFormatContext* rtp_ctx = track->rtp_ctx;
 480     uint8_t *ptr;
 481
 482     av_freep(&track->enc);
 483     sample_queue_free(&track->sample_queue);
 484     if (!rtp_ctx)
 485         return;
 486     if (rtp_ctx->pb) {
 487         av_write_trailer(rtp_ctx);
 488         url_close_dyn_buf(rtp_ctx->pb, &ptr);
 489         av_free(ptr);
 490     }
 491     av_metadata_free(&rtp_ctx->streams[0]->metadata);
 492     av_metadata_free(&rtp_ctx->metadata);
 493     av_free(rtp_ctx->streams[0]->codec->extradata);
 494     av_free(rtp_ctx->streams[0]->codec);
 495     av_free(rtp_ctx->streams[0]->info);
 496     av_free(rtp_ctx->streams[0]);
 497     av_freep(&rtp_ctx);
 498 }
 499