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

   1 /*
   2  * RTP output format
   3  * Copyright (c) 2002 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 "avformat.h"
  23 #include "mpegts.h"
  24 #include "internal.h"
  25 #include "libavutil/random_seed.h"
  26
  27 #include "rtpenc.h"
  28
  29 //#define DEBUG
  30
  31 #define RTCP_SR_SIZE 28
  32
  33 static int is_supported(enum CodecID id)
  34 {
  35     switch(id) {
  36     case CODEC_ID_H263:
  37     case CODEC_ID_H263P:
  38     case CODEC_ID_H264:
  39     case CODEC_ID_MPEG1VIDEO:
  40     case CODEC_ID_MPEG2VIDEO:
  41     case CODEC_ID_MPEG4:
  42     case CODEC_ID_AAC:
  43     case CODEC_ID_MP2:
  44     case CODEC_ID_MP3:
  45     case CODEC_ID_PCM_ALAW:
  46     case CODEC_ID_PCM_MULAW:
  47     case CODEC_ID_PCM_S8:
  48     case CODEC_ID_PCM_S16BE:
  49     case CODEC_ID_PCM_S16LE:
  50     case CODEC_ID_PCM_U16BE:
  51     case CODEC_ID_PCM_U16LE:
  52     case CODEC_ID_PCM_U8:
  53     case CODEC_ID_MPEG2TS:
  54     case CODEC_ID_AMR_NB:
  55     case CODEC_ID_AMR_WB:
  56     case CODEC_ID_VORBIS:
  57     case CODEC_ID_THEORA:
  58     case CODEC_ID_VP8:
  59     case CODEC_ID_ADPCM_G722:
  60         return 1;
  61     default:
  62         return 0;
  63     }
  64 }
  65
  66 static int rtp_write_header(AVFormatContext *s1)
  67 {
  68     RTPMuxContext *s = s1->priv_data;
  69     int max_packet_size, n;
  70     AVStream *st;
  71
  72     if (s1->nb_streams != 1)
  73         return -1;
  74     st = s1->streams[0];
  75     if (!is_supported(st->codec->codec_id)) {
  76         av_log(s1, AV_LOG_ERROR, "Unsupported codec %x\n", st->codec->codec_id);
  77
  78         return -1;
  79     }
  80
  81     s->payload_type = ff_rtp_get_payload_type(st->codec);
  82     if (s->payload_type < 0)
  83         s->payload_type = RTP_PT_PRIVATE + (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO);
  84
  85     s->base_timestamp = av_get_random_seed();
  86     s->timestamp = s->base_timestamp;
  87     s->cur_timestamp = 0;
  88     s->ssrc = av_get_random_seed();
  89     s->first_packet = 1;
  90     s->first_rtcp_ntp_time = ff_ntp_time();
  91     if (s1->start_time_realtime)
  92         /* Round the NTP time to whole milliseconds. */
  93         s->first_rtcp_ntp_time = (s1->start_time_realtime / 1000) * 1000 +
  94                                  NTP_OFFSET_US;
  95
  96     max_packet_size = url_fget_max_packet_size(s1->pb);
  97     if (max_packet_size <= 12)
  98         return AVERROR(EIO);
  99     s->buf = av_malloc(max_packet_size);
 100     if (s->buf == NULL) {
 101         return AVERROR(ENOMEM);
 102     }
 103     s->max_payload_size = max_packet_size - 12;
 104
 105     s->max_frames_per_packet = 0;
 106     if (s1->max_delay) {
 107         if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO) {
 108             if (st->codec->frame_size == 0) {
 109                 av_log(s1, AV_LOG_ERROR, "Cannot respect max delay: frame size = 0\n");
 110             } else {
 111                 s->max_frames_per_packet = av_rescale_rnd(s1->max_delay, st->codec->sample_rate, AV_TIME_BASE * st->codec->frame_size, AV_ROUND_DOWN);
 112             }
 113         }
 114         if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO) {
 115             /* FIXME: We should round down here... */
 116             s->max_frames_per_packet = av_rescale_q(s1->max_delay, (AVRational){1, 1000000}, st->codec->time_base);
 117         }
 118     }
 119
 120     av_set_pts_info(st, 32, 1, 90000);
 121     switch(st->codec->codec_id) {
 122     case CODEC_ID_MP2:
 123     case CODEC_ID_MP3:
 124         s->buf_ptr = s->buf + 4;
 125         break;
 126     case CODEC_ID_MPEG1VIDEO:
 127     case CODEC_ID_MPEG2VIDEO:
 128         break;
 129     case CODEC_ID_MPEG2TS:
 130         n = s->max_payload_size / TS_PACKET_SIZE;
 131         if (n < 1)
 132             n = 1;
 133         s->max_payload_size = n * TS_PACKET_SIZE;
 134         s->buf_ptr = s->buf;
 135         break;
 136     case CODEC_ID_H264:
 137         /* check for H.264 MP4 syntax */
 138         if (st->codec->extradata_size > 4 && st->codec->extradata[0] == 1) {
 139             s->nal_length_size = (st->codec->extradata[4] & 0x03) + 1;
 140         }
 141         break;
 142     case CODEC_ID_VORBIS:
 143     case CODEC_ID_THEORA:
 144         if (!s->max_frames_per_packet) s->max_frames_per_packet = 15;
 145         s->max_frames_per_packet = av_clip(s->max_frames_per_packet, 1, 15);
 146         s->max_payload_size -= 6; // ident+frag+tdt/vdt+pkt_num+pkt_length
 147         s->num_frames = 0;
 148         goto defaultcase;
 149     case CODEC_ID_VP8:
 150         av_log(s1, AV_LOG_WARNING, "RTP VP8 payload is still experimental\n");
 151         break;
 152     case CODEC_ID_ADPCM_G722:
 153         /* Due to a historical error, the clock rate for G722 in RTP is
 154          * 8000, even if the sample rate is 16000. See RFC 3551. */
 155         av_set_pts_info(st, 32, 1, 8000);
 156         break;
 157     case CODEC_ID_AMR_NB:
 158     case CODEC_ID_AMR_WB:
 159         if (!s->max_frames_per_packet)
 160             s->max_frames_per_packet = 12;
 161         if (st->codec->codec_id == CODEC_ID_AMR_NB)
 162             n = 31;
 163         else
 164             n = 61;
 165         /* max_header_toc_size + the largest AMR payload must fit */
 166         if (1 + s->max_frames_per_packet + n > s->max_payload_size) {
 167             av_log(s1, AV_LOG_ERROR, "RTP max payload size too small for AMR\n");
 168             return -1;
 169         }
 170         if (st->codec->channels != 1) {
 171             av_log(s1, AV_LOG_ERROR, "Only mono is supported\n");
 172             return -1;
 173         }
 174     case CODEC_ID_AAC:
 175         s->num_frames = 0;
 176     default:
 177 defaultcase:
 178         if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO) {
 179             av_set_pts_info(st, 32, 1, st->codec->sample_rate);
 180         }
 181         s->buf_ptr = s->buf;
 182         break;
 183     }
 184
 185     return 0;
 186 }
 187
 188 /* send an rtcp sender report packet */
 189 static void rtcp_send_sr(AVFormatContext *s1, int64_t ntp_time)
 190 {
 191     RTPMuxContext *s = s1->priv_data;
 192     uint32_t rtp_ts;
 193
 194     dprintf(s1, "RTCP: %02x %"PRIx64" %x\n", s->payload_type, ntp_time, s->timestamp);
 195
 196     s->last_rtcp_ntp_time = ntp_time;
 197     rtp_ts = av_rescale_q(ntp_time - s->first_rtcp_ntp_time, (AVRational){1, 1000000},
 198                           s1->streams[0]->time_base) + s->base_timestamp;
 199     put_byte(s1->pb, (RTP_VERSION << 6));
 200     put_byte(s1->pb, RTCP_SR);
 201     put_be16(s1->pb, 6); /* length in words - 1 */
 202     put_be32(s1->pb, s->ssrc);
 203     put_be32(s1->pb, ntp_time / 1000000);
 204     put_be32(s1->pb, ((ntp_time % 1000000) << 32) / 1000000);
 205     put_be32(s1->pb, rtp_ts);
 206     put_be32(s1->pb, s->packet_count);
 207     put_be32(s1->pb, s->octet_count);
 208     put_flush_packet(s1->pb);
 209 }
 210
 211 /* send an rtp packet. sequence number is incremented, but the caller
 212    must update the timestamp itself */
 213 void ff_rtp_send_data(AVFormatContext *s1, const uint8_t *buf1, int len, int m)
 214 {
 215     RTPMuxContext *s = s1->priv_data;
 216
 217     dprintf(s1, "rtp_send_data size=%d\n", len);
 218
 219     /* build the RTP header */
 220     put_byte(s1->pb, (RTP_VERSION << 6));
 221     put_byte(s1->pb, (s->payload_type & 0x7f) | ((m & 0x01) << 7));
 222     put_be16(s1->pb, s->seq);
 223     put_be32(s1->pb, s->timestamp);
 224     put_be32(s1->pb, s->ssrc);
 225
 226     put_buffer(s1->pb, buf1, len);
 227     put_flush_packet(s1->pb);
 228
 229     s->seq++;
 230     s->octet_count += len;
 231     s->packet_count++;
 232 }
 233
 234 /* send an integer number of samples and compute time stamp and fill
 235    the rtp send buffer before sending. */
 236 static void rtp_send_samples(AVFormatContext *s1,
 237                              const uint8_t *buf1, int size, int sample_size)
 238 {
 239     RTPMuxContext *s = s1->priv_data;
 240     int len, max_packet_size, n;
 241
 242     max_packet_size = (s->max_payload_size / sample_size) * sample_size;
 243     /* not needed, but who nows */
 244     if ((size % sample_size) != 0)
 245         av_abort();
 246     n = 0;
 247     while (size > 0) {
 248         s->buf_ptr = s->buf;
 249         len = FFMIN(max_packet_size, size);
 250
 251         /* copy data */
 252         memcpy(s->buf_ptr, buf1, len);
 253         s->buf_ptr += len;
 254         buf1 += len;
 255         size -= len;
 256         s->timestamp = s->cur_timestamp + n / sample_size;
 257         ff_rtp_send_data(s1, s->buf, s->buf_ptr - s->buf, 0);
 258         n += (s->buf_ptr - s->buf);
 259     }
 260 }
 261
 262 static void rtp_send_mpegaudio(AVFormatContext *s1,
 263                                const uint8_t *buf1, int size)
 264 {
 265     RTPMuxContext *s = s1->priv_data;
 266     int len, count, max_packet_size;
 267
 268     max_packet_size = s->max_payload_size;
 269
 270     /* test if we must flush because not enough space */
 271     len = (s->buf_ptr - s->buf);
 272     if ((len + size) > max_packet_size) {
 273         if (len > 4) {
 274             ff_rtp_send_data(s1, s->buf, s->buf_ptr - s->buf, 0);
 275             s->buf_ptr = s->buf + 4;
 276         }
 277     }
 278     if (s->buf_ptr == s->buf + 4) {
 279         s->timestamp = s->cur_timestamp;
 280     }
 281
 282     /* add the packet */
 283     if (size > max_packet_size) {
 284         /* big packet: fragment */
 285         count = 0;
 286         while (size > 0) {
 287             len = max_packet_size - 4;
 288             if (len > size)
 289                 len = size;
 290             /* build fragmented packet */
 291             s->buf[0] = 0;
 292             s->buf[1] = 0;
 293             s->buf[2] = count >> 8;
 294             s->buf[3] = count;
 295             memcpy(s->buf + 4, buf1, len);
 296             ff_rtp_send_data(s1, s->buf, len + 4, 0);
 297             size -= len;
 298             buf1 += len;
 299             count += len;
 300         }
 301     } else {
 302         if (s->buf_ptr == s->buf + 4) {
 303             /* no fragmentation possible */
 304             s->buf[0] = 0;
 305             s->buf[1] = 0;
 306             s->buf[2] = 0;
 307             s->buf[3] = 0;
 308         }
 309         memcpy(s->buf_ptr, buf1, size);
 310         s->buf_ptr += size;
 311     }
 312 }
 313
 314 static void rtp_send_raw(AVFormatContext *s1,
 315                          const uint8_t *buf1, int size)
 316 {
 317     RTPMuxContext *s = s1->priv_data;
 318     int len, max_packet_size;
 319
 320     max_packet_size = s->max_payload_size;
 321
 322     while (size > 0) {
 323         len = max_packet_size;
 324         if (len > size)
 325             len = size;
 326
 327         s->timestamp = s->cur_timestamp;
 328         ff_rtp_send_data(s1, buf1, len, (len == size));
 329
 330         buf1 += len;
 331         size -= len;
 332     }
 333 }
 334
 335 /* NOTE: size is assumed to be an integer multiple of TS_PACKET_SIZE */
 336 static void rtp_send_mpegts_raw(AVFormatContext *s1,
 337                                 const uint8_t *buf1, int size)
 338 {
 339     RTPMuxContext *s = s1->priv_data;
 340     int len, out_len;
 341
 342     while (size >= TS_PACKET_SIZE) {
 343         len = s->max_payload_size - (s->buf_ptr - s->buf);
 344         if (len > size)
 345             len = size;
 346         memcpy(s->buf_ptr, buf1, len);
 347         buf1 += len;
 348         size -= len;
 349         s->buf_ptr += len;
 350
 351         out_len = s->buf_ptr - s->buf;
 352         if (out_len >= s->max_payload_size) {
 353             ff_rtp_send_data(s1, s->buf, out_len, 0);
 354             s->buf_ptr = s->buf;
 355         }
 356     }
 357 }
 358
 359 static int rtp_write_packet(AVFormatContext *s1, AVPacket *pkt)
 360 {
 361     RTPMuxContext *s = s1->priv_data;
 362     AVStream *st = s1->streams[0];
 363     int rtcp_bytes;
 364     int size= pkt->size;
 365
 366     dprintf(s1, "%d: write len=%d\n", pkt->stream_index, size);
 367
 368     rtcp_bytes = ((s->octet_count - s->last_octet_count) * RTCP_TX_RATIO_NUM) /
 369         RTCP_TX_RATIO_DEN;
 370     if (s->first_packet || ((rtcp_bytes >= RTCP_SR_SIZE) &&
 371                            (ff_ntp_time() - s->last_rtcp_ntp_time > 5000000))) {
 372         rtcp_send_sr(s1, ff_ntp_time());
 373         s->last_octet_count = s->octet_count;
 374         s->first_packet = 0;
 375     }
 376     s->cur_timestamp = s->base_timestamp + pkt->pts;
 377
 378     switch(st->codec->codec_id) {
 379     case CODEC_ID_PCM_MULAW:
 380     case CODEC_ID_PCM_ALAW:
 381     case CODEC_ID_PCM_U8:
 382     case CODEC_ID_PCM_S8:
 383         rtp_send_samples(s1, pkt->data, size, 1 * st->codec->channels);
 384         break;
 385     case CODEC_ID_PCM_U16BE:
 386     case CODEC_ID_PCM_U16LE:
 387     case CODEC_ID_PCM_S16BE:
 388     case CODEC_ID_PCM_S16LE:
 389         rtp_send_samples(s1, pkt->data, size, 2 * st->codec->channels);
 390         break;
 391     case CODEC_ID_ADPCM_G722:
 392         /* The actual sample size is half a byte per sample, but since the
 393          * stream clock rate is 8000 Hz while the sample rate is 16000 Hz,
 394          * the correct parameter for send_samples is 1 byte per stream clock. */
 395         rtp_send_samples(s1, pkt->data, size, 1 * st->codec->channels);
 396         break;
 397     case CODEC_ID_MP2:
 398     case CODEC_ID_MP3:
 399         rtp_send_mpegaudio(s1, pkt->data, size);
 400         break;
 401     case CODEC_ID_MPEG1VIDEO:
 402     case CODEC_ID_MPEG2VIDEO:
 403         ff_rtp_send_mpegvideo(s1, pkt->data, size);
 404         break;
 405     case CODEC_ID_AAC:
 406         ff_rtp_send_aac(s1, pkt->data, size);
 407         break;
 408     case CODEC_ID_AMR_NB:
 409     case CODEC_ID_AMR_WB:
 410         ff_rtp_send_amr(s1, pkt->data, size);
 411         break;
 412     case CODEC_ID_MPEG2TS:
 413         rtp_send_mpegts_raw(s1, pkt->data, size);
 414         break;
 415     case CODEC_ID_H264:
 416         ff_rtp_send_h264(s1, pkt->data, size);
 417         break;
 418     case CODEC_ID_H263:
 419     case CODEC_ID_H263P:
 420         ff_rtp_send_h263(s1, pkt->data, size);
 421         break;
 422     case CODEC_ID_VORBIS:
 423     case CODEC_ID_THEORA:
 424         ff_rtp_send_xiph(s1, pkt->data, size);
 425         break;
 426     case CODEC_ID_VP8:
 427         ff_rtp_send_vp8(s1, pkt->data, size);
 428         break;
 429     default:
 430         /* better than nothing : send the codec raw data */
 431         rtp_send_raw(s1, pkt->data, size);
 432         break;
 433     }
 434     return 0;
 435 }
 436
 437 static int rtp_write_trailer(AVFormatContext *s1)
 438 {
 439     RTPMuxContext *s = s1->priv_data;
 440
 441     av_freep(&s->buf);
 442
 443     return 0;
 444 }
 445
 446 AVOutputFormat rtp_muxer = {
 447     "rtp",
 448     NULL_IF_CONFIG_SMALL("RTP output format"),
 449     NULL,
 450     NULL,
 451     sizeof(RTPMuxContext),
 452     CODEC_ID_PCM_MULAW,
 453     CODEC_ID_NONE,
 454     rtp_write_header,
 455     rtp_write_packet,
 456     rtp_write_trailer,
 457 };