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/mathematics.h"
  26 #include "libavutil/random_seed.h"
  27 #include "libavutil/opt.h"
  28
  29 #include "rtpenc.h"
  30
  31 //#define DEBUG
  32
  33 static const AVOption options[] = {
  34     FF_RTP_FLAG_OPTS(RTPMuxContext, flags)
  35     { "payload_type", "Specify RTP payload type", offsetof(RTPMuxContext, payload_type), AV_OPT_TYPE_INT, {.dbl = -1 }, -1, 127, AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM },
  36     { "ssrc", "Stream identifier", offsetof(RTPMuxContext, ssrc), AV_OPT_TYPE_INT, { 0 }, INT_MIN, INT_MAX, AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM },
  37     { NULL },
  38 };
  39
  40 static const AVClass rtp_muxer_class = {
  41     .class_name = "RTP muxer",
  42     .item_name  = av_default_item_name,
  43     .option     = options,
  44     .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
  45 };
  46
  47 #define RTCP_SR_SIZE 28
  48
  49 static int is_supported(enum CodecID id)
  50 {
  51     switch(id) {
  52     case CODEC_ID_H263:
  53     case CODEC_ID_H263P:
  54     case CODEC_ID_H264:
  55     case CODEC_ID_MPEG1VIDEO:
  56     case CODEC_ID_MPEG2VIDEO:
  57     case CODEC_ID_MPEG4:
  58     case CODEC_ID_AAC:
  59     case CODEC_ID_MP2:
  60     case CODEC_ID_MP3:
  61     case CODEC_ID_PCM_ALAW:
  62     case CODEC_ID_PCM_MULAW:
  63     case CODEC_ID_PCM_S8:
  64     case CODEC_ID_PCM_S16BE:
  65     case CODEC_ID_PCM_S16LE:
  66     case CODEC_ID_PCM_U16BE:
  67     case CODEC_ID_PCM_U16LE:
  68     case CODEC_ID_PCM_U8:
  69     case CODEC_ID_MPEG2TS:
  70     case CODEC_ID_AMR_NB:
  71     case CODEC_ID_AMR_WB:
  72     case CODEC_ID_VORBIS:
  73     case CODEC_ID_THEORA:
  74     case CODEC_ID_VP8:
  75     case CODEC_ID_ADPCM_G722:
  76     case CODEC_ID_ADPCM_G726:
  77         return 1;
  78     default:
  79         return 0;
  80     }
  81 }
  82
  83 static int rtp_write_header(AVFormatContext *s1)
  84 {
  85     RTPMuxContext *s = s1->priv_data;
  86     int n;
  87     AVStream *st;
  88
  89     if (s1->nb_streams != 1) {
  90         av_log(s1, AV_LOG_ERROR, "Only one stream supported in the RTP muxer\n");
  91         return AVERROR(EINVAL);
  92     }
  93     st = s1->streams[0];
  94     if (!is_supported(st->codec->codec_id)) {
  95         av_log(s1, AV_LOG_ERROR, "Unsupported codec %s\n", avcodec_get_name(st->codec->codec_id));
  96
  97         return -1;
  98     }
  99
 100     if (s->payload_type < 0)
 101         s->payload_type = ff_rtp_get_payload_type(s1, st->codec);
 102     s->base_timestamp = av_get_random_seed();
 103     s->timestamp = s->base_timestamp;
 104     s->cur_timestamp = 0;
 105     if (!s->ssrc)
 106         s->ssrc = av_get_random_seed();
 107     s->first_packet = 1;
 108     s->first_rtcp_ntp_time = ff_ntp_time();
 109     if (s1->start_time_realtime)
 110         /* Round the NTP time to whole milliseconds. */
 111         s->first_rtcp_ntp_time = (s1->start_time_realtime / 1000) * 1000 +
 112                                  NTP_OFFSET_US;
 113
 114     if (s1->packet_size) {
 115         if (s1->pb->max_packet_size)
 116             s1->packet_size = FFMIN(s1->packet_size,
 117                                     s1->pb->max_packet_size);
 118     } else
 119         s1->packet_size = s1->pb->max_packet_size;
 120     if (s1->packet_size <= 12) {
 121         av_log(s1, AV_LOG_ERROR, "Max packet size %d too low\n", s1->packet_size);
 122         return AVERROR(EIO);
 123     }
 124     s->buf = av_malloc(s1->packet_size);
 125     if (s->buf == NULL) {
 126         return AVERROR(ENOMEM);
 127     }
 128     s->max_payload_size = s1->packet_size - 12;
 129
 130     s->max_frames_per_packet = 0;
 131     if (s1->max_delay > 0) {
 132         if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO) {
 133             int frame_size = av_get_audio_frame_duration(st->codec, 0);
 134             if (!frame_size)
 135                 frame_size = st->codec->frame_size;
 136             if (frame_size == 0) {
 137                 av_log(s1, AV_LOG_ERROR, "Cannot respect max delay: frame size = 0\n");
 138             } else {
 139                 s->max_frames_per_packet =
 140                         av_rescale_q_rnd(s1->max_delay,
 141                                          AV_TIME_BASE_Q,
 142                                          (AVRational){ frame_size, st->codec->sample_rate },
 143                                          AV_ROUND_DOWN);
 144             }
 145         }
 146         if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO) {
 147             /* FIXME: We should round down here... */
 148             s->max_frames_per_packet = av_rescale_q(s1->max_delay, (AVRational){1, 1000000}, st->codec->time_base);
 149         }
 150     }
 151
 152     avpriv_set_pts_info(st, 32, 1, 90000);
 153     switch(st->codec->codec_id) {
 154     case CODEC_ID_MP2:
 155     case CODEC_ID_MP3:
 156         s->buf_ptr = s->buf + 4;
 157         break;
 158     case CODEC_ID_MPEG1VIDEO:
 159     case CODEC_ID_MPEG2VIDEO:
 160         break;
 161     case CODEC_ID_MPEG2TS:
 162         n = s->max_payload_size / TS_PACKET_SIZE;
 163         if (n < 1)
 164             n = 1;
 165         s->max_payload_size = n * TS_PACKET_SIZE;
 166         s->buf_ptr = s->buf;
 167         break;
 168     case CODEC_ID_H264:
 169         /* check for H.264 MP4 syntax */
 170         if (st->codec->extradata_size > 4 && st->codec->extradata[0] == 1) {
 171             s->nal_length_size = (st->codec->extradata[4] & 0x03) + 1;
 172         }
 173         break;
 174     case CODEC_ID_VORBIS:
 175     case CODEC_ID_THEORA:
 176         if (!s->max_frames_per_packet) s->max_frames_per_packet = 15;
 177         s->max_frames_per_packet = av_clip(s->max_frames_per_packet, 1, 15);
 178         s->max_payload_size -= 6; // ident+frag+tdt/vdt+pkt_num+pkt_length
 179         s->num_frames = 0;
 180         goto defaultcase;
 181     case CODEC_ID_VP8:
 182         av_log(s1, AV_LOG_ERROR, "RTP VP8 payload implementation is "
 183                                  "incompatible with the latest spec drafts.\n");
 184         break;
 185     case CODEC_ID_ADPCM_G722:
 186         /* Due to a historical error, the clock rate for G722 in RTP is
 187          * 8000, even if the sample rate is 16000. See RFC 3551. */
 188         avpriv_set_pts_info(st, 32, 1, 8000);
 189         break;
 190     case CODEC_ID_AMR_NB:
 191     case CODEC_ID_AMR_WB:
 192         if (!s->max_frames_per_packet)
 193             s->max_frames_per_packet = 12;
 194         if (st->codec->codec_id == CODEC_ID_AMR_NB)
 195             n = 31;
 196         else
 197             n = 61;
 198         /* max_header_toc_size + the largest AMR payload must fit */
 199         if (1 + s->max_frames_per_packet + n > s->max_payload_size) {
 200             av_log(s1, AV_LOG_ERROR, "RTP max payload size too small for AMR\n");
 201             return -1;
 202         }
 203         if (st->codec->channels != 1) {
 204             av_log(s1, AV_LOG_ERROR, "Only mono is supported\n");
 205             return -1;
 206         }
 207     case CODEC_ID_AAC:
 208         s->num_frames = 0;
 209     default:
 210 defaultcase:
 211         if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO) {
 212             avpriv_set_pts_info(st, 32, 1, st->codec->sample_rate);
 213         }
 214         s->buf_ptr = s->buf;
 215         break;
 216     }
 217
 218     return 0;
 219 }
 220
 221 /* send an rtcp sender report packet */
 222 static void rtcp_send_sr(AVFormatContext *s1, int64_t ntp_time)
 223 {
 224     RTPMuxContext *s = s1->priv_data;
 225     uint32_t rtp_ts;
 226
 227     av_dlog(s1, "RTCP: %02x %"PRIx64" %x\n", s->payload_type, ntp_time, s->timestamp);
 228
 229     s->last_rtcp_ntp_time = ntp_time;
 230     rtp_ts = av_rescale_q(ntp_time - s->first_rtcp_ntp_time, (AVRational){1, 1000000},
 231                           s1->streams[0]->time_base) + s->base_timestamp;
 232     avio_w8(s1->pb, (RTP_VERSION << 6));
 233     avio_w8(s1->pb, RTCP_SR);
 234     avio_wb16(s1->pb, 6); /* length in words - 1 */
 235     avio_wb32(s1->pb, s->ssrc);
 236     avio_wb32(s1->pb, ntp_time / 1000000);
 237     avio_wb32(s1->pb, ((ntp_time % 1000000) << 32) / 1000000);
 238     avio_wb32(s1->pb, rtp_ts);
 239     avio_wb32(s1->pb, s->packet_count);
 240     avio_wb32(s1->pb, s->octet_count);
 241     avio_flush(s1->pb);
 242 }
 243
 244 /* send an rtp packet. sequence number is incremented, but the caller
 245    must update the timestamp itself */
 246 void ff_rtp_send_data(AVFormatContext *s1, const uint8_t *buf1, int len, int m)
 247 {
 248     RTPMuxContext *s = s1->priv_data;
 249
 250     av_dlog(s1, "rtp_send_data size=%d\n", len);
 251
 252     /* build the RTP header */
 253     avio_w8(s1->pb, (RTP_VERSION << 6));
 254     avio_w8(s1->pb, (s->payload_type & 0x7f) | ((m & 0x01) << 7));
 255     avio_wb16(s1->pb, s->seq);
 256     avio_wb32(s1->pb, s->timestamp);
 257     avio_wb32(s1->pb, s->ssrc);
 258
 259     avio_write(s1->pb, buf1, len);
 260     avio_flush(s1->pb);
 261
 262     s->seq++;
 263     s->octet_count += len;
 264     s->packet_count++;
 265 }
 266
 267 /* send an integer number of samples and compute time stamp and fill
 268    the rtp send buffer before sending. */
 269 static void rtp_send_samples(AVFormatContext *s1,
 270                              const uint8_t *buf1, int size, int sample_size_bits)
 271 {
 272     RTPMuxContext *s = s1->priv_data;
 273     int len, max_packet_size, n;
 274     /* Calculate the number of bytes to get samples aligned on a byte border */
 275     int aligned_samples_size = sample_size_bits/av_gcd(sample_size_bits, 8);
 276
 277     max_packet_size = (s->max_payload_size / aligned_samples_size) * aligned_samples_size;
 278     /* Not needed, but who knows. Don't check if samples aren't an even number of bytes. */
 279     if ((sample_size_bits % 8) == 0 && ((8 * size) % sample_size_bits) != 0)
 280         av_abort();
 281     n = 0;
 282     while (size > 0) {
 283         s->buf_ptr = s->buf;
 284         len = FFMIN(max_packet_size, size);
 285
 286         /* copy data */
 287         memcpy(s->buf_ptr, buf1, len);
 288         s->buf_ptr += len;
 289         buf1 += len;
 290         size -= len;
 291         s->timestamp = s->cur_timestamp + n * 8 / sample_size_bits;
 292         ff_rtp_send_data(s1, s->buf, s->buf_ptr - s->buf, 0);
 293         n += (s->buf_ptr - s->buf);
 294     }
 295 }
 296
 297 static void rtp_send_mpegaudio(AVFormatContext *s1,
 298                                const uint8_t *buf1, int size)
 299 {
 300     RTPMuxContext *s = s1->priv_data;
 301     int len, count, max_packet_size;
 302
 303     max_packet_size = s->max_payload_size;
 304
 305     /* test if we must flush because not enough space */
 306     len = (s->buf_ptr - s->buf);
 307     if ((len + size) > max_packet_size) {
 308         if (len > 4) {
 309             ff_rtp_send_data(s1, s->buf, s->buf_ptr - s->buf, 0);
 310             s->buf_ptr = s->buf + 4;
 311         }
 312     }
 313     if (s->buf_ptr == s->buf + 4) {
 314         s->timestamp = s->cur_timestamp;
 315     }
 316
 317     /* add the packet */
 318     if (size > max_packet_size) {
 319         /* big packet: fragment */
 320         count = 0;
 321         while (size > 0) {
 322             len = max_packet_size - 4;
 323             if (len > size)
 324                 len = size;
 325             /* build fragmented packet */
 326             s->buf[0] = 0;
 327             s->buf[1] = 0;
 328             s->buf[2] = count >> 8;
 329             s->buf[3] = count;
 330             memcpy(s->buf + 4, buf1, len);
 331             ff_rtp_send_data(s1, s->buf, len + 4, 0);
 332             size -= len;
 333             buf1 += len;
 334             count += len;
 335         }
 336     } else {
 337         if (s->buf_ptr == s->buf + 4) {
 338             /* no fragmentation possible */
 339             s->buf[0] = 0;
 340             s->buf[1] = 0;
 341             s->buf[2] = 0;
 342             s->buf[3] = 0;
 343         }
 344         memcpy(s->buf_ptr, buf1, size);
 345         s->buf_ptr += size;
 346     }
 347 }
 348
 349 static void rtp_send_raw(AVFormatContext *s1,
 350                          const uint8_t *buf1, int size)
 351 {
 352     RTPMuxContext *s = s1->priv_data;
 353     int len, max_packet_size;
 354
 355     max_packet_size = s->max_payload_size;
 356
 357     while (size > 0) {
 358         len = max_packet_size;
 359         if (len > size)
 360             len = size;
 361
 362         s->timestamp = s->cur_timestamp;
 363         ff_rtp_send_data(s1, buf1, len, (len == size));
 364
 365         buf1 += len;
 366         size -= len;
 367     }
 368 }
 369
 370 /* NOTE: size is assumed to be an integer multiple of TS_PACKET_SIZE */
 371 static void rtp_send_mpegts_raw(AVFormatContext *s1,
 372                                 const uint8_t *buf1, int size)
 373 {
 374     RTPMuxContext *s = s1->priv_data;
 375     int len, out_len;
 376
 377     while (size >= TS_PACKET_SIZE) {
 378         len = s->max_payload_size - (s->buf_ptr - s->buf);
 379         if (len > size)
 380             len = size;
 381         memcpy(s->buf_ptr, buf1, len);
 382         buf1 += len;
 383         size -= len;
 384         s->buf_ptr += len;
 385
 386         out_len = s->buf_ptr - s->buf;
 387         if (out_len >= s->max_payload_size) {
 388             ff_rtp_send_data(s1, s->buf, out_len, 0);
 389             s->buf_ptr = s->buf;
 390         }
 391     }
 392 }
 393
 394 static int rtp_write_packet(AVFormatContext *s1, AVPacket *pkt)
 395 {
 396     RTPMuxContext *s = s1->priv_data;
 397     AVStream *st = s1->streams[0];
 398     int rtcp_bytes;
 399     int size= pkt->size;
 400
 401     av_dlog(s1, "%d: write len=%d\n", pkt->stream_index, size);
 402
 403     rtcp_bytes = ((s->octet_count - s->last_octet_count) * RTCP_TX_RATIO_NUM) /
 404         RTCP_TX_RATIO_DEN;
 405     if ((s->first_packet || ((rtcp_bytes >= RTCP_SR_SIZE) &&
 406                             (ff_ntp_time() - s->last_rtcp_ntp_time > 5000000))) &&
 407         !(s->flags & FF_RTP_FLAG_SKIP_RTCP)) {
 408         rtcp_send_sr(s1, ff_ntp_time());
 409         s->last_octet_count = s->octet_count;
 410         s->first_packet = 0;
 411     }
 412     s->cur_timestamp = s->base_timestamp + pkt->pts;
 413
 414     switch(st->codec->codec_id) {
 415     case CODEC_ID_PCM_MULAW:
 416     case CODEC_ID_PCM_ALAW:
 417     case CODEC_ID_PCM_U8:
 418     case CODEC_ID_PCM_S8:
 419         rtp_send_samples(s1, pkt->data, size, 8 * st->codec->channels);
 420         break;
 421     case CODEC_ID_PCM_U16BE:
 422     case CODEC_ID_PCM_U16LE:
 423     case CODEC_ID_PCM_S16BE:
 424     case CODEC_ID_PCM_S16LE:
 425         rtp_send_samples(s1, pkt->data, size, 16 * st->codec->channels);
 426         break;
 427     case CODEC_ID_ADPCM_G722:
 428         /* The actual sample size is half a byte per sample, but since the
 429          * stream clock rate is 8000 Hz while the sample rate is 16000 Hz,
 430          * the correct parameter for send_samples_bits is 8 bits per stream
 431          * clock. */
 432         rtp_send_samples(s1, pkt->data, size, 8 * st->codec->channels);
 433         break;
 434     case CODEC_ID_ADPCM_G726:
 435         rtp_send_samples(s1, pkt->data, size,
 436                          st->codec->bits_per_coded_sample * st->codec->channels);
 437         break;
 438     case CODEC_ID_MP2:
 439     case CODEC_ID_MP3:
 440         rtp_send_mpegaudio(s1, pkt->data, size);
 441         break;
 442     case CODEC_ID_MPEG1VIDEO:
 443     case CODEC_ID_MPEG2VIDEO:
 444         ff_rtp_send_mpegvideo(s1, pkt->data, size);
 445         break;
 446     case CODEC_ID_AAC:
 447         if (s->flags & FF_RTP_FLAG_MP4A_LATM)
 448             ff_rtp_send_latm(s1, pkt->data, size);
 449         else
 450             ff_rtp_send_aac(s1, pkt->data, size);
 451         break;
 452     case CODEC_ID_AMR_NB:
 453     case CODEC_ID_AMR_WB:
 454         ff_rtp_send_amr(s1, pkt->data, size);
 455         break;
 456     case CODEC_ID_MPEG2TS:
 457         rtp_send_mpegts_raw(s1, pkt->data, size);
 458         break;
 459     case CODEC_ID_H264:
 460         ff_rtp_send_h264(s1, pkt->data, size);
 461         break;
 462     case CODEC_ID_H263:
 463         if (s->flags & FF_RTP_FLAG_RFC2190) {
 464             int mb_info_size = 0;
 465             const uint8_t *mb_info =
 466                 av_packet_get_side_data(pkt, AV_PKT_DATA_H263_MB_INFO,
 467                                         &mb_info_size);
 468             ff_rtp_send_h263_rfc2190(s1, pkt->data, size, mb_info, mb_info_size);
 469             break;
 470         }
 471         /* Fallthrough */
 472     case CODEC_ID_H263P:
 473         ff_rtp_send_h263(s1, pkt->data, size);
 474         break;
 475     case CODEC_ID_VORBIS:
 476     case CODEC_ID_THEORA:
 477         ff_rtp_send_xiph(s1, pkt->data, size);
 478         break;
 479     case CODEC_ID_VP8:
 480         ff_rtp_send_vp8(s1, pkt->data, size);
 481         break;
 482     default:
 483         /* better than nothing : send the codec raw data */
 484         rtp_send_raw(s1, pkt->data, size);
 485         break;
 486     }
 487     return 0;
 488 }
 489
 490 static int rtp_write_trailer(AVFormatContext *s1)
 491 {
 492     RTPMuxContext *s = s1->priv_data;
 493
 494     av_freep(&s->buf);
 495
 496     return 0;
 497 }
 498
 499 AVOutputFormat ff_rtp_muxer = {
 500     .name              = "rtp",
 501     .long_name         = NULL_IF_CONFIG_SMALL("RTP output format"),
 502     .priv_data_size    = sizeof(RTPMuxContext),
 503     .audio_codec       = CODEC_ID_PCM_MULAW,
 504     .video_codec       = CODEC_ID_MPEG4,
 505     .write_header      = rtp_write_header,
 506     .write_packet      = rtp_write_packet,
 507     .write_trailer     = rtp_write_trailer,
 508     .priv_class        = &rtp_muxer_class,
 509 };