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