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 Libav.
   6  *
   7  * Libav 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  * Libav 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 Libav; 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 = s1->pb->max_packet_size;
  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_ERROR, "RTP VP8 payload implementation is "
 151                                  "incompatible with the latest spec drafts.\n");
 152         break;
 153     case CODEC_ID_ADPCM_G722:
 154         /* Due to a historical error, the clock rate for G722 in RTP is
 155          * 8000, even if the sample rate is 16000. See RFC 3551. */
 156         av_set_pts_info(st, 32, 1, 8000);
 157         break;
 158     case CODEC_ID_AMR_NB:
 159     case CODEC_ID_AMR_WB:
 160         if (!s->max_frames_per_packet)
 161             s->max_frames_per_packet = 12;
 162         if (st->codec->codec_id == CODEC_ID_AMR_NB)
 163             n = 31;
 164         else
 165             n = 61;
 166         /* max_header_toc_size + the largest AMR payload must fit */
 167         if (1 + s->max_frames_per_packet + n > s->max_payload_size) {
 168             av_log(s1, AV_LOG_ERROR, "RTP max payload size too small for AMR\n");
 169             return -1;
 170         }
 171         if (st->codec->channels != 1) {
 172             av_log(s1, AV_LOG_ERROR, "Only mono is supported\n");
 173             return -1;
 174         }
 175     case CODEC_ID_AAC:
 176         s->num_frames = 0;
 177     default:
 178 defaultcase:
 179         if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO) {
 180             av_set_pts_info(st, 32, 1, st->codec->sample_rate);
 181         }
 182         s->buf_ptr = s->buf;
 183         break;
 184     }
 185
 186     return 0;
 187 }
 188
 189 /* send an rtcp sender report packet */
 190 static void rtcp_send_sr(AVFormatContext *s1, int64_t ntp_time)
 191 {
 192     RTPMuxContext *s = s1->priv_data;
 193     uint32_t rtp_ts;
 194
 195     av_dlog(s1, "RTCP: %02x %"PRIx64" %x\n", s->payload_type, ntp_time, s->timestamp);
 196
 197     s->last_rtcp_ntp_time = ntp_time;
 198     rtp_ts = av_rescale_q(ntp_time - s->first_rtcp_ntp_time, (AVRational){1, 1000000},
 199                           s1->streams[0]->time_base) + s->base_timestamp;
 200     avio_w8(s1->pb, (RTP_VERSION << 6));
 201     avio_w8(s1->pb, RTCP_SR);
 202     avio_wb16(s1->pb, 6); /* length in words - 1 */
 203     avio_wb32(s1->pb, s->ssrc);
 204     avio_wb32(s1->pb, ntp_time / 1000000);
 205     avio_wb32(s1->pb, ((ntp_time % 1000000) << 32) / 1000000);
 206     avio_wb32(s1->pb, rtp_ts);
 207     avio_wb32(s1->pb, s->packet_count);
 208     avio_wb32(s1->pb, s->octet_count);
 209     avio_flush(s1->pb);
 210 }
 211
 212 /* send an rtp packet. sequence number is incremented, but the caller
 213    must update the timestamp itself */
 214 void ff_rtp_send_data(AVFormatContext *s1, const uint8_t *buf1, int len, int m)
 215 {
 216     RTPMuxContext *s = s1->priv_data;
 217
 218     av_dlog(s1, "rtp_send_data size=%d\n", len);
 219
 220     /* build the RTP header */
 221     avio_w8(s1->pb, (RTP_VERSION << 6));
 222     avio_w8(s1->pb, (s->payload_type & 0x7f) | ((m & 0x01) << 7));
 223     avio_wb16(s1->pb, s->seq);
 224     avio_wb32(s1->pb, s->timestamp);
 225     avio_wb32(s1->pb, s->ssrc);
 226
 227     avio_write(s1->pb, buf1, len);
 228     avio_flush(s1->pb);
 229
 230     s->seq++;
 231     s->octet_count += len;
 232     s->packet_count++;
 233 }
 234
 235 /* send an integer number of samples and compute time stamp and fill
 236    the rtp send buffer before sending. */
 237 static void rtp_send_samples(AVFormatContext *s1,
 238                              const uint8_t *buf1, int size, int sample_size)
 239 {
 240     RTPMuxContext *s = s1->priv_data;
 241     int len, max_packet_size, n;
 242
 243     max_packet_size = (s->max_payload_size / sample_size) * sample_size;
 244     /* not needed, but who nows */
 245     if ((size % sample_size) != 0)
 246         av_abort();
 247     n = 0;
 248     while (size > 0) {
 249         s->buf_ptr = s->buf;
 250         len = FFMIN(max_packet_size, size);
 251
 252         /* copy data */
 253         memcpy(s->buf_ptr, buf1, len);
 254         s->buf_ptr += len;
 255         buf1 += len;
 256         size -= len;
 257         s->timestamp = s->cur_timestamp + n / sample_size;
 258         ff_rtp_send_data(s1, s->buf, s->buf_ptr - s->buf, 0);
 259         n += (s->buf_ptr - s->buf);
 260     }
 261 }
 262
 263 static void rtp_send_mpegaudio(AVFormatContext *s1,
 264                                const uint8_t *buf1, int size)
 265 {
 266     RTPMuxContext *s = s1->priv_data;
 267     int len, count, max_packet_size;
 268
 269     max_packet_size = s->max_payload_size;
 270
 271     /* test if we must flush because not enough space */
 272     len = (s->buf_ptr - s->buf);
 273     if ((len + size) > max_packet_size) {
 274         if (len > 4) {
 275             ff_rtp_send_data(s1, s->buf, s->buf_ptr - s->buf, 0);
 276             s->buf_ptr = s->buf + 4;
 277         }
 278     }
 279     if (s->buf_ptr == s->buf + 4) {
 280         s->timestamp = s->cur_timestamp;
 281     }
 282
 283     /* add the packet */
 284     if (size > max_packet_size) {
 285         /* big packet: fragment */
 286         count = 0;
 287         while (size > 0) {
 288             len = max_packet_size - 4;
 289             if (len > size)
 290                 len = size;
 291             /* build fragmented packet */
 292             s->buf[0] = 0;
 293             s->buf[1] = 0;
 294             s->buf[2] = count >> 8;
 295             s->buf[3] = count;
 296             memcpy(s->buf + 4, buf1, len);
 297             ff_rtp_send_data(s1, s->buf, len + 4, 0);
 298             size -= len;
 299             buf1 += len;
 300             count += len;
 301         }
 302     } else {
 303         if (s->buf_ptr == s->buf + 4) {
 304             /* no fragmentation possible */
 305             s->buf[0] = 0;
 306             s->buf[1] = 0;
 307             s->buf[2] = 0;
 308             s->buf[3] = 0;
 309         }
 310         memcpy(s->buf_ptr, buf1, size);
 311         s->buf_ptr += size;
 312     }
 313 }
 314
 315 static void rtp_send_raw(AVFormatContext *s1,
 316                          const uint8_t *buf1, int size)
 317 {
 318     RTPMuxContext *s = s1->priv_data;
 319     int len, max_packet_size;
 320
 321     max_packet_size = s->max_payload_size;
 322
 323     while (size > 0) {
 324         len = max_packet_size;
 325         if (len > size)
 326             len = size;
 327
 328         s->timestamp = s->cur_timestamp;
 329         ff_rtp_send_data(s1, buf1, len, (len == size));
 330
 331         buf1 += len;
 332         size -= len;
 333     }
 334 }
 335
 336 /* NOTE: size is assumed to be an integer multiple of TS_PACKET_SIZE */
 337 static void rtp_send_mpegts_raw(AVFormatContext *s1,
 338                                 const uint8_t *buf1, int size)
 339 {
 340     RTPMuxContext *s = s1->priv_data;
 341     int len, out_len;
 342
 343     while (size >= TS_PACKET_SIZE) {
 344         len = s->max_payload_size - (s->buf_ptr - s->buf);
 345         if (len > size)
 346             len = size;
 347         memcpy(s->buf_ptr, buf1, len);
 348         buf1 += len;
 349         size -= len;
 350         s->buf_ptr += len;
 351
 352         out_len = s->buf_ptr - s->buf;
 353         if (out_len >= s->max_payload_size) {
 354             ff_rtp_send_data(s1, s->buf, out_len, 0);
 355             s->buf_ptr = s->buf;
 356         }
 357     }
 358 }
 359
 360 static int rtp_write_packet(AVFormatContext *s1, AVPacket *pkt)
 361 {
 362     RTPMuxContext *s = s1->priv_data;
 363     AVStream *st = s1->streams[0];
 364     int rtcp_bytes;
 365     int size= pkt->size;
 366
 367     av_dlog(s1, "%d: write len=%d\n", pkt->stream_index, size);
 368
 369     rtcp_bytes = ((s->octet_count - s->last_octet_count) * RTCP_TX_RATIO_NUM) /
 370         RTCP_TX_RATIO_DEN;
 371     if (s->first_packet || ((rtcp_bytes >= RTCP_SR_SIZE) &&
 372                            (ff_ntp_time() - s->last_rtcp_ntp_time > 5000000))) {
 373         rtcp_send_sr(s1, ff_ntp_time());
 374         s->last_octet_count = s->octet_count;
 375         s->first_packet = 0;
 376     }
 377     s->cur_timestamp = s->base_timestamp + pkt->pts;
 378
 379     switch(st->codec->codec_id) {
 380     case CODEC_ID_PCM_MULAW:
 381     case CODEC_ID_PCM_ALAW:
 382     case CODEC_ID_PCM_U8:
 383     case CODEC_ID_PCM_S8:
 384         rtp_send_samples(s1, pkt->data, size, 1 * st->codec->channels);
 385         break;
 386     case CODEC_ID_PCM_U16BE:
 387     case CODEC_ID_PCM_U16LE:
 388     case CODEC_ID_PCM_S16BE:
 389     case CODEC_ID_PCM_S16LE:
 390         rtp_send_samples(s1, pkt->data, size, 2 * st->codec->channels);
 391         break;
 392     case CODEC_ID_ADPCM_G722:
 393         /* The actual sample size is half a byte per sample, but since the
 394          * stream clock rate is 8000 Hz while the sample rate is 16000 Hz,
 395          * the correct parameter for send_samples is 1 byte per stream clock. */
 396         rtp_send_samples(s1, pkt->data, size, 1 * st->codec->channels);
 397         break;
 398     case CODEC_ID_MP2:
 399     case CODEC_ID_MP3:
 400         rtp_send_mpegaudio(s1, pkt->data, size);
 401         break;
 402     case CODEC_ID_MPEG1VIDEO:
 403     case CODEC_ID_MPEG2VIDEO:
 404         ff_rtp_send_mpegvideo(s1, pkt->data, size);
 405         break;
 406     case CODEC_ID_AAC:
 407         ff_rtp_send_aac(s1, pkt->data, size);
 408         break;
 409     case CODEC_ID_AMR_NB:
 410     case CODEC_ID_AMR_WB:
 411         ff_rtp_send_amr(s1, pkt->data, size);
 412         break;
 413     case CODEC_ID_MPEG2TS:
 414         rtp_send_mpegts_raw(s1, pkt->data, size);
 415         break;
 416     case CODEC_ID_H264:
 417         ff_rtp_send_h264(s1, pkt->data, size);
 418         break;
 419     case CODEC_ID_H263:
 420     case CODEC_ID_H263P:
 421         ff_rtp_send_h263(s1, pkt->data, size);
 422         break;
 423     case CODEC_ID_VORBIS:
 424     case CODEC_ID_THEORA:
 425         ff_rtp_send_xiph(s1, pkt->data, size);
 426         break;
 427     case CODEC_ID_VP8:
 428         ff_rtp_send_vp8(s1, pkt->data, size);
 429         break;
 430     default:
 431         /* better than nothing : send the codec raw data */
 432         rtp_send_raw(s1, pkt->data, size);
 433         break;
 434     }
 435     return 0;
 436 }
 437
 438 static int rtp_write_trailer(AVFormatContext *s1)
 439 {
 440     RTPMuxContext *s = s1->priv_data;
 441
 442     av_freep(&s->buf);
 443
 444     return 0;
 445 }
 446
 447 AVOutputFormat ff_rtp_muxer = {
 448     "rtp",
 449     NULL_IF_CONFIG_SMALL("RTP output format"),
 450     NULL,
 451     NULL,
 452     sizeof(RTPMuxContext),
 453     CODEC_ID_PCM_MULAW,
 454     CODEC_ID_NONE,
 455     rtp_write_header,
 456     rtp_write_packet,
 457     rtp_write_trailer,
 458 };