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