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