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