git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libavformat/udp.c

   1 /*
   2  * UDP prototype streaming system
   3  * Copyright (c) 2000, 2001, 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 /**
  23  * @file
  24  * UDP protocol
  25  */
  26
  27 #define _BSD_SOURCE     /* Needed for using struct ip_mreq with recent glibc */
  28
  29 #include "avformat.h"
  30 #include "avio_internal.h"
  31 #include "libavutil/parseutils.h"
  32 #include "libavutil/avstring.h"
  33 #include <unistd.h>
  34 #include "internal.h"
  35 #include "network.h"
  36 #include "os_support.h"
  37 #include "url.h"
  38 #include <sys/time.h>
  39
  40 #ifndef IPV6_ADD_MEMBERSHIP
  41 #define IPV6_ADD_MEMBERSHIP IPV6_JOIN_GROUP
  42 #define IPV6_DROP_MEMBERSHIP IPV6_LEAVE_GROUP
  43 #endif
  44
  45 typedef struct {
  46     int udp_fd;
  47     int ttl;
  48     int buffer_size;
  49     int is_multicast;
  50     int local_port;
  51     int reuse_socket;
  52     struct sockaddr_storage dest_addr;
  53     int dest_addr_len;
  54     int is_connected;
  55 } UDPContext;
  56
  57 #define UDP_TX_BUF_SIZE 32768
  58 #define UDP_MAX_PKT_SIZE 65536
  59
  60 static int udp_set_multicast_ttl(int sockfd, int mcastTTL,
  61                                  struct sockaddr *addr)
  62 {
  63 #ifdef IP_MULTICAST_TTL
  64     if (addr->sa_family == AF_INET) {
  65         if (setsockopt(sockfd, IPPROTO_IP, IP_MULTICAST_TTL, &mcastTTL, sizeof(mcastTTL)) < 0) {
  66             av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "setsockopt(IP_MULTICAST_TTL): %s\n", strerror(errno));
  67             return -1;
  68         }
  69     }
  70 #endif
  71 #if defined(IPPROTO_IPV6) && defined(IPV6_MULTICAST_HOPS)
  72     if (addr->sa_family == AF_INET6) {
  73         if (setsockopt(sockfd, IPPROTO_IPV6, IPV6_MULTICAST_HOPS, &mcastTTL, sizeof(mcastTTL)) < 0) {
  74             av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "setsockopt(IPV6_MULTICAST_HOPS): %s\n", strerror(errno));
  75             return -1;
  76         }
  77     }
  78 #endif
  79     return 0;
  80 }
  81
  82 static int udp_join_multicast_group(int sockfd, struct sockaddr *addr)
  83 {
  84 #ifdef IP_ADD_MEMBERSHIP
  85     if (addr->sa_family == AF_INET) {
  86         struct ip_mreq mreq;
  87
  88         mreq.imr_multiaddr.s_addr = ((struct sockaddr_in *)addr)->sin_addr.s_addr;
  89         mreq.imr_interface.s_addr= INADDR_ANY;
  90         if (setsockopt(sockfd, IPPROTO_IP, IP_ADD_MEMBERSHIP, (const void *)&mreq, sizeof(mreq)) < 0) {
  91             av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "setsockopt(IP_ADD_MEMBERSHIP): %s\n", strerror(errno));
  92             return -1;
  93         }
  94     }
  95 #endif
  96 #if HAVE_STRUCT_IPV6_MREQ && defined(IPPROTO_IPV6)
  97     if (addr->sa_family == AF_INET6) {
  98         struct ipv6_mreq mreq6;
  99
 100         memcpy(&mreq6.ipv6mr_multiaddr, &(((struct sockaddr_in6 *)addr)->sin6_addr), sizeof(struct in6_addr));
 101         mreq6.ipv6mr_interface= 0;
 102         if (setsockopt(sockfd, IPPROTO_IPV6, IPV6_ADD_MEMBERSHIP, &mreq6, sizeof(mreq6)) < 0) {
 103             av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "setsockopt(IPV6_ADD_MEMBERSHIP): %s\n", strerror(errno));
 104             return -1;
 105         }
 106     }
 107 #endif
 108     return 0;
 109 }
 110
 111 static int udp_leave_multicast_group(int sockfd, struct sockaddr *addr)
 112 {
 113 #ifdef IP_DROP_MEMBERSHIP
 114     if (addr->sa_family == AF_INET) {
 115         struct ip_mreq mreq;
 116
 117         mreq.imr_multiaddr.s_addr = ((struct sockaddr_in *)addr)->sin_addr.s_addr;
 118         mreq.imr_interface.s_addr= INADDR_ANY;
 119         if (setsockopt(sockfd, IPPROTO_IP, IP_DROP_MEMBERSHIP, (const void *)&mreq, sizeof(mreq)) < 0) {
 120             av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "setsockopt(IP_DROP_MEMBERSHIP): %s\n", strerror(errno));
 121             return -1;
 122         }
 123     }
 124 #endif
 125 #if HAVE_STRUCT_IPV6_MREQ && defined(IPPROTO_IPV6)
 126     if (addr->sa_family == AF_INET6) {
 127         struct ipv6_mreq mreq6;
 128
 129         memcpy(&mreq6.ipv6mr_multiaddr, &(((struct sockaddr_in6 *)addr)->sin6_addr), sizeof(struct in6_addr));
 130         mreq6.ipv6mr_interface= 0;
 131         if (setsockopt(sockfd, IPPROTO_IPV6, IPV6_DROP_MEMBERSHIP, &mreq6, sizeof(mreq6)) < 0) {
 132             av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "setsockopt(IPV6_DROP_MEMBERSHIP): %s\n", strerror(errno));
 133             return -1;
 134         }
 135     }
 136 #endif
 137     return 0;
 138 }
 139
 140 static struct addrinfo* udp_resolve_host(const char *hostname, int port,
 141                                          int type, int family, int flags)
 142 {
 143     struct addrinfo hints, *res = 0;
 144     int error;
 145     char sport[16];
 146     const char *node = 0, *service = "0";
 147
 148     if (port > 0) {
 149         snprintf(sport, sizeof(sport), "%d", port);
 150         service = sport;
 151     }
 152     if ((hostname) && (hostname[0] != '\0') && (hostname[0] != '?')) {
 153         node = hostname;
 154     }
 155     memset(&hints, 0, sizeof(hints));
 156     hints.ai_socktype = type;
 157     hints.ai_family   = family;
 158     hints.ai_flags = flags;
 159     if ((error = getaddrinfo(node, service, &hints, &res))) {
 160         res = NULL;
 161         av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "udp_resolve_host: %s\n", gai_strerror(error));
 162     }
 163
 164     return res;
 165 }
 166
 167 static int udp_set_url(struct sockaddr_storage *addr,
 168                        const char *hostname, int port)
 169 {
 170     struct addrinfo *res0;
 171     int addr_len;
 172
 173     res0 = udp_resolve_host(hostname, port, SOCK_DGRAM, AF_UNSPEC, 0);
 174     if (res0 == 0) return AVERROR(EIO);
 175     memcpy(addr, res0->ai_addr, res0->ai_addrlen);
 176     addr_len = res0->ai_addrlen;
 177     freeaddrinfo(res0);
 178
 179     return addr_len;
 180 }
 181
 182 static int udp_socket_create(UDPContext *s, struct sockaddr_storage *addr,
 183                              int *addr_len, const char *localaddr)
 184 {
 185     int udp_fd = -1;
 186     struct addrinfo *res0 = NULL, *res = NULL;
 187     int family = AF_UNSPEC;
 188
 189     if (((struct sockaddr *) &s->dest_addr)->sa_family)
 190         family = ((struct sockaddr *) &s->dest_addr)->sa_family;
 191     res0 = udp_resolve_host(localaddr[0] ? localaddr : NULL, s->local_port,
 192                             SOCK_DGRAM, family, AI_PASSIVE);
 193     if (res0 == 0)
 194         goto fail;
 195     for (res = res0; res; res=res->ai_next) {
 196         udp_fd = socket(res->ai_family, SOCK_DGRAM, 0);
 197         if (udp_fd > 0) break;
 198         av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "socket: %s\n", strerror(errno));
 199     }
 200
 201     if (udp_fd < 0)
 202         goto fail;
 203
 204     memcpy(addr, res->ai_addr, res->ai_addrlen);
 205     *addr_len = res->ai_addrlen;
 206
 207     freeaddrinfo(res0);
 208
 209     return udp_fd;
 210
 211  fail:
 212     if (udp_fd >= 0)
 213         closesocket(udp_fd);
 214     if(res0)
 215         freeaddrinfo(res0);
 216     return -1;
 217 }
 218
 219 static int udp_port(struct sockaddr_storage *addr, int addr_len)
 220 {
 221     char sbuf[sizeof(int)*3+1];
 222
 223     if (getnameinfo((struct sockaddr *)addr, addr_len, NULL, 0,  sbuf, sizeof(sbuf), NI_NUMERICSERV) != 0) {
 224         av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "getnameinfo: %s\n", strerror(errno));
 225         return -1;
 226     }
 227
 228     return strtol(sbuf, NULL, 10);
 229 }
 230
 231
 232 /**
 233  * If no filename is given to av_open_input_file because you want to
 234  * get the local port first, then you must call this function to set
 235  * the remote server address.
 236  *
 237  * url syntax: udp://host:port[?option=val...]
 238  * option: 'ttl=n'       : set the ttl value (for multicast only)
 239  *         'localport=n' : set the local port
 240  *         'pkt_size=n'  : set max packet size
 241  *         'reuse=1'     : enable reusing the socket
 242  *
 243  * @param h media file context
 244  * @param uri of the remote server
 245  * @return zero if no error.
 246  */
 247 int ff_udp_set_remote_url(URLContext *h, const char *uri)
 248 {
 249     UDPContext *s = h->priv_data;
 250     char hostname[256], buf[10];
 251     int port;
 252     const char *p;
 253
 254     av_url_split(NULL, 0, NULL, 0, hostname, sizeof(hostname), &port, NULL, 0, uri);
 255
 256     /* set the destination address */
 257     s->dest_addr_len = udp_set_url(&s->dest_addr, hostname, port);
 258     if (s->dest_addr_len < 0) {
 259         return AVERROR(EIO);
 260     }
 261     s->is_multicast = ff_is_multicast_address((struct sockaddr*) &s->dest_addr);
 262     p = strchr(uri, '?');
 263     if (p) {
 264         if (av_find_info_tag(buf, sizeof(buf), "connect", p)) {
 265             int was_connected = s->is_connected;
 266             s->is_connected = strtol(buf, NULL, 10);
 267             if (s->is_connected && !was_connected) {
 268                 if (connect(s->udp_fd, (struct sockaddr *) &s->dest_addr,
 269                             s->dest_addr_len)) {
 270                     s->is_connected = 0;
 271                     av_log(h, AV_LOG_ERROR, "connect: %s\n", strerror(errno));
 272                     return AVERROR(EIO);
 273                 }
 274             }
 275         }
 276     }
 277
 278     return 0;
 279 }
 280
 281 /**
 282  * Return the local port used by the UDP connection
 283  * @param h media file context
 284  * @return the local port number
 285  */
 286 int ff_udp_get_local_port(URLContext *h)
 287 {
 288     UDPContext *s = h->priv_data;
 289     return s->local_port;
 290 }
 291
 292 /**
 293  * Return the udp file handle for select() usage to wait for several RTP
 294  * streams at the same time.
 295  * @param h media file context
 296  */
 297 static int udp_get_file_handle(URLContext *h)
 298 {
 299     UDPContext *s = h->priv_data;
 300     return s->udp_fd;
 301 }
 302
 303 /* put it in UDP context */
 304 /* return non zero if error */
 305 static int udp_open(URLContext *h, const char *uri, int flags)
 306 {
 307     char hostname[1024], localaddr[1024] = "";
 308     int port, udp_fd = -1, tmp, bind_ret = -1;
 309     UDPContext *s = h->priv_data;
 310     int is_output;
 311     const char *p;
 312     char buf[256];
 313     struct sockaddr_storage my_addr;
 314     int len;
 315     int reuse_specified = 0;
 316
 317     h->is_streamed = 1;
 318     h->max_packet_size = 1472;
 319
 320     is_output = !(flags & AVIO_FLAG_READ);
 321
 322     s->ttl = 16;
 323     s->buffer_size = is_output ? UDP_TX_BUF_SIZE : UDP_MAX_PKT_SIZE;
 324
 325     p = strchr(uri, '?');
 326     if (p) {
 327         if (av_find_info_tag(buf, sizeof(buf), "reuse", p)) {
 328             char *endptr = NULL;
 329             s->reuse_socket = strtol(buf, &endptr, 10);
 330             /* assume if no digits were found it is a request to enable it */
 331             if (buf == endptr)
 332                 s->reuse_socket = 1;
 333             reuse_specified = 1;
 334         }
 335         if (av_find_info_tag(buf, sizeof(buf), "ttl", p)) {
 336             s->ttl = strtol(buf, NULL, 10);
 337         }
 338         if (av_find_info_tag(buf, sizeof(buf), "localport", p)) {
 339             s->local_port = strtol(buf, NULL, 10);
 340         }
 341         if (av_find_info_tag(buf, sizeof(buf), "pkt_size", p)) {
 342             h->max_packet_size = strtol(buf, NULL, 10);
 343         }
 344         if (av_find_info_tag(buf, sizeof(buf), "buffer_size", p)) {
 345             s->buffer_size = strtol(buf, NULL, 10);
 346         }
 347         if (av_find_info_tag(buf, sizeof(buf), "connect", p)) {
 348             s->is_connected = strtol(buf, NULL, 10);
 349         }
 350         if (av_find_info_tag(buf, sizeof(buf), "localaddr", p)) {
 351             av_strlcpy(localaddr, buf, sizeof(localaddr));
 352         }
 353     }
 354
 355     /* fill the dest addr */
 356     av_url_split(NULL, 0, NULL, 0, hostname, sizeof(hostname), &port, NULL, 0, uri);
 357
 358     /* XXX: fix av_url_split */
 359     if (hostname[0] == '\0' || hostname[0] == '?') {
 360         /* only accepts null hostname if input */
 361         if (!(flags & AVIO_FLAG_READ))
 362             goto fail;
 363     } else {
 364         if (ff_udp_set_remote_url(h, uri) < 0)
 365             goto fail;
 366     }
 367
 368     if ((s->is_multicast || !s->local_port) && (h->flags & AVIO_FLAG_READ))
 369         s->local_port = port;
 370     udp_fd = udp_socket_create(s, &my_addr, &len, localaddr);
 371     if (udp_fd < 0)
 372         goto fail;
 373
 374     /* Follow the requested reuse option, unless it's multicast in which
 375      * case enable reuse unless explicitely disabled.
 376      */
 377     if (s->reuse_socket || (s->is_multicast && !reuse_specified)) {
 378         s->reuse_socket = 1;
 379         if (setsockopt (udp_fd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &(s->reuse_socket), sizeof(s->reuse_socket)) != 0)
 380             goto fail;
 381     }
 382
 383     /* the bind is needed to give a port to the socket now */
 384     /* if multicast, try the multicast address bind first */
 385     if (s->is_multicast && (h->flags & AVIO_FLAG_READ)) {
 386         bind_ret = bind(udp_fd,(struct sockaddr *)&s->dest_addr, len);
 387     }
 388     /* bind to the local address if not multicast or if the multicast
 389      * bind failed */
 390     if (bind_ret < 0 && bind(udp_fd,(struct sockaddr *)&my_addr, len) < 0)
 391         goto fail;
 392
 393     len = sizeof(my_addr);
 394     getsockname(udp_fd, (struct sockaddr *)&my_addr, &len);
 395     s->local_port = udp_port(&my_addr, len);
 396
 397     if (s->is_multicast) {
 398         if (!(h->flags & AVIO_FLAG_READ)) {
 399             /* output */
 400             if (udp_set_multicast_ttl(udp_fd, s->ttl, (struct sockaddr *)&s->dest_addr) < 0)
 401                 goto fail;
 402         } else {
 403             /* input */
 404             if (udp_join_multicast_group(udp_fd, (struct sockaddr *)&s->dest_addr) < 0)
 405                 goto fail;
 406         }
 407     }
 408
 409     if (is_output) {
 410         /* limit the tx buf size to limit latency */
 411         tmp = s->buffer_size;
 412         if (setsockopt(udp_fd, SOL_SOCKET, SO_SNDBUF, &tmp, sizeof(tmp)) < 0) {
 413             av_log(h, AV_LOG_ERROR, "setsockopt(SO_SNDBUF): %s\n", strerror(errno));
 414             goto fail;
 415         }
 416     } else {
 417         /* set udp recv buffer size to the largest possible udp packet size to
 418          * avoid losing data on OSes that set this too low by default. */
 419         tmp = s->buffer_size;
 420         if (setsockopt(udp_fd, SOL_SOCKET, SO_RCVBUF, &tmp, sizeof(tmp)) < 0) {
 421             av_log(h, AV_LOG_WARNING, "setsockopt(SO_RECVBUF): %s\n", strerror(errno));
 422         }
 423         /* make the socket non-blocking */
 424         ff_socket_nonblock(udp_fd, 1);
 425     }
 426     if (s->is_connected) {
 427         if (connect(udp_fd, (struct sockaddr *) &s->dest_addr, s->dest_addr_len)) {
 428             av_log(h, AV_LOG_ERROR, "connect: %s\n", strerror(errno));
 429             goto fail;
 430         }
 431     }
 432
 433     s->udp_fd = udp_fd;
 434     return 0;
 435  fail:
 436     if (udp_fd >= 0)
 437         closesocket(udp_fd);
 438     return AVERROR(EIO);
 439 }
 440
 441 static int udp_read(URLContext *h, uint8_t *buf, int size)
 442 {
 443     UDPContext *s = h->priv_data;
 444     int ret;
 445
 446     if (!(h->flags & AVIO_FLAG_NONBLOCK)) {
 447         ret = ff_network_wait_fd(s->udp_fd, 0);
 448         if (ret < 0)
 449             return ret;
 450     }
 451     ret = recv(s->udp_fd, buf, size, 0);
 452     return ret < 0 ? ff_neterrno() : ret;
 453 }
 454
 455 static int udp_write(URLContext *h, const uint8_t *buf, int size)
 456 {
 457     UDPContext *s = h->priv_data;
 458     int ret;
 459
 460     if (!(h->flags & AVIO_FLAG_NONBLOCK)) {
 461         ret = ff_network_wait_fd(s->udp_fd, 1);
 462         if (ret < 0)
 463             return ret;
 464     }
 465
 466     if (!s->is_connected) {
 467         ret = sendto (s->udp_fd, buf, size, 0,
 468                       (struct sockaddr *) &s->dest_addr,
 469                       s->dest_addr_len);
 470     } else
 471         ret = send(s->udp_fd, buf, size, 0);
 472
 473     return ret < 0 ? ff_neterrno() : ret;
 474 }
 475
 476 static int udp_close(URLContext *h)
 477 {
 478     UDPContext *s = h->priv_data;
 479
 480     if (s->is_multicast && (h->flags & AVIO_FLAG_READ))
 481         udp_leave_multicast_group(s->udp_fd, (struct sockaddr *)&s->dest_addr);
 482     closesocket(s->udp_fd);
 483     return 0;
 484 }
 485
 486 URLProtocol ff_udp_protocol = {
 487     .name                = "udp",
 488     .url_open            = udp_open,
 489     .url_read            = udp_read,
 490     .url_write           = udp_write,
 491     .url_close           = udp_close,
 492     .url_get_file_handle = udp_get_file_handle,
 493     .priv_data_size      = sizeof(UDPContext),
 494 };