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 = { 0 }, *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     hints.ai_socktype = type;
 156     hints.ai_family   = family;
 157     hints.ai_flags = flags;
 158     if ((error = getaddrinfo(node, service, &hints, &res))) {
 159         res = NULL;
 160         av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "udp_resolve_host: %s\n", gai_strerror(error));
 161     }
 162
 163     return res;
 164 }
 165
 166 static int udp_set_url(struct sockaddr_storage *addr,
 167                        const char *hostname, int port)
 168 {
 169     struct addrinfo *res0;
 170     int addr_len;
 171
 172     res0 = udp_resolve_host(hostname, port, SOCK_DGRAM, AF_UNSPEC, 0);
 173     if (res0 == 0) return AVERROR(EIO);
 174     memcpy(addr, res0->ai_addr, res0->ai_addrlen);
 175     addr_len = res0->ai_addrlen;
 176     freeaddrinfo(res0);
 177
 178     return addr_len;
 179 }
 180
 181 static int udp_socket_create(UDPContext *s, struct sockaddr_storage *addr,
 182                              int *addr_len, const char *localaddr)
 183 {
 184     int udp_fd = -1;
 185     struct addrinfo *res0 = NULL, *res = NULL;
 186     int family = AF_UNSPEC;
 187
 188     if (((struct sockaddr *) &s->dest_addr)->sa_family)
 189         family = ((struct sockaddr *) &s->dest_addr)->sa_family;
 190     res0 = udp_resolve_host(localaddr[0] ? localaddr : NULL, s->local_port,
 191                             SOCK_DGRAM, family, AI_PASSIVE);
 192     if (res0 == 0)
 193         goto fail;
 194     for (res = res0; res; res=res->ai_next) {
 195         udp_fd = socket(res->ai_family, SOCK_DGRAM, 0);
 196         if (udp_fd > 0) break;
 197         av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "socket: %s\n", strerror(errno));
 198     }
 199
 200     if (udp_fd < 0)
 201         goto fail;
 202
 203     memcpy(addr, res->ai_addr, res->ai_addrlen);
 204     *addr_len = res->ai_addrlen;
 205
 206     freeaddrinfo(res0);
 207
 208     return udp_fd;
 209
 210  fail:
 211     if (udp_fd >= 0)
 212         closesocket(udp_fd);
 213     if(res0)
 214         freeaddrinfo(res0);
 215     return -1;
 216 }
 217
 218 static int udp_port(struct sockaddr_storage *addr, int addr_len)
 219 {
 220     char sbuf[sizeof(int)*3+1];
 221
 222     if (getnameinfo((struct sockaddr *)addr, addr_len, NULL, 0,  sbuf, sizeof(sbuf), NI_NUMERICSERV) != 0) {
 223         av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "getnameinfo: %s\n", strerror(errno));
 224         return -1;
 225     }
 226
 227     return strtol(sbuf, NULL, 10);
 228 }
 229
 230
 231 /**
 232  * If no filename is given to av_open_input_file because you want to
 233  * get the local port first, then you must call this function to set
 234  * the remote server address.
 235  *
 236  * url syntax: udp://host:port[?option=val...]
 237  * option: 'ttl=n'       : set the ttl value (for multicast only)
 238  *         'localport=n' : set the local port
 239  *         'pkt_size=n'  : set max packet size
 240  *         'reuse=1'     : enable reusing the socket
 241  *
 242  * @param h media file context
 243  * @param uri of the remote server
 244  * @return zero if no error.
 245  */
 246 int ff_udp_set_remote_url(URLContext *h, const char *uri)
 247 {
 248     UDPContext *s = h->priv_data;
 249     char hostname[256], buf[10];
 250     int port;
 251     const char *p;
 252
 253     av_url_split(NULL, 0, NULL, 0, hostname, sizeof(hostname), &port, NULL, 0, uri);
 254
 255     /* set the destination address */
 256     s->dest_addr_len = udp_set_url(&s->dest_addr, hostname, port);
 257     if (s->dest_addr_len < 0) {
 258         return AVERROR(EIO);
 259     }
 260     s->is_multicast = ff_is_multicast_address((struct sockaddr*) &s->dest_addr);
 261     p = strchr(uri, '?');
 262     if (p) {
 263         if (av_find_info_tag(buf, sizeof(buf), "connect", p)) {
 264             int was_connected = s->is_connected;
 265             s->is_connected = strtol(buf, NULL, 10);
 266             if (s->is_connected && !was_connected) {
 267                 if (connect(s->udp_fd, (struct sockaddr *) &s->dest_addr,
 268                             s->dest_addr_len)) {
 269                     s->is_connected = 0;
 270                     av_log(h, AV_LOG_ERROR, "connect: %s\n", strerror(errno));
 271                     return AVERROR(EIO);
 272                 }
 273             }
 274         }
 275     }
 276
 277     return 0;
 278 }
 279
 280 /**
 281  * Return the local port used by the UDP connection
 282  * @param h media file context
 283  * @return the local port number
 284  */
 285 int ff_udp_get_local_port(URLContext *h)
 286 {
 287     UDPContext *s = h->priv_data;
 288     return s->local_port;
 289 }
 290
 291 /**
 292  * Return the udp file handle for select() usage to wait for several RTP
 293  * streams at the same time.
 294  * @param h media file context
 295  */
 296 static int udp_get_file_handle(URLContext *h)
 297 {
 298     UDPContext *s = h->priv_data;
 299     return s->udp_fd;
 300 }
 301
 302 /* put it in UDP context */
 303 /* return non zero if error */
 304 static int udp_open(URLContext *h, const char *uri, int flags)
 305 {
 306     char hostname[1024], localaddr[1024] = "";
 307     int port, udp_fd = -1, tmp, bind_ret = -1;
 308     UDPContext *s = h->priv_data;
 309     int is_output;
 310     const char *p;
 311     char buf[256];
 312     struct sockaddr_storage my_addr;
 313     int len;
 314     int reuse_specified = 0;
 315
 316     h->is_streamed = 1;
 317     h->max_packet_size = 1472;
 318
 319     is_output = !(flags & AVIO_FLAG_READ);
 320
 321     s->ttl = 16;
 322     s->buffer_size = is_output ? UDP_TX_BUF_SIZE : UDP_MAX_PKT_SIZE;
 323
 324     p = strchr(uri, '?');
 325     if (p) {
 326         if (av_find_info_tag(buf, sizeof(buf), "reuse", p)) {
 327             char *endptr = NULL;
 328             s->reuse_socket = strtol(buf, &endptr, 10);
 329             /* assume if no digits were found it is a request to enable it */
 330             if (buf == endptr)
 331                 s->reuse_socket = 1;
 332             reuse_specified = 1;
 333         }
 334         if (av_find_info_tag(buf, sizeof(buf), "ttl", p)) {
 335             s->ttl = strtol(buf, NULL, 10);
 336         }
 337         if (av_find_info_tag(buf, sizeof(buf), "localport", p)) {
 338             s->local_port = strtol(buf, NULL, 10);
 339         }
 340         if (av_find_info_tag(buf, sizeof(buf), "pkt_size", p)) {
 341             h->max_packet_size = strtol(buf, NULL, 10);
 342         }
 343         if (av_find_info_tag(buf, sizeof(buf), "buffer_size", p)) {
 344             s->buffer_size = strtol(buf, NULL, 10);
 345         }
 346         if (av_find_info_tag(buf, sizeof(buf), "connect", p)) {
 347             s->is_connected = strtol(buf, NULL, 10);
 348         }
 349         if (av_find_info_tag(buf, sizeof(buf), "localaddr", p)) {
 350             av_strlcpy(localaddr, buf, sizeof(localaddr));
 351         }
 352     }
 353
 354     /* fill the dest addr */
 355     av_url_split(NULL, 0, NULL, 0, hostname, sizeof(hostname), &port, NULL, 0, uri);
 356
 357     /* XXX: fix av_url_split */
 358     if (hostname[0] == '\0' || hostname[0] == '?') {
 359         /* only accepts null hostname if input */
 360         if (!(flags & AVIO_FLAG_READ))
 361             goto fail;
 362     } else {
 363         if (ff_udp_set_remote_url(h, uri) < 0)
 364             goto fail;
 365     }
 366
 367     if ((s->is_multicast || !s->local_port) && (h->flags & AVIO_FLAG_READ))
 368         s->local_port = port;
 369     udp_fd = udp_socket_create(s, &my_addr, &len, localaddr);
 370     if (udp_fd < 0)
 371         goto fail;
 372
 373     /* Follow the requested reuse option, unless it's multicast in which
 374      * case enable reuse unless explicitly disabled.
 375      */
 376     if (s->reuse_socket || (s->is_multicast && !reuse_specified)) {
 377         s->reuse_socket = 1;
 378         if (setsockopt (udp_fd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &(s->reuse_socket), sizeof(s->reuse_socket)) != 0)
 379             goto fail;
 380     }
 381
 382     /* If multicast, try binding the multicast address first, to avoid
 383      * receiving UDP packets from other sources aimed at the same UDP
 384      * port. This fails on windows. This makes sending to the same address
 385      * using sendto() fail, so only do it if we're opened in read-only mode. */
 386     if (s->is_multicast && !(h->flags & AVIO_FLAG_WRITE)) {
 387         bind_ret = bind(udp_fd,(struct sockaddr *)&s->dest_addr, len);
 388     }
 389     /* bind to the local address if not multicast or if the multicast
 390      * bind failed */
 391     /* the bind is needed to give a port to the socket now */
 392     if (bind_ret < 0 && bind(udp_fd,(struct sockaddr *)&my_addr, len) < 0) {
 393         av_log(h, AV_LOG_ERROR, "bind failed: %s\n", strerror(errno));
 394         goto fail;
 395     }
 396
 397     len = sizeof(my_addr);
 398     getsockname(udp_fd, (struct sockaddr *)&my_addr, &len);
 399     s->local_port = udp_port(&my_addr, len);
 400
 401     if (s->is_multicast) {
 402         if (h->flags & AVIO_FLAG_WRITE) {
 403             /* output */
 404             if (udp_set_multicast_ttl(udp_fd, s->ttl, (struct sockaddr *)&s->dest_addr) < 0)
 405                 goto fail;
 406         }
 407         if (h->flags & AVIO_FLAG_READ) {
 408             /* input */
 409             if (udp_join_multicast_group(udp_fd, (struct sockaddr *)&s->dest_addr) < 0)
 410                 goto fail;
 411         }
 412     }
 413
 414     if (is_output) {
 415         /* limit the tx buf size to limit latency */
 416         tmp = s->buffer_size;
 417         if (setsockopt(udp_fd, SOL_SOCKET, SO_SNDBUF, &tmp, sizeof(tmp)) < 0) {
 418             av_log(h, AV_LOG_ERROR, "setsockopt(SO_SNDBUF): %s\n", strerror(errno));
 419             goto fail;
 420         }
 421     } else {
 422         /* set udp recv buffer size to the largest possible udp packet size to
 423          * avoid losing data on OSes that set this too low by default. */
 424         tmp = s->buffer_size;
 425         if (setsockopt(udp_fd, SOL_SOCKET, SO_RCVBUF, &tmp, sizeof(tmp)) < 0) {
 426             av_log(h, AV_LOG_WARNING, "setsockopt(SO_RECVBUF): %s\n", strerror(errno));
 427         }
 428         /* make the socket non-blocking */
 429         ff_socket_nonblock(udp_fd, 1);
 430     }
 431     if (s->is_connected) {
 432         if (connect(udp_fd, (struct sockaddr *) &s->dest_addr, s->dest_addr_len)) {
 433             av_log(h, AV_LOG_ERROR, "connect: %s\n", strerror(errno));
 434             goto fail;
 435         }
 436     }
 437
 438     s->udp_fd = udp_fd;
 439     return 0;
 440  fail:
 441     if (udp_fd >= 0)
 442         closesocket(udp_fd);
 443     return AVERROR(EIO);
 444 }
 445
 446 static int udp_read(URLContext *h, uint8_t *buf, int size)
 447 {
 448     UDPContext *s = h->priv_data;
 449     int ret;
 450
 451     if (!(h->flags & AVIO_FLAG_NONBLOCK)) {
 452         ret = ff_network_wait_fd(s->udp_fd, 0);
 453         if (ret < 0)
 454             return ret;
 455     }
 456     ret = recv(s->udp_fd, buf, size, 0);
 457     return ret < 0 ? ff_neterrno() : ret;
 458 }
 459
 460 static int udp_write(URLContext *h, const uint8_t *buf, int size)
 461 {
 462     UDPContext *s = h->priv_data;
 463     int ret;
 464
 465     if (!(h->flags & AVIO_FLAG_NONBLOCK)) {
 466         ret = ff_network_wait_fd(s->udp_fd, 1);
 467         if (ret < 0)
 468             return ret;
 469     }
 470
 471     if (!s->is_connected) {
 472         ret = sendto (s->udp_fd, buf, size, 0,
 473                       (struct sockaddr *) &s->dest_addr,
 474                       s->dest_addr_len);
 475     } else
 476         ret = send(s->udp_fd, buf, size, 0);
 477
 478     return ret < 0 ? ff_neterrno() : ret;
 479 }
 480
 481 static int udp_close(URLContext *h)
 482 {
 483     UDPContext *s = h->priv_data;
 484
 485     if (s->is_multicast && (h->flags & AVIO_FLAG_READ))
 486         udp_leave_multicast_group(s->udp_fd, (struct sockaddr *)&s->dest_addr);
 487     closesocket(s->udp_fd);
 488     return 0;
 489 }
 490
 491 URLProtocol ff_udp_protocol = {
 492     .name                = "udp",
 493     .url_open            = udp_open,
 494     .url_read            = udp_read,
 495     .url_write           = udp_write,
 496     .url_close           = udp_close,
 497     .url_get_file_handle = udp_get_file_handle,
 498     .priv_data_size      = sizeof(UDPContext),
 499     .flags               = URL_PROTOCOL_FLAG_NETWORK,
 500 };