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 "internal.h"
  34 #include "network.h"
  35 #include "os_support.h"
  36 #include "url.h"
  37
  38 #ifndef IPV6_ADD_MEMBERSHIP
  39 #define IPV6_ADD_MEMBERSHIP IPV6_JOIN_GROUP
  40 #define IPV6_DROP_MEMBERSHIP IPV6_LEAVE_GROUP
  41 #endif
  42
  43 typedef struct {
  44     int udp_fd;
  45     int ttl;
  46     int buffer_size;
  47     int is_multicast;
  48     int local_port;
  49     int reuse_socket;
  50     struct sockaddr_storage dest_addr;
  51     int dest_addr_len;
  52     int is_connected;
  53 } UDPContext;
  54
  55 #define UDP_TX_BUF_SIZE 32768
  56 #define UDP_MAX_PKT_SIZE 65536
  57
  58 static void log_net_error(void *ctx, int level, const char* prefix)
  59 {
  60     char errbuf[100];
  61     av_strerror(ff_neterrno(), errbuf, sizeof(errbuf));
  62     av_log(ctx, level, "%s: %s\n", prefix, errbuf);
  63 }
  64
  65 static int udp_set_multicast_ttl(int sockfd, int mcastTTL,
  66                                  struct sockaddr *addr)
  67 {
  68 #ifdef IP_MULTICAST_TTL
  69     if (addr->sa_family == AF_INET) {
  70         if (setsockopt(sockfd, IPPROTO_IP, IP_MULTICAST_TTL, &mcastTTL, sizeof(mcastTTL)) < 0) {
  71             log_net_error(NULL, AV_LOG_ERROR, "setsockopt(IP_MULTICAST_TTL)");
  72             return -1;
  73         }
  74     }
  75 #endif
  76 #if defined(IPPROTO_IPV6) && defined(IPV6_MULTICAST_HOPS)
  77     if (addr->sa_family == AF_INET6) {
  78         if (setsockopt(sockfd, IPPROTO_IPV6, IPV6_MULTICAST_HOPS, &mcastTTL, sizeof(mcastTTL)) < 0) {
  79             log_net_error(NULL, AV_LOG_ERROR, "setsockopt(IPV6_MULTICAST_HOPS)");
  80             return -1;
  81         }
  82     }
  83 #endif
  84     return 0;
  85 }
  86
  87 static int udp_join_multicast_group(int sockfd, struct sockaddr *addr)
  88 {
  89 #ifdef IP_ADD_MEMBERSHIP
  90     if (addr->sa_family == AF_INET) {
  91         struct ip_mreq mreq;
  92
  93         mreq.imr_multiaddr.s_addr = ((struct sockaddr_in *)addr)->sin_addr.s_addr;
  94         mreq.imr_interface.s_addr= INADDR_ANY;
  95         if (setsockopt(sockfd, IPPROTO_IP, IP_ADD_MEMBERSHIP, (const void *)&mreq, sizeof(mreq)) < 0) {
  96             log_net_error(NULL, AV_LOG_ERROR, "setsockopt(IP_ADD_MEMBERSHIP)");
  97             return -1;
  98         }
  99     }
 100 #endif
 101 #if HAVE_STRUCT_IPV6_MREQ && defined(IPPROTO_IPV6)
 102     if (addr->sa_family == AF_INET6) {
 103         struct ipv6_mreq mreq6;
 104
 105         memcpy(&mreq6.ipv6mr_multiaddr, &(((struct sockaddr_in6 *)addr)->sin6_addr), sizeof(struct in6_addr));
 106         mreq6.ipv6mr_interface= 0;
 107         if (setsockopt(sockfd, IPPROTO_IPV6, IPV6_ADD_MEMBERSHIP, &mreq6, sizeof(mreq6)) < 0) {
 108             log_net_error(NULL, AV_LOG_ERROR, "setsockopt(IPV6_ADD_MEMBERSHIP)");
 109             return -1;
 110         }
 111     }
 112 #endif
 113     return 0;
 114 }
 115
 116 static int udp_leave_multicast_group(int sockfd, struct sockaddr *addr)
 117 {
 118 #ifdef IP_DROP_MEMBERSHIP
 119     if (addr->sa_family == AF_INET) {
 120         struct ip_mreq mreq;
 121
 122         mreq.imr_multiaddr.s_addr = ((struct sockaddr_in *)addr)->sin_addr.s_addr;
 123         mreq.imr_interface.s_addr= INADDR_ANY;
 124         if (setsockopt(sockfd, IPPROTO_IP, IP_DROP_MEMBERSHIP, (const void *)&mreq, sizeof(mreq)) < 0) {
 125             log_net_error(NULL, AV_LOG_ERROR, "setsockopt(IP_DROP_MEMBERSHIP)");
 126             return -1;
 127         }
 128     }
 129 #endif
 130 #if HAVE_STRUCT_IPV6_MREQ && defined(IPPROTO_IPV6)
 131     if (addr->sa_family == AF_INET6) {
 132         struct ipv6_mreq mreq6;
 133
 134         memcpy(&mreq6.ipv6mr_multiaddr, &(((struct sockaddr_in6 *)addr)->sin6_addr), sizeof(struct in6_addr));
 135         mreq6.ipv6mr_interface= 0;
 136         if (setsockopt(sockfd, IPPROTO_IPV6, IPV6_DROP_MEMBERSHIP, &mreq6, sizeof(mreq6)) < 0) {
 137             log_net_error(NULL, AV_LOG_ERROR, "setsockopt(IPV6_DROP_MEMBERSHIP)");
 138             return -1;
 139         }
 140     }
 141 #endif
 142     return 0;
 143 }
 144
 145 static struct addrinfo* udp_resolve_host(const char *hostname, int port,
 146                                          int type, int family, int flags)
 147 {
 148     struct addrinfo hints = { 0 }, *res = 0;
 149     int error;
 150     char sport[16];
 151     const char *node = 0, *service = "0";
 152
 153     if (port > 0) {
 154         snprintf(sport, sizeof(sport), "%d", port);
 155         service = sport;
 156     }
 157     if ((hostname) && (hostname[0] != '\0') && (hostname[0] != '?')) {
 158         node = hostname;
 159     }
 160     hints.ai_socktype = type;
 161     hints.ai_family   = family;
 162     hints.ai_flags = flags;
 163     if ((error = getaddrinfo(node, service, &hints, &res))) {
 164         res = NULL;
 165         av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "udp_resolve_host: %s\n", gai_strerror(error));
 166     }
 167
 168     return res;
 169 }
 170
 171 static int udp_set_url(struct sockaddr_storage *addr,
 172                        const char *hostname, int port)
 173 {
 174     struct addrinfo *res0;
 175     int addr_len;
 176
 177     res0 = udp_resolve_host(hostname, port, SOCK_DGRAM, AF_UNSPEC, 0);
 178     if (res0 == 0) return AVERROR(EIO);
 179     memcpy(addr, res0->ai_addr, res0->ai_addrlen);
 180     addr_len = res0->ai_addrlen;
 181     freeaddrinfo(res0);
 182
 183     return addr_len;
 184 }
 185
 186 static int udp_socket_create(UDPContext *s, struct sockaddr_storage *addr,
 187                              int *addr_len, const char *localaddr)
 188 {
 189     int udp_fd = -1;
 190     struct addrinfo *res0 = NULL, *res = NULL;
 191     int family = AF_UNSPEC;
 192
 193     if (((struct sockaddr *) &s->dest_addr)->sa_family)
 194         family = ((struct sockaddr *) &s->dest_addr)->sa_family;
 195     res0 = udp_resolve_host(localaddr[0] ? localaddr : NULL, s->local_port,
 196                             SOCK_DGRAM, family, AI_PASSIVE);
 197     if (res0 == 0)
 198         goto fail;
 199     for (res = res0; res; res=res->ai_next) {
 200         udp_fd = socket(res->ai_family, SOCK_DGRAM, 0);
 201         if (udp_fd != -1) break;
 202         log_net_error(NULL, AV_LOG_ERROR, "socket");
 203     }
 204
 205     if (udp_fd < 0)
 206         goto fail;
 207
 208     memcpy(addr, res->ai_addr, res->ai_addrlen);
 209     *addr_len = res->ai_addrlen;
 210
 211     freeaddrinfo(res0);
 212
 213     return udp_fd;
 214
 215  fail:
 216     if (udp_fd >= 0)
 217         closesocket(udp_fd);
 218     if(res0)
 219         freeaddrinfo(res0);
 220     return -1;
 221 }
 222
 223 static int udp_port(struct sockaddr_storage *addr, int addr_len)
 224 {
 225     char sbuf[sizeof(int)*3+1];
 226     int error;
 227
 228     if ((error = getnameinfo((struct sockaddr *)addr, addr_len, NULL, 0,  sbuf, sizeof(sbuf), NI_NUMERICSERV)) != 0) {
 229         av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "getnameinfo: %s\n", gai_strerror(error));
 230         return -1;
 231     }
 232
 233     return strtol(sbuf, NULL, 10);
 234 }
 235
 236
 237 /**
 238  * If no filename is given to av_open_input_file because you want to
 239  * get the local port first, then you must call this function to set
 240  * the remote server address.
 241  *
 242  * url syntax: udp://host:port[?option=val...]
 243  * option: 'ttl=n'       : set the ttl value (for multicast only)
 244  *         'localport=n' : set the local port
 245  *         'pkt_size=n'  : set max packet size
 246  *         'reuse=1'     : enable reusing the socket
 247  *
 248  * @param h media file context
 249  * @param uri of the remote server
 250  * @return zero if no error.
 251  */
 252 int ff_udp_set_remote_url(URLContext *h, const char *uri)
 253 {
 254     UDPContext *s = h->priv_data;
 255     char hostname[256], buf[10];
 256     int port;
 257     const char *p;
 258
 259     av_url_split(NULL, 0, NULL, 0, hostname, sizeof(hostname), &port, NULL, 0, uri);
 260
 261     /* set the destination address */
 262     s->dest_addr_len = udp_set_url(&s->dest_addr, hostname, port);
 263     if (s->dest_addr_len < 0) {
 264         return AVERROR(EIO);
 265     }
 266     s->is_multicast = ff_is_multicast_address((struct sockaddr*) &s->dest_addr);
 267     p = strchr(uri, '?');
 268     if (p) {
 269         if (av_find_info_tag(buf, sizeof(buf), "connect", p)) {
 270             int was_connected = s->is_connected;
 271             s->is_connected = strtol(buf, NULL, 10);
 272             if (s->is_connected && !was_connected) {
 273                 if (connect(s->udp_fd, (struct sockaddr *) &s->dest_addr,
 274                             s->dest_addr_len)) {
 275                     s->is_connected = 0;
 276                     log_net_error(h, AV_LOG_ERROR, "connect");
 277                     return AVERROR(EIO);
 278                 }
 279             }
 280         }
 281     }
 282
 283     return 0;
 284 }
 285
 286 /**
 287  * Return the local port used by the UDP connection
 288  * @param h media file context
 289  * @return the local port number
 290  */
 291 int ff_udp_get_local_port(URLContext *h)
 292 {
 293     UDPContext *s = h->priv_data;
 294     return s->local_port;
 295 }
 296
 297 /**
 298  * Return the udp file handle for select() usage to wait for several RTP
 299  * streams at the same time.
 300  * @param h media file context
 301  */
 302 static int udp_get_file_handle(URLContext *h)
 303 {
 304     UDPContext *s = h->priv_data;
 305     return s->udp_fd;
 306 }
 307
 308 /* put it in UDP context */
 309 /* return non zero if error */
 310 static int udp_open(URLContext *h, const char *uri, int flags)
 311 {
 312     char hostname[1024], localaddr[1024] = "";
 313     int port, udp_fd = -1, tmp, bind_ret = -1;
 314     UDPContext *s = h->priv_data;
 315     int is_output;
 316     const char *p;
 317     char buf[256];
 318     struct sockaddr_storage my_addr;
 319     int len;
 320     int reuse_specified = 0;
 321
 322     h->is_streamed = 1;
 323     h->max_packet_size = 1472;
 324
 325     is_output = !(flags & AVIO_FLAG_READ);
 326
 327     s->ttl = 16;
 328     s->buffer_size = is_output ? UDP_TX_BUF_SIZE : UDP_MAX_PKT_SIZE;
 329
 330     p = strchr(uri, '?');
 331     if (p) {
 332         if (av_find_info_tag(buf, sizeof(buf), "reuse", p)) {
 333             char *endptr = NULL;
 334             s->reuse_socket = strtol(buf, &endptr, 10);
 335             /* assume if no digits were found it is a request to enable it */
 336             if (buf == endptr)
 337                 s->reuse_socket = 1;
 338             reuse_specified = 1;
 339         }
 340         if (av_find_info_tag(buf, sizeof(buf), "ttl", p)) {
 341             s->ttl = strtol(buf, NULL, 10);
 342         }
 343         if (av_find_info_tag(buf, sizeof(buf), "localport", p)) {
 344             s->local_port = strtol(buf, NULL, 10);
 345         }
 346         if (av_find_info_tag(buf, sizeof(buf), "pkt_size", p)) {
 347             h->max_packet_size = strtol(buf, NULL, 10);
 348         }
 349         if (av_find_info_tag(buf, sizeof(buf), "buffer_size", p)) {
 350             s->buffer_size = strtol(buf, NULL, 10);
 351         }
 352         if (av_find_info_tag(buf, sizeof(buf), "connect", p)) {
 353             s->is_connected = strtol(buf, NULL, 10);
 354         }
 355         if (av_find_info_tag(buf, sizeof(buf), "localaddr", p)) {
 356             av_strlcpy(localaddr, buf, sizeof(localaddr));
 357         }
 358     }
 359
 360     /* fill the dest addr */
 361     av_url_split(NULL, 0, NULL, 0, hostname, sizeof(hostname), &port, NULL, 0, uri);
 362
 363     /* XXX: fix av_url_split */
 364     if (hostname[0] == '\0' || hostname[0] == '?') {
 365         /* only accepts null hostname if input */
 366         if (!(flags & AVIO_FLAG_READ))
 367             goto fail;
 368     } else {
 369         if (ff_udp_set_remote_url(h, uri) < 0)
 370             goto fail;
 371     }
 372
 373     if ((s->is_multicast || !s->local_port) && (h->flags & AVIO_FLAG_READ))
 374         s->local_port = port;
 375     udp_fd = udp_socket_create(s, &my_addr, &len, localaddr);
 376     if (udp_fd < 0)
 377         goto fail;
 378
 379     /* Follow the requested reuse option, unless it's multicast in which
 380      * case enable reuse unless explicitly disabled.
 381      */
 382     if (s->reuse_socket || (s->is_multicast && !reuse_specified)) {
 383         s->reuse_socket = 1;
 384         if (setsockopt (udp_fd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &(s->reuse_socket), sizeof(s->reuse_socket)) != 0)
 385             goto fail;
 386     }
 387
 388     /* If multicast, try binding the multicast address first, to avoid
 389      * receiving UDP packets from other sources aimed at the same UDP
 390      * port. This fails on windows. This makes sending to the same address
 391      * using sendto() fail, so only do it if we're opened in read-only mode. */
 392     if (s->is_multicast && !(h->flags & AVIO_FLAG_WRITE)) {
 393         bind_ret = bind(udp_fd,(struct sockaddr *)&s->dest_addr, len);
 394     }
 395     /* bind to the local address if not multicast or if the multicast
 396      * bind failed */
 397     /* the bind is needed to give a port to the socket now */
 398     if (bind_ret < 0 && bind(udp_fd,(struct sockaddr *)&my_addr, len) < 0) {
 399         log_net_error(h, AV_LOG_ERROR, "bind failed");
 400         goto fail;
 401     }
 402
 403     len = sizeof(my_addr);
 404     getsockname(udp_fd, (struct sockaddr *)&my_addr, &len);
 405     s->local_port = udp_port(&my_addr, len);
 406
 407     if (s->is_multicast) {
 408         if (h->flags & AVIO_FLAG_WRITE) {
 409             /* output */
 410             if (udp_set_multicast_ttl(udp_fd, s->ttl, (struct sockaddr *)&s->dest_addr) < 0)
 411                 goto fail;
 412         }
 413         if (h->flags & AVIO_FLAG_READ) {
 414             /* input */
 415             if (udp_join_multicast_group(udp_fd, (struct sockaddr *)&s->dest_addr) < 0)
 416                 goto fail;
 417         }
 418     }
 419
 420     if (is_output) {
 421         /* limit the tx buf size to limit latency */
 422         tmp = s->buffer_size;
 423         if (setsockopt(udp_fd, SOL_SOCKET, SO_SNDBUF, &tmp, sizeof(tmp)) < 0) {
 424             log_net_error(h, AV_LOG_ERROR, "setsockopt(SO_SNDBUF)");
 425             goto fail;
 426         }
 427     } else {
 428         /* set udp recv buffer size to the largest possible udp packet size to
 429          * avoid losing data on OSes that set this too low by default. */
 430         tmp = s->buffer_size;
 431         if (setsockopt(udp_fd, SOL_SOCKET, SO_RCVBUF, &tmp, sizeof(tmp)) < 0) {
 432             log_net_error(h, AV_LOG_WARNING, "setsockopt(SO_RECVBUF)");
 433         }
 434         /* make the socket non-blocking */
 435         ff_socket_nonblock(udp_fd, 1);
 436     }
 437     if (s->is_connected) {
 438         if (connect(udp_fd, (struct sockaddr *) &s->dest_addr, s->dest_addr_len)) {
 439             log_net_error(h, AV_LOG_ERROR, "connect");
 440             goto fail;
 441         }
 442     }
 443
 444     s->udp_fd = udp_fd;
 445     return 0;
 446  fail:
 447     if (udp_fd >= 0)
 448         closesocket(udp_fd);
 449     return AVERROR(EIO);
 450 }
 451
 452 static int udp_read(URLContext *h, uint8_t *buf, int size)
 453 {
 454     UDPContext *s = h->priv_data;
 455     int ret;
 456
 457     if (!(h->flags & AVIO_FLAG_NONBLOCK)) {
 458         ret = ff_network_wait_fd(s->udp_fd, 0);
 459         if (ret < 0)
 460             return ret;
 461     }
 462     ret = recv(s->udp_fd, buf, size, 0);
 463     return ret < 0 ? ff_neterrno() : ret;
 464 }
 465
 466 static int udp_write(URLContext *h, const uint8_t *buf, int size)
 467 {
 468     UDPContext *s = h->priv_data;
 469     int ret;
 470
 471     if (!(h->flags & AVIO_FLAG_NONBLOCK)) {
 472         ret = ff_network_wait_fd(s->udp_fd, 1);
 473         if (ret < 0)
 474             return ret;
 475     }
 476
 477     if (!s->is_connected) {
 478         ret = sendto (s->udp_fd, buf, size, 0,
 479                       (struct sockaddr *) &s->dest_addr,
 480                       s->dest_addr_len);
 481     } else
 482         ret = send(s->udp_fd, buf, size, 0);
 483
 484     return ret < 0 ? ff_neterrno() : ret;
 485 }
 486
 487 static int udp_close(URLContext *h)
 488 {
 489     UDPContext *s = h->priv_data;
 490
 491     if (s->is_multicast && (h->flags & AVIO_FLAG_READ))
 492         udp_leave_multicast_group(s->udp_fd, (struct sockaddr *)&s->dest_addr);
 493     closesocket(s->udp_fd);
 494     return 0;
 495 }
 496
 497 URLProtocol ff_udp_protocol = {
 498     .name                = "udp",
 499     .url_open            = udp_open,
 500     .url_read            = udp_read,
 501     .url_write           = udp_write,
 502     .url_close           = udp_close,
 503     .url_get_file_handle = udp_get_file_handle,
 504     .priv_data_size      = sizeof(UDPContext),
 505     .flags               = URL_PROTOCOL_FLAG_NETWORK,
 506 };