udp: Fix receiving RTP data over multicast
[ffmpeg.git] / libavformat / rdt.c
1 /*
2  * Realmedia RTSP protocol (RDT) support.
3  * Copyright (c) 2007 Ronald S. Bultje
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  * @brief Realmedia RTSP protocol (RDT) support
25  * @author Ronald S. Bultje <rbultje@ronald.bitfreak.net>
26  */
27
28 #include "avformat.h"
29 #include "libavutil/avstring.h"
30 #include "rtpdec.h"
31 #include "rdt.h"
32 #include "libavutil/base64.h"
33 #include "libavutil/md5.h"
34 #include "rm.h"
35 #include "internal.h"
36 #include "avio_internal.h"
37 #include "libavcodec/get_bits.h"
38
39 struct RDTDemuxContext {
40     AVFormatContext *ic; /**< the containing (RTSP) demux context */
41     /** Each RDT stream-set (represented by one RTSPStream) can contain
42      * multiple streams (of the same content, but with possibly different
43      * codecs/bitrates). Each such stream is represented by one AVStream
44      * in the AVFormatContext, and this variable points to the offset in
45      * that array such that the first is the first stream of this set. */
46     AVStream **streams;
47     int n_streams; /**< streams with identifical content in this set */
48     void *dynamic_protocol_context;
49     DynamicPayloadPacketHandlerProc parse_packet;
50     uint32_t prev_timestamp;
51     int prev_set_id, prev_stream_id;
52 };
53
54 RDTDemuxContext *
55 ff_rdt_parse_open(AVFormatContext *ic, int first_stream_of_set_idx,
56                   void *priv_data, RTPDynamicProtocolHandler *handler)
57 {
58     RDTDemuxContext *s = av_mallocz(sizeof(RDTDemuxContext));
59     if (!s)
60         return NULL;
61
62     s->ic = ic;
63     s->streams = &ic->streams[first_stream_of_set_idx];
64     do {
65         s->n_streams++;
66     } while (first_stream_of_set_idx + s->n_streams < ic->nb_streams &&
67              s->streams[s->n_streams]->id == s->streams[0]->id);
68     s->prev_set_id    = -1;
69     s->prev_stream_id = -1;
70     s->prev_timestamp = -1;
71     s->parse_packet = handler ? handler->parse_packet : NULL;
72     s->dynamic_protocol_context = priv_data;
73
74     return s;
75 }
76
77 void
78 ff_rdt_parse_close(RDTDemuxContext *s)
79 {
80     av_free(s);
81 }
82
83 struct PayloadContext {
84     AVFormatContext *rmctx;
85     int nb_rmst;
86     RMStream **rmst;
87     uint8_t *mlti_data;
88     unsigned int mlti_data_size;
89     char buffer[RTP_MAX_PACKET_LENGTH + FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE];
90     int audio_pkt_cnt; /**< remaining audio packets in rmdec */
91 };
92
93 void
94 ff_rdt_calc_response_and_checksum(char response[41], char chksum[9],
95                                   const char *challenge)
96 {
97     int ch_len = strlen (challenge), i;
98     unsigned char zres[16],
99         buf[64] = { 0xa1, 0xe9, 0x14, 0x9d, 0x0e, 0x6b, 0x3b, 0x59 };
100 #define XOR_TABLE_SIZE 37
101     const unsigned char xor_table[XOR_TABLE_SIZE] = {
102         0x05, 0x18, 0x74, 0xd0, 0x0d, 0x09, 0x02, 0x53,
103         0xc0, 0x01, 0x05, 0x05, 0x67, 0x03, 0x19, 0x70,
104         0x08, 0x27, 0x66, 0x10, 0x10, 0x72, 0x08, 0x09,
105         0x63, 0x11, 0x03, 0x71, 0x08, 0x08, 0x70, 0x02,
106         0x10, 0x57, 0x05, 0x18, 0x54 };
107
108     /* some (length) checks */
109     if (ch_len == 40) /* what a hack... */
110         ch_len = 32;
111     else if (ch_len > 56)
112         ch_len = 56;
113     memcpy(buf + 8, challenge, ch_len);
114
115     /* xor challenge bytewise with xor_table */
116     for (i = 0; i < XOR_TABLE_SIZE; i++)
117         buf[8 + i] ^= xor_table[i];
118
119     av_md5_sum(zres, buf, 64);
120     ff_data_to_hex(response, zres, 16, 1);
121
122     /* add tail */
123     strcpy (response + 32, "01d0a8e3");
124
125     /* calculate checksum */
126     for (i = 0; i < 8; i++)
127         chksum[i] = response[i * 4];
128     chksum[8] = 0;
129 }
130
131 static int
132 rdt_load_mdpr (PayloadContext *rdt, AVStream *st, int rule_nr)
133 {
134     AVIOContext pb;
135     int size;
136     uint32_t tag;
137
138     /**
139      * Layout of the MLTI chunk:
140      * 4: MLTI
141      * 2: number of streams
142      * Then for each stream ([number_of_streams] times):
143      *     2: mdpr index
144      * 2: number of mdpr chunks
145      * Then for each mdpr chunk ([number_of_mdpr_chunks] times):
146      *     4: size
147      *     [size]: data
148      * we skip MDPR chunks until we reach the one of the stream
149      * we're interested in, and forward that ([size]+[data]) to
150      * the RM demuxer to parse the stream-specific header data.
151      */
152     if (!rdt->mlti_data)
153         return -1;
154     ffio_init_context(&pb, rdt->mlti_data, rdt->mlti_data_size, 0,
155                   NULL, NULL, NULL, NULL);
156     tag = avio_rl32(&pb);
157     if (tag == MKTAG('M', 'L', 'T', 'I')) {
158         int num, chunk_nr;
159
160         /* read index of MDPR chunk numbers */
161         num = avio_rb16(&pb);
162         if (rule_nr < 0 || rule_nr >= num)
163             return -1;
164         avio_skip(&pb, rule_nr * 2);
165         chunk_nr = avio_rb16(&pb);
166         avio_skip(&pb, (num - 1 - rule_nr) * 2);
167
168         /* read MDPR chunks */
169         num = avio_rb16(&pb);
170         if (chunk_nr >= num)
171             return -1;
172         while (chunk_nr--)
173             avio_skip(&pb, avio_rb32(&pb));
174         size = avio_rb32(&pb);
175     } else {
176         size = rdt->mlti_data_size;
177         avio_seek(&pb, 0, SEEK_SET);
178     }
179     if (ff_rm_read_mdpr_codecdata(rdt->rmctx, &pb, st, rdt->rmst[st->index], size) < 0)
180         return -1;
181
182     return 0;
183 }
184
185 /**
186  * Actual data handling.
187  */
188
189 int
190 ff_rdt_parse_header(const uint8_t *buf, int len,
191                     int *pset_id, int *pseq_no, int *pstream_id,
192                     int *pis_keyframe, uint32_t *ptimestamp)
193 {
194     GetBitContext gb;
195     int consumed = 0, set_id, seq_no, stream_id, is_keyframe,
196         len_included, need_reliable;
197     uint32_t timestamp;
198
199     /* skip status packets */
200     while (len >= 5 && buf[1] == 0xFF /* status packet */) {
201         int pkt_len;
202
203         if (!(buf[0] & 0x80))
204             return -1; /* not followed by a data packet */
205
206         pkt_len = AV_RB16(buf+3);
207         buf += pkt_len;
208         len -= pkt_len;
209         consumed += pkt_len;
210     }
211     if (len < 16)
212         return -1;
213     /**
214      * Layout of the header (in bits):
215      * 1:  len_included
216      *     Flag indicating whether this header includes a length field;
217      *     this can be used to concatenate multiple RDT packets in a
218      *     single UDP/TCP data frame and is used to precede RDT data
219      *     by stream status packets
220      * 1:  need_reliable
221      *     Flag indicating whether this header includes a "reliable
222      *     sequence number"; these are apparently sequence numbers of
223      *     data packets alone. For data packets, this flag is always
224      *     set, according to the Real documentation [1]
225      * 5:  set_id
226      *     ID of a set of streams of identical content, possibly with
227      *     different codecs or bitrates
228      * 1:  is_reliable
229      *     Flag set for certain streams deemed less tolerable for packet
230      *     loss
231      * 16: seq_no
232      *     Packet sequence number; if >=0xFF00, this is a non-data packet
233      *     containing stream status info, the second byte indicates the
234      *     type of status packet (see wireshark docs / source code [2])
235      * if (len_included) {
236      *     16: packet_len
237      * } else {
238      *     packet_len = remainder of UDP/TCP frame
239      * }
240      * 1:  is_back_to_back
241      *     Back-to-Back flag; used for timing, set for one in every 10
242      *     packets, according to the Real documentation [1]
243      * 1:  is_slow_data
244      *     Slow-data flag; currently unused, according to Real docs [1]
245      * 5:  stream_id
246      *     ID of the stream within this particular set of streams
247      * 1:  is_no_keyframe
248      *     Non-keyframe flag (unset if packet belongs to a keyframe)
249      * 32: timestamp (PTS)
250      * if (set_id == 0x1F) {
251      *     16: set_id (extended set-of-streams ID; see set_id)
252      * }
253      * if (need_reliable) {
254      *     16: reliable_seq_no
255      *         Reliable sequence number (see need_reliable)
256      * }
257      * if (stream_id == 0x3F) {
258      *     16: stream_id (extended stream ID; see stream_id)
259      * }
260      * [1] https://protocol.helixcommunity.org/files/2005/devdocs/RDT_Feature_Level_20.txt
261      * [2] http://www.wireshark.org/docs/dfref/r/rdt.html and
262      *     http://anonsvn.wireshark.org/viewvc/trunk/epan/dissectors/packet-rdt.c
263      */
264     init_get_bits(&gb, buf, len << 3);
265     len_included  = get_bits1(&gb);
266     need_reliable = get_bits1(&gb);
267     set_id        = get_bits(&gb, 5);
268     skip_bits(&gb, 1);
269     seq_no        = get_bits(&gb, 16);
270     if (len_included)
271         skip_bits(&gb, 16);
272     skip_bits(&gb, 2);
273     stream_id     = get_bits(&gb, 5);
274     is_keyframe   = !get_bits1(&gb);
275     timestamp     = get_bits_long(&gb, 32);
276     if (set_id == 0x1f)
277         set_id    = get_bits(&gb, 16);
278     if (need_reliable)
279         skip_bits(&gb, 16);
280     if (stream_id == 0x1f)
281         stream_id = get_bits(&gb, 16);
282
283     if (pset_id)      *pset_id      = set_id;
284     if (pseq_no)      *pseq_no      = seq_no;
285     if (pstream_id)   *pstream_id   = stream_id;
286     if (pis_keyframe) *pis_keyframe = is_keyframe;
287     if (ptimestamp)   *ptimestamp   = timestamp;
288
289     return consumed + (get_bits_count(&gb) >> 3);
290 }
291
292 /**< return 0 on packet, no more left, 1 on packet, 1 on partial packet... */
293 static int
294 rdt_parse_packet (AVFormatContext *ctx, PayloadContext *rdt, AVStream *st,
295                   AVPacket *pkt, uint32_t *timestamp,
296                   const uint8_t *buf, int len, int flags)
297 {
298     int seq = 1, res;
299     AVIOContext pb;
300
301     if (rdt->audio_pkt_cnt == 0) {
302         int pos;
303
304         ffio_init_context(&pb, buf, len, 0, NULL, NULL, NULL, NULL);
305         flags = (flags & RTP_FLAG_KEY) ? 2 : 0;
306         res = ff_rm_parse_packet (rdt->rmctx, &pb, st, rdt->rmst[st->index], len, pkt,
307                                   &seq, flags, *timestamp);
308         pos = avio_tell(&pb);
309         if (res < 0)
310             return res;
311         if (res > 0) {
312             if (st->codec->codec_id == CODEC_ID_AAC) {
313                 memcpy (rdt->buffer, buf + pos, len - pos);
314                 rdt->rmctx->pb = avio_alloc_context (rdt->buffer, len - pos, 0,
315                                                     NULL, NULL, NULL, NULL);
316             }
317             goto get_cache;
318         }
319     } else {
320 get_cache:
321         rdt->audio_pkt_cnt =
322             ff_rm_retrieve_cache (rdt->rmctx, rdt->rmctx->pb,
323                                   st, rdt->rmst[st->index], pkt);
324         if (rdt->audio_pkt_cnt == 0 &&
325             st->codec->codec_id == CODEC_ID_AAC)
326             av_freep(&rdt->rmctx->pb);
327     }
328     pkt->stream_index = st->index;
329     pkt->pts = *timestamp;
330
331     return rdt->audio_pkt_cnt > 0;
332 }
333
334 int
335 ff_rdt_parse_packet(RDTDemuxContext *s, AVPacket *pkt,
336                     uint8_t **bufptr, int len)
337 {
338     uint8_t *buf = bufptr ? *bufptr : NULL;
339     int seq_no, flags = 0, stream_id, set_id, is_keyframe;
340     uint32_t timestamp;
341     int rv= 0;
342
343     if (!s->parse_packet)
344         return -1;
345
346     if (!buf && s->prev_stream_id != -1) {
347         /* return the next packets, if any */
348         timestamp= 0; ///< Should not be used if buf is NULL, but should be set to the timestamp of the packet returned....
349         rv= s->parse_packet(s->ic, s->dynamic_protocol_context,
350                             s->streams[s->prev_stream_id],
351                             pkt, &timestamp, NULL, 0, flags);
352         return rv;
353     }
354
355     if (len < 12)
356         return -1;
357     rv = ff_rdt_parse_header(buf, len, &set_id, &seq_no, &stream_id, &is_keyframe, &timestamp);
358     if (rv < 0)
359         return rv;
360     if (is_keyframe &&
361         (set_id != s->prev_set_id || timestamp != s->prev_timestamp ||
362          stream_id != s->prev_stream_id)) {
363         flags |= RTP_FLAG_KEY;
364         s->prev_set_id    = set_id;
365         s->prev_timestamp = timestamp;
366     }
367     s->prev_stream_id = stream_id;
368     buf += rv;
369     len -= rv;
370
371      if (s->prev_stream_id >= s->n_streams) {
372          s->prev_stream_id = -1;
373          return -1;
374      }
375
376     rv = s->parse_packet(s->ic, s->dynamic_protocol_context,
377                          s->streams[s->prev_stream_id],
378                          pkt, &timestamp, buf, len, flags);
379
380     return rv;
381 }
382
383 void
384 ff_rdt_subscribe_rule (char *cmd, int size,
385                        int stream_nr, int rule_nr)
386 {
387     av_strlcatf(cmd, size, "stream=%d;rule=%d,stream=%d;rule=%d",
388                 stream_nr, rule_nr * 2, stream_nr, rule_nr * 2 + 1);
389 }
390
391 static unsigned char *
392 rdt_parse_b64buf (unsigned int *target_len, const char *p)
393 {
394     unsigned char *target;
395     int len = strlen(p);
396     if (*p == '\"') {
397         p++;
398         len -= 2; /* skip embracing " at start/end */
399     }
400     *target_len = len * 3 / 4;
401     target = av_mallocz(*target_len + FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
402     av_base64_decode(target, p, *target_len);
403     return target;
404 }
405
406 static int
407 rdt_parse_sdp_line (AVFormatContext *s, int st_index,
408                     PayloadContext *rdt, const char *line)
409 {
410     AVStream *stream = s->streams[st_index];
411     const char *p = line;
412
413     if (av_strstart(p, "OpaqueData:buffer;", &p)) {
414         rdt->mlti_data = rdt_parse_b64buf(&rdt->mlti_data_size, p);
415     } else if (av_strstart(p, "StartTime:integer;", &p))
416         stream->first_dts = atoi(p);
417     else if (av_strstart(p, "ASMRuleBook:string;", &p)) {
418         int n, first = -1;
419
420         for (n = 0; n < s->nb_streams; n++)
421             if (s->streams[n]->id == stream->id) {
422                 int count = s->streams[n]->index + 1;
423                 if (first == -1) first = n;
424                 if (rdt->nb_rmst < count) {
425                     RMStream **rmst= av_realloc(rdt->rmst, count*sizeof(*rmst));
426                     if (!rmst)
427                         return AVERROR(ENOMEM);
428                     memset(rmst + rdt->nb_rmst, 0,
429                            (count - rdt->nb_rmst) * sizeof(*rmst));
430                     rdt->rmst    = rmst;
431                     rdt->nb_rmst = count;
432                 }
433                 rdt->rmst[s->streams[n]->index] = ff_rm_alloc_rmstream();
434                 rdt_load_mdpr(rdt, s->streams[n], (n - first) * 2);
435
436                 if (s->streams[n]->codec->codec_id == CODEC_ID_AAC)
437                     s->streams[n]->codec->frame_size = 1; // FIXME
438            }
439     }
440
441     return 0;
442 }
443
444 static void
445 real_parse_asm_rule(AVStream *st, const char *p, const char *end)
446 {
447     do {
448         /* can be either averagebandwidth= or AverageBandwidth= */
449         if (sscanf(p, " %*1[Aa]verage%*1[Bb]andwidth=%d", &st->codec->bit_rate) == 1)
450             break;
451         if (!(p = strchr(p, ',')) || p > end)
452             p = end;
453         p++;
454     } while (p < end);
455 }
456
457 static AVStream *
458 add_dstream(AVFormatContext *s, AVStream *orig_st)
459 {
460     AVStream *st;
461
462     if (!(st = av_new_stream(s, orig_st->id)))
463         return NULL;
464     st->codec->codec_type = orig_st->codec->codec_type;
465     st->first_dts         = orig_st->first_dts;
466
467     return st;
468 }
469
470 static void
471 real_parse_asm_rulebook(AVFormatContext *s, AVStream *orig_st,
472                         const char *p)
473 {
474     const char *end;
475     int n_rules = 0, odd = 0;
476     AVStream *st;
477
478     /**
479      * The ASMRuleBook contains a list of comma-separated strings per rule,
480      * and each rule is separated by a ;. The last one also has a ; at the
481      * end so we can use it as delimiter.
482      * Every rule occurs twice, once for when the RTSP packet header marker
483      * is set and once for if it isn't. We only read the first because we
484      * don't care much (that's what the "odd" variable is for).
485      * Each rule contains a set of one or more statements, optionally
486      * preceeded by a single condition. If there's a condition, the rule
487      * starts with a '#'. Multiple conditions are merged between brackets,
488      * so there are never multiple conditions spread out over separate
489      * statements. Generally, these conditions are bitrate limits (min/max)
490      * for multi-bitrate streams.
491      */
492     if (*p == '\"') p++;
493     while (1) {
494         if (!(end = strchr(p, ';')))
495             break;
496         if (!odd && end != p) {
497             if (n_rules > 0)
498                 st = add_dstream(s, orig_st);
499             else
500                 st = orig_st;
501             if (!st)
502                 break;
503             real_parse_asm_rule(st, p, end);
504             n_rules++;
505         }
506         p = end + 1;
507         odd ^= 1;
508     }
509 }
510
511 void
512 ff_real_parse_sdp_a_line (AVFormatContext *s, int stream_index,
513                           const char *line)
514 {
515     const char *p = line;
516
517     if (av_strstart(p, "ASMRuleBook:string;", &p))
518         real_parse_asm_rulebook(s, s->streams[stream_index], p);
519 }
520
521 static PayloadContext *
522 rdt_new_context (void)
523 {
524     PayloadContext *rdt = av_mallocz(sizeof(PayloadContext));
525
526     av_open_input_stream(&rdt->rmctx, NULL, "", &ff_rdt_demuxer, NULL);
527
528     return rdt;
529 }
530
531 static void
532 rdt_free_context (PayloadContext *rdt)
533 {
534     int i;
535
536     for (i = 0; i < rdt->nb_rmst; i++)
537         if (rdt->rmst[i]) {
538             ff_rm_free_rmstream(rdt->rmst[i]);
539             av_freep(&rdt->rmst[i]);
540         }
541     if (rdt->rmctx)
542         av_close_input_stream(rdt->rmctx);
543     av_freep(&rdt->mlti_data);
544     av_freep(&rdt->rmst);
545     av_free(rdt);
546 }
547
548 #define RDT_HANDLER(n, s, t) \
549 static RTPDynamicProtocolHandler ff_rdt_ ## n ## _handler = { \
550     .enc_name         = s, \
551     .codec_type       = t, \
552     .codec_id         = CODEC_ID_NONE, \
553     .parse_sdp_a_line = rdt_parse_sdp_line, \
554     .alloc            = rdt_new_context, \
555     .free             = rdt_free_context, \
556     .parse_packet     = rdt_parse_packet \
557 }
558
559 RDT_HANDLER(live_video, "x-pn-multirate-realvideo-live", AVMEDIA_TYPE_VIDEO);
560 RDT_HANDLER(live_audio, "x-pn-multirate-realaudio-live", AVMEDIA_TYPE_AUDIO);
561 RDT_HANDLER(video,      "x-pn-realvideo",                AVMEDIA_TYPE_VIDEO);
562 RDT_HANDLER(audio,      "x-pn-realaudio",                AVMEDIA_TYPE_AUDIO);
563
564 void av_register_rdt_dynamic_payload_handlers(void)
565 {
566     ff_register_dynamic_payload_handler(&ff_rdt_video_handler);
567     ff_register_dynamic_payload_handler(&ff_rdt_audio_handler);
568     ff_register_dynamic_payload_handler(&ff_rdt_live_video_handler);
569     ff_register_dynamic_payload_handler(&ff_rdt_live_audio_handler);
570 }