floatdsp: move vector_fmul_add from dsputil to avfloatdsp.
[ffmpeg.git] / libavformat / rtpdec_h264.c
1 /*
2  * RTP H264 Protocol (RFC3984)
3  * Copyright (c) 2006 Ryan Martell
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 H.264 / RTP Code (RFC3984)
25  * @author Ryan Martell <rdm4@martellventures.com>
26  *
27  * @note Notes:
28  * Notes:
29  * This currently supports packetization mode:
30  * Single Nal Unit Mode (0), or
31  * Non-Interleaved Mode (1).  It currently does not support
32  * Interleaved Mode (2). (This requires implementing STAP-B, MTAP16, MTAP24,
33  *                        FU-B packet types)
34  */
35
36 #include "libavutil/base64.h"
37 #include "libavutil/avstring.h"
38 #include "libavcodec/get_bits.h"
39 #include "avformat.h"
40
41 #include "network.h"
42 #include <assert.h>
43
44 #include "rtpdec.h"
45 #include "rtpdec_formats.h"
46
47 struct PayloadContext {
48     // sdp setup parameters
49     uint8_t profile_idc;
50     uint8_t profile_iop;
51     uint8_t level_idc;
52     int packetization_mode;
53 #ifdef DEBUG
54     int packet_types_received[32];
55 #endif
56 };
57
58 #ifdef DEBUG
59 #define COUNT_NAL_TYPE(data, nal) data->packet_types_received[(nal) & 0x1f]++
60 #else
61 #define COUNT_NAL_TYPE(data, nal) do { } while (0)
62 #endif
63
64 static const uint8_t start_sequence[] = { 0, 0, 0, 1 };
65
66 static int sdp_parse_fmtp_config_h264(AVStream *stream,
67                                       PayloadContext *h264_data,
68                                       char *attr, char *value)
69 {
70     AVCodecContext *codec = stream->codec;
71     assert(codec->codec_id == AV_CODEC_ID_H264);
72     assert(h264_data != NULL);
73
74     if (!strcmp(attr, "packetization-mode")) {
75         av_log(codec, AV_LOG_DEBUG, "RTP Packetization Mode: %d\n", atoi(value));
76         h264_data->packetization_mode = atoi(value);
77         /*
78          * Packetization Mode:
79          * 0 or not present: Single NAL mode (Only nals from 1-23 are allowed)
80          * 1: Non-interleaved Mode: 1-23, 24 (STAP-A), 28 (FU-A) are allowed.
81          * 2: Interleaved Mode: 25 (STAP-B), 26 (MTAP16), 27 (MTAP24), 28 (FU-A),
82          *                      and 29 (FU-B) are allowed.
83          */
84         if (h264_data->packetization_mode > 1)
85             av_log(codec, AV_LOG_ERROR,
86                    "Interleaved RTP mode is not supported yet.\n");
87     } else if (!strcmp(attr, "profile-level-id")) {
88         if (strlen(value) == 6) {
89             char buffer[3];
90             // 6 characters=3 bytes, in hex.
91             uint8_t profile_idc;
92             uint8_t profile_iop;
93             uint8_t level_idc;
94
95             buffer[0]   = value[0];
96             buffer[1]   = value[1];
97             buffer[2]   = '\0';
98             profile_idc = strtol(buffer, NULL, 16);
99             buffer[0]   = value[2];
100             buffer[1]   = value[3];
101             profile_iop = strtol(buffer, NULL, 16);
102             buffer[0]   = value[4];
103             buffer[1]   = value[5];
104             level_idc   = strtol(buffer, NULL, 16);
105
106             av_log(codec, AV_LOG_DEBUG,
107                    "RTP Profile IDC: %x Profile IOP: %x Level: %x\n",
108                    profile_idc, profile_iop, level_idc);
109             h264_data->profile_idc = profile_idc;
110             h264_data->profile_iop = profile_iop;
111             h264_data->level_idc   = level_idc;
112         }
113     } else if (!strcmp(attr, "sprop-parameter-sets")) {
114         codec->extradata_size = 0;
115         av_freep(&codec->extradata);
116
117         while (*value) {
118             char base64packet[1024];
119             uint8_t decoded_packet[1024];
120             int packet_size;
121             char *dst = base64packet;
122
123             while (*value && *value != ','
124                    && (dst - base64packet) < sizeof(base64packet) - 1) {
125                 *dst++ = *value++;
126             }
127             *dst++ = '\0';
128
129             if (*value == ',')
130                 value++;
131
132             packet_size = av_base64_decode(decoded_packet, base64packet,
133                                            sizeof(decoded_packet));
134             if (packet_size > 0) {
135                 uint8_t *dest = av_malloc(packet_size + sizeof(start_sequence) +
136                                           codec->extradata_size +
137                                           FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
138                 if (!dest) {
139                     av_log(codec, AV_LOG_ERROR,
140                            "Unable to allocate memory for extradata!\n");
141                     return AVERROR(ENOMEM);
142                 }
143                 if (codec->extradata_size) {
144                     memcpy(dest, codec->extradata, codec->extradata_size);
145                     av_free(codec->extradata);
146                 }
147
148                 memcpy(dest + codec->extradata_size, start_sequence,
149                        sizeof(start_sequence));
150                 memcpy(dest + codec->extradata_size + sizeof(start_sequence),
151                        decoded_packet, packet_size);
152                 memset(dest + codec->extradata_size + sizeof(start_sequence) +
153                        packet_size, 0, FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
154
155                 codec->extradata       = dest;
156                 codec->extradata_size += sizeof(start_sequence) + packet_size;
157             }
158         }
159         av_log(codec, AV_LOG_DEBUG, "Extradata set to %p (size: %d)!\n",
160                codec->extradata, codec->extradata_size);
161     }
162     return 0;
163 }
164
165 // return 0 on packet, no more left, 1 on packet, 1 on partial packet
166 static int h264_handle_packet(AVFormatContext *ctx, PayloadContext *data,
167                               AVStream *st, AVPacket *pkt, uint32_t *timestamp,
168                               const uint8_t *buf, int len, uint16_t seq,
169                               int flags)
170 {
171     uint8_t nal;
172     uint8_t type;
173     int result = 0;
174
175     if (!len) {
176         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Empty H264 RTP packet\n");
177         return AVERROR_INVALIDDATA;
178     }
179     nal  = buf[0];
180     type = nal & 0x1f;
181
182     assert(data);
183     assert(buf);
184
185     /* Simplify the case (these are all the nal types used internally by
186      * the h264 codec). */
187     if (type >= 1 && type <= 23)
188         type = 1;
189     switch (type) {
190     case 0:                    // undefined, but pass them through
191     case 1:
192         av_new_packet(pkt, len + sizeof(start_sequence));
193         memcpy(pkt->data, start_sequence, sizeof(start_sequence));
194         memcpy(pkt->data + sizeof(start_sequence), buf, len);
195         COUNT_NAL_TYPE(data, nal);
196         break;
197
198     case 24:                   // STAP-A (one packet, multiple nals)
199         // consume the STAP-A NAL
200         buf++;
201         len--;
202         // first we are going to figure out the total size
203         {
204             int pass         = 0;
205             int total_length = 0;
206             uint8_t *dst     = NULL;
207
208             for (pass = 0; pass < 2; pass++) {
209                 const uint8_t *src = buf;
210                 int src_len        = len;
211
212                 while (src_len > 2) {
213                     uint16_t nal_size = AV_RB16(src);
214
215                     // consume the length of the aggregate
216                     src     += 2;
217                     src_len -= 2;
218
219                     if (nal_size <= src_len) {
220                         if (pass == 0) {
221                             // counting
222                             total_length += sizeof(start_sequence) + nal_size;
223                         } else {
224                             // copying
225                             assert(dst);
226                             memcpy(dst, start_sequence, sizeof(start_sequence));
227                             dst += sizeof(start_sequence);
228                             memcpy(dst, src, nal_size);
229                             COUNT_NAL_TYPE(data, *src);
230                             dst += nal_size;
231                         }
232                     } else {
233                         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR,
234                                "nal size exceeds length: %d %d\n", nal_size, src_len);
235                     }
236
237                     // eat what we handled
238                     src     += nal_size;
239                     src_len -= nal_size;
240
241                     if (src_len < 0)
242                         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR,
243                                "Consumed more bytes than we got! (%d)\n", src_len);
244                 }
245
246                 if (pass == 0) {
247                     /* now we know the total size of the packet (with the
248                      * start sequences added) */
249                     av_new_packet(pkt, total_length);
250                     dst = pkt->data;
251                 } else {
252                     assert(dst - pkt->data == total_length);
253                 }
254             }
255         }
256         break;
257
258     case 25:                   // STAP-B
259     case 26:                   // MTAP-16
260     case 27:                   // MTAP-24
261     case 29:                   // FU-B
262         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR,
263                "Unhandled type (%d) (See RFC for implementation details\n",
264                type);
265         result = AVERROR(ENOSYS);
266         break;
267
268     case 28:                   // FU-A (fragmented nal)
269         buf++;
270         len--;                 // skip the fu_indicator
271         if (len > 1) {
272             // these are the same as above, we just redo them here for clarity
273             uint8_t fu_indicator      = nal;
274             uint8_t fu_header         = *buf;
275             uint8_t start_bit         = fu_header >> 7;
276             uint8_t av_unused end_bit = (fu_header & 0x40) >> 6;
277             uint8_t nal_type          = fu_header & 0x1f;
278             uint8_t reconstructed_nal;
279
280             // Reconstruct this packet's true nal; only the data follows.
281             /* The original nal forbidden bit and NRI are stored in this
282              * packet's nal. */
283             reconstructed_nal  = fu_indicator & 0xe0;
284             reconstructed_nal |= nal_type;
285
286             // skip the fu_header
287             buf++;
288             len--;
289
290             if (start_bit)
291                 COUNT_NAL_TYPE(data, nal_type);
292             if (start_bit) {
293                 /* copy in the start sequence, and the reconstructed nal */
294                 av_new_packet(pkt, sizeof(start_sequence) + sizeof(nal) + len);
295                 memcpy(pkt->data, start_sequence, sizeof(start_sequence));
296                 pkt->data[sizeof(start_sequence)] = reconstructed_nal;
297                 memcpy(pkt->data + sizeof(start_sequence) + sizeof(nal), buf, len);
298             } else {
299                 av_new_packet(pkt, len);
300                 memcpy(pkt->data, buf, len);
301             }
302         } else {
303             av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Too short data for FU-A H264 RTP packet\n");
304             result = AVERROR_INVALIDDATA;
305         }
306         break;
307
308     case 30:                   // undefined
309     case 31:                   // undefined
310     default:
311         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Undefined type (%d)\n", type);
312         result = AVERROR_INVALIDDATA;
313         break;
314     }
315
316     pkt->stream_index = st->index;
317
318     return result;
319 }
320
321 static PayloadContext *h264_new_context(void)
322 {
323     return av_mallocz(sizeof(PayloadContext) + FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
324 }
325
326 static void h264_free_context(PayloadContext *data)
327 {
328 #ifdef DEBUG
329     int ii;
330
331     for (ii = 0; ii < 32; ii++) {
332         if (data->packet_types_received[ii])
333             av_log(NULL, AV_LOG_DEBUG, "Received %d packets of type %d\n",
334                    data->packet_types_received[ii], ii);
335     }
336 #endif
337
338     av_free(data);
339 }
340
341 static int h264_init(AVFormatContext *s, int st_index, PayloadContext *data)
342 {
343     if (st_index < 0)
344         return 0;
345     s->streams[st_index]->need_parsing = AVSTREAM_PARSE_FULL;
346     return 0;
347 }
348
349 static int parse_h264_sdp_line(AVFormatContext *s, int st_index,
350                                PayloadContext *h264_data, const char *line)
351 {
352     AVStream *stream;
353     AVCodecContext *codec;
354     const char *p = line;
355
356     if (st_index < 0)
357         return 0;
358
359     stream = s->streams[st_index];
360     codec  = stream->codec;
361
362     if (av_strstart(p, "framesize:", &p)) {
363         char buf1[50];
364         char *dst = buf1;
365
366         // remove the protocol identifier
367         while (*p && *p == ' ')
368             p++;                     // strip spaces.
369         while (*p && *p != ' ')
370             p++;                     // eat protocol identifier
371         while (*p && *p == ' ')
372             p++;                     // strip trailing spaces.
373         while (*p && *p != '-' && (dst - buf1) < sizeof(buf1) - 1)
374             *dst++ = *p++;
375         *dst = '\0';
376
377         // a='framesize:96 320-240'
378         // set our parameters
379         codec->width   = atoi(buf1);
380         codec->height  = atoi(p + 1); // skip the -
381     } else if (av_strstart(p, "fmtp:", &p)) {
382         return ff_parse_fmtp(stream, h264_data, p, sdp_parse_fmtp_config_h264);
383     } else if (av_strstart(p, "cliprect:", &p)) {
384         // could use this if we wanted.
385     }
386
387     return 0;
388 }
389
390 RTPDynamicProtocolHandler ff_h264_dynamic_handler = {
391     .enc_name         = "H264",
392     .codec_type       = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
393     .codec_id         = AV_CODEC_ID_H264,
394     .init             = h264_init,
395     .parse_sdp_a_line = parse_h264_sdp_line,
396     .alloc            = h264_new_context,
397     .free             = h264_free_context,
398     .parse_packet     = h264_handle_packet
399 };