rtpdec_h264: Cosmetic cleanup
[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 #include "mpegts.h"
41
42 #include <unistd.h>
43 #include "network.h"
44 #include <assert.h>
45
46 #include "rtpdec.h"
47 #include "rtpdec_formats.h"
48
49 struct PayloadContext {
50     // sdp setup parameters
51     uint8_t profile_idc;
52     uint8_t profile_iop;
53     uint8_t level_idc;
54     int packetization_mode;
55 #ifdef DEBUG
56     int packet_types_received[32];
57 #endif
58 };
59
60 static int sdp_parse_fmtp_config_h264(AVStream *stream,
61                                       PayloadContext *h264_data,
62                                       char *attr, char *value)
63 {
64     AVCodecContext *codec = stream->codec;
65     assert(codec->codec_id == CODEC_ID_H264);
66     assert(h264_data != NULL);
67
68     if (!strcmp(attr, "packetization-mode")) {
69         av_log(codec, AV_LOG_DEBUG, "RTP Packetization Mode: %d\n", atoi(value));
70         h264_data->packetization_mode = atoi(value);
71         /*
72          * Packetization Mode:
73          * 0 or not present: Single NAL mode (Only nals from 1-23 are allowed)
74          * 1: Non-interleaved Mode: 1-23, 24 (STAP-A), 28 (FU-A) are allowed.
75          * 2: Interleaved Mode: 25 (STAP-B), 26 (MTAP16), 27 (MTAP24), 28 (FU-A),
76          *                      and 29 (FU-B) are allowed.
77          */
78         if (h264_data->packetization_mode > 1)
79             av_log(codec, AV_LOG_ERROR,
80                    "Interleaved RTP mode is not supported yet.");
81     } else if (!strcmp(attr, "profile-level-id")) {
82         if (strlen(value) == 6) {
83             char buffer[3];
84             // 6 characters=3 bytes, in hex.
85             uint8_t profile_idc;
86             uint8_t profile_iop;
87             uint8_t level_idc;
88
89             buffer[0]   = value[0];
90             buffer[1]   = value[1];
91             buffer[2]   = '\0';
92             profile_idc = strtol(buffer, NULL, 16);
93             buffer[0]   = value[2];
94             buffer[1]   = value[3];
95             profile_iop = strtol(buffer, NULL, 16);
96             buffer[0]   = value[4];
97             buffer[1]   = value[5];
98             level_idc   = strtol(buffer, NULL, 16);
99
100             av_log(codec, AV_LOG_DEBUG,
101                    "RTP Profile IDC: %x Profile IOP: %x Level: %x\n",
102                    profile_idc, profile_iop, level_idc);
103             h264_data->profile_idc = profile_idc;
104             h264_data->profile_iop = profile_iop;
105             h264_data->level_idc   = level_idc;
106         }
107     } else if (!strcmp(attr, "sprop-parameter-sets")) {
108         uint8_t start_sequence[] = { 0, 0, 0, 1 };
109         codec->extradata_size = 0;
110         codec->extradata      = NULL;
111
112         while (*value) {
113             char base64packet[1024];
114             uint8_t decoded_packet[1024];
115             int packet_size;
116             char *dst = base64packet;
117
118             while (*value && *value != ','
119                    && (dst - base64packet) < sizeof(base64packet) - 1) {
120                 *dst++ = *value++;
121             }
122             *dst++ = '\0';
123
124             if (*value == ',')
125                 value++;
126
127             packet_size = av_base64_decode(decoded_packet, base64packet,
128                                            sizeof(decoded_packet));
129             if (packet_size > 0) {
130                 uint8_t *dest = av_malloc(packet_size + sizeof(start_sequence) +
131                                           codec->extradata_size +
132                                           FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
133                 if (dest) {
134                     if (codec->extradata_size) {
135                         memcpy(dest, codec->extradata, codec->extradata_size);
136                         av_free(codec->extradata);
137                     }
138
139                     memcpy(dest + codec->extradata_size, start_sequence,
140                            sizeof(start_sequence));
141                     memcpy(dest + codec->extradata_size + sizeof(start_sequence),
142                            decoded_packet, packet_size);
143                     memset(dest + codec->extradata_size + sizeof(start_sequence) +
144                            packet_size, 0, FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
145
146                     codec->extradata       = dest;
147                     codec->extradata_size += sizeof(start_sequence) + packet_size;
148                 } else {
149                     av_log(codec, AV_LOG_ERROR,
150                            "Unable to allocate memory for extradata!");
151                     return AVERROR(ENOMEM);
152                 }
153             }
154         }
155         av_log(codec, AV_LOG_DEBUG, "Extradata set to %p (size: %d)!",
156                codec->extradata, codec->extradata_size);
157     }
158     return 0;
159 }
160
161 // return 0 on packet, no more left, 1 on packet, 1 on partial packet
162 static int h264_handle_packet(AVFormatContext *ctx, PayloadContext *data,
163                               AVStream *st, AVPacket *pkt, uint32_t *timestamp,
164                               const uint8_t *buf, int len, int flags)
165 {
166     uint8_t nal;
167     uint8_t type;
168     int result = 0;
169     uint8_t start_sequence[] = { 0, 0, 0, 1 };
170
171     if (!len) {
172         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Empty H264 RTP packet\n");
173         return AVERROR_INVALIDDATA;
174     }
175     nal  = buf[0];
176     type = nal & 0x1f;
177
178     assert(data);
179     assert(buf);
180
181     /* Simplify the case (these are all the nal types used internally by
182      * the h264 codec). */
183     if (type >= 1 && type <= 23)
184         type = 1;
185     switch (type) {
186     case 0:                    // undefined, but pass them through
187     case 1:
188         av_new_packet(pkt, len + sizeof(start_sequence));
189         memcpy(pkt->data, start_sequence, sizeof(start_sequence));
190         memcpy(pkt->data + sizeof(start_sequence), buf, len);
191 #ifdef DEBUG
192         data->packet_types_received[nal & 0x1f]++;
193 #endif
194         break;
195
196     case 24:                   // STAP-A (one packet, multiple nals)
197         // consume the STAP-A NAL
198         buf++;
199         len--;
200         // first we are going to figure out the total size
201         {
202             int pass         = 0;
203             int total_length = 0;
204             uint8_t *dst     = NULL;
205
206             for (pass = 0; pass < 2; pass++) {
207                 const uint8_t *src = buf;
208                 int src_len        = len;
209
210                 while (src_len > 2) {
211                     uint16_t nal_size = AV_RB16(src);
212
213                     // consume the length of the aggregate
214                     src     += 2;
215                     src_len -= 2;
216
217                     if (nal_size <= src_len) {
218                         if (pass == 0) {
219                             // counting
220                             total_length += sizeof(start_sequence) + nal_size;
221                         } else {
222                             // copying
223                             assert(dst);
224                             memcpy(dst, start_sequence, sizeof(start_sequence));
225                             dst += sizeof(start_sequence);
226                             memcpy(dst, src, nal_size);
227 #ifdef DEBUG
228                             data->packet_types_received[*src & 0x1f]++;
229 #endif
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 #ifdef DEBUG
291             if (start_bit)
292                 data->packet_types_received[nal_type]++;
293 #endif
294             if (start_bit) {
295                 /* copy in the start sequence, and the reconstructed nal */
296                 av_new_packet(pkt, sizeof(start_sequence) + sizeof(nal) + len);
297                 memcpy(pkt->data, start_sequence, sizeof(start_sequence));
298                 pkt->data[sizeof(start_sequence)] = reconstructed_nal;
299                 memcpy(pkt->data + sizeof(start_sequence) + sizeof(nal), buf, len);
300             } else {
301                 av_new_packet(pkt, len);
302                 memcpy(pkt->data, buf, len);
303             }
304         } else {
305             av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Too short data for FU-A H264 RTP packet\n");
306             result = AVERROR_INVALIDDATA;
307         }
308         break;
309
310     case 30:                   // undefined
311     case 31:                   // undefined
312     default:
313         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Undefined type (%d)", type);
314         result = AVERROR_INVALIDDATA;
315         break;
316     }
317
318     pkt->stream_index = st->index;
319
320     return result;
321 }
322
323 static PayloadContext *h264_new_context(void)
324 {
325     return av_mallocz(sizeof(PayloadContext) + FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
326 }
327
328 static void h264_free_context(PayloadContext *data)
329 {
330 #ifdef DEBUG
331     int ii;
332
333     for (ii = 0; ii < 32; ii++) {
334         if (data->packet_types_received[ii])
335             av_log(NULL, AV_LOG_DEBUG, "Received %d packets of type %d\n",
336                    data->packet_types_received[ii], ii);
337     }
338 #endif
339
340     av_free(data);
341 }
342
343 static int parse_h264_sdp_line(AVFormatContext *s, int st_index,
344                                PayloadContext *h264_data, const char *line)
345 {
346     AVStream *stream;
347     AVCodecContext *codec;
348     const char *p = line;
349
350     if (st_index < 0)
351         return 0;
352
353     stream = s->streams[st_index];
354     codec  = stream->codec;
355
356     if (av_strstart(p, "framesize:", &p)) {
357         char buf1[50];
358         char *dst = buf1;
359
360         // remove the protocol identifier
361         while (*p && *p == ' ')
362             p++;                     // strip spaces.
363         while (*p && *p != ' ')
364             p++;                     // eat protocol identifier
365         while (*p && *p == ' ')
366             p++;                     // strip trailing spaces.
367         while (*p && *p != '-' && (dst - buf1) < sizeof(buf1) - 1)
368             *dst++ = *p++;
369         *dst = '\0';
370
371         // a='framesize:96 320-240'
372         // set our parameters
373         codec->width   = atoi(buf1);
374         codec->height  = atoi(p + 1); // skip the -
375         codec->pix_fmt = PIX_FMT_YUV420P;
376     } else if (av_strstart(p, "fmtp:", &p)) {
377         return ff_parse_fmtp(stream, h264_data, p, sdp_parse_fmtp_config_h264);
378     } else if (av_strstart(p, "cliprect:", &p)) {
379         // could use this if we wanted.
380     }
381
382     return 0;
383 }
384
385 RTPDynamicProtocolHandler ff_h264_dynamic_handler = {
386     .enc_name         = "H264",
387     .codec_type       = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
388     .codec_id         = CODEC_ID_H264,
389     .parse_sdp_a_line = parse_h264_sdp_line,
390     .alloc            = h264_new_context,
391     .free             = h264_free_context,
392     .parse_packet     = h264_handle_packet
393 };