rtpdec_hevc: drop unnecessary check
[ffmpeg.git] / libavformat / rtpdec_hevc.c
1 /*
2  * RTP parser for HEVC/H.265 payload format (draft version 6)
3  * Copyright (c) 2014 Thomas Volkert <thomas@homer-conferencing.com>
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 #include "libavutil/avstring.h"
24 #include "libavutil/base64.h"
25
26 #include "avformat.h"
27 #include "rtpdec.h"
28
29 #define RTP_HEVC_PAYLOAD_HEADER_SIZE  2
30 #define RTP_HEVC_FU_HEADER_SIZE       1
31 #define RTP_HEVC_DONL_FIELD_SIZE      2
32 #define HEVC_SPECIFIED_NAL_UNIT_TYPES 48
33
34 /* SDP out-of-band signaling data */
35 struct PayloadContext {
36     int using_donl_field;
37     int profile_id;
38     uint8_t *sps, *pps, *vps, *sei;
39     int sps_size, pps_size, vps_size, sei_size;
40 };
41
42 static const uint8_t start_sequence[] = { 0x00, 0x00, 0x00, 0x01 };
43
44 static av_cold PayloadContext *hevc_new_context(void)
45 {
46     return av_mallocz(sizeof(PayloadContext));
47 }
48
49 static av_cold void hevc_free_context(PayloadContext *data)
50 {
51     av_free(data);
52 }
53
54 static av_cold int hevc_init(AVFormatContext *ctx, int st_index,
55                              PayloadContext *data)
56 {
57     av_dlog(ctx, "hevc_init() for stream %d\n", st_index);
58
59     if (st_index < 0)
60         return 0;
61
62     ctx->streams[st_index]->need_parsing = AVSTREAM_PARSE_FULL;
63
64     return 0;
65 }
66
67 static av_cold int hevc_sdp_parse_fmtp_config(AVFormatContext *s,
68                                               AVStream *stream,
69                                               PayloadContext *hevc_data,
70                                               char *attr, char *value)
71 {
72     /* profile-space: 0-3 */
73     /* profile-id: 0-31 */
74     if (!strcmp(attr, "profile-id")) {
75         hevc_data->profile_id = atoi(value);
76         av_dlog(s, "SDP: found profile-id: %d\n", hevc_data->profile_id);
77     }
78
79     /* tier-flag: 0-1 */
80     /* level-id: 0-255 */
81     /* interop-constraints: [base16] */
82     /* profile-compatibility-indicator: [base16] */
83     /* sprop-sub-layer-id: 0-6, defines highest possible value for TID, default: 6 */
84     /* recv-sub-layer-id: 0-6 */
85     /* max-recv-level-id: 0-255 */
86     /* tx-mode: MSM,SSM */
87     /* sprop-vps: [base64] */
88     /* sprop-sps: [base64] */
89     /* sprop-pps: [base64] */
90     /* sprop-sei: [base64] */
91     if (!strcmp(attr, "sprop-vps") || !strcmp(attr, "sprop-sps") ||
92         !strcmp(attr, "sprop-pps") || !strcmp(attr, "sprop-sei")) {
93         uint8_t **data_ptr;
94         int *size_ptr;
95         if (!strcmp(attr, "sprop-vps")) {
96             data_ptr = &hevc_data->vps;
97             size_ptr = &hevc_data->vps_size;
98         } else if (!strcmp(attr, "sprop-sps")) {
99             data_ptr = &hevc_data->sps;
100             size_ptr = &hevc_data->sps_size;
101         } else if (!strcmp(attr, "sprop-pps")) {
102             data_ptr = &hevc_data->pps;
103             size_ptr = &hevc_data->pps_size;
104         } else if (!strcmp(attr, "sprop-sei")) {
105             data_ptr = &hevc_data->sei;
106             size_ptr = &hevc_data->sei_size;
107         }
108
109         while (*value) {
110             char base64packet[1024];
111             uint8_t decoded_packet[1024];
112             int decoded_packet_size;
113             char *dst = base64packet;
114
115             while (*value && *value != ',' &&
116                    (dst - base64packet) < sizeof(base64packet) - 1) {
117                 *dst++ = *value++;
118             }
119             *dst++ = '\0';
120
121             if (*value == ',')
122                 value++;
123
124             decoded_packet_size = av_base64_decode(decoded_packet, base64packet,
125                                                    sizeof(decoded_packet));
126             if (decoded_packet_size > 0) {
127                 uint8_t *tmp = av_realloc(*data_ptr, decoded_packet_size +
128                                           sizeof(start_sequence) + *size_ptr);
129                 if (!tmp) {
130                     av_log(s, AV_LOG_ERROR,
131                            "Unable to allocate memory for extradata!\n");
132                     return AVERROR(ENOMEM);
133                 }
134                 *data_ptr = tmp;
135
136                 memcpy(*data_ptr + *size_ptr, start_sequence,
137                        sizeof(start_sequence));
138                 memcpy(*data_ptr + *size_ptr + sizeof(start_sequence),
139                        decoded_packet, decoded_packet_size);
140
141                 *size_ptr += sizeof(start_sequence) + decoded_packet_size;
142             }
143         }
144     }
145
146     /* max-lsr, max-lps, max-cpb, max-dpb, max-br, max-tr, max-tc */
147     /* max-fps */
148
149     /* sprop-max-don-diff: 0-32767
150
151          When the RTP stream depends on one or more other RTP
152          streams (in this case tx-mode MUST be equal to "MSM" and
153          MSM is in use), this parameter MUST be present and the
154          value MUST be greater than 0.
155     */
156     if (!strcmp(attr, "sprop-max-don-diff")) {
157         if (atoi(value) > 0)
158             hevc_data->using_donl_field = 1;
159         av_dlog(s, "Found sprop-max-don-diff in SDP, DON field usage is: %d\n",
160                 hevc_data->using_donl_field);
161     }
162
163     /* sprop-depack-buf-nalus: 0-32767 */
164     if (!strcmp(attr, "sprop-depack-buf-nalus")) {
165         if (atoi(value) > 0)
166             hevc_data->using_donl_field = 1;
167         av_dlog(s, "Found sprop-depack-buf-nalus in SDP, DON field usage is: %d\n",
168                 hevc_data->using_donl_field);
169     }
170
171     /* sprop-depack-buf-bytes: 0-4294967295 */
172     /* depack-buf-cap */
173     /* sprop-segmentation-id: 0-3 */
174     /* sprop-spatial-segmentation-idc: [base16] */
175     /* dec-parallel-ca: */
176     /* include-dph */
177
178     return 0;
179 }
180
181 static av_cold int hevc_parse_sdp_line(AVFormatContext *ctx, int st_index,
182                                        PayloadContext *hevc_data, const char *line)
183 {
184     AVStream *current_stream;
185     AVCodecContext *codec;
186     const char *sdp_line_ptr = line;
187
188     if (st_index < 0)
189         return 0;
190
191     current_stream = ctx->streams[st_index];
192     codec  = current_stream->codec;
193
194     if (av_strstart(sdp_line_ptr, "framesize:", &sdp_line_ptr)) {
195         char str_video_width[50];
196         char *str_video_width_ptr = str_video_width;
197
198         /*
199          * parse "a=framesize:96 320-240"
200          */
201
202         /* ignore spaces */
203         while (*sdp_line_ptr && *sdp_line_ptr == ' ')
204             sdp_line_ptr++;
205         /* ignore RTP payload ID */
206         while (*sdp_line_ptr && *sdp_line_ptr != ' ')
207             sdp_line_ptr++;
208         /* ignore spaces */
209         while (*sdp_line_ptr && *sdp_line_ptr == ' ')
210             sdp_line_ptr++;
211         /* extract the actual video resolution description */
212         while (*sdp_line_ptr && *sdp_line_ptr != '-' &&
213                (str_video_width_ptr - str_video_width) < sizeof(str_video_width) - 1)
214             *str_video_width_ptr++ = *sdp_line_ptr++;
215         /* add trailing zero byte */
216         *str_video_width_ptr = '\0';
217
218         /* determine the width value */
219         codec->width   = atoi(str_video_width);
220         /* jump beyond the "-" and determine the height value */
221         codec->height  = atoi(sdp_line_ptr + 1);
222     } else if (av_strstart(sdp_line_ptr, "fmtp:", &sdp_line_ptr)) {
223         int ret = ff_parse_fmtp(ctx, current_stream, hevc_data, sdp_line_ptr,
224                                 hevc_sdp_parse_fmtp_config);
225         if (hevc_data->vps_size || hevc_data->sps_size ||
226             hevc_data->pps_size || hevc_data->sei_size) {
227             av_freep(&codec->extradata);
228             codec->extradata_size = hevc_data->vps_size + hevc_data->sps_size +
229                                     hevc_data->pps_size + hevc_data->sei_size;
230             codec->extradata = av_malloc(codec->extradata_size +
231                                          FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
232             if (!codec->extradata) {
233                 ret = AVERROR(ENOMEM);
234                 codec->extradata_size = 0;
235             } else {
236                 int pos = 0;
237                 memcpy(codec->extradata + pos, hevc_data->vps, hevc_data->vps_size);
238                 pos += hevc_data->vps_size;
239                 memcpy(codec->extradata + pos, hevc_data->sps, hevc_data->sps_size);
240                 pos += hevc_data->sps_size;
241                 memcpy(codec->extradata + pos, hevc_data->pps, hevc_data->pps_size);
242                 pos += hevc_data->pps_size;
243                 memcpy(codec->extradata + pos, hevc_data->sei, hevc_data->sei_size);
244                 pos += hevc_data->sei_size;
245                 memset(codec->extradata + pos, 0, FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
246             }
247
248             av_freep(&hevc_data->vps);
249             av_freep(&hevc_data->sps);
250             av_freep(&hevc_data->pps);
251             av_freep(&hevc_data->sei);
252             hevc_data->vps_size = 0;
253             hevc_data->sps_size = 0;
254             hevc_data->pps_size = 0;
255             hevc_data->sei_size = 0;
256         }
257         return ret;
258     }
259
260     return 0;
261 }
262
263 static int hevc_handle_packet(AVFormatContext *ctx, PayloadContext *rtp_hevc_ctx,
264                               AVStream *st, AVPacket *pkt, uint32_t *timestamp,
265                               const uint8_t *buf, int len, uint16_t seq,
266                               int flags)
267 {
268     const uint8_t *rtp_pl = buf;
269     int tid, lid, nal_type;
270     int first_fragment, last_fragment, fu_type;
271     uint8_t new_nal_header[2];
272     int res = 0;
273
274     /* sanity check for size of input packet: 1 byte payload at least */
275     if (len < RTP_HEVC_PAYLOAD_HEADER_SIZE + 1) {
276         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Too short RTP/HEVC packet, got %d bytes\n", len);
277         return AVERROR_INVALIDDATA;
278     }
279
280     /*
281       decode the HEVC payload header according to section 4 of draft version 6:
282
283          0                   1
284          0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5
285         +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
286         |F|   Type    |  LayerId  | TID |
287         +-------------+-----------------+
288
289            Forbidden zero (F): 1 bit
290            NAL unit type (Type): 6 bits
291            NUH layer ID (LayerId): 6 bits
292            NUH temporal ID plus 1 (TID): 3 bits
293     */
294     nal_type =  (buf[0] >> 1) & 0x3f;
295     lid  = ((buf[0] << 5) & 0x20) | ((buf[1] >> 3) & 0x1f);
296     tid  =   buf[1] & 0x07;
297
298     /* sanity check for correct layer ID */
299     if (lid) {
300         /* future scalable or 3D video coding extensions */
301         avpriv_report_missing_feature(ctx, "Multi-layer HEVC coding\n");
302         return AVERROR_PATCHWELCOME;
303     }
304
305     /* sanity check for correct temporal ID */
306     if (!tid) {
307         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Illegal temporal ID in RTP/HEVC packet\n");
308         return AVERROR_INVALIDDATA;
309     }
310
311     /* sanity check for correct NAL unit type */
312     if (nal_type > 50) {
313         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Unsupported (HEVC) NAL type (%d)\n", nal_type);
314         return AVERROR_INVALIDDATA;
315     }
316
317     switch (nal_type) {
318     /* aggregated packets (AP) */
319     case 48:
320         /* pass the HEVC payload header */
321         buf += RTP_HEVC_PAYLOAD_HEADER_SIZE;
322         len -= RTP_HEVC_PAYLOAD_HEADER_SIZE;
323
324         /* pass the HEVC DONL field */
325         if (rtp_hevc_ctx->using_donl_field) {
326             buf += RTP_HEVC_DONL_FIELD_SIZE;
327             len -= RTP_HEVC_DONL_FIELD_SIZE;
328         }
329
330         /* fall-through */
331     /* video parameter set (VPS) */
332     case 32:
333     /* sequence parameter set (SPS) */
334     case 33:
335     /* picture parameter set (PPS) */
336     case 34:
337     /*  supplemental enhancement information (SEI) */
338     case 39:
339     /* single NAL unit packet */
340     default:
341         /* sanity check for size of input packet: 1 byte payload at least */
342         if (len < 1) {
343             av_log(ctx, AV_LOG_ERROR,
344                    "Too short RTP/HEVC packet, got %d bytes of NAL unit type %d\n",
345                    len, nal_type);
346             return AVERROR_INVALIDDATA;
347         }
348
349         /* create A/V packet */
350         if ((res = av_new_packet(pkt, sizeof(start_sequence) + len)) < 0)
351             return res;
352         /* A/V packet: copy start sequence */
353         memcpy(pkt->data, start_sequence, sizeof(start_sequence));
354         /* A/V packet: copy NAL unit data */
355         memcpy(pkt->data + sizeof(start_sequence), buf, len);
356
357         break;
358     /* fragmentation unit (FU) */
359     case 49:
360         /* pass the HEVC payload header */
361         buf += RTP_HEVC_PAYLOAD_HEADER_SIZE;
362         len -= RTP_HEVC_PAYLOAD_HEADER_SIZE;
363
364         /*
365              decode the FU header
366
367               0 1 2 3 4 5 6 7
368              +-+-+-+-+-+-+-+-+
369              |S|E|  FuType   |
370              +---------------+
371
372                 Start fragment (S): 1 bit
373                 End fragment (E): 1 bit
374                 FuType: 6 bits
375         */
376         first_fragment = buf[0] & 0x80;
377         last_fragment  = buf[0] & 0x40;
378         fu_type        = buf[0] & 0x3f;
379
380         /* pass the HEVC FU header */
381         buf += RTP_HEVC_FU_HEADER_SIZE;
382         len -= RTP_HEVC_FU_HEADER_SIZE;
383
384         /* pass the HEVC DONL field */
385         if (rtp_hevc_ctx->using_donl_field) {
386             buf += RTP_HEVC_DONL_FIELD_SIZE;
387             len -= RTP_HEVC_DONL_FIELD_SIZE;
388         }
389
390         av_dlog(ctx, " FU type %d with %d bytes\n", fu_type, len);
391
392         if (len > 0) {
393             new_nal_header[0] = (rtp_pl[0] & 0x81) | (fu_type << 1);
394             new_nal_header[1] = rtp_pl[1];
395
396             /* start fragment vs. subsequent fragments */
397             if (first_fragment) {
398                 if (!last_fragment) {
399                     /* create A/V packet which is big enough */
400                     if ((res = av_new_packet(pkt, sizeof(start_sequence) + sizeof(new_nal_header) + len)) < 0)
401                         return res;
402                     /* A/V packet: copy start sequence */
403                     memcpy(pkt->data, start_sequence, sizeof(start_sequence));
404                     /* A/V packet: copy new NAL header */
405                     memcpy(pkt->data + sizeof(start_sequence), new_nal_header, sizeof(new_nal_header));
406                     /* A/V packet: copy NAL unit data */
407                     memcpy(pkt->data + sizeof(start_sequence) + sizeof(new_nal_header), buf, len);
408                 } else {
409                     av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Illegal combination of S and E bit in RTP/HEVC packet\n");
410                     res = AVERROR_INVALIDDATA;
411                 }
412             } else {
413                 /* create A/V packet */
414                 if ((res = av_new_packet(pkt, len)) < 0)
415                     return res;
416                 /* A/V packet: copy NAL unit data */
417                 memcpy(pkt->data, buf, len);
418             }
419         } else {
420             /* sanity check for size of input packet: 1 byte payload at least */
421             av_log(ctx, AV_LOG_ERROR,
422                    "Too short RTP/HEVC packet, got %d bytes of NAL unit type %d\n",
423                    len, nal_type);
424             res = AVERROR_INVALIDDATA;
425         }
426
427         break;
428     /* PACI packet */
429     case 50:
430         /* Temporal scalability control information (TSCI) */
431         avpriv_report_missing_feature(ctx, "PACI packets for RTP/HEVC\n");
432         res = AVERROR_PATCHWELCOME;
433         break;
434     }
435
436     pkt->stream_index = st->index;
437
438     return res;
439 }
440
441 RTPDynamicProtocolHandler ff_hevc_dynamic_handler = {
442     .enc_name         = "H265",
443     .codec_type       = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
444     .codec_id         = AV_CODEC_ID_HEVC,
445     .init             = hevc_init,
446     .parse_sdp_a_line = hevc_parse_sdp_line,
447     .alloc            = hevc_new_context,
448     .free             = hevc_free_context,
449     .parse_packet     = hevc_handle_packet
450 };