2317f5cc3060d7715ab754905c0b39b5747095b2
[ffmpeg.git] / libavformat / rtpenc.c
1 /*
2  * RTP output format
3  * Copyright (c) 2002 Fabrice Bellard.
4  *
5  * This file is part of FFmpeg.
6  *
7  * FFmpeg 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  * FFmpeg 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 FFmpeg; if not, write to the Free Software
19  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
20  */
21
22 #include "libavcodec/bitstream.h"
23 #include "avformat.h"
24 #include "mpegts.h"
25
26 #include <unistd.h>
27 #include "network.h"
28
29 #include "rtp_internal.h"
30 #include "rtp_mpv.h"
31 #include "rtp_aac.h"
32 #include "rtp_h264.h"
33
34 //#define DEBUG
35
36 #define RTCP_SR_SIZE 28
37 #define NTP_OFFSET 2208988800ULL
38 #define NTP_OFFSET_US (NTP_OFFSET * 1000000ULL)
39
40 static uint64_t ntp_time(void)
41 {
42   return (av_gettime() / 1000) * 1000 + NTP_OFFSET_US;
43 }
44
45 static int rtp_write_header(AVFormatContext *s1)
46 {
47     RTPDemuxContext *s = s1->priv_data;
48     int payload_type, max_packet_size, n;
49     AVStream *st;
50
51     if (s1->nb_streams != 1)
52         return -1;
53     st = s1->streams[0];
54
55     payload_type = rtp_get_payload_type(st->codec);
56     if (payload_type < 0)
57         payload_type = RTP_PT_PRIVATE; /* private payload type */
58     s->payload_type = payload_type;
59
60 // following 2 FIXMEs could be set based on the current time, there is normally no info leak, as RTP will likely be transmitted immediately
61     s->base_timestamp = 0; /* FIXME: was random(), what should this be? */
62     s->timestamp = s->base_timestamp;
63     s->cur_timestamp = 0;
64     s->ssrc = 0; /* FIXME: was random(), what should this be? */
65     s->first_packet = 1;
66     s->first_rtcp_ntp_time = AV_NOPTS_VALUE;
67
68     max_packet_size = url_fget_max_packet_size(s1->pb);
69     if (max_packet_size <= 12)
70         return AVERROR(EIO);
71     s->max_payload_size = max_packet_size - 12;
72
73     s->max_frames_per_packet = 0;
74     if (s1->max_delay) {
75         if (st->codec->codec_type == CODEC_TYPE_AUDIO) {
76             if (st->codec->frame_size == 0) {
77                 av_log(s1, AV_LOG_ERROR, "Cannot respect max delay: frame size = 0\n");
78             } else {
79                 s->max_frames_per_packet = av_rescale_rnd(s1->max_delay, st->codec->sample_rate, AV_TIME_BASE * st->codec->frame_size, AV_ROUND_DOWN);
80             }
81         }
82         if (st->codec->codec_type == CODEC_TYPE_VIDEO) {
83             /* FIXME: We should round down here... */
84             s->max_frames_per_packet = av_rescale_q(s1->max_delay, (AVRational){1, 1000000}, st->codec->time_base);
85         }
86     }
87
88     av_set_pts_info(st, 32, 1, 90000);
89     switch(st->codec->codec_id) {
90     case CODEC_ID_MP2:
91     case CODEC_ID_MP3:
92         s->buf_ptr = s->buf + 4;
93         break;
94     case CODEC_ID_MPEG1VIDEO:
95     case CODEC_ID_MPEG2VIDEO:
96         break;
97     case CODEC_ID_MPEG2TS:
98         n = s->max_payload_size / TS_PACKET_SIZE;
99         if (n < 1)
100             n = 1;
101         s->max_payload_size = n * TS_PACKET_SIZE;
102         s->buf_ptr = s->buf;
103         break;
104     case CODEC_ID_AAC:
105         s->read_buf_index = 0;
106     default:
107         if (st->codec->codec_type == CODEC_TYPE_AUDIO) {
108             av_set_pts_info(st, 32, 1, st->codec->sample_rate);
109         }
110         s->buf_ptr = s->buf;
111         break;
112     }
113
114     return 0;
115 }
116
117 /* send an rtcp sender report packet */
118 static void rtcp_send_sr(AVFormatContext *s1, int64_t ntp_time)
119 {
120     RTPDemuxContext *s = s1->priv_data;
121     uint32_t rtp_ts;
122
123     dprintf(s1, "RTCP: %02x %"PRIx64" %x\n", s->payload_type, ntp_time, s->timestamp);
124
125     if (s->first_rtcp_ntp_time == AV_NOPTS_VALUE) s->first_rtcp_ntp_time = ntp_time;
126     s->last_rtcp_ntp_time = ntp_time;
127     rtp_ts = av_rescale_q(ntp_time - s->first_rtcp_ntp_time, (AVRational){1, 1000000},
128                           s1->streams[0]->time_base) + s->base_timestamp;
129     put_byte(s1->pb, (RTP_VERSION << 6));
130     put_byte(s1->pb, 200);
131     put_be16(s1->pb, 6); /* length in words - 1 */
132     put_be32(s1->pb, s->ssrc);
133     put_be32(s1->pb, ntp_time / 1000000);
134     put_be32(s1->pb, ((ntp_time % 1000000) << 32) / 1000000);
135     put_be32(s1->pb, rtp_ts);
136     put_be32(s1->pb, s->packet_count);
137     put_be32(s1->pb, s->octet_count);
138     put_flush_packet(s1->pb);
139 }
140
141 /* send an rtp packet. sequence number is incremented, but the caller
142    must update the timestamp itself */
143 void ff_rtp_send_data(AVFormatContext *s1, const uint8_t *buf1, int len, int m)
144 {
145     RTPDemuxContext *s = s1->priv_data;
146
147     dprintf(s1, "rtp_send_data size=%d\n", len);
148
149     /* build the RTP header */
150     put_byte(s1->pb, (RTP_VERSION << 6));
151     put_byte(s1->pb, (s->payload_type & 0x7f) | ((m & 0x01) << 7));
152     put_be16(s1->pb, s->seq);
153     put_be32(s1->pb, s->timestamp);
154     put_be32(s1->pb, s->ssrc);
155
156     put_buffer(s1->pb, buf1, len);
157     put_flush_packet(s1->pb);
158
159     s->seq++;
160     s->octet_count += len;
161     s->packet_count++;
162 }
163
164 /* send an integer number of samples and compute time stamp and fill
165    the rtp send buffer before sending. */
166 static void rtp_send_samples(AVFormatContext *s1,
167                              const uint8_t *buf1, int size, int sample_size)
168 {
169     RTPDemuxContext *s = s1->priv_data;
170     int len, max_packet_size, n;
171
172     max_packet_size = (s->max_payload_size / sample_size) * sample_size;
173     /* not needed, but who nows */
174     if ((size % sample_size) != 0)
175         av_abort();
176     n = 0;
177     while (size > 0) {
178         s->buf_ptr = s->buf;
179         len = FFMIN(max_packet_size, size);
180
181         /* copy data */
182         memcpy(s->buf_ptr, buf1, len);
183         s->buf_ptr += len;
184         buf1 += len;
185         size -= len;
186         s->timestamp = s->cur_timestamp + n / sample_size;
187         ff_rtp_send_data(s1, s->buf, s->buf_ptr - s->buf, 0);
188         n += (s->buf_ptr - s->buf);
189     }
190 }
191
192 /* NOTE: we suppose that exactly one frame is given as argument here */
193 /* XXX: test it */
194 static void rtp_send_mpegaudio(AVFormatContext *s1,
195                                const uint8_t *buf1, int size)
196 {
197     RTPDemuxContext *s = s1->priv_data;
198     int len, count, max_packet_size;
199
200     max_packet_size = s->max_payload_size;
201
202     /* test if we must flush because not enough space */
203     len = (s->buf_ptr - s->buf);
204     if ((len + size) > max_packet_size) {
205         if (len > 4) {
206             ff_rtp_send_data(s1, s->buf, s->buf_ptr - s->buf, 0);
207             s->buf_ptr = s->buf + 4;
208         }
209     }
210     if (s->buf_ptr == s->buf + 4) {
211         s->timestamp = s->cur_timestamp;
212     }
213
214     /* add the packet */
215     if (size > max_packet_size) {
216         /* big packet: fragment */
217         count = 0;
218         while (size > 0) {
219             len = max_packet_size - 4;
220             if (len > size)
221                 len = size;
222             /* build fragmented packet */
223             s->buf[0] = 0;
224             s->buf[1] = 0;
225             s->buf[2] = count >> 8;
226             s->buf[3] = count;
227             memcpy(s->buf + 4, buf1, len);
228             ff_rtp_send_data(s1, s->buf, len + 4, 0);
229             size -= len;
230             buf1 += len;
231             count += len;
232         }
233     } else {
234         if (s->buf_ptr == s->buf + 4) {
235             /* no fragmentation possible */
236             s->buf[0] = 0;
237             s->buf[1] = 0;
238             s->buf[2] = 0;
239             s->buf[3] = 0;
240         }
241         memcpy(s->buf_ptr, buf1, size);
242         s->buf_ptr += size;
243     }
244 }
245
246 static void rtp_send_raw(AVFormatContext *s1,
247                          const uint8_t *buf1, int size)
248 {
249     RTPDemuxContext *s = s1->priv_data;
250     int len, max_packet_size;
251
252     max_packet_size = s->max_payload_size;
253
254     while (size > 0) {
255         len = max_packet_size;
256         if (len > size)
257             len = size;
258
259         s->timestamp = s->cur_timestamp;
260         ff_rtp_send_data(s1, buf1, len, (len == size));
261
262         buf1 += len;
263         size -= len;
264     }
265 }
266
267 /* NOTE: size is assumed to be an integer multiple of TS_PACKET_SIZE */
268 static void rtp_send_mpegts_raw(AVFormatContext *s1,
269                                 const uint8_t *buf1, int size)
270 {
271     RTPDemuxContext *s = s1->priv_data;
272     int len, out_len;
273
274     while (size >= TS_PACKET_SIZE) {
275         len = s->max_payload_size - (s->buf_ptr - s->buf);
276         if (len > size)
277             len = size;
278         memcpy(s->buf_ptr, buf1, len);
279         buf1 += len;
280         size -= len;
281         s->buf_ptr += len;
282
283         out_len = s->buf_ptr - s->buf;
284         if (out_len >= s->max_payload_size) {
285             ff_rtp_send_data(s1, s->buf, out_len, 0);
286             s->buf_ptr = s->buf;
287         }
288     }
289 }
290
291 /* write an RTP packet. 'buf1' must contain a single specific frame. */
292 static int rtp_write_packet(AVFormatContext *s1, AVPacket *pkt)
293 {
294     RTPDemuxContext *s = s1->priv_data;
295     AVStream *st = s1->streams[0];
296     int rtcp_bytes;
297     int size= pkt->size;
298     uint8_t *buf1= pkt->data;
299
300     dprintf(s1, "%d: write len=%d\n", pkt->stream_index, size);
301
302     rtcp_bytes = ((s->octet_count - s->last_octet_count) * RTCP_TX_RATIO_NUM) /
303         RTCP_TX_RATIO_DEN;
304     if (s->first_packet || ((rtcp_bytes >= RTCP_SR_SIZE) &&
305                            (ntp_time() - s->last_rtcp_ntp_time > 5000000))) {
306         rtcp_send_sr(s1, ntp_time());
307         s->last_octet_count = s->octet_count;
308         s->first_packet = 0;
309     }
310     s->cur_timestamp = s->base_timestamp + pkt->pts;
311
312     switch(st->codec->codec_id) {
313     case CODEC_ID_PCM_MULAW:
314     case CODEC_ID_PCM_ALAW:
315     case CODEC_ID_PCM_U8:
316     case CODEC_ID_PCM_S8:
317         rtp_send_samples(s1, buf1, size, 1 * st->codec->channels);
318         break;
319     case CODEC_ID_PCM_U16BE:
320     case CODEC_ID_PCM_U16LE:
321     case CODEC_ID_PCM_S16BE:
322     case CODEC_ID_PCM_S16LE:
323         rtp_send_samples(s1, buf1, size, 2 * st->codec->channels);
324         break;
325     case CODEC_ID_MP2:
326     case CODEC_ID_MP3:
327         rtp_send_mpegaudio(s1, buf1, size);
328         break;
329     case CODEC_ID_MPEG1VIDEO:
330     case CODEC_ID_MPEG2VIDEO:
331         ff_rtp_send_mpegvideo(s1, buf1, size);
332         break;
333     case CODEC_ID_AAC:
334         ff_rtp_send_aac(s1, buf1, size);
335         break;
336     case CODEC_ID_MPEG2TS:
337         rtp_send_mpegts_raw(s1, buf1, size);
338         break;
339     case CODEC_ID_H264:
340         ff_rtp_send_h264(s1, buf1, size);
341         break;
342     default:
343         /* better than nothing : send the codec raw data */
344         rtp_send_raw(s1, buf1, size);
345         break;
346     }
347     return 0;
348 }
349
350 AVOutputFormat rtp_muxer = {
351     "rtp",
352     NULL_IF_CONFIG_SMALL("RTP output format"),
353     NULL,
354     NULL,
355     sizeof(RTPDemuxContext),
356     CODEC_ID_PCM_MULAW,
357     CODEC_ID_NONE,
358     rtp_write_header,
359     rtp_write_packet,
360 };