If the video stream is H.264 with MP4 syntax, store the NAL lenght size in
[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 "avformat.h"
23 #include "mpegts.h"
24 #include "internal.h"
25 #include "libavutil/random_seed.h"
26
27 #include <unistd.h>
28
29 #include "rtpenc.h"
30
31 //#define DEBUG
32
33 #define RTCP_SR_SIZE 28
34
35 static int is_supported(enum CodecID id)
36 {
37     switch(id) {
38     case CODEC_ID_H263:
39     case CODEC_ID_H263P:
40     case CODEC_ID_H264:
41     case CODEC_ID_MPEG1VIDEO:
42     case CODEC_ID_MPEG2VIDEO:
43     case CODEC_ID_MPEG4:
44     case CODEC_ID_AAC:
45     case CODEC_ID_MP2:
46     case CODEC_ID_MP3:
47     case CODEC_ID_PCM_ALAW:
48     case CODEC_ID_PCM_MULAW:
49     case CODEC_ID_PCM_S8:
50     case CODEC_ID_PCM_S16BE:
51     case CODEC_ID_PCM_S16LE:
52     case CODEC_ID_PCM_U16BE:
53     case CODEC_ID_PCM_U16LE:
54     case CODEC_ID_PCM_U8:
55     case CODEC_ID_MPEG2TS:
56     case CODEC_ID_AMR_NB:
57     case CODEC_ID_AMR_WB:
58         return 1;
59     default:
60         return 0;
61     }
62 }
63
64 static int rtp_write_header(AVFormatContext *s1)
65 {
66     RTPMuxContext *s = s1->priv_data;
67     int max_packet_size, n;
68     AVStream *st;
69
70     if (s1->nb_streams != 1)
71         return -1;
72     st = s1->streams[0];
73     if (!is_supported(st->codec->codec_id)) {
74         av_log(s1, AV_LOG_ERROR, "Unsupported codec %x\n", st->codec->codec_id);
75
76         return -1;
77     }
78
79     s->payload_type = ff_rtp_get_payload_type(st->codec);
80     if (s->payload_type < 0)
81         s->payload_type = RTP_PT_PRIVATE + (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO);
82
83     s->base_timestamp = av_get_random_seed();
84     s->timestamp = s->base_timestamp;
85     s->cur_timestamp = 0;
86     s->ssrc = av_get_random_seed();
87     s->first_packet = 1;
88     s->first_rtcp_ntp_time = ff_ntp_time();
89     if (s1->start_time_realtime)
90         /* Round the NTP time to whole milliseconds. */
91         s->first_rtcp_ntp_time = (s1->start_time_realtime / 1000) * 1000 +
92                                  NTP_OFFSET_US;
93
94     max_packet_size = url_fget_max_packet_size(s1->pb);
95     if (max_packet_size <= 12)
96         return AVERROR(EIO);
97     s->buf = av_malloc(max_packet_size);
98     if (s->buf == NULL) {
99         return AVERROR(ENOMEM);
100     }
101     s->max_payload_size = max_packet_size - 12;
102
103     s->max_frames_per_packet = 0;
104     if (s1->max_delay) {
105         if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO) {
106             if (st->codec->frame_size == 0) {
107                 av_log(s1, AV_LOG_ERROR, "Cannot respect max delay: frame size = 0\n");
108             } else {
109                 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);
110             }
111         }
112         if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO) {
113             /* FIXME: We should round down here... */
114             s->max_frames_per_packet = av_rescale_q(s1->max_delay, (AVRational){1, 1000000}, st->codec->time_base);
115         }
116     }
117
118     av_set_pts_info(st, 32, 1, 90000);
119     switch(st->codec->codec_id) {
120     case CODEC_ID_MP2:
121     case CODEC_ID_MP3:
122         s->buf_ptr = s->buf + 4;
123         break;
124     case CODEC_ID_MPEG1VIDEO:
125     case CODEC_ID_MPEG2VIDEO:
126         break;
127     case CODEC_ID_MPEG2TS:
128         n = s->max_payload_size / TS_PACKET_SIZE;
129         if (n < 1)
130             n = 1;
131         s->max_payload_size = n * TS_PACKET_SIZE;
132         s->buf_ptr = s->buf;
133         break;
134     case CODEC_ID_H264:
135         /* check for H.264 MP4 syntax */
136         if (st->codec->extradata_size > 0 && st->codec->extradata &&
137             st->codec->extradata[0] == 1) {
138             s->nal_length_size = (st->codec->extradata[4] & 0x03) + 1;
139         }
140         break;
141     case CODEC_ID_AMR_NB:
142     case CODEC_ID_AMR_WB:
143         if (!s->max_frames_per_packet)
144             s->max_frames_per_packet = 12;
145         if (st->codec->codec_id == CODEC_ID_AMR_NB)
146             n = 31;
147         else
148             n = 61;
149         /* max_header_toc_size + the largest AMR payload must fit */
150         if (1 + s->max_frames_per_packet + n > s->max_payload_size) {
151             av_log(s1, AV_LOG_ERROR, "RTP max payload size too small for AMR\n");
152             return -1;
153         }
154         if (st->codec->channels != 1) {
155             av_log(s1, AV_LOG_ERROR, "Only mono is supported\n");
156             return -1;
157         }
158     case CODEC_ID_AAC:
159         s->num_frames = 0;
160     default:
161         if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO) {
162             av_set_pts_info(st, 32, 1, st->codec->sample_rate);
163         }
164         s->buf_ptr = s->buf;
165         break;
166     }
167
168     return 0;
169 }
170
171 /* send an rtcp sender report packet */
172 static void rtcp_send_sr(AVFormatContext *s1, int64_t ntp_time)
173 {
174     RTPMuxContext *s = s1->priv_data;
175     uint32_t rtp_ts;
176
177     dprintf(s1, "RTCP: %02x %"PRIx64" %x\n", s->payload_type, ntp_time, s->timestamp);
178
179     s->last_rtcp_ntp_time = ntp_time;
180     rtp_ts = av_rescale_q(ntp_time - s->first_rtcp_ntp_time, (AVRational){1, 1000000},
181                           s1->streams[0]->time_base) + s->base_timestamp;
182     put_byte(s1->pb, (RTP_VERSION << 6));
183     put_byte(s1->pb, 200);
184     put_be16(s1->pb, 6); /* length in words - 1 */
185     put_be32(s1->pb, s->ssrc);
186     put_be32(s1->pb, ntp_time / 1000000);
187     put_be32(s1->pb, ((ntp_time % 1000000) << 32) / 1000000);
188     put_be32(s1->pb, rtp_ts);
189     put_be32(s1->pb, s->packet_count);
190     put_be32(s1->pb, s->octet_count);
191     put_flush_packet(s1->pb);
192 }
193
194 /* send an rtp packet. sequence number is incremented, but the caller
195    must update the timestamp itself */
196 void ff_rtp_send_data(AVFormatContext *s1, const uint8_t *buf1, int len, int m)
197 {
198     RTPMuxContext *s = s1->priv_data;
199
200     dprintf(s1, "rtp_send_data size=%d\n", len);
201
202     /* build the RTP header */
203     put_byte(s1->pb, (RTP_VERSION << 6));
204     put_byte(s1->pb, (s->payload_type & 0x7f) | ((m & 0x01) << 7));
205     put_be16(s1->pb, s->seq);
206     put_be32(s1->pb, s->timestamp);
207     put_be32(s1->pb, s->ssrc);
208
209     put_buffer(s1->pb, buf1, len);
210     put_flush_packet(s1->pb);
211
212     s->seq++;
213     s->octet_count += len;
214     s->packet_count++;
215 }
216
217 /* send an integer number of samples and compute time stamp and fill
218    the rtp send buffer before sending. */
219 static void rtp_send_samples(AVFormatContext *s1,
220                              const uint8_t *buf1, int size, int sample_size)
221 {
222     RTPMuxContext *s = s1->priv_data;
223     int len, max_packet_size, n;
224
225     max_packet_size = (s->max_payload_size / sample_size) * sample_size;
226     /* not needed, but who nows */
227     if ((size % sample_size) != 0)
228         av_abort();
229     n = 0;
230     while (size > 0) {
231         s->buf_ptr = s->buf;
232         len = FFMIN(max_packet_size, size);
233
234         /* copy data */
235         memcpy(s->buf_ptr, buf1, len);
236         s->buf_ptr += len;
237         buf1 += len;
238         size -= len;
239         s->timestamp = s->cur_timestamp + n / sample_size;
240         ff_rtp_send_data(s1, s->buf, s->buf_ptr - s->buf, 0);
241         n += (s->buf_ptr - s->buf);
242     }
243 }
244
245 static void rtp_send_mpegaudio(AVFormatContext *s1,
246                                const uint8_t *buf1, int size)
247 {
248     RTPMuxContext *s = s1->priv_data;
249     int len, count, max_packet_size;
250
251     max_packet_size = s->max_payload_size;
252
253     /* test if we must flush because not enough space */
254     len = (s->buf_ptr - s->buf);
255     if ((len + size) > max_packet_size) {
256         if (len > 4) {
257             ff_rtp_send_data(s1, s->buf, s->buf_ptr - s->buf, 0);
258             s->buf_ptr = s->buf + 4;
259         }
260     }
261     if (s->buf_ptr == s->buf + 4) {
262         s->timestamp = s->cur_timestamp;
263     }
264
265     /* add the packet */
266     if (size > max_packet_size) {
267         /* big packet: fragment */
268         count = 0;
269         while (size > 0) {
270             len = max_packet_size - 4;
271             if (len > size)
272                 len = size;
273             /* build fragmented packet */
274             s->buf[0] = 0;
275             s->buf[1] = 0;
276             s->buf[2] = count >> 8;
277             s->buf[3] = count;
278             memcpy(s->buf + 4, buf1, len);
279             ff_rtp_send_data(s1, s->buf, len + 4, 0);
280             size -= len;
281             buf1 += len;
282             count += len;
283         }
284     } else {
285         if (s->buf_ptr == s->buf + 4) {
286             /* no fragmentation possible */
287             s->buf[0] = 0;
288             s->buf[1] = 0;
289             s->buf[2] = 0;
290             s->buf[3] = 0;
291         }
292         memcpy(s->buf_ptr, buf1, size);
293         s->buf_ptr += size;
294     }
295 }
296
297 static void rtp_send_raw(AVFormatContext *s1,
298                          const uint8_t *buf1, int size)
299 {
300     RTPMuxContext *s = s1->priv_data;
301     int len, max_packet_size;
302
303     max_packet_size = s->max_payload_size;
304
305     while (size > 0) {
306         len = max_packet_size;
307         if (len > size)
308             len = size;
309
310         s->timestamp = s->cur_timestamp;
311         ff_rtp_send_data(s1, buf1, len, (len == size));
312
313         buf1 += len;
314         size -= len;
315     }
316 }
317
318 /* NOTE: size is assumed to be an integer multiple of TS_PACKET_SIZE */
319 static void rtp_send_mpegts_raw(AVFormatContext *s1,
320                                 const uint8_t *buf1, int size)
321 {
322     RTPMuxContext *s = s1->priv_data;
323     int len, out_len;
324
325     while (size >= TS_PACKET_SIZE) {
326         len = s->max_payload_size - (s->buf_ptr - s->buf);
327         if (len > size)
328             len = size;
329         memcpy(s->buf_ptr, buf1, len);
330         buf1 += len;
331         size -= len;
332         s->buf_ptr += len;
333
334         out_len = s->buf_ptr - s->buf;
335         if (out_len >= s->max_payload_size) {
336             ff_rtp_send_data(s1, s->buf, out_len, 0);
337             s->buf_ptr = s->buf;
338         }
339     }
340 }
341
342 static int rtp_write_packet(AVFormatContext *s1, AVPacket *pkt)
343 {
344     RTPMuxContext *s = s1->priv_data;
345     AVStream *st = s1->streams[0];
346     int rtcp_bytes;
347     int size= pkt->size;
348
349     dprintf(s1, "%d: write len=%d\n", pkt->stream_index, size);
350
351     rtcp_bytes = ((s->octet_count - s->last_octet_count) * RTCP_TX_RATIO_NUM) /
352         RTCP_TX_RATIO_DEN;
353     if (s->first_packet || ((rtcp_bytes >= RTCP_SR_SIZE) &&
354                            (ff_ntp_time() - s->last_rtcp_ntp_time > 5000000))) {
355         rtcp_send_sr(s1, ff_ntp_time());
356         s->last_octet_count = s->octet_count;
357         s->first_packet = 0;
358     }
359     s->cur_timestamp = s->base_timestamp + pkt->pts;
360
361     switch(st->codec->codec_id) {
362     case CODEC_ID_PCM_MULAW:
363     case CODEC_ID_PCM_ALAW:
364     case CODEC_ID_PCM_U8:
365     case CODEC_ID_PCM_S8:
366         rtp_send_samples(s1, pkt->data, size, 1 * st->codec->channels);
367         break;
368     case CODEC_ID_PCM_U16BE:
369     case CODEC_ID_PCM_U16LE:
370     case CODEC_ID_PCM_S16BE:
371     case CODEC_ID_PCM_S16LE:
372         rtp_send_samples(s1, pkt->data, size, 2 * st->codec->channels);
373         break;
374     case CODEC_ID_MP2:
375     case CODEC_ID_MP3:
376         rtp_send_mpegaudio(s1, pkt->data, size);
377         break;
378     case CODEC_ID_MPEG1VIDEO:
379     case CODEC_ID_MPEG2VIDEO:
380         ff_rtp_send_mpegvideo(s1, pkt->data, size);
381         break;
382     case CODEC_ID_AAC:
383         ff_rtp_send_aac(s1, pkt->data, size);
384         break;
385     case CODEC_ID_AMR_NB:
386     case CODEC_ID_AMR_WB:
387         ff_rtp_send_amr(s1, pkt->data, size);
388         break;
389     case CODEC_ID_MPEG2TS:
390         rtp_send_mpegts_raw(s1, pkt->data, size);
391         break;
392     case CODEC_ID_H264:
393         ff_rtp_send_h264(s1, pkt->data, size);
394         break;
395     case CODEC_ID_H263:
396     case CODEC_ID_H263P:
397         ff_rtp_send_h263(s1, pkt->data, size);
398         break;
399     default:
400         /* better than nothing : send the codec raw data */
401         rtp_send_raw(s1, pkt->data, size);
402         break;
403     }
404     return 0;
405 }
406
407 static int rtp_write_trailer(AVFormatContext *s1)
408 {
409     RTPMuxContext *s = s1->priv_data;
410
411     av_freep(&s->buf);
412
413     return 0;
414 }
415
416 AVOutputFormat rtp_muxer = {
417     "rtp",
418     NULL_IF_CONFIG_SMALL("RTP output format"),
419     NULL,
420     NULL,
421     sizeof(RTPMuxContext),
422     CODEC_ID_PCM_MULAW,
423     CODEC_ID_NONE,
424     rtp_write_header,
425     rtp_write_packet,
426     rtp_write_trailer,
427 };