rtpenc: Set a default video codec
[ffmpeg.git] / libavformat / rtpenc.c
1 /*
2  * RTP output format
3  * Copyright (c) 2002 Fabrice Bellard
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 #include "avformat.h"
23 #include "mpegts.h"
24 #include "internal.h"
25 #include "libavutil/mathematics.h"
26 #include "libavutil/random_seed.h"
27 #include "libavutil/opt.h"
28
29 #include "rtpenc.h"
30
31 //#define DEBUG
32
33 static const AVOption options[] = {
34     FF_RTP_FLAG_OPTS(RTPMuxContext, flags),
35     { "payload_type", "Specify RTP payload type", offsetof(RTPMuxContext, payload_type), AV_OPT_TYPE_INT, {.dbl = -1 }, -1, 127, AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM },
36     { NULL },
37 };
38
39 static const AVClass rtp_muxer_class = {
40     .class_name = "RTP muxer",
41     .item_name  = av_default_item_name,
42     .option     = options,
43     .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
44 };
45
46 #define RTCP_SR_SIZE 28
47
48 static int is_supported(enum CodecID id)
49 {
50     switch(id) {
51     case CODEC_ID_H263:
52     case CODEC_ID_H263P:
53     case CODEC_ID_H264:
54     case CODEC_ID_MPEG1VIDEO:
55     case CODEC_ID_MPEG2VIDEO:
56     case CODEC_ID_MPEG4:
57     case CODEC_ID_AAC:
58     case CODEC_ID_MP2:
59     case CODEC_ID_MP3:
60     case CODEC_ID_PCM_ALAW:
61     case CODEC_ID_PCM_MULAW:
62     case CODEC_ID_PCM_S8:
63     case CODEC_ID_PCM_S16BE:
64     case CODEC_ID_PCM_S16LE:
65     case CODEC_ID_PCM_U16BE:
66     case CODEC_ID_PCM_U16LE:
67     case CODEC_ID_PCM_U8:
68     case CODEC_ID_MPEG2TS:
69     case CODEC_ID_AMR_NB:
70     case CODEC_ID_AMR_WB:
71     case CODEC_ID_VORBIS:
72     case CODEC_ID_THEORA:
73     case CODEC_ID_VP8:
74     case CODEC_ID_ADPCM_G722:
75         return 1;
76     default:
77         return 0;
78     }
79 }
80
81 static int rtp_write_header(AVFormatContext *s1)
82 {
83     RTPMuxContext *s = s1->priv_data;
84     int max_packet_size, n;
85     AVStream *st;
86
87     if (s1->nb_streams != 1)
88         return -1;
89     st = s1->streams[0];
90     if (!is_supported(st->codec->codec_id)) {
91         av_log(s1, AV_LOG_ERROR, "Unsupported codec %x\n", st->codec->codec_id);
92
93         return -1;
94     }
95
96     if (s->payload_type < 0)
97         s->payload_type = ff_rtp_get_payload_type(s1, st->codec);
98     s->base_timestamp = av_get_random_seed();
99     s->timestamp = s->base_timestamp;
100     s->cur_timestamp = 0;
101     s->ssrc = av_get_random_seed();
102     s->first_packet = 1;
103     s->first_rtcp_ntp_time = ff_ntp_time();
104     if (s1->start_time_realtime)
105         /* Round the NTP time to whole milliseconds. */
106         s->first_rtcp_ntp_time = (s1->start_time_realtime / 1000) * 1000 +
107                                  NTP_OFFSET_US;
108
109     max_packet_size = s1->pb->max_packet_size;
110     if (max_packet_size <= 12)
111         return AVERROR(EIO);
112     s->buf = av_malloc(max_packet_size);
113     if (s->buf == NULL) {
114         return AVERROR(ENOMEM);
115     }
116     s->max_payload_size = max_packet_size - 12;
117
118     s->max_frames_per_packet = 0;
119     if (s1->max_delay) {
120         if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO) {
121             if (st->codec->frame_size == 0) {
122                 av_log(s1, AV_LOG_ERROR, "Cannot respect max delay: frame size = 0\n");
123             } else {
124                 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);
125             }
126         }
127         if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO) {
128             /* FIXME: We should round down here... */
129             s->max_frames_per_packet = av_rescale_q(s1->max_delay, (AVRational){1, 1000000}, st->codec->time_base);
130         }
131     }
132
133     av_set_pts_info(st, 32, 1, 90000);
134     switch(st->codec->codec_id) {
135     case CODEC_ID_MP2:
136     case CODEC_ID_MP3:
137         s->buf_ptr = s->buf + 4;
138         break;
139     case CODEC_ID_MPEG1VIDEO:
140     case CODEC_ID_MPEG2VIDEO:
141         break;
142     case CODEC_ID_MPEG2TS:
143         n = s->max_payload_size / TS_PACKET_SIZE;
144         if (n < 1)
145             n = 1;
146         s->max_payload_size = n * TS_PACKET_SIZE;
147         s->buf_ptr = s->buf;
148         break;
149     case CODEC_ID_H264:
150         /* check for H.264 MP4 syntax */
151         if (st->codec->extradata_size > 4 && st->codec->extradata[0] == 1) {
152             s->nal_length_size = (st->codec->extradata[4] & 0x03) + 1;
153         }
154         break;
155     case CODEC_ID_VORBIS:
156     case CODEC_ID_THEORA:
157         if (!s->max_frames_per_packet) s->max_frames_per_packet = 15;
158         s->max_frames_per_packet = av_clip(s->max_frames_per_packet, 1, 15);
159         s->max_payload_size -= 6; // ident+frag+tdt/vdt+pkt_num+pkt_length
160         s->num_frames = 0;
161         goto defaultcase;
162     case CODEC_ID_VP8:
163         av_log(s1, AV_LOG_ERROR, "RTP VP8 payload implementation is "
164                                  "incompatible with the latest spec drafts.\n");
165         break;
166     case CODEC_ID_ADPCM_G722:
167         /* Due to a historical error, the clock rate for G722 in RTP is
168          * 8000, even if the sample rate is 16000. See RFC 3551. */
169         av_set_pts_info(st, 32, 1, 8000);
170         break;
171     case CODEC_ID_AMR_NB:
172     case CODEC_ID_AMR_WB:
173         if (!s->max_frames_per_packet)
174             s->max_frames_per_packet = 12;
175         if (st->codec->codec_id == CODEC_ID_AMR_NB)
176             n = 31;
177         else
178             n = 61;
179         /* max_header_toc_size + the largest AMR payload must fit */
180         if (1 + s->max_frames_per_packet + n > s->max_payload_size) {
181             av_log(s1, AV_LOG_ERROR, "RTP max payload size too small for AMR\n");
182             return -1;
183         }
184         if (st->codec->channels != 1) {
185             av_log(s1, AV_LOG_ERROR, "Only mono is supported\n");
186             return -1;
187         }
188     case CODEC_ID_AAC:
189         s->num_frames = 0;
190     default:
191 defaultcase:
192         if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO) {
193             av_set_pts_info(st, 32, 1, st->codec->sample_rate);
194         }
195         s->buf_ptr = s->buf;
196         break;
197     }
198
199     return 0;
200 }
201
202 /* send an rtcp sender report packet */
203 static void rtcp_send_sr(AVFormatContext *s1, int64_t ntp_time)
204 {
205     RTPMuxContext *s = s1->priv_data;
206     uint32_t rtp_ts;
207
208     av_dlog(s1, "RTCP: %02x %"PRIx64" %x\n", s->payload_type, ntp_time, s->timestamp);
209
210     s->last_rtcp_ntp_time = ntp_time;
211     rtp_ts = av_rescale_q(ntp_time - s->first_rtcp_ntp_time, (AVRational){1, 1000000},
212                           s1->streams[0]->time_base) + s->base_timestamp;
213     avio_w8(s1->pb, (RTP_VERSION << 6));
214     avio_w8(s1->pb, RTCP_SR);
215     avio_wb16(s1->pb, 6); /* length in words - 1 */
216     avio_wb32(s1->pb, s->ssrc);
217     avio_wb32(s1->pb, ntp_time / 1000000);
218     avio_wb32(s1->pb, ((ntp_time % 1000000) << 32) / 1000000);
219     avio_wb32(s1->pb, rtp_ts);
220     avio_wb32(s1->pb, s->packet_count);
221     avio_wb32(s1->pb, s->octet_count);
222     avio_flush(s1->pb);
223 }
224
225 /* send an rtp packet. sequence number is incremented, but the caller
226    must update the timestamp itself */
227 void ff_rtp_send_data(AVFormatContext *s1, const uint8_t *buf1, int len, int m)
228 {
229     RTPMuxContext *s = s1->priv_data;
230
231     av_dlog(s1, "rtp_send_data size=%d\n", len);
232
233     /* build the RTP header */
234     avio_w8(s1->pb, (RTP_VERSION << 6));
235     avio_w8(s1->pb, (s->payload_type & 0x7f) | ((m & 0x01) << 7));
236     avio_wb16(s1->pb, s->seq);
237     avio_wb32(s1->pb, s->timestamp);
238     avio_wb32(s1->pb, s->ssrc);
239
240     avio_write(s1->pb, buf1, len);
241     avio_flush(s1->pb);
242
243     s->seq++;
244     s->octet_count += len;
245     s->packet_count++;
246 }
247
248 /* send an integer number of samples and compute time stamp and fill
249    the rtp send buffer before sending. */
250 static void rtp_send_samples(AVFormatContext *s1,
251                              const uint8_t *buf1, int size, int sample_size)
252 {
253     RTPMuxContext *s = s1->priv_data;
254     int len, max_packet_size, n;
255
256     max_packet_size = (s->max_payload_size / sample_size) * sample_size;
257     /* not needed, but who nows */
258     if ((size % sample_size) != 0)
259         av_abort();
260     n = 0;
261     while (size > 0) {
262         s->buf_ptr = s->buf;
263         len = FFMIN(max_packet_size, size);
264
265         /* copy data */
266         memcpy(s->buf_ptr, buf1, len);
267         s->buf_ptr += len;
268         buf1 += len;
269         size -= len;
270         s->timestamp = s->cur_timestamp + n / sample_size;
271         ff_rtp_send_data(s1, s->buf, s->buf_ptr - s->buf, 0);
272         n += (s->buf_ptr - s->buf);
273     }
274 }
275
276 static void rtp_send_mpegaudio(AVFormatContext *s1,
277                                const uint8_t *buf1, int size)
278 {
279     RTPMuxContext *s = s1->priv_data;
280     int len, count, max_packet_size;
281
282     max_packet_size = s->max_payload_size;
283
284     /* test if we must flush because not enough space */
285     len = (s->buf_ptr - s->buf);
286     if ((len + size) > max_packet_size) {
287         if (len > 4) {
288             ff_rtp_send_data(s1, s->buf, s->buf_ptr - s->buf, 0);
289             s->buf_ptr = s->buf + 4;
290         }
291     }
292     if (s->buf_ptr == s->buf + 4) {
293         s->timestamp = s->cur_timestamp;
294     }
295
296     /* add the packet */
297     if (size > max_packet_size) {
298         /* big packet: fragment */
299         count = 0;
300         while (size > 0) {
301             len = max_packet_size - 4;
302             if (len > size)
303                 len = size;
304             /* build fragmented packet */
305             s->buf[0] = 0;
306             s->buf[1] = 0;
307             s->buf[2] = count >> 8;
308             s->buf[3] = count;
309             memcpy(s->buf + 4, buf1, len);
310             ff_rtp_send_data(s1, s->buf, len + 4, 0);
311             size -= len;
312             buf1 += len;
313             count += len;
314         }
315     } else {
316         if (s->buf_ptr == s->buf + 4) {
317             /* no fragmentation possible */
318             s->buf[0] = 0;
319             s->buf[1] = 0;
320             s->buf[2] = 0;
321             s->buf[3] = 0;
322         }
323         memcpy(s->buf_ptr, buf1, size);
324         s->buf_ptr += size;
325     }
326 }
327
328 static void rtp_send_raw(AVFormatContext *s1,
329                          const uint8_t *buf1, int size)
330 {
331     RTPMuxContext *s = s1->priv_data;
332     int len, max_packet_size;
333
334     max_packet_size = s->max_payload_size;
335
336     while (size > 0) {
337         len = max_packet_size;
338         if (len > size)
339             len = size;
340
341         s->timestamp = s->cur_timestamp;
342         ff_rtp_send_data(s1, buf1, len, (len == size));
343
344         buf1 += len;
345         size -= len;
346     }
347 }
348
349 /* NOTE: size is assumed to be an integer multiple of TS_PACKET_SIZE */
350 static void rtp_send_mpegts_raw(AVFormatContext *s1,
351                                 const uint8_t *buf1, int size)
352 {
353     RTPMuxContext *s = s1->priv_data;
354     int len, out_len;
355
356     while (size >= TS_PACKET_SIZE) {
357         len = s->max_payload_size - (s->buf_ptr - s->buf);
358         if (len > size)
359             len = size;
360         memcpy(s->buf_ptr, buf1, len);
361         buf1 += len;
362         size -= len;
363         s->buf_ptr += len;
364
365         out_len = s->buf_ptr - s->buf;
366         if (out_len >= s->max_payload_size) {
367             ff_rtp_send_data(s1, s->buf, out_len, 0);
368             s->buf_ptr = s->buf;
369         }
370     }
371 }
372
373 static int rtp_write_packet(AVFormatContext *s1, AVPacket *pkt)
374 {
375     RTPMuxContext *s = s1->priv_data;
376     AVStream *st = s1->streams[0];
377     int rtcp_bytes;
378     int size= pkt->size;
379
380     av_dlog(s1, "%d: write len=%d\n", pkt->stream_index, size);
381
382     rtcp_bytes = ((s->octet_count - s->last_octet_count) * RTCP_TX_RATIO_NUM) /
383         RTCP_TX_RATIO_DEN;
384     if (s->first_packet || ((rtcp_bytes >= RTCP_SR_SIZE) &&
385                            (ff_ntp_time() - s->last_rtcp_ntp_time > 5000000))) {
386         rtcp_send_sr(s1, ff_ntp_time());
387         s->last_octet_count = s->octet_count;
388         s->first_packet = 0;
389     }
390     s->cur_timestamp = s->base_timestamp + pkt->pts;
391
392     switch(st->codec->codec_id) {
393     case CODEC_ID_PCM_MULAW:
394     case CODEC_ID_PCM_ALAW:
395     case CODEC_ID_PCM_U8:
396     case CODEC_ID_PCM_S8:
397         rtp_send_samples(s1, pkt->data, size, 1 * st->codec->channels);
398         break;
399     case CODEC_ID_PCM_U16BE:
400     case CODEC_ID_PCM_U16LE:
401     case CODEC_ID_PCM_S16BE:
402     case CODEC_ID_PCM_S16LE:
403         rtp_send_samples(s1, pkt->data, size, 2 * st->codec->channels);
404         break;
405     case CODEC_ID_ADPCM_G722:
406         /* The actual sample size is half a byte per sample, but since the
407          * stream clock rate is 8000 Hz while the sample rate is 16000 Hz,
408          * the correct parameter for send_samples is 1 byte per stream clock. */
409         rtp_send_samples(s1, pkt->data, size, 1 * st->codec->channels);
410         break;
411     case CODEC_ID_MP2:
412     case CODEC_ID_MP3:
413         rtp_send_mpegaudio(s1, pkt->data, size);
414         break;
415     case CODEC_ID_MPEG1VIDEO:
416     case CODEC_ID_MPEG2VIDEO:
417         ff_rtp_send_mpegvideo(s1, pkt->data, size);
418         break;
419     case CODEC_ID_AAC:
420         if (s->flags & FF_RTP_FLAG_MP4A_LATM)
421             ff_rtp_send_latm(s1, pkt->data, size);
422         else
423             ff_rtp_send_aac(s1, pkt->data, size);
424         break;
425     case CODEC_ID_AMR_NB:
426     case CODEC_ID_AMR_WB:
427         ff_rtp_send_amr(s1, pkt->data, size);
428         break;
429     case CODEC_ID_MPEG2TS:
430         rtp_send_mpegts_raw(s1, pkt->data, size);
431         break;
432     case CODEC_ID_H264:
433         ff_rtp_send_h264(s1, pkt->data, size);
434         break;
435     case CODEC_ID_H263:
436     case CODEC_ID_H263P:
437         ff_rtp_send_h263(s1, pkt->data, size);
438         break;
439     case CODEC_ID_VORBIS:
440     case CODEC_ID_THEORA:
441         ff_rtp_send_xiph(s1, pkt->data, size);
442         break;
443     case CODEC_ID_VP8:
444         ff_rtp_send_vp8(s1, pkt->data, size);
445         break;
446     default:
447         /* better than nothing : send the codec raw data */
448         rtp_send_raw(s1, pkt->data, size);
449         break;
450     }
451     return 0;
452 }
453
454 static int rtp_write_trailer(AVFormatContext *s1)
455 {
456     RTPMuxContext *s = s1->priv_data;
457
458     av_freep(&s->buf);
459
460     return 0;
461 }
462
463 AVOutputFormat ff_rtp_muxer = {
464     .name              = "rtp",
465     .long_name         = NULL_IF_CONFIG_SMALL("RTP output format"),
466     .priv_data_size    = sizeof(RTPMuxContext),
467     .audio_codec       = CODEC_ID_PCM_MULAW,
468     .video_codec       = CODEC_ID_MPEG4,
469     .write_header      = rtp_write_header,
470     .write_packet      = rtp_write_packet,
471     .write_trailer     = rtp_write_trailer,
472     .priv_class = &rtp_muxer_class,
473 };