Prefix all _demuxer, _muxer, _protocol from libavformat and libavdevice.
[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 "rtpenc.h"
28
29 //#define DEBUG
30
31 #define RTCP_SR_SIZE 28
32
33 static int is_supported(enum CodecID id)
34 {
35     switch(id) {
36     case CODEC_ID_H263:
37     case CODEC_ID_H263P:
38     case CODEC_ID_H264:
39     case CODEC_ID_MPEG1VIDEO:
40     case CODEC_ID_MPEG2VIDEO:
41     case CODEC_ID_MPEG4:
42     case CODEC_ID_AAC:
43     case CODEC_ID_MP2:
44     case CODEC_ID_MP3:
45     case CODEC_ID_PCM_ALAW:
46     case CODEC_ID_PCM_MULAW:
47     case CODEC_ID_PCM_S8:
48     case CODEC_ID_PCM_S16BE:
49     case CODEC_ID_PCM_S16LE:
50     case CODEC_ID_PCM_U16BE:
51     case CODEC_ID_PCM_U16LE:
52     case CODEC_ID_PCM_U8:
53     case CODEC_ID_MPEG2TS:
54     case CODEC_ID_AMR_NB:
55     case CODEC_ID_AMR_WB:
56     case CODEC_ID_VORBIS:
57     case CODEC_ID_THEORA:
58     case CODEC_ID_VP8:
59     case CODEC_ID_ADPCM_G722:
60         return 1;
61     default:
62         return 0;
63     }
64 }
65
66 static int rtp_write_header(AVFormatContext *s1)
67 {
68     RTPMuxContext *s = s1->priv_data;
69     int max_packet_size, n;
70     AVStream *st;
71
72     if (s1->nb_streams != 1)
73         return -1;
74     st = s1->streams[0];
75     if (!is_supported(st->codec->codec_id)) {
76         av_log(s1, AV_LOG_ERROR, "Unsupported codec %x\n", st->codec->codec_id);
77
78         return -1;
79     }
80
81     s->payload_type = ff_rtp_get_payload_type(st->codec);
82     if (s->payload_type < 0)
83         s->payload_type = RTP_PT_PRIVATE + (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO);
84
85     s->base_timestamp = av_get_random_seed();
86     s->timestamp = s->base_timestamp;
87     s->cur_timestamp = 0;
88     s->ssrc = av_get_random_seed();
89     s->first_packet = 1;
90     s->first_rtcp_ntp_time = ff_ntp_time();
91     if (s1->start_time_realtime)
92         /* Round the NTP time to whole milliseconds. */
93         s->first_rtcp_ntp_time = (s1->start_time_realtime / 1000) * 1000 +
94                                  NTP_OFFSET_US;
95
96     max_packet_size = url_fget_max_packet_size(s1->pb);
97     if (max_packet_size <= 12)
98         return AVERROR(EIO);
99     s->buf = av_malloc(max_packet_size);
100     if (s->buf == NULL) {
101         return AVERROR(ENOMEM);
102     }
103     s->max_payload_size = max_packet_size - 12;
104
105     s->max_frames_per_packet = 0;
106     if (s1->max_delay) {
107         if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO) {
108             if (st->codec->frame_size == 0) {
109                 av_log(s1, AV_LOG_ERROR, "Cannot respect max delay: frame size = 0\n");
110             } else {
111                 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);
112             }
113         }
114         if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO) {
115             /* FIXME: We should round down here... */
116             s->max_frames_per_packet = av_rescale_q(s1->max_delay, (AVRational){1, 1000000}, st->codec->time_base);
117         }
118     }
119
120     av_set_pts_info(st, 32, 1, 90000);
121     switch(st->codec->codec_id) {
122     case CODEC_ID_MP2:
123     case CODEC_ID_MP3:
124         s->buf_ptr = s->buf + 4;
125         break;
126     case CODEC_ID_MPEG1VIDEO:
127     case CODEC_ID_MPEG2VIDEO:
128         break;
129     case CODEC_ID_MPEG2TS:
130         n = s->max_payload_size / TS_PACKET_SIZE;
131         if (n < 1)
132             n = 1;
133         s->max_payload_size = n * TS_PACKET_SIZE;
134         s->buf_ptr = s->buf;
135         break;
136     case CODEC_ID_H264:
137         /* check for H.264 MP4 syntax */
138         if (st->codec->extradata_size > 4 && st->codec->extradata[0] == 1) {
139             s->nal_length_size = (st->codec->extradata[4] & 0x03) + 1;
140         }
141         break;
142     case CODEC_ID_VORBIS:
143     case CODEC_ID_THEORA:
144         if (!s->max_frames_per_packet) s->max_frames_per_packet = 15;
145         s->max_frames_per_packet = av_clip(s->max_frames_per_packet, 1, 15);
146         s->max_payload_size -= 6; // ident+frag+tdt/vdt+pkt_num+pkt_length
147         s->num_frames = 0;
148         goto defaultcase;
149     case CODEC_ID_VP8:
150         av_log(s1, AV_LOG_ERROR, "RTP VP8 payload implementation is "
151                                  "incompatible with the latest spec drafts.\n");
152         break;
153     case CODEC_ID_ADPCM_G722:
154         /* Due to a historical error, the clock rate for G722 in RTP is
155          * 8000, even if the sample rate is 16000. See RFC 3551. */
156         av_set_pts_info(st, 32, 1, 8000);
157         break;
158     case CODEC_ID_AMR_NB:
159     case CODEC_ID_AMR_WB:
160         if (!s->max_frames_per_packet)
161             s->max_frames_per_packet = 12;
162         if (st->codec->codec_id == CODEC_ID_AMR_NB)
163             n = 31;
164         else
165             n = 61;
166         /* max_header_toc_size + the largest AMR payload must fit */
167         if (1 + s->max_frames_per_packet + n > s->max_payload_size) {
168             av_log(s1, AV_LOG_ERROR, "RTP max payload size too small for AMR\n");
169             return -1;
170         }
171         if (st->codec->channels != 1) {
172             av_log(s1, AV_LOG_ERROR, "Only mono is supported\n");
173             return -1;
174         }
175     case CODEC_ID_AAC:
176         s->num_frames = 0;
177     default:
178 defaultcase:
179         if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO) {
180             av_set_pts_info(st, 32, 1, st->codec->sample_rate);
181         }
182         s->buf_ptr = s->buf;
183         break;
184     }
185
186     return 0;
187 }
188
189 /* send an rtcp sender report packet */
190 static void rtcp_send_sr(AVFormatContext *s1, int64_t ntp_time)
191 {
192     RTPMuxContext *s = s1->priv_data;
193     uint32_t rtp_ts;
194
195     dprintf(s1, "RTCP: %02x %"PRIx64" %x\n", s->payload_type, ntp_time, s->timestamp);
196
197     s->last_rtcp_ntp_time = ntp_time;
198     rtp_ts = av_rescale_q(ntp_time - s->first_rtcp_ntp_time, (AVRational){1, 1000000},
199                           s1->streams[0]->time_base) + s->base_timestamp;
200     put_byte(s1->pb, (RTP_VERSION << 6));
201     put_byte(s1->pb, RTCP_SR);
202     put_be16(s1->pb, 6); /* length in words - 1 */
203     put_be32(s1->pb, s->ssrc);
204     put_be32(s1->pb, ntp_time / 1000000);
205     put_be32(s1->pb, ((ntp_time % 1000000) << 32) / 1000000);
206     put_be32(s1->pb, rtp_ts);
207     put_be32(s1->pb, s->packet_count);
208     put_be32(s1->pb, s->octet_count);
209     put_flush_packet(s1->pb);
210 }
211
212 /* send an rtp packet. sequence number is incremented, but the caller
213    must update the timestamp itself */
214 void ff_rtp_send_data(AVFormatContext *s1, const uint8_t *buf1, int len, int m)
215 {
216     RTPMuxContext *s = s1->priv_data;
217
218     dprintf(s1, "rtp_send_data size=%d\n", len);
219
220     /* build the RTP header */
221     put_byte(s1->pb, (RTP_VERSION << 6));
222     put_byte(s1->pb, (s->payload_type & 0x7f) | ((m & 0x01) << 7));
223     put_be16(s1->pb, s->seq);
224     put_be32(s1->pb, s->timestamp);
225     put_be32(s1->pb, s->ssrc);
226
227     put_buffer(s1->pb, buf1, len);
228     put_flush_packet(s1->pb);
229
230     s->seq++;
231     s->octet_count += len;
232     s->packet_count++;
233 }
234
235 /* send an integer number of samples and compute time stamp and fill
236    the rtp send buffer before sending. */
237 static void rtp_send_samples(AVFormatContext *s1,
238                              const uint8_t *buf1, int size, int sample_size)
239 {
240     RTPMuxContext *s = s1->priv_data;
241     int len, max_packet_size, n;
242
243     max_packet_size = (s->max_payload_size / sample_size) * sample_size;
244     /* not needed, but who nows */
245     if ((size % sample_size) != 0)
246         av_abort();
247     n = 0;
248     while (size > 0) {
249         s->buf_ptr = s->buf;
250         len = FFMIN(max_packet_size, size);
251
252         /* copy data */
253         memcpy(s->buf_ptr, buf1, len);
254         s->buf_ptr += len;
255         buf1 += len;
256         size -= len;
257         s->timestamp = s->cur_timestamp + n / sample_size;
258         ff_rtp_send_data(s1, s->buf, s->buf_ptr - s->buf, 0);
259         n += (s->buf_ptr - s->buf);
260     }
261 }
262
263 static void rtp_send_mpegaudio(AVFormatContext *s1,
264                                const uint8_t *buf1, int size)
265 {
266     RTPMuxContext *s = s1->priv_data;
267     int len, count, max_packet_size;
268
269     max_packet_size = s->max_payload_size;
270
271     /* test if we must flush because not enough space */
272     len = (s->buf_ptr - s->buf);
273     if ((len + size) > max_packet_size) {
274         if (len > 4) {
275             ff_rtp_send_data(s1, s->buf, s->buf_ptr - s->buf, 0);
276             s->buf_ptr = s->buf + 4;
277         }
278     }
279     if (s->buf_ptr == s->buf + 4) {
280         s->timestamp = s->cur_timestamp;
281     }
282
283     /* add the packet */
284     if (size > max_packet_size) {
285         /* big packet: fragment */
286         count = 0;
287         while (size > 0) {
288             len = max_packet_size - 4;
289             if (len > size)
290                 len = size;
291             /* build fragmented packet */
292             s->buf[0] = 0;
293             s->buf[1] = 0;
294             s->buf[2] = count >> 8;
295             s->buf[3] = count;
296             memcpy(s->buf + 4, buf1, len);
297             ff_rtp_send_data(s1, s->buf, len + 4, 0);
298             size -= len;
299             buf1 += len;
300             count += len;
301         }
302     } else {
303         if (s->buf_ptr == s->buf + 4) {
304             /* no fragmentation possible */
305             s->buf[0] = 0;
306             s->buf[1] = 0;
307             s->buf[2] = 0;
308             s->buf[3] = 0;
309         }
310         memcpy(s->buf_ptr, buf1, size);
311         s->buf_ptr += size;
312     }
313 }
314
315 static void rtp_send_raw(AVFormatContext *s1,
316                          const uint8_t *buf1, int size)
317 {
318     RTPMuxContext *s = s1->priv_data;
319     int len, max_packet_size;
320
321     max_packet_size = s->max_payload_size;
322
323     while (size > 0) {
324         len = max_packet_size;
325         if (len > size)
326             len = size;
327
328         s->timestamp = s->cur_timestamp;
329         ff_rtp_send_data(s1, buf1, len, (len == size));
330
331         buf1 += len;
332         size -= len;
333     }
334 }
335
336 /* NOTE: size is assumed to be an integer multiple of TS_PACKET_SIZE */
337 static void rtp_send_mpegts_raw(AVFormatContext *s1,
338                                 const uint8_t *buf1, int size)
339 {
340     RTPMuxContext *s = s1->priv_data;
341     int len, out_len;
342
343     while (size >= TS_PACKET_SIZE) {
344         len = s->max_payload_size - (s->buf_ptr - s->buf);
345         if (len > size)
346             len = size;
347         memcpy(s->buf_ptr, buf1, len);
348         buf1 += len;
349         size -= len;
350         s->buf_ptr += len;
351
352         out_len = s->buf_ptr - s->buf;
353         if (out_len >= s->max_payload_size) {
354             ff_rtp_send_data(s1, s->buf, out_len, 0);
355             s->buf_ptr = s->buf;
356         }
357     }
358 }
359
360 static int rtp_write_packet(AVFormatContext *s1, AVPacket *pkt)
361 {
362     RTPMuxContext *s = s1->priv_data;
363     AVStream *st = s1->streams[0];
364     int rtcp_bytes;
365     int size= pkt->size;
366
367     dprintf(s1, "%d: write len=%d\n", pkt->stream_index, size);
368
369     rtcp_bytes = ((s->octet_count - s->last_octet_count) * RTCP_TX_RATIO_NUM) /
370         RTCP_TX_RATIO_DEN;
371     if (s->first_packet || ((rtcp_bytes >= RTCP_SR_SIZE) &&
372                            (ff_ntp_time() - s->last_rtcp_ntp_time > 5000000))) {
373         rtcp_send_sr(s1, ff_ntp_time());
374         s->last_octet_count = s->octet_count;
375         s->first_packet = 0;
376     }
377     s->cur_timestamp = s->base_timestamp + pkt->pts;
378
379     switch(st->codec->codec_id) {
380     case CODEC_ID_PCM_MULAW:
381     case CODEC_ID_PCM_ALAW:
382     case CODEC_ID_PCM_U8:
383     case CODEC_ID_PCM_S8:
384         rtp_send_samples(s1, pkt->data, size, 1 * st->codec->channels);
385         break;
386     case CODEC_ID_PCM_U16BE:
387     case CODEC_ID_PCM_U16LE:
388     case CODEC_ID_PCM_S16BE:
389     case CODEC_ID_PCM_S16LE:
390         rtp_send_samples(s1, pkt->data, size, 2 * st->codec->channels);
391         break;
392     case CODEC_ID_ADPCM_G722:
393         /* The actual sample size is half a byte per sample, but since the
394          * stream clock rate is 8000 Hz while the sample rate is 16000 Hz,
395          * the correct parameter for send_samples is 1 byte per stream clock. */
396         rtp_send_samples(s1, pkt->data, size, 1 * st->codec->channels);
397         break;
398     case CODEC_ID_MP2:
399     case CODEC_ID_MP3:
400         rtp_send_mpegaudio(s1, pkt->data, size);
401         break;
402     case CODEC_ID_MPEG1VIDEO:
403     case CODEC_ID_MPEG2VIDEO:
404         ff_rtp_send_mpegvideo(s1, pkt->data, size);
405         break;
406     case CODEC_ID_AAC:
407         ff_rtp_send_aac(s1, pkt->data, size);
408         break;
409     case CODEC_ID_AMR_NB:
410     case CODEC_ID_AMR_WB:
411         ff_rtp_send_amr(s1, pkt->data, size);
412         break;
413     case CODEC_ID_MPEG2TS:
414         rtp_send_mpegts_raw(s1, pkt->data, size);
415         break;
416     case CODEC_ID_H264:
417         ff_rtp_send_h264(s1, pkt->data, size);
418         break;
419     case CODEC_ID_H263:
420     case CODEC_ID_H263P:
421         ff_rtp_send_h263(s1, pkt->data, size);
422         break;
423     case CODEC_ID_VORBIS:
424     case CODEC_ID_THEORA:
425         ff_rtp_send_xiph(s1, pkt->data, size);
426         break;
427     case CODEC_ID_VP8:
428         ff_rtp_send_vp8(s1, pkt->data, size);
429         break;
430     default:
431         /* better than nothing : send the codec raw data */
432         rtp_send_raw(s1, pkt->data, size);
433         break;
434     }
435     return 0;
436 }
437
438 static int rtp_write_trailer(AVFormatContext *s1)
439 {
440     RTPMuxContext *s = s1->priv_data;
441
442     av_freep(&s->buf);
443
444     return 0;
445 }
446
447 AVOutputFormat ff_rtp_muxer = {
448     "rtp",
449     NULL_IF_CONFIG_SMALL("RTP output format"),
450     NULL,
451     NULL,
452     sizeof(RTPMuxContext),
453     CODEC_ID_PCM_MULAW,
454     CODEC_ID_NONE,
455     rtp_write_header,
456     rtp_write_packet,
457     rtp_write_trailer,
458 };