os: replace select with poll
[ffmpeg.git] / libavformat / rtsp.h
1 /*
2  * RTSP definitions
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 #ifndef AVFORMAT_RTSP_H
22 #define AVFORMAT_RTSP_H
23
24 #include <stdint.h>
25 #include "avformat.h"
26 #include "rtspcodes.h"
27 #include "rtpdec.h"
28 #include "network.h"
29 #include "httpauth.h"
30
31 /**
32  * Network layer over which RTP/etc packet data will be transported.
33  */
34 enum RTSPLowerTransport {
35     RTSP_LOWER_TRANSPORT_UDP = 0,           /**< UDP/unicast */
36     RTSP_LOWER_TRANSPORT_TCP = 1,           /**< TCP; interleaved in RTSP */
37     RTSP_LOWER_TRANSPORT_UDP_MULTICAST = 2, /**< UDP/multicast */
38     RTSP_LOWER_TRANSPORT_NB
39 };
40
41 /**
42  * Packet profile of the data that we will be receiving. Real servers
43  * commonly send RDT (although they can sometimes send RTP as well),
44  * whereas most others will send RTP.
45  */
46 enum RTSPTransport {
47     RTSP_TRANSPORT_RTP, /**< Standards-compliant RTP */
48     RTSP_TRANSPORT_RDT, /**< Realmedia Data Transport */
49     RTSP_TRANSPORT_NB
50 };
51
52 /**
53  * Transport mode for the RTSP data. This may be plain, or
54  * tunneled, which is done over HTTP.
55  */
56 enum RTSPControlTransport {
57     RTSP_MODE_PLAIN,   /**< Normal RTSP */
58     RTSP_MODE_TUNNEL   /**< RTSP over HTTP (tunneling) */
59 };
60
61 #define RTSP_DEFAULT_PORT   554
62 #define RTSP_MAX_TRANSPORTS 8
63 #define RTSP_TCP_MAX_PACKET_SIZE 1472
64 #define RTSP_DEFAULT_NB_AUDIO_CHANNELS 1
65 #define RTSP_DEFAULT_AUDIO_SAMPLERATE 44100
66 #define RTSP_RTP_PORT_MIN 5000
67 #define RTSP_RTP_PORT_MAX 10000
68
69 /**
70  * This describes a single item in the "Transport:" line of one stream as
71  * negotiated by the SETUP RTSP command. Multiple transports are comma-
72  * separated ("Transport: x-read-rdt/tcp;interleaved=0-1,rtp/avp/udp;
73  * client_port=1000-1001;server_port=1800-1801") and described in separate
74  * RTSPTransportFields.
75  */
76 typedef struct RTSPTransportField {
77     /** interleave ids, if TCP transport; each TCP/RTSP data packet starts
78      * with a '$', stream length and stream ID. If the stream ID is within
79      * the range of this interleaved_min-max, then the packet belongs to
80      * this stream. */
81     int interleaved_min, interleaved_max;
82
83     /** UDP multicast port range; the ports to which we should connect to
84      * receive multicast UDP data. */
85     int port_min, port_max;
86
87     /** UDP client ports; these should be the local ports of the UDP RTP
88      * (and RTCP) sockets over which we receive RTP/RTCP data. */
89     int client_port_min, client_port_max;
90
91     /** UDP unicast server port range; the ports to which we should connect
92      * to receive unicast UDP RTP/RTCP data. */
93     int server_port_min, server_port_max;
94
95     /** time-to-live value (required for multicast); the amount of HOPs that
96      * packets will be allowed to make before being discarded. */
97     int ttl;
98
99     struct sockaddr_storage destination; /**< destination IP address */
100     char source[INET6_ADDRSTRLEN + 1]; /**< source IP address */
101
102     /** data/packet transport protocol; e.g. RTP or RDT */
103     enum RTSPTransport transport;
104
105     /** network layer transport protocol; e.g. TCP or UDP uni-/multicast */
106     enum RTSPLowerTransport lower_transport;
107 } RTSPTransportField;
108
109 /**
110  * This describes the server response to each RTSP command.
111  */
112 typedef struct RTSPMessageHeader {
113     /** length of the data following this header */
114     int content_length;
115
116     enum RTSPStatusCode status_code; /**< response code from server */
117
118     /** number of items in the 'transports' variable below */
119     int nb_transports;
120
121     /** Time range of the streams that the server will stream. In
122      * AV_TIME_BASE unit, AV_NOPTS_VALUE if not used */
123     int64_t range_start, range_end;
124
125     /** describes the complete "Transport:" line of the server in response
126      * to a SETUP RTSP command by the client */
127     RTSPTransportField transports[RTSP_MAX_TRANSPORTS];
128
129     int seq;                         /**< sequence number */
130
131     /** the "Session:" field. This value is initially set by the server and
132      * should be re-transmitted by the client in every RTSP command. */
133     char session_id[512];
134
135     /** the "Location:" field. This value is used to handle redirection.
136      */
137     char location[4096];
138
139     /** the "RealChallenge1:" field from the server */
140     char real_challenge[64];
141
142     /** the "Server: field, which can be used to identify some special-case
143      * servers that are not 100% standards-compliant. We use this to identify
144      * Windows Media Server, which has a value "WMServer/v.e.r.sion", where
145      * version is a sequence of digits (e.g. 9.0.0.3372). Helix/Real servers
146      * use something like "Helix [..] Server Version v.e.r.sion (platform)
147      * (RealServer compatible)" or "RealServer Version v.e.r.sion (platform)",
148      * where platform is the output of $uname -msr | sed 's/ /-/g'. */
149     char server[64];
150
151     /** The "timeout" comes as part of the server response to the "SETUP"
152      * command, in the "Session: <xyz>[;timeout=<value>]" line. It is the
153      * time, in seconds, that the server will go without traffic over the
154      * RTSP/TCP connection before it closes the connection. To prevent
155      * this, sent dummy requests (e.g. OPTIONS) with intervals smaller
156      * than this value. */
157     int timeout;
158
159     /** The "Notice" or "X-Notice" field value. See
160      * http://tools.ietf.org/html/draft-stiemerling-rtsp-announce-00
161      * for a complete list of supported values. */
162     int notice;
163
164     /** The "reason" is meant to specify better the meaning of the error code
165      * returned
166      */
167     char reason[256];
168 } RTSPMessageHeader;
169
170 /**
171  * Client state, i.e. whether we are currently receiving data (PLAYING) or
172  * setup-but-not-receiving (PAUSED). State can be changed in applications
173  * by calling av_read_play/pause().
174  */
175 enum RTSPClientState {
176     RTSP_STATE_IDLE,    /**< not initialized */
177     RTSP_STATE_STREAMING, /**< initialized and sending/receiving data */
178     RTSP_STATE_PAUSED,  /**< initialized, but not receiving data */
179     RTSP_STATE_SEEKING, /**< initialized, requesting a seek */
180 };
181
182 /**
183  * Identifies particular servers that require special handling, such as
184  * standards-incompliant "Transport:" lines in the SETUP request.
185  */
186 enum RTSPServerType {
187     RTSP_SERVER_RTP,  /**< Standards-compliant RTP-server */
188     RTSP_SERVER_REAL, /**< Realmedia-style server */
189     RTSP_SERVER_WMS,  /**< Windows Media server */
190     RTSP_SERVER_NB
191 };
192
193 /**
194  * Private data for the RTSP demuxer.
195  *
196  * @todo Use ByteIOContext instead of URLContext
197  */
198 typedef struct RTSPState {
199     URLContext *rtsp_hd; /* RTSP TCP connection handle */
200
201     /** number of items in the 'rtsp_streams' variable */
202     int nb_rtsp_streams;
203
204     struct RTSPStream **rtsp_streams; /**< streams in this session */
205
206     /** indicator of whether we are currently receiving data from the
207      * server. Basically this isn't more than a simple cache of the
208      * last PLAY/PAUSE command sent to the server, to make sure we don't
209      * send 2x the same unexpectedly or commands in the wrong state. */
210     enum RTSPClientState state;
211
212     /** the seek value requested when calling av_seek_frame(). This value
213      * is subsequently used as part of the "Range" parameter when emitting
214      * the RTSP PLAY command. If we are currently playing, this command is
215      * called instantly. If we are currently paused, this command is called
216      * whenever we resume playback. Either way, the value is only used once,
217      * see rtsp_read_play() and rtsp_read_seek(). */
218     int64_t seek_timestamp;
219
220     /* XXX: currently we use unbuffered input */
221     //    ByteIOContext rtsp_gb;
222
223     int seq;                          /**< RTSP command sequence number */
224
225     /** copy of RTSPMessageHeader->session_id, i.e. the server-provided session
226      * identifier that the client should re-transmit in each RTSP command */
227     char session_id[512];
228
229     /** copy of RTSPMessageHeader->timeout, i.e. the time (in seconds) that
230      * the server will go without traffic on the RTSP/TCP line before it
231      * closes the connection. */
232     int timeout;
233
234     /** timestamp of the last RTSP command that we sent to the RTSP server.
235      * This is used to calculate when to send dummy commands to keep the
236      * connection alive, in conjunction with timeout. */
237     int64_t last_cmd_time;
238
239     /** the negotiated data/packet transport protocol; e.g. RTP or RDT */
240     enum RTSPTransport transport;
241
242     /** the negotiated network layer transport protocol; e.g. TCP or UDP
243      * uni-/multicast */
244     enum RTSPLowerTransport lower_transport;
245
246     /** brand of server that we're talking to; e.g. WMS, REAL or other.
247      * Detected based on the value of RTSPMessageHeader->server or the presence
248      * of RTSPMessageHeader->real_challenge */
249     enum RTSPServerType server_type;
250
251     /** the "RealChallenge1:" field from the server */
252     char real_challenge[64];
253
254     /** plaintext authorization line (username:password) */
255     char auth[128];
256
257     /** authentication state */
258     HTTPAuthState auth_state;
259
260     /** The last reply of the server to a RTSP command */
261     char last_reply[2048]; /* XXX: allocate ? */
262
263     /** RTSPStream->transport_priv of the last stream that we read a
264      * packet from */
265     void *cur_transport_priv;
266
267     /** The following are used for Real stream selection */
268     //@{
269     /** whether we need to send a "SET_PARAMETER Subscribe:" command */
270     int need_subscription;
271
272     /** stream setup during the last frame read. This is used to detect if
273      * we need to subscribe or unsubscribe to any new streams. */
274     enum AVDiscard *real_setup_cache;
275
276     /** current stream setup. This is a temporary buffer used to compare
277      * current setup to previous frame setup. */
278     enum AVDiscard *real_setup;
279
280     /** the last value of the "SET_PARAMETER Subscribe:" RTSP command.
281      * this is used to send the same "Unsubscribe:" if stream setup changed,
282      * before sending a new "Subscribe:" command. */
283     char last_subscription[1024];
284     //@}
285
286     /** The following are used for RTP/ASF streams */
287     //@{
288     /** ASF demuxer context for the embedded ASF stream from WMS servers */
289     AVFormatContext *asf_ctx;
290
291     /** cache for position of the asf demuxer, since we load a new
292      * data packet in the bytecontext for each incoming RTSP packet. */
293     uint64_t asf_pb_pos;
294     //@}
295
296     /** some MS RTSP streams contain a URL in the SDP that we need to use
297      * for all subsequent RTSP requests, rather than the input URI; in
298      * other cases, this is a copy of AVFormatContext->filename. */
299     char control_uri[1024];
300
301     /** Additional output handle, used when input and output are done
302      * separately, eg for HTTP tunneling. */
303     URLContext *rtsp_hd_out;
304
305     /** RTSP transport mode, such as plain or tunneled. */
306     enum RTSPControlTransport control_transport;
307
308     /* Number of RTCP BYE packets the RTSP session has received.
309      * An EOF is propagated back if nb_byes == nb_streams.
310      * This is reset after a seek. */
311     int nb_byes;
312
313     /** Reusable buffer for receiving packets */
314     uint8_t* recvbuf;
315
316     /** Filter incoming UDP packets - receive packets only from the right
317      * source address and port. */
318     int filter_source;
319
320     /**
321      * A mask with all requested transport methods
322      */
323     int lower_transport_mask;
324
325     /**
326      * The number of returned packets
327      */
328     uint64_t packets;
329
330     /**
331      * Polling array for udp
332      */
333     struct pollfd *p;
334 } RTSPState;
335
336 /**
337  * Describes a single stream, as identified by a single m= line block in the
338  * SDP content. In the case of RDT, one RTSPStream can represent multiple
339  * AVStreams. In this case, each AVStream in this set has similar content
340  * (but different codec/bitrate).
341  */
342 typedef struct RTSPStream {
343     URLContext *rtp_handle;   /**< RTP stream handle (if UDP) */
344     void *transport_priv; /**< RTP/RDT parse context if input, RTP AVFormatContext if output */
345
346     /** corresponding stream index, if any. -1 if none (MPEG2TS case) */
347     int stream_index;
348
349     /** interleave IDs; copies of RTSPTransportField->interleaved_min/max
350      * for the selected transport. Only used for TCP. */
351     int interleaved_min, interleaved_max;
352
353     char control_url[1024];   /**< url for this stream (from SDP) */
354
355     /** The following are used only in SDP, not RTSP */
356     //@{
357     int sdp_port;             /**< port (from SDP content) */
358     struct sockaddr_storage sdp_ip; /**< IP address (from SDP content) */
359     int sdp_ttl;              /**< IP Time-To-Live (from SDP content) */
360     int sdp_payload_type;     /**< payload type */
361     //@}
362
363     /** The following are used for dynamic protocols (rtp_*.c/rdt.c) */
364     //@{
365     /** handler structure */
366     RTPDynamicProtocolHandler *dynamic_handler;
367
368     /** private data associated with the dynamic protocol */
369     PayloadContext *dynamic_protocol_context;
370     //@}
371 } RTSPStream;
372
373 void ff_rtsp_parse_line(RTSPMessageHeader *reply, const char *buf,
374                         RTSPState *rt, const char *method);
375
376 extern int rtsp_rtp_port_min;
377 extern int rtsp_rtp_port_max;
378
379 /**
380  * Send a command to the RTSP server without waiting for the reply.
381  *
382  * @see rtsp_send_cmd_with_content_async
383  */
384 int ff_rtsp_send_cmd_async(AVFormatContext *s, const char *method,
385                            const char *url, const char *headers);
386
387 /**
388  * Send a command to the RTSP server and wait for the reply.
389  *
390  * @param s RTSP (de)muxer context
391  * @param method the method for the request
392  * @param url the target url for the request
393  * @param headers extra header lines to include in the request
394  * @param reply pointer where the RTSP message header will be stored
395  * @param content_ptr pointer where the RTSP message body, if any, will
396  *                    be stored (length is in reply)
397  * @param send_content if non-null, the data to send as request body content
398  * @param send_content_length the length of the send_content data, or 0 if
399  *                            send_content is null
400  *
401  * @return zero if success, nonzero otherwise
402  */
403 int ff_rtsp_send_cmd_with_content(AVFormatContext *s,
404                                   const char *method, const char *url,
405                                   const char *headers,
406                                   RTSPMessageHeader *reply,
407                                   unsigned char **content_ptr,
408                                   const unsigned char *send_content,
409                                   int send_content_length);
410
411 /**
412  * Send a command to the RTSP server and wait for the reply.
413  *
414  * @see rtsp_send_cmd_with_content
415  */
416 int ff_rtsp_send_cmd(AVFormatContext *s, const char *method,
417                      const char *url, const char *headers,
418                      RTSPMessageHeader *reply, unsigned char **content_ptr);
419
420 /**
421  * Read a RTSP message from the server, or prepare to read data
422  * packets if we're reading data interleaved over the TCP/RTSP
423  * connection as well.
424  *
425  * @param s RTSP (de)muxer context
426  * @param reply pointer where the RTSP message header will be stored
427  * @param content_ptr pointer where the RTSP message body, if any, will
428  *                    be stored (length is in reply)
429  * @param return_on_interleaved_data whether the function may return if we
430  *                   encounter a data marker ('$'), which precedes data
431  *                   packets over interleaved TCP/RTSP connections. If this
432  *                   is set, this function will return 1 after encountering
433  *                   a '$'. If it is not set, the function will skip any
434  *                   data packets (if they are encountered), until a reply
435  *                   has been fully parsed. If no more data is available
436  *                   without parsing a reply, it will return an error.
437  * @param method the RTSP method this is a reply to. This affects how
438  *               some response headers are acted upon. May be NULL.
439  *
440  * @return 1 if a data packets is ready to be received, -1 on error,
441  *          and 0 on success.
442  */
443 int ff_rtsp_read_reply(AVFormatContext *s, RTSPMessageHeader *reply,
444                        unsigned char **content_ptr,
445                        int return_on_interleaved_data, const char *method);
446
447 /**
448  * Skip a RTP/TCP interleaved packet.
449  */
450 void ff_rtsp_skip_packet(AVFormatContext *s);
451
452 /**
453  * Connect to the RTSP server and set up the individual media streams.
454  * This can be used for both muxers and demuxers.
455  *
456  * @param s RTSP (de)muxer context
457  *
458  * @return 0 on success, < 0 on error. Cleans up all allocations done
459  *          within the function on error.
460  */
461 int ff_rtsp_connect(AVFormatContext *s);
462
463 /**
464  * Close and free all streams within the RTSP (de)muxer
465  *
466  * @param s RTSP (de)muxer context
467  */
468 void ff_rtsp_close_streams(AVFormatContext *s);
469
470 /**
471  * Close all connection handles within the RTSP (de)muxer
472  *
473  * @param rt RTSP (de)muxer context
474  */
475 void ff_rtsp_close_connections(AVFormatContext *rt);
476
477 /**
478  * Get the description of the stream and set up the RTSPStream child
479  * objects.
480  */
481 int ff_rtsp_setup_input_streams(AVFormatContext *s, RTSPMessageHeader *reply);
482
483 /**
484  * Announce the stream to the server and set up the RTSPStream child
485  * objects for each media stream.
486  */
487 int ff_rtsp_setup_output_streams(AVFormatContext *s, const char *addr);
488
489 /**
490  * Parse a SDP description of streams by populating an RTSPState struct
491  * within the AVFormatContext.
492  */
493 int ff_sdp_parse(AVFormatContext *s, const char *content);
494
495 /**
496  * Receive one RTP packet from an TCP interleaved RTSP stream.
497  */
498 int ff_rtsp_tcp_read_packet(AVFormatContext *s, RTSPStream **prtsp_st,
499                             uint8_t *buf, int buf_size);
500
501 /**
502  * Receive one packet from the RTSPStreams set up in the AVFormatContext
503  * (which should contain a RTSPState struct as priv_data).
504  */
505 int ff_rtsp_fetch_packet(AVFormatContext *s, AVPacket *pkt);
506
507 /**
508  * Do the SETUP requests for each stream for the chosen
509  * lower transport mode.
510  */
511 int ff_rtsp_make_setup_request(AVFormatContext *s, const char *host, int port,
512                                int lower_transport, const char *real_challenge);
513
514 /**
515  * Undo the effect of ff_rtsp_make_setup_request, close the
516  * transport_priv and rtp_handle fields.
517  */
518 void ff_rtsp_undo_setup(AVFormatContext *s);
519
520 #endif /* AVFORMAT_RTSP_H */