rtpdec_hevc: Drop a duplicated, nonstandard entry
[ffmpeg.git] / libavformat / rtpdec_hevc.c
1 /*
2  * RTP parser for HEVC/H.265 payload format (draft version 6)
3  * Copyright (c) 2014 Thomas Volkert <thomas@homer-conferencing.com>
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
23 #include "libavutil/avstring.h"
24
25 #include "avformat.h"
26 #include "rtpdec.h"
27
28 #define RTP_HEVC_PAYLOAD_HEADER_SIZE  2
29 #define RTP_HEVC_FU_HEADER_SIZE       1
30 #define RTP_HEVC_DONL_FIELD_SIZE      2
31 #define HEVC_SPECIFIED_NAL_UNIT_TYPES 48
32
33 /* SDP out-of-band signaling data */
34 struct PayloadContext {
35     int using_donl_field;
36     int profile_id;
37 };
38
39 static const uint8_t start_sequence[] = { 0x00, 0x00, 0x00, 0x01 };
40
41 static av_cold PayloadContext *hevc_new_context(void)
42 {
43     return av_mallocz(sizeof(PayloadContext));
44 }
45
46 static av_cold void hevc_free_context(PayloadContext *data)
47 {
48     av_free(data);
49 }
50
51 static av_cold int hevc_init(AVFormatContext *ctx, int st_index,
52                              PayloadContext *data)
53 {
54     av_dlog(ctx, "hevc_init() for stream %d\n", st_index);
55
56     if (st_index < 0)
57         return 0;
58
59     ctx->streams[st_index]->need_parsing = AVSTREAM_PARSE_FULL;
60
61     return 0;
62 }
63
64 static av_cold int hevc_sdp_parse_fmtp_config(AVFormatContext *s,
65                                               AVStream *stream,
66                                               PayloadContext *hevc_data,
67                                               char *attr, char *value)
68 {
69     /* profile-space: 0-3 */
70     /* profile-id: 0-31 */
71     if (!strcmp(attr, "profile-id")) {
72         hevc_data->profile_id = atoi(value);
73         av_dlog(s, "SDP: found profile-id: %d\n", hevc_data->profile_id);
74     }
75
76     /* tier-flag: 0-1 */
77     /* level-id: 0-255 */
78     /* interop-constraints: [base16] */
79     /* profile-compatibility-indicator: [base16] */
80     /* sprop-sub-layer-id: 0-6, defines highest possible value for TID, default: 6 */
81     /* recv-sub-layer-id: 0-6 */
82     /* max-recv-level-id: 0-255 */
83     /* tx-mode: MSM,SSM */
84     /* sprop-vps: [base64] */
85     /* sprop-sps: [base64] */
86     /* sprop-pps: [base64] */
87     /* sprop-sei: [base64] */
88     /* max-lsr, max-lps, max-cpb, max-dpb, max-br, max-tr, max-tc */
89     /* max-fps */
90
91     /* sprop-max-don-diff: 0-32767
92
93          When the RTP stream depends on one or more other RTP
94          streams (in this case tx-mode MUST be equal to "MSM" and
95          MSM is in use), this parameter MUST be present and the
96          value MUST be greater than 0.
97     */
98     if (!strcmp(attr, "sprop-max-don-diff")) {
99         if (atoi(value) > 0)
100             hevc_data->using_donl_field = 1;
101         av_dlog(s, "Found sprop-max-don-diff in SDP, DON field usage is: %d\n",
102                 hevc_data->using_donl_field);
103     }
104
105     /* sprop-depack-buf-nalus: 0-32767 */
106     if (!strcmp(attr, "sprop-depack-buf-nalus")) {
107         if (atoi(value) > 0)
108             hevc_data->using_donl_field = 1;
109         av_dlog(s, "Found sprop-depack-buf-nalus in SDP, DON field usage is: %d\n",
110                 hevc_data->using_donl_field);
111     }
112
113     /* sprop-depack-buf-bytes: 0-4294967295 */
114     /* depack-buf-cap */
115     /* sprop-segmentation-id: 0-3 */
116     /* sprop-spatial-segmentation-idc: [base16] */
117     /* dec-parallel-ca: */
118     /* include-dph */
119
120     return 0;
121 }
122
123 static av_cold int hevc_parse_sdp_line(AVFormatContext *ctx, int st_index,
124                                        PayloadContext *hevc_data, const char *line)
125 {
126     AVStream *current_stream;
127     AVCodecContext *codec;
128     const char *sdp_line_ptr = line;
129
130     if (st_index < 0)
131         return 0;
132
133     current_stream = ctx->streams[st_index];
134     codec  = current_stream->codec;
135
136     if (av_strstart(sdp_line_ptr, "framesize:", &sdp_line_ptr)) {
137         char str_video_width[50];
138         char *str_video_width_ptr = str_video_width;
139
140         /*
141          * parse "a=framesize:96 320-240"
142          */
143
144         /* ignore spaces */
145         while (*sdp_line_ptr && *sdp_line_ptr == ' ')
146             sdp_line_ptr++;
147         /* ignore RTP payload ID */
148         while (*sdp_line_ptr && *sdp_line_ptr != ' ')
149             sdp_line_ptr++;
150         /* ignore spaces */
151         while (*sdp_line_ptr && *sdp_line_ptr == ' ')
152             sdp_line_ptr++;
153         /* extract the actual video resolution description */
154         while (*sdp_line_ptr && *sdp_line_ptr != '-' &&
155                (str_video_width_ptr - str_video_width) < sizeof(str_video_width) - 1)
156             *str_video_width_ptr++ = *sdp_line_ptr++;
157         /* add trailing zero byte */
158         *str_video_width_ptr = '\0';
159
160         /* determine the width value */
161         codec->width   = atoi(str_video_width);
162         /* jump beyond the "-" and determine the height value */
163         codec->height  = atoi(sdp_line_ptr + 1);
164     } else if (av_strstart(sdp_line_ptr, "fmtp:", &sdp_line_ptr)) {
165         return ff_parse_fmtp(ctx, current_stream, hevc_data, sdp_line_ptr,
166                              hevc_sdp_parse_fmtp_config);
167     }
168
169     return 0;
170 }
171
172 static int hevc_handle_packet(AVFormatContext *ctx, PayloadContext *rtp_hevc_ctx,
173                               AVStream *st, AVPacket *pkt, uint32_t *timestamp,
174                               const uint8_t *buf, int len, uint16_t seq,
175                               int flags)
176 {
177     const uint8_t *rtp_pl = buf;
178     int tid, lid, nal_type;
179     int first_fragment, last_fragment, fu_type;
180     uint8_t new_nal_header[2];
181     int res = 0;
182
183     /* sanity check for size of input packet: 1 byte payload at least */
184     if (len < RTP_HEVC_PAYLOAD_HEADER_SIZE + 1) {
185         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Too short RTP/HEVC packet, got %d bytes\n", len);
186         return AVERROR_INVALIDDATA;
187     }
188
189     /*
190       decode the HEVC payload header according to section 4 of draft version 6:
191
192          0                   1
193          0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5
194         +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
195         |F|   Type    |  LayerId  | TID |
196         +-------------+-----------------+
197
198            Forbidden zero (F): 1 bit
199            NAL unit type (Type): 6 bits
200            NUH layer ID (LayerId): 6 bits
201            NUH temporal ID plus 1 (TID): 3 bits
202     */
203     nal_type =  (buf[0] >> 1) & 0x3f;
204     lid  = ((buf[0] << 5) & 0x20) | ((buf[1] >> 3) & 0x1f);
205     tid  =   buf[1] & 0x07;
206
207     /* sanity check for correct layer ID */
208     if (lid) {
209         /* future scalable or 3D video coding extensions */
210         avpriv_report_missing_feature(ctx, "Multi-layer HEVC coding\n");
211         return AVERROR_PATCHWELCOME;
212     }
213
214     /* sanity check for correct temporal ID */
215     if (!tid) {
216         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Illegal temporal ID in RTP/HEVC packet\n");
217         return AVERROR_INVALIDDATA;
218     }
219
220     /* sanity check for correct NAL unit type */
221     if (nal_type > 50) {
222         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Unsupported (HEVC) NAL type (%d)\n", nal_type);
223         return AVERROR_INVALIDDATA;
224     }
225
226     switch (nal_type) {
227     /* aggregated packets (AP) */
228     case 48:
229         /* pass the HEVC payload header */
230         buf += RTP_HEVC_PAYLOAD_HEADER_SIZE;
231         len -= RTP_HEVC_PAYLOAD_HEADER_SIZE;
232
233         /* pass the HEVC DONL field */
234         if (rtp_hevc_ctx->using_donl_field) {
235             buf += RTP_HEVC_DONL_FIELD_SIZE;
236             len -= RTP_HEVC_DONL_FIELD_SIZE;
237         }
238
239         /* fall-through */
240     /* video parameter set (VPS) */
241     case 32:
242     /* sequence parameter set (SPS) */
243     case 33:
244     /* picture parameter set (PPS) */
245     case 34:
246     /*  supplemental enhancement information (SEI) */
247     case 39:
248     /* single NAL unit packet */
249     default:
250         /* sanity check for size of input packet: 1 byte payload at least */
251         if (len < 1) {
252             av_log(ctx, AV_LOG_ERROR,
253                    "Too short RTP/HEVC packet, got %d bytes of NAL unit type %d\n",
254                    len, nal_type);
255             return AVERROR_INVALIDDATA;
256         }
257
258         /* create A/V packet */
259         if ((res = av_new_packet(pkt, sizeof(start_sequence) + len)) < 0)
260             return res;
261         /* A/V packet: copy start sequence */
262         memcpy(pkt->data, start_sequence, sizeof(start_sequence));
263         /* A/V packet: copy NAL unit data */
264         memcpy(pkt->data + sizeof(start_sequence), buf, len);
265
266         break;
267     /* fragmentation unit (FU) */
268     case 49:
269         /* pass the HEVC payload header */
270         buf += RTP_HEVC_PAYLOAD_HEADER_SIZE;
271         len -= RTP_HEVC_PAYLOAD_HEADER_SIZE;
272
273         if (len < 1)
274             return AVERROR_INVALIDDATA;
275         /*
276              decode the FU header
277
278               0 1 2 3 4 5 6 7
279              +-+-+-+-+-+-+-+-+
280              |S|E|  FuType   |
281              +---------------+
282
283                 Start fragment (S): 1 bit
284                 End fragment (E): 1 bit
285                 FuType: 6 bits
286         */
287         first_fragment = buf[0] & 0x80;
288         last_fragment  = buf[0] & 0x40;
289         fu_type        = buf[0] & 0x3f;
290
291         /* pass the HEVC FU header */
292         buf += RTP_HEVC_FU_HEADER_SIZE;
293         len -= RTP_HEVC_FU_HEADER_SIZE;
294
295         /* pass the HEVC DONL field */
296         if (rtp_hevc_ctx->using_donl_field) {
297             buf += RTP_HEVC_DONL_FIELD_SIZE;
298             len -= RTP_HEVC_DONL_FIELD_SIZE;
299         }
300
301         av_dlog(ctx, " FU type %d with %d bytes\n", fu_type, len);
302
303         if (len > 0) {
304             new_nal_header[0] = (rtp_pl[0] & 0x81) | (fu_type << 1);
305             new_nal_header[1] = rtp_pl[1];
306
307             /* start fragment vs. subsequent fragments */
308             if (first_fragment) {
309                 if (!last_fragment) {
310                     /* create A/V packet which is big enough */
311                     if ((res = av_new_packet(pkt, sizeof(start_sequence) + sizeof(new_nal_header) + len)) < 0)
312                         return res;
313                     /* A/V packet: copy start sequence */
314                     memcpy(pkt->data, start_sequence, sizeof(start_sequence));
315                     /* A/V packet: copy new NAL header */
316                     memcpy(pkt->data + sizeof(start_sequence), new_nal_header, sizeof(new_nal_header));
317                     /* A/V packet: copy NAL unit data */
318                     memcpy(pkt->data + sizeof(start_sequence) + sizeof(new_nal_header), buf, len);
319                 } else {
320                     av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Illegal combination of S and E bit in RTP/HEVC packet\n");
321                     res = AVERROR_INVALIDDATA;
322                 }
323             } else {
324                 /* create A/V packet */
325                 if ((res = av_new_packet(pkt, len)) < 0)
326                     return res;
327                 /* A/V packet: copy NAL unit data */
328                 memcpy(pkt->data, buf, len);
329             }
330         } else {
331             /* sanity check for size of input packet: 1 byte payload at least */
332             av_log(ctx, AV_LOG_ERROR,
333                    "Too short RTP/HEVC packet, got %d bytes of NAL unit type %d\n",
334                    len, nal_type);
335             res = AVERROR_INVALIDDATA;
336         }
337
338         break;
339     /* PACI packet */
340     case 50:
341         /* Temporal scalability control information (TSCI) */
342         avpriv_report_missing_feature(ctx, "PACI packets for RTP/HEVC\n");
343         res = AVERROR_PATCHWELCOME;
344         break;
345     }
346
347     pkt->stream_index = st->index;
348
349     return res;
350 }
351
352 RTPDynamicProtocolHandler ff_hevc_dynamic_handler = {
353     .enc_name         = "H265",
354     .codec_type       = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
355     .codec_id         = AV_CODEC_ID_HEVC,
356     .init             = hevc_init,
357     .parse_sdp_a_line = hevc_parse_sdp_line,
358     .alloc            = hevc_new_context,
359     .free             = hevc_free_context,
360     .parse_packet     = hevc_handle_packet
361 };