gst/gdp/dataprotocol.c

   1 /* GStreamer
   2  * Copyright (C) <1999> Erik Walthinsen <omega@cse.ogi.edu>
   3  * Copyright (C) <2004> Thomas Vander Stichele <thomas at apestaart dot org>
   4  *
   5  * dataprotocol.c: Functions implementing the GStreamer Data Protocol
   6  *
   7  * This library is free software; you can redistribute it and/or
   8  * modify it under the terms of the GNU Library General Public
   9  * License as published by the Free Software Foundation; either
  10  * version 2 of the License, or (at your option) any later version.
  11  *
  12  * This library 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  * Library General Public License for more details.
  16  *
  17  * You should have received a copy of the GNU Library General Public
  18  * License along with this library; if not, write to the
  19  * Free Software Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330,
  20  * Boston, MA 02111-1307, USA.
  21  */
  22
  23 #ifdef HAVE_CONFIG_H
  24 #include "config.h"
  25 #endif
  26
  27 #include <gst/gst.h>
  28 #include <gst/dataprotocol/dataprotocol.h>
  29 #include <glib/gprintf.h>       /* g_sprintf */
  30 #include <string.h>             /* strlen */
  31 #include "dp-private.h"
  32
  33 /* debug category */
  34 GST_DEBUG_CATEGORY (data_protocol_debug);
  35 #define GST_CAT_DEFAULT data_protocol_debug
  36
  37 /* calculate a CCITT 16 bit CRC check value for a given byte array */
  38 /*
  39  * this code snippet is adapted from a web page I found
  40  * it is identical except for cleanups, and a final XOR with 0xffff
  41  * as outlined in the uecp spec
  42  *
  43  * XMODEM    x^16 + x^12 + x^5 + 1
  44  */
  45
  46 #define POLY       0x1021
  47 #define CRC_INIT   0xFFFF
  48
  49 static guint16
  50 gst_dp_crc (const guint8 * buffer, register guint length)
  51 {
  52   static gboolean initialized = FALSE;
  53   static guint16 crc_table[256];
  54   guint16 crc_register;
  55   unsigned long i, j, k;
  56
  57   if (!initialized) {
  58     for (i = 0; i < 256; i++) {
  59       j = i << 8;
  60       for (k = 8; k--;) {
  61         j = j & 0x8000 ? (j << 1) ^ POLY : j << 1;
  62       }
  63
  64       crc_table[i] = (guint16) j;
  65     }
  66     initialized = TRUE;
  67   }
  68
  69   crc_register = CRC_INIT;      /* always init register */
  70
  71   /* calc CRC */
  72   for (; length--;) {
  73     crc_register = (guint16) ((crc_register << 8) ^
  74         crc_table[((crc_register >> 8) & 0x00ff) ^ *buffer++]);
  75   }
  76   return (0xffff ^ crc_register);
  77 }
  78
  79 /* debugging function; dumps byte array values per 8 bytes */
  80 /* FIXME: would be nice to merge this with gst_util_dump_mem () */
  81 void
  82 gst_dp_dump_byte_array (guint8 * array, guint length)
  83 {
  84   int i;
  85   int n = 8;                    /* number of bytes per line */
  86   gchar *line = g_malloc (3 * n + 1);
  87
  88   GST_LOG ("dumping byte array of length %d", length);
  89   for (i = 0; i < length; ++i) {
  90     g_sprintf (line + 3 * (i % n), "%02x ", array[i]);
  91     if (i % n == (n - 1)) {
  92       GST_LOG ("%03d: %s", i - (n - 1), line);
  93     }
  94   }
  95   if (i % n != 0) {
  96     GST_LOG ("%03d: %s", (i / n) * n, line);
  97   }
  98   g_free (line);
  99 }
 100
 101 /**
 102  * gst_dp_init:
 103  *
 104  * Initialize GStreamer Data Protocol library.
 105  *
 106  * Should be called before using these functions from source linking
 107  * to this source file.
 108  */
 109 void
 110 gst_dp_init (void)
 111 {
 112   static gboolean _gst_dp_initialized = FALSE;
 113
 114   if (_gst_dp_initialized)
 115     return;
 116
 117   _gst_dp_initialized = TRUE;
 118
 119   GST_DEBUG_CATEGORY_INIT (data_protocol_debug, "gdp", 0,
 120       "GStreamer Data Protocol");
 121 }
 122
 123 /*** PUBLIC FUNCTIONS ***/
 124
 125 /**
 126  * gst_dp_header_payload_length:
 127  * @header: the byte header of the packet array
 128  *
 129  * Returns: the length of the payload this header describes.
 130  */
 131 guint32
 132 gst_dp_header_payload_length (const guint8 * header)
 133 {
 134   return GST_DP_HEADER_PAYLOAD_LENGTH (header);
 135 }
 136
 137 /**
 138  * gst_dp_header_payload_type:
 139  * @header: the byte header of the packet array
 140  *
 141  * Returns: the #GstDPPayloadType the payload this header describes.
 142  */
 143 GstDPPayloadType
 144 gst_dp_header_payload_type (const guint8 * header)
 145 {
 146   return GST_DP_HEADER_PAYLOAD_TYPE (header);
 147 }
 148
 149 /**
 150  * gst_dp_header_from_buffer:
 151  * @buffer: a #GstBuffer to create a header for
 152  * @flags: the #GDPHeaderFlags to create the header with
 153  * @length: a guint pointer to store the header length in
 154  * @header: a guint8 * pointer to store a newly allocated header byte array in
 155  *
 156  * Creates a GDP header from the given buffer.
 157  *
 158  * Returns: %TRUE if the header was successfully created.
 159  */
 160
 161 gboolean
 162 gst_dp_header_from_buffer (const GstBuffer * buffer, GstDPHeaderFlag flags,
 163     guint * length, guint8 ** header)
 164 {
 165   guint8 *h;
 166   guint16 crc;
 167   guint16 flags_mask;
 168
 169   g_return_val_if_fail (GST_IS_BUFFER (buffer), FALSE);
 170   g_return_val_if_fail (header, FALSE);
 171
 172   *length = GST_DP_HEADER_LENGTH;
 173   h = g_malloc (GST_DP_HEADER_LENGTH);
 174
 175   /* version, flags, type */
 176   h[0] = (guint8) GST_DP_VERSION_MAJOR;
 177   h[1] = (guint8) GST_DP_VERSION_MINOR;
 178   h[2] = (guint8) flags;
 179   h[3] = GST_DP_PAYLOAD_BUFFER;
 180
 181   /* buffer properties */
 182   GST_WRITE_UINT32_BE (h + 4, GST_BUFFER_SIZE (buffer));
 183   GST_WRITE_UINT64_BE (h + 8, GST_BUFFER_TIMESTAMP (buffer));
 184   GST_WRITE_UINT64_BE (h + 16, GST_BUFFER_DURATION (buffer));
 185   GST_WRITE_UINT64_BE (h + 24, GST_BUFFER_OFFSET (buffer));
 186   GST_WRITE_UINT64_BE (h + 32, GST_BUFFER_OFFSET_END (buffer));
 187
 188   /* data flags */
 189   /* we only copy KEY_UNIT,DELTA_UNIT and IN_CAPS flags */
 190   flags_mask = GST_BUFFER_FLAG_PREROLL | GST_BUFFER_FLAG_IN_CAPS |
 191       GST_BUFFER_FLAG_DELTA_UNIT;
 192
 193   GST_WRITE_UINT16_BE (h + 40, GST_BUFFER_FLAGS (buffer) & flags_mask);
 194
 195   /* ABI padding */
 196   GST_WRITE_UINT16_BE (h + 42, (guint64) 0);
 197   GST_WRITE_UINT32_BE (h + 44, (guint64) 0);
 198   GST_WRITE_UINT64_BE (h + 48, (guint64) 0);
 199
 200   /* CRC */
 201   crc = 0;
 202   if (flags & GST_DP_HEADER_FLAG_CRC_HEADER) {
 203     /* we don't crc the last four bytes of the header since they are crc's */
 204     crc = gst_dp_crc (h, 56);
 205   }
 206   GST_WRITE_UINT16_BE (h + 56, crc);
 207
 208   crc = 0;
 209   if (flags & GST_DP_HEADER_FLAG_CRC_PAYLOAD) {
 210     crc = gst_dp_crc (GST_BUFFER_DATA (buffer), GST_BUFFER_SIZE (buffer));
 211   }
 212   GST_WRITE_UINT16_BE (h + 58, crc);
 213
 214   GST_LOG ("created header from buffer:");
 215   gst_dp_dump_byte_array (h, GST_DP_HEADER_LENGTH);
 216   *header = h;
 217   return TRUE;
 218 }
 219
 220  /**
 221  * gst_dp_packet_from_caps:
 222  * @caps: a #GstCaps to create a packet for
 223  * @flags: the #GDPHeaderFlags to create the header with
 224  * @length: a guint pointer to store the header length in
 225  * @header: a guint8 pointer to store a newly allocated header byte array in
 226  * @payload: a guint8 pointer to store a newly allocated payload byte array in
 227  *
 228  * Creates a GDP packet from the given caps.
 229  *
 230  * Returns: %TRUE if the packet was successfully created.
 231  */
 232 gboolean
 233 gst_dp_packet_from_caps (const GstCaps * caps, GstDPHeaderFlag flags,
 234     guint * length, guint8 ** header, guint8 ** payload)
 235 {
 236   guint8 *h;
 237   guint16 crc;
 238   guchar *string;
 239
 240   /* FIXME: GST_IS_CAPS doesn't work
 241      g_return_val_if_fail (GST_IS_CAPS (caps), FALSE); */
 242   g_return_val_if_fail (caps, FALSE);
 243   g_return_val_if_fail (header, FALSE);
 244   g_return_val_if_fail (payload, FALSE);
 245
 246   *length = GST_DP_HEADER_LENGTH;
 247   h = g_malloc (GST_DP_HEADER_LENGTH);
 248
 249   string = (guchar *) gst_caps_to_string (caps);
 250
 251   /* version, flags, type */
 252   h[0] = (guint8) GST_DP_VERSION_MAJOR;
 253   h[1] = (guint8) GST_DP_VERSION_MINOR;
 254   h[2] = (guint8) flags;
 255   h[3] = GST_DP_PAYLOAD_CAPS;
 256
 257   /* buffer properties */
 258   GST_WRITE_UINT32_BE (h + 4, strlen ((gchar *) string) + 1);   /* include trailing 0 */
 259   GST_WRITE_UINT64_BE (h + 8, (guint64) 0);
 260   GST_WRITE_UINT64_BE (h + 16, (guint64) 0);
 261   GST_WRITE_UINT64_BE (h + 24, (guint64) 0);
 262   GST_WRITE_UINT64_BE (h + 32, (guint64) 0);
 263
 264   /* ABI padding */
 265   GST_WRITE_UINT64_BE (h + 40, (guint64) 0);
 266   GST_WRITE_UINT64_BE (h + 48, (guint64) 0);
 267
 268   /* CRC */
 269   crc = 0;
 270   if (flags & GST_DP_HEADER_FLAG_CRC_HEADER) {
 271     crc = gst_dp_crc (h, 56);
 272   }
 273   GST_WRITE_UINT16_BE (h + 56, crc);
 274
 275   crc = 0;
 276   if (flags & GST_DP_HEADER_FLAG_CRC_PAYLOAD) {
 277     crc = gst_dp_crc (string, strlen ((gchar *) string) + 1);
 278   }
 279   GST_WRITE_UINT16_BE (h + 58, crc);
 280
 281   GST_LOG ("created header from caps:");
 282   gst_dp_dump_byte_array (h, GST_DP_HEADER_LENGTH);
 283   *header = h;
 284   *payload = string;
 285   return TRUE;
 286 }
 287
 288 /**
 289  * gst_dp_packet_from_event:
 290  * @event: a #GstEvent to create a packet for
 291  * @flags: the #GDPHeaderFlags to create the header with
 292  * @length: a guint pointer to store the header length in
 293  * @header: a guint8 pointer to store a newly allocated header byte array in
 294  * @payload: a guint8 pointer to store a newly allocated payload byte array in
 295  *
 296  * Creates a GDP packet from the given event.
 297  *
 298  * Returns: %TRUE if the packet was successfully created.
 299  */
 300 gboolean
 301 gst_dp_packet_from_event (const GstEvent * event, GstDPHeaderFlag flags,
 302     guint * length, guint8 ** header, guint8 ** payload)
 303 {
 304   guint8 *h;
 305   guint16 crc;
 306   guint pl_length;              /* length of payload */
 307
 308   g_return_val_if_fail (event, FALSE);
 309   g_return_val_if_fail (GST_IS_EVENT (event), FALSE);
 310   g_return_val_if_fail (header, FALSE);
 311   g_return_val_if_fail (payload, FALSE);
 312
 313   *length = GST_DP_HEADER_LENGTH;
 314   h = g_malloc0 (GST_DP_HEADER_LENGTH);
 315
 316   /* first construct payload, since we need the length */
 317   switch (GST_EVENT_TYPE (event)) {
 318     case GST_EVENT_UNKNOWN:
 319       g_warning ("Unknown event, ignoring");
 320       *length = 0;
 321       g_free (h);
 322       return FALSE;
 323     case GST_EVENT_EOS:
 324     case GST_EVENT_FLUSH_START:
 325     case GST_EVENT_FLUSH_STOP:
 326     case GST_EVENT_NEWSEGMENT:
 327       GST_WRITE_UINT64_BE (h + 8, GST_EVENT_TIMESTAMP (event));
 328       pl_length = 0;
 329       *payload = NULL;
 330       break;
 331     case GST_EVENT_SEEK:
 332       pl_length = 4 + 8 + 8 + 4;
 333       *payload = g_malloc0 (pl_length);
 334       /*
 335          GST_WRITE_UINT32_BE (*payload, (guint32) GST_EVENT_SEEK_TYPE (event));
 336          GST_WRITE_UINT64_BE (*payload + 4,
 337          (guint64) GST_EVENT_SEEK_OFFSET (event));
 338          GST_WRITE_UINT64_BE (*payload + 12,
 339          (guint64) GST_EVENT_SEEK_ENDOFFSET (event));
 340          GST_WRITE_UINT32_BE (*payload + 20,
 341          (guint32) GST_EVENT_SEEK_ACCURACY (event));
 342        */
 343       break;
 344     case GST_EVENT_QOS:
 345     case GST_EVENT_NAVIGATION:
 346     case GST_EVENT_TAG:
 347       g_warning ("Unhandled event type %d, ignoring", GST_EVENT_TYPE (event));
 348       return FALSE;
 349     default:
 350       g_warning ("Unknown event type %d, ignoring", GST_EVENT_TYPE (event));
 351       *length = 0;
 352       g_free (h);
 353       return FALSE;
 354   }
 355
 356   /* version, flags, type */
 357   h[0] = (guint8) GST_DP_VERSION_MAJOR;
 358   h[1] = (guint8) GST_DP_VERSION_MINOR;
 359   h[2] = (guint8) flags;
 360   h[3] = GST_DP_PAYLOAD_EVENT_NONE + GST_EVENT_TYPE (event);
 361
 362   /* length */
 363   GST_WRITE_UINT32_BE (h + 4, (guint32) pl_length);
 364   /* timestamp */
 365   GST_WRITE_UINT64_BE (h + 8, GST_EVENT_TIMESTAMP (event));
 366
 367   /* ABI padding */
 368   GST_WRITE_UINT64_BE (h + 40, (guint64) 0);
 369   GST_WRITE_UINT64_BE (h + 48, (guint64) 0);
 370
 371   /* CRC */
 372   crc = 0;
 373   if (flags & GST_DP_HEADER_FLAG_CRC_HEADER) {
 374     crc = gst_dp_crc (h, 56);
 375   }
 376   GST_WRITE_UINT16_BE (h + 56, crc);
 377
 378   crc = 0;
 379   /* events can have a NULL payload */
 380   if (*payload && flags & GST_DP_HEADER_FLAG_CRC_PAYLOAD) {
 381     crc = gst_dp_crc (*payload, strlen ((gchar *) * payload) + 1);
 382   }
 383   GST_WRITE_UINT16_BE (h + 58, crc);
 384
 385   GST_LOG ("created header from event:");
 386   gst_dp_dump_byte_array (h, GST_DP_HEADER_LENGTH);
 387   *header = h;
 388   return TRUE;
 389 }
 390
 391
 392 /**
 393  * gst_dp_buffer_from_header:
 394  * @header_length: the length of the packet header
 395  * @header: the byte array of the packet header
 396  *
 397  * Creates a newly allocated #GstBuffer from the given header.
 398  * The buffer data needs to be copied into it before validating.
 399  *
 400  * Use this function if you want to pre-allocate a buffer based on the
 401  * packet header to read the packet payload in to.
 402  *
 403  * Returns: %TRUE if the buffer was successfully created.
 404  */
 405 GstBuffer *
 406 gst_dp_buffer_from_header (guint header_length, const guint8 * header)
 407 {
 408   GstBuffer *buffer;
 409
 410   g_return_val_if_fail (GST_DP_HEADER_PAYLOAD_TYPE (header) ==
 411       GST_DP_PAYLOAD_BUFFER, FALSE);
 412   buffer =
 413       gst_buffer_new_and_alloc ((guint) GST_DP_HEADER_PAYLOAD_LENGTH (header));
 414   GST_BUFFER_TIMESTAMP (buffer) = GST_DP_HEADER_TIMESTAMP (header);
 415   GST_BUFFER_DURATION (buffer) = GST_DP_HEADER_DURATION (header);
 416   GST_BUFFER_OFFSET (buffer) = GST_DP_HEADER_OFFSET (header);
 417   GST_BUFFER_OFFSET_END (buffer) = GST_DP_HEADER_OFFSET_END (header);
 418   GST_BUFFER_FLAGS (buffer) = GST_DP_HEADER_BUFFER_FLAGS (header);
 419
 420   return buffer;
 421 }
 422
 423 /**
 424  * gst_dp_caps_from_packet:
 425  * @header_length: the length of the packet header
 426  * @header: the byte array of the packet header
 427  * @payload: the byte array of the packet payload
 428  *
 429  * Creates a newly allocated #GstCaps from the given packet.
 430  *
 431  * Returns: %TRUE if the caps was successfully created.
 432  */
 433 GstCaps *
 434 gst_dp_caps_from_packet (guint header_length, const guint8 * header,
 435     const guint8 * payload)
 436 {
 437   GstCaps *caps;
 438   const gchar *string;
 439
 440   g_return_val_if_fail (header, FALSE);
 441   g_return_val_if_fail (payload, FALSE);
 442   g_return_val_if_fail (GST_DP_HEADER_PAYLOAD_TYPE (header) ==
 443       GST_DP_PAYLOAD_CAPS, FALSE);
 444
 445   string = (gchar *) payload;
 446   caps = gst_caps_from_string (string);
 447   return caps;
 448 }
 449
 450 /**
 451  * gst_dp_event_from_packet:
 452  * @header_length: the length of the packet header
 453  * @header: the byte array of the packet header
 454  * @payload: the byte array of the packet payload
 455  *
 456  * Creates a newly allocated #GstEvent from the given packet.
 457  *
 458  * Returns: %TRUE if the event was successfully created.
 459  */
 460 GstEvent *
 461 gst_dp_event_from_packet (guint header_length, const guint8 * header,
 462     const guint8 * payload)
 463 {
 464   GstEvent *event = NULL;
 465   GstEventType type;
 466
 467   g_return_val_if_fail (header, FALSE);
 468   /* payload can be NULL, e.g. for an EOS event */
 469
 470   type = GST_DP_HEADER_PAYLOAD_TYPE (header) - GST_DP_PAYLOAD_EVENT_NONE;
 471   switch (type) {
 472     case GST_EVENT_UNKNOWN:
 473       g_warning ("Unknown event, ignoring");
 474       return FALSE;
 475     case GST_EVENT_EOS:
 476     case GST_EVENT_FLUSH_START:
 477     case GST_EVENT_FLUSH_STOP:
 478     case GST_EVENT_NEWSEGMENT:
 479       event = gst_event_new_custom (type, NULL);
 480       GST_EVENT_TIMESTAMP (event) = GST_DP_HEADER_TIMESTAMP (header);
 481       break;
 482     case GST_EVENT_SEEK:
 483     {
 484       /*
 485          GstSeekType type;
 486          gint64 offset, endoffset;
 487          GstSeekAccuracy accuracy;
 488
 489          type = (GstSeekType) GST_READ_UINT32_BE (payload);
 490          offset = (gint64) GST_READ_UINT64_BE (payload + 4);
 491          endoffset = (gint64) GST_READ_UINT64_BE (payload + 12);
 492          accuracy = (GstSeekAccuracy) GST_READ_UINT32_BE (payload + 20);
 493          event = gst_event_new_segment_seek (type, offset, endoffset);
 494          GST_EVENT_TIMESTAMP (event) = GST_DP_HEADER_TIMESTAMP (header);
 495          GST_EVENT_SEEK_ACCURACY (event) = accuracy;
 496        */
 497       break;
 498     }
 499     case GST_EVENT_QOS:
 500     case GST_EVENT_NAVIGATION:
 501     case GST_EVENT_TAG:
 502       g_warning ("Unhandled event type %d, ignoring", GST_EVENT_TYPE (event));
 503       return FALSE;
 504     default:
 505       g_warning ("Unknown event type %d, ignoring", GST_EVENT_TYPE (event));
 506       return FALSE;
 507   }
 508
 509   return event;
 510 }
 511
 512 /**
 513  * gst_dp_validate_header:
 514  * @header_length: the length of the packet header
 515  * @header: the byte array of the packet header
 516  *
 517  * Validates the given packet header by checking the CRC checksum.
 518  *
 519  * Returns: %TRUE if the CRC matches, or no CRC checksum is present.
 520  */
 521 gboolean
 522 gst_dp_validate_header (guint header_length, const guint8 * header)
 523 {
 524   guint16 crc_read, crc_calculated;
 525
 526   if (!(GST_DP_HEADER_FLAGS (header) & GST_DP_HEADER_FLAG_CRC_HEADER))
 527     return TRUE;
 528   crc_read = GST_DP_HEADER_CRC_HEADER (header);
 529   /* don't included the last two crc fields for the crc check */
 530   crc_calculated = gst_dp_crc (header, header_length - 4);
 531   if (crc_read != crc_calculated) {
 532     GST_WARNING ("header crc mismatch: read %02x, calculated %02x", crc_read,
 533         crc_calculated);
 534     return FALSE;
 535   }
 536   GST_LOG ("header crc validation: %02x", crc_read);
 537   return TRUE;
 538 }
 539
 540 /**
 541  * gst_dp_validate_payload:
 542  * @header_length: the length of the packet header
 543  * @header: the byte array of the packet header
 544  * @payload: the byte array of the packet payload
 545  *
 546  * Validates the given packet payload using the given packet header
 547  * by checking the CRC checksum.
 548  *
 549  * Returns: %TRUE if the CRC matches, or no CRC checksum is present.
 550  */
 551 gboolean
 552 gst_dp_validate_payload (guint header_length, const guint8 * header,
 553     const guint8 * payload)
 554 {
 555   guint16 crc_read, crc_calculated;
 556
 557   if (!(GST_DP_HEADER_FLAGS (header) & GST_DP_HEADER_FLAG_CRC_PAYLOAD))
 558     return TRUE;
 559   crc_read = GST_DP_HEADER_CRC_PAYLOAD (header);
 560   crc_calculated = gst_dp_crc (payload, GST_DP_HEADER_PAYLOAD_LENGTH (header));
 561   if (crc_read != crc_calculated) {
 562     GST_WARNING ("payload crc mismatch: read %02x, calculated %02x", crc_read,
 563         crc_calculated);
 564     return FALSE;
 565   }
 566   GST_LOG ("payload crc validation: %02x", crc_read);
 567   return TRUE;
 568 }
 569
 570 /**
 571  * gst_dp_validate_packet:
 572  * @header_length: the length of the packet header
 573  * @header: the byte array of the packet header
 574  * @payload: the byte array of the packet payload
 575  *
 576  * Validates the given packet by checking version information and checksums.
 577  *
 578  * Returns: %TRUE if the packet validates.
 579  */
 580 gboolean
 581 gst_dp_validate_packet (guint header_length, const guint8 * header,
 582     const guint8 * payload)
 583 {
 584   if (!gst_dp_validate_header (header_length, header))
 585     return FALSE;
 586   if (!gst_dp_validate_payload (header_length, header, payload))
 587     return FALSE;
 588
 589   return TRUE;
 590 }