gst/rtp/gstrtpmp4apay.c

   1 /* GStreamer
   2  * Copyright (C) <2008> Wim Taymans <wim.taymans@gmail.com>
   3  *
   4  * This library is free software; you can redistribute it and/or
   5  * modify it under the terms of the GNU Library General Public
   6  * License as published by the Free Software Foundation; either
   7  * version 2 of the License, or (at your option) any later version.
   8  *
   9  * This library is distributed in the hope that it will be useful,
  10  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  11  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  12  * Library General Public License for more details.
  13  *
  14  * You should have received a copy of the GNU Library General Public
  15  * License along with this library; if not, write to the
  16  * Free Software Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330,
  17  * Boston, MA 02111-1307, USA.
  18  */
  19
  20 #ifdef HAVE_CONFIG_H
  21 #  include "config.h"
  22 #endif
  23
  24 #include <string.h>
  25
  26 #include <gst/rtp/gstrtpbuffer.h>
  27
  28 #include "gstrtpmp4apay.h"
  29
  30 GST_DEBUG_CATEGORY_STATIC (rtpmp4apay_debug);
  31 #define GST_CAT_DEFAULT (rtpmp4apay_debug)
  32
  33 /* FIXME: add framed=(boolean)true once our encoders have this field set
  34  * on their output caps */
  35 static GstStaticPadTemplate gst_rtp_mp4a_pay_sink_template =
  36 GST_STATIC_PAD_TEMPLATE ("sink",
  37     GST_PAD_SINK,
  38     GST_PAD_ALWAYS,
  39     GST_STATIC_CAPS ("audio/mpeg, mpegversion=(int)4, "
  40         "stream-format=(string)raw")
  41     );
  42
  43 static GstStaticPadTemplate gst_rtp_mp4a_pay_src_template =
  44 GST_STATIC_PAD_TEMPLATE ("src",
  45     GST_PAD_SRC,
  46     GST_PAD_ALWAYS,
  47     GST_STATIC_CAPS ("application/x-rtp, "
  48         "media = (string) \"audio\", "
  49         "payload = (int) " GST_RTP_PAYLOAD_DYNAMIC_STRING ", "
  50         "clock-rate = (int) [1, MAX ], "
  51         "encoding-name = (string) \"MP4A-LATM\""
  52         /* All optional parameters
  53          *
  54          * "cpresent = (string) \"0\""
  55          * "config="
  56          */
  57     )
  58     );
  59
  60 static void gst_rtp_mp4a_pay_finalize (GObject * object);
  61
  62 static gboolean gst_rtp_mp4a_pay_setcaps (GstBaseRTPPayload * payload,
  63     GstCaps * caps);
  64 static GstFlowReturn gst_rtp_mp4a_pay_handle_buffer (GstBaseRTPPayload *
  65     payload, GstBuffer * buffer);
  66
  67 GST_BOILERPLATE (GstRtpMP4APay, gst_rtp_mp4a_pay, GstBaseRTPPayload,
  68     GST_TYPE_BASE_RTP_PAYLOAD)
  69
  70      static void gst_rtp_mp4a_pay_base_init (gpointer klass)
  71 {
  72   GstElementClass *element_class = GST_ELEMENT_CLASS (klass);
  73
  74   gst_element_class_add_static_pad_template (element_class,
  75       &gst_rtp_mp4a_pay_src_template);
  76   gst_element_class_add_static_pad_template (element_class,
  77       &gst_rtp_mp4a_pay_sink_template);
  78
  79   gst_element_class_set_details_simple (element_class,
  80       "RTP MPEG4 audio payloader", "Codec/Payloader/Network/RTP",
  81       "Payload MPEG4 audio as RTP packets (RFC 3016)",
  82       "Wim Taymans <wim.taymans@gmail.com>");
  83 }
  84
  85 static void
  86 gst_rtp_mp4a_pay_class_init (GstRtpMP4APayClass * klass)
  87 {
  88   GObjectClass *gobject_class;
  89   GstBaseRTPPayloadClass *gstbasertppayload_class;
  90
  91   gobject_class = (GObjectClass *) klass;
  92   gstbasertppayload_class = (GstBaseRTPPayloadClass *) klass;
  93
  94   gobject_class->finalize = gst_rtp_mp4a_pay_finalize;
  95
  96   gstbasertppayload_class->set_caps = gst_rtp_mp4a_pay_setcaps;
  97   gstbasertppayload_class->handle_buffer = gst_rtp_mp4a_pay_handle_buffer;
  98
  99   GST_DEBUG_CATEGORY_INIT (rtpmp4apay_debug, "rtpmp4apay", 0,
 100       "MP4A-LATM RTP Payloader");
 101 }
 102
 103 static void
 104 gst_rtp_mp4a_pay_init (GstRtpMP4APay * rtpmp4apay, GstRtpMP4APayClass * klass)
 105 {
 106   rtpmp4apay->rate = 90000;
 107   rtpmp4apay->profile = g_strdup ("1");
 108 }
 109
 110 static void
 111 gst_rtp_mp4a_pay_finalize (GObject * object)
 112 {
 113   GstRtpMP4APay *rtpmp4apay;
 114
 115   rtpmp4apay = GST_RTP_MP4A_PAY (object);
 116
 117   g_free (rtpmp4apay->params);
 118   rtpmp4apay->params = NULL;
 119
 120   if (rtpmp4apay->config)
 121     gst_buffer_unref (rtpmp4apay->config);
 122   rtpmp4apay->config = NULL;
 123
 124   g_free (rtpmp4apay->profile);
 125   rtpmp4apay->profile = NULL;
 126
 127   G_OBJECT_CLASS (parent_class)->finalize (object);
 128 }
 129
 130 static const unsigned int sampling_table[16] = {
 131   96000, 88200, 64000, 48000, 44100, 32000, 24000, 22050,
 132   16000, 12000, 11025, 8000, 7350, 0, 0, 0
 133 };
 134
 135 static gboolean
 136 gst_rtp_mp4a_pay_parse_audio_config (GstRtpMP4APay * rtpmp4apay,
 137     GstBuffer * buffer)
 138 {
 139   guint8 *data;
 140   guint size;
 141   guint8 objectType;
 142   guint8 samplingIdx;
 143   guint8 channelCfg;
 144
 145   data = GST_BUFFER_DATA (buffer);
 146   size = GST_BUFFER_SIZE (buffer);
 147
 148   if (size < 2)
 149     goto too_short;
 150
 151   /* any object type is fine, we need to copy it to the profile-level-id field. */
 152   objectType = (data[0] & 0xf8) >> 3;
 153   if (objectType == 0)
 154     goto invalid_object;
 155
 156   samplingIdx = ((data[0] & 0x07) << 1) | ((data[1] & 0x80) >> 7);
 157   /* only fixed values for now */
 158   if (samplingIdx > 12 && samplingIdx != 15)
 159     goto wrong_freq;
 160
 161   channelCfg = ((data[1] & 0x78) >> 3);
 162   if (channelCfg > 7)
 163     goto wrong_channels;
 164
 165   /* rtp rate depends on sampling rate of the audio */
 166   if (samplingIdx == 15) {
 167     if (size < 5)
 168       goto too_short;
 169
 170     /* index of 15 means we get the rate in the next 24 bits */
 171     rtpmp4apay->rate = ((data[1] & 0x7f) << 17) |
 172         ((data[2]) << 9) | ((data[3]) << 1) | ((data[4] & 0x80) >> 7);
 173   } else {
 174     /* else use the rate from the table */
 175     rtpmp4apay->rate = sampling_table[samplingIdx];
 176   }
 177   /* extra rtp params contain the number of channels */
 178   g_free (rtpmp4apay->params);
 179   rtpmp4apay->params = g_strdup_printf ("%d", channelCfg);
 180   /* audio stream type */
 181   rtpmp4apay->streamtype = "5";
 182   /* profile */
 183   g_free (rtpmp4apay->profile);
 184   rtpmp4apay->profile = g_strdup_printf ("%d", objectType);
 185
 186   GST_DEBUG_OBJECT (rtpmp4apay,
 187       "objectType: %d, samplingIdx: %d (%d), channelCfg: %d", objectType,
 188       samplingIdx, rtpmp4apay->rate, channelCfg);
 189
 190   return TRUE;
 191
 192   /* ERROR */
 193 too_short:
 194   {
 195     GST_ELEMENT_ERROR (rtpmp4apay, STREAM, FORMAT,
 196         (NULL), ("config string too short, expected 2 bytes, got %d", size));
 197     return FALSE;
 198   }
 199 invalid_object:
 200   {
 201     GST_ELEMENT_ERROR (rtpmp4apay, STREAM, FORMAT,
 202         (NULL), ("invalid object type 0"));
 203     return FALSE;
 204   }
 205 wrong_freq:
 206   {
 207     GST_ELEMENT_ERROR (rtpmp4apay, STREAM, NOT_IMPLEMENTED,
 208         (NULL), ("unsupported frequency index %d", samplingIdx));
 209     return FALSE;
 210   }
 211 wrong_channels:
 212   {
 213     GST_ELEMENT_ERROR (rtpmp4apay, STREAM, NOT_IMPLEMENTED,
 214         (NULL), ("unsupported number of channels %d, must < 8", channelCfg));
 215     return FALSE;
 216   }
 217 }
 218
 219 static gboolean
 220 gst_rtp_mp4a_pay_new_caps (GstRtpMP4APay * rtpmp4apay)
 221 {
 222   gchar *config;
 223   GValue v = { 0 };
 224   gboolean res;
 225
 226   g_value_init (&v, GST_TYPE_BUFFER);
 227   gst_value_set_buffer (&v, rtpmp4apay->config);
 228   config = gst_value_serialize (&v);
 229
 230   res = gst_basertppayload_set_outcaps (GST_BASE_RTP_PAYLOAD (rtpmp4apay),
 231       "cpresent", G_TYPE_STRING, "0", "config", G_TYPE_STRING, config, NULL);
 232
 233   g_value_unset (&v);
 234   g_free (config);
 235
 236   return res;
 237 }
 238
 239 static gboolean
 240 gst_rtp_mp4a_pay_setcaps (GstBaseRTPPayload * payload, GstCaps * caps)
 241 {
 242   GstRtpMP4APay *rtpmp4apay;
 243   GstStructure *structure;
 244   const GValue *codec_data;
 245   gboolean res, framed = TRUE;
 246   const gchar *stream_format;
 247
 248   rtpmp4apay = GST_RTP_MP4A_PAY (payload);
 249
 250   structure = gst_caps_get_structure (caps, 0);
 251
 252   /* this is already handled by the template caps, but it is better
 253    * to leave here to have meaningful warning messages when linking
 254    * fails */
 255   stream_format = gst_structure_get_string (structure, "stream-format");
 256   if (stream_format) {
 257     if (strcmp (stream_format, "raw") != 0) {
 258       GST_WARNING_OBJECT (rtpmp4apay, "AAC's stream-format must be 'raw', "
 259           "%s is not supported", stream_format);
 260       return FALSE;
 261     }
 262   } else {
 263     GST_WARNING_OBJECT (rtpmp4apay, "AAC's stream-format not specified, "
 264         "assuming 'raw'");
 265   }
 266
 267   codec_data = gst_structure_get_value (structure, "codec_data");
 268   if (codec_data) {
 269     GST_LOG_OBJECT (rtpmp4apay, "got codec_data");
 270     if (G_VALUE_TYPE (codec_data) == GST_TYPE_BUFFER) {
 271       GstBuffer *buffer, *cbuffer;
 272       guint8 *config;
 273       guint8 *data;
 274       guint size, i;
 275
 276       buffer = gst_value_get_buffer (codec_data);
 277       GST_LOG_OBJECT (rtpmp4apay, "configuring codec_data");
 278
 279       /* parse buffer */
 280       res = gst_rtp_mp4a_pay_parse_audio_config (rtpmp4apay, buffer);
 281
 282       if (!res)
 283         goto config_failed;
 284
 285       size = GST_BUFFER_SIZE (buffer);
 286       data = GST_BUFFER_DATA (buffer);
 287
 288       /* make the StreamMuxConfig, we need 15 bits for the header */
 289       config = g_malloc0 (size + 2);
 290
 291       /* Create StreamMuxConfig according to ISO/IEC 14496-3:
 292        *
 293        * audioMuxVersion           == 0 (1 bit)
 294        * allStreamsSameTimeFraming == 1 (1 bit)
 295        * numSubFrames              == numSubFrames (6 bits)
 296        * numProgram                == 0 (4 bits)
 297        * numLayer                  == 0 (3 bits)
 298        */
 299       config[0] = 0x40;
 300       config[1] = 0x00;
 301
 302       /* append the config bits, shifting them 1 bit left */
 303       for (i = 0; i < size; i++) {
 304         config[i + 1] |= ((data[i] & 0x80) >> 7);
 305         config[i + 2] |= ((data[i] & 0x7f) << 1);
 306       }
 307
 308       cbuffer = gst_buffer_new ();
 309       GST_BUFFER_DATA (cbuffer) = config;
 310       GST_BUFFER_MALLOCDATA (cbuffer) = config;
 311       GST_BUFFER_SIZE (cbuffer) = size + 2;
 312
 313       /* now we can configure the buffer */
 314       if (rtpmp4apay->config)
 315         gst_buffer_unref (rtpmp4apay->config);
 316       rtpmp4apay->config = cbuffer;
 317     }
 318   }
 319
 320   if (gst_structure_get_boolean (structure, "framed", &framed) && !framed) {
 321     GST_WARNING_OBJECT (payload, "Need framed AAC data as input!");
 322   }
 323
 324   gst_basertppayload_set_options (payload, "audio", TRUE, "MP4A-LATM",
 325       rtpmp4apay->rate);
 326
 327   res = gst_rtp_mp4a_pay_new_caps (rtpmp4apay);
 328
 329   return res;
 330
 331   /* ERRORS */
 332 config_failed:
 333   {
 334     GST_DEBUG_OBJECT (rtpmp4apay, "failed to parse config");
 335     return FALSE;
 336   }
 337 }
 338
 339 /* we expect buffers as exactly one complete AU
 340  */
 341 static GstFlowReturn
 342 gst_rtp_mp4a_pay_handle_buffer (GstBaseRTPPayload * basepayload,
 343     GstBuffer * buffer)
 344 {
 345   GstRtpMP4APay *rtpmp4apay;
 346   GstFlowReturn ret;
 347   GstBuffer *outbuf;
 348   guint count, mtu, size;
 349   guint8 *data;
 350   gboolean fragmented;
 351   GstClockTime timestamp;
 352
 353   ret = GST_FLOW_OK;
 354
 355   rtpmp4apay = GST_RTP_MP4A_PAY (basepayload);
 356
 357   size = GST_BUFFER_SIZE (buffer);
 358   data = GST_BUFFER_DATA (buffer);
 359   timestamp = GST_BUFFER_TIMESTAMP (buffer);
 360
 361   fragmented = FALSE;
 362   mtu = GST_BASE_RTP_PAYLOAD_MTU (rtpmp4apay);
 363
 364   while (size > 0) {
 365     guint towrite;
 366     guint8 *payload;
 367     guint payload_len;
 368     guint packet_len;
 369
 370     /* this will be the total lenght of the packet */
 371     packet_len = gst_rtp_buffer_calc_packet_len (size, 0, 0);
 372
 373     if (!fragmented) {
 374       /* first packet calculate space for the packet including the header */
 375       count = size;
 376       while (count >= 0xff) {
 377         packet_len++;
 378         count -= 0xff;
 379       }
 380       packet_len++;
 381     }
 382
 383     /* fill one MTU or all available bytes */
 384     towrite = MIN (packet_len, mtu);
 385
 386     /* this is the payload length */
 387     payload_len = gst_rtp_buffer_calc_payload_len (towrite, 0, 0);
 388
 389     GST_DEBUG_OBJECT (rtpmp4apay,
 390         "avail %d, towrite %d, packet_len %d, payload_len %d", size, towrite,
 391         packet_len, payload_len);
 392
 393     /* create buffer to hold the payload. */
 394     outbuf = gst_rtp_buffer_new_allocate (payload_len, 0, 0);
 395
 396     /* copy payload */
 397     payload = gst_rtp_buffer_get_payload (outbuf);
 398
 399     if (!fragmented) {
 400       /* first packet write the header */
 401       count = size;
 402       while (count >= 0xff) {
 403         *payload++ = 0xff;
 404         payload_len--;
 405         count -= 0xff;
 406       }
 407       *payload++ = count;
 408       payload_len--;
 409     }
 410
 411     /* copy data to payload */
 412     memcpy (payload, data, payload_len);
 413     data += payload_len;
 414     size -= payload_len;
 415
 416     /* marker only if the packet is complete */
 417     gst_rtp_buffer_set_marker (outbuf, size == 0);
 418
 419     /* copy incomming timestamp (if any) to outgoing buffers */
 420     GST_BUFFER_TIMESTAMP (outbuf) = timestamp;
 421
 422     ret = gst_basertppayload_push (GST_BASE_RTP_PAYLOAD (rtpmp4apay), outbuf);
 423
 424     fragmented = TRUE;
 425   }
 426
 427   gst_buffer_unref (buffer);
 428
 429   return ret;
 430 }
 431
 432 gboolean
 433 gst_rtp_mp4a_pay_plugin_init (GstPlugin * plugin)
 434 {
 435   return gst_element_register (plugin, "rtpmp4apay",
 436       GST_RANK_SECONDARY, GST_TYPE_RTP_MP4A_PAY);
 437 }