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., 51 Franklin St, Fifth Floor,
  17  * Boston, MA 02110-1301, 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 #include <gst/audio/audio.h>
  28
  29 #include "gstrtpmp4apay.h"
  30 #include "gstrtputils.h"
  31
  32 GST_DEBUG_CATEGORY_STATIC (rtpmp4apay_debug);
  33 #define GST_CAT_DEFAULT (rtpmp4apay_debug)
  34
  35 /* FIXME: add framed=(boolean)true once our encoders have this field set
  36  * on their output caps */
  37 static GstStaticPadTemplate gst_rtp_mp4a_pay_sink_template =
  38 GST_STATIC_PAD_TEMPLATE ("sink",
  39     GST_PAD_SINK,
  40     GST_PAD_ALWAYS,
  41     GST_STATIC_CAPS ("audio/mpeg, mpegversion=(int)4, "
  42         "stream-format=(string)raw")
  43     );
  44
  45 static GstStaticPadTemplate gst_rtp_mp4a_pay_src_template =
  46 GST_STATIC_PAD_TEMPLATE ("src",
  47     GST_PAD_SRC,
  48     GST_PAD_ALWAYS,
  49     GST_STATIC_CAPS ("application/x-rtp, "
  50         "media = (string) \"audio\", "
  51         "payload = (int) " GST_RTP_PAYLOAD_DYNAMIC_STRING ", "
  52         "clock-rate = (int) [1, MAX ], "
  53         "encoding-name = (string) \"MP4A-LATM\""
  54         /* All optional parameters
  55          *
  56          * "cpresent = (string) \"0\""
  57          * "config="
  58          */
  59     )
  60     );
  61
  62 static void gst_rtp_mp4a_pay_finalize (GObject * object);
  63
  64 static gboolean gst_rtp_mp4a_pay_setcaps (GstRTPBasePayload * payload,
  65     GstCaps * caps);
  66 static GstFlowReturn gst_rtp_mp4a_pay_handle_buffer (GstRTPBasePayload *
  67     payload, GstBuffer * buffer);
  68
  69 #define gst_rtp_mp4a_pay_parent_class parent_class
  70 G_DEFINE_TYPE (GstRtpMP4APay, gst_rtp_mp4a_pay, GST_TYPE_RTP_BASE_PAYLOAD);
  71
  72 static void
  73 gst_rtp_mp4a_pay_class_init (GstRtpMP4APayClass * klass)
  74 {
  75   GObjectClass *gobject_class;
  76   GstElementClass *gstelement_class;
  77   GstRTPBasePayloadClass *gstrtpbasepayload_class;
  78
  79   gobject_class = (GObjectClass *) klass;
  80   gstelement_class = (GstElementClass *) klass;
  81   gstrtpbasepayload_class = (GstRTPBasePayloadClass *) klass;
  82
  83   gobject_class->finalize = gst_rtp_mp4a_pay_finalize;
  84
  85   gstrtpbasepayload_class->set_caps = gst_rtp_mp4a_pay_setcaps;
  86   gstrtpbasepayload_class->handle_buffer = gst_rtp_mp4a_pay_handle_buffer;
  87
  88   gst_element_class_add_static_pad_template (gstelement_class,
  89       &gst_rtp_mp4a_pay_src_template);
  90   gst_element_class_add_static_pad_template (gstelement_class,
  91       &gst_rtp_mp4a_pay_sink_template);
  92
  93   gst_element_class_set_static_metadata (gstelement_class,
  94       "RTP MPEG4 audio payloader", "Codec/Payloader/Network/RTP",
  95       "Payload MPEG4 audio as RTP packets (RFC 3016)",
  96       "Wim Taymans <wim.taymans@gmail.com>");
  97
  98   GST_DEBUG_CATEGORY_INIT (rtpmp4apay_debug, "rtpmp4apay", 0,
  99       "MP4A-LATM RTP Payloader");
 100 }
 101
 102 static void
 103 gst_rtp_mp4a_pay_init (GstRtpMP4APay * rtpmp4apay)
 104 {
 105   rtpmp4apay->rate = 90000;
 106   rtpmp4apay->profile = g_strdup ("1");
 107 }
 108
 109 static void
 110 gst_rtp_mp4a_pay_finalize (GObject * object)
 111 {
 112   GstRtpMP4APay *rtpmp4apay;
 113
 114   rtpmp4apay = GST_RTP_MP4A_PAY (object);
 115
 116   g_free (rtpmp4apay->params);
 117   rtpmp4apay->params = NULL;
 118
 119   if (rtpmp4apay->config)
 120     gst_buffer_unref (rtpmp4apay->config);
 121   rtpmp4apay->config = NULL;
 122
 123   g_free (rtpmp4apay->profile);
 124   rtpmp4apay->profile = NULL;
 125
 126   G_OBJECT_CLASS (parent_class)->finalize (object);
 127 }
 128
 129 static const unsigned int sampling_table[16] = {
 130   96000, 88200, 64000, 48000, 44100, 32000, 24000, 22050,
 131   16000, 12000, 11025, 8000, 7350, 0, 0, 0
 132 };
 133
 134 static gboolean
 135 gst_rtp_mp4a_pay_parse_audio_config (GstRtpMP4APay * rtpmp4apay,
 136     GstBuffer * buffer)
 137 {
 138   GstMapInfo map;
 139   guint8 *data;
 140   gsize size;
 141   guint8 objectType;
 142   guint8 samplingIdx;
 143   guint8 channelCfg;
 144
 145   gst_buffer_map (buffer, &map, GST_MAP_READ);
 146   data = map.data;
 147   size = map.size;
 148
 149   if (size < 2)
 150     goto too_short;
 151
 152   /* any object type is fine, we need to copy it to the profile-level-id field. */
 153   objectType = (data[0] & 0xf8) >> 3;
 154   if (objectType == 0)
 155     goto invalid_object;
 156
 157   samplingIdx = ((data[0] & 0x07) << 1) | ((data[1] & 0x80) >> 7);
 158   /* only fixed values for now */
 159   if (samplingIdx > 12 && samplingIdx != 15)
 160     goto wrong_freq;
 161
 162   channelCfg = ((data[1] & 0x78) >> 3);
 163   if (channelCfg > 7)
 164     goto wrong_channels;
 165
 166   /* rtp rate depends on sampling rate of the audio */
 167   if (samplingIdx == 15) {
 168     if (size < 5)
 169       goto too_short;
 170
 171     /* index of 15 means we get the rate in the next 24 bits */
 172     rtpmp4apay->rate = ((data[1] & 0x7f) << 17) |
 173         ((data[2]) << 9) | ((data[3]) << 1) | ((data[4] & 0x80) >> 7);
 174   } else {
 175     /* else use the rate from the table */
 176     rtpmp4apay->rate = sampling_table[samplingIdx];
 177   }
 178   /* extra rtp params contain the number of channels */
 179   g_free (rtpmp4apay->params);
 180   rtpmp4apay->params = g_strdup_printf ("%d", channelCfg);
 181   /* audio stream type */
 182   rtpmp4apay->streamtype = "5";
 183   /* profile */
 184   g_free (rtpmp4apay->profile);
 185   rtpmp4apay->profile = g_strdup_printf ("%d", objectType);
 186
 187   GST_DEBUG_OBJECT (rtpmp4apay,
 188       "objectType: %d, samplingIdx: %d (%d), channelCfg: %d", objectType,
 189       samplingIdx, rtpmp4apay->rate, channelCfg);
 190
 191   gst_buffer_unmap (buffer, &map);
 192
 193   return TRUE;
 194
 195   /* ERROR */
 196 too_short:
 197   {
 198     GST_ELEMENT_ERROR (rtpmp4apay, STREAM, FORMAT,
 199         (NULL),
 200         ("config string too short, expected 2 bytes, got %" G_GSIZE_FORMAT,
 201             size));
 202     gst_buffer_unmap (buffer, &map);
 203     return FALSE;
 204   }
 205 invalid_object:
 206   {
 207     GST_ELEMENT_ERROR (rtpmp4apay, STREAM, FORMAT,
 208         (NULL), ("invalid object type 0"));
 209     gst_buffer_unmap (buffer, &map);
 210     return FALSE;
 211   }
 212 wrong_freq:
 213   {
 214     GST_ELEMENT_ERROR (rtpmp4apay, STREAM, NOT_IMPLEMENTED,
 215         (NULL), ("unsupported frequency index %d", samplingIdx));
 216     gst_buffer_unmap (buffer, &map);
 217     return FALSE;
 218   }
 219 wrong_channels:
 220   {
 221     GST_ELEMENT_ERROR (rtpmp4apay, STREAM, NOT_IMPLEMENTED,
 222         (NULL), ("unsupported number of channels %d, must < 8", channelCfg));
 223     gst_buffer_unmap (buffer, &map);
 224     return FALSE;
 225   }
 226 }
 227
 228 static gboolean
 229 gst_rtp_mp4a_pay_new_caps (GstRtpMP4APay * rtpmp4apay)
 230 {
 231   gchar *config;
 232   GValue v = { 0 };
 233   gboolean res;
 234
 235   g_value_init (&v, GST_TYPE_BUFFER);
 236   gst_value_set_buffer (&v, rtpmp4apay->config);
 237   config = gst_value_serialize (&v);
 238
 239   res = gst_rtp_base_payload_set_outcaps (GST_RTP_BASE_PAYLOAD (rtpmp4apay),
 240       "cpresent", G_TYPE_STRING, "0", "config", G_TYPE_STRING, config, NULL);
 241
 242   g_value_unset (&v);
 243   g_free (config);
 244
 245   return res;
 246 }
 247
 248 static gboolean
 249 gst_rtp_mp4a_pay_setcaps (GstRTPBasePayload * payload, GstCaps * caps)
 250 {
 251   GstRtpMP4APay *rtpmp4apay;
 252   GstStructure *structure;
 253   const GValue *codec_data;
 254   gboolean res, framed = TRUE;
 255   const gchar *stream_format;
 256
 257   rtpmp4apay = GST_RTP_MP4A_PAY (payload);
 258
 259   structure = gst_caps_get_structure (caps, 0);
 260
 261   /* this is already handled by the template caps, but it is better
 262    * to leave here to have meaningful warning messages when linking
 263    * fails */
 264   stream_format = gst_structure_get_string (structure, "stream-format");
 265   if (stream_format) {
 266     if (strcmp (stream_format, "raw") != 0) {
 267       GST_WARNING_OBJECT (rtpmp4apay, "AAC's stream-format must be 'raw', "
 268           "%s is not supported", stream_format);
 269       return FALSE;
 270     }
 271   } else {
 272     GST_WARNING_OBJECT (rtpmp4apay, "AAC's stream-format not specified, "
 273         "assuming 'raw'");
 274   }
 275
 276   codec_data = gst_structure_get_value (structure, "codec_data");
 277   if (codec_data) {
 278     GST_LOG_OBJECT (rtpmp4apay, "got codec_data");
 279     if (G_VALUE_TYPE (codec_data) == GST_TYPE_BUFFER) {
 280       GstBuffer *buffer, *cbuffer;
 281       GstMapInfo map;
 282       GstMapInfo cmap;
 283       guint i;
 284
 285       buffer = gst_value_get_buffer (codec_data);
 286       GST_LOG_OBJECT (rtpmp4apay, "configuring codec_data");
 287
 288       /* parse buffer */
 289       res = gst_rtp_mp4a_pay_parse_audio_config (rtpmp4apay, buffer);
 290
 291       if (!res)
 292         goto config_failed;
 293
 294       gst_buffer_map (buffer, &map, GST_MAP_READ);
 295
 296       /* make the StreamMuxConfig, we need 15 bits for the header */
 297       cbuffer = gst_buffer_new_and_alloc (map.size + 2);
 298       gst_buffer_map (cbuffer, &cmap, GST_MAP_WRITE);
 299
 300       memset (cmap.data, 0, map.size + 2);
 301
 302       /* Create StreamMuxConfig according to ISO/IEC 14496-3:
 303        *
 304        * audioMuxVersion           == 0 (1 bit)
 305        * allStreamsSameTimeFraming == 1 (1 bit)
 306        * numSubFrames              == numSubFrames (6 bits)
 307        * numProgram                == 0 (4 bits)
 308        * numLayer                  == 0 (3 bits)
 309        */
 310       cmap.data[0] = 0x40;
 311       cmap.data[1] = 0x00;
 312
 313       /* append the config bits, shifting them 1 bit left */
 314       for (i = 0; i < map.size; i++) {
 315         cmap.data[i + 1] |= ((map.data[i] & 0x80) >> 7);
 316         cmap.data[i + 2] |= ((map.data[i] & 0x7f) << 1);
 317       }
 318
 319       gst_buffer_unmap (cbuffer, &cmap);
 320       gst_buffer_unmap (buffer, &map);
 321
 322       /* now we can configure the buffer */
 323       if (rtpmp4apay->config)
 324         gst_buffer_unref (rtpmp4apay->config);
 325       rtpmp4apay->config = cbuffer;
 326     }
 327   }
 328
 329   if (gst_structure_get_boolean (structure, "framed", &framed) && !framed) {
 330     GST_WARNING_OBJECT (payload, "Need framed AAC data as input!");
 331   }
 332
 333   gst_rtp_base_payload_set_options (payload, "audio", TRUE, "MP4A-LATM",
 334       rtpmp4apay->rate);
 335
 336   res = gst_rtp_mp4a_pay_new_caps (rtpmp4apay);
 337
 338   return res;
 339
 340   /* ERRORS */
 341 config_failed:
 342   {
 343     GST_DEBUG_OBJECT (rtpmp4apay, "failed to parse config");
 344     return FALSE;
 345   }
 346 }
 347
 348 #define RTP_HEADER_LEN 12
 349
 350 /* we expect buffers as exactly one complete AU
 351  */
 352 static GstFlowReturn
 353 gst_rtp_mp4a_pay_handle_buffer (GstRTPBasePayload * basepayload,
 354     GstBuffer * buffer)
 355 {
 356   GstRtpMP4APay *rtpmp4apay;
 357   GstFlowReturn ret;
 358   GstBufferList *list;
 359   guint mtu;
 360   guint offset;
 361   gsize size;
 362   gboolean fragmented;
 363   GstClockTime timestamp;
 364
 365   ret = GST_FLOW_OK;
 366
 367   rtpmp4apay = GST_RTP_MP4A_PAY (basepayload);
 368
 369   offset = 0;
 370   size = gst_buffer_get_size (buffer);
 371
 372   timestamp = GST_BUFFER_PTS (buffer);
 373
 374   fragmented = FALSE;
 375   mtu = GST_RTP_BASE_PAYLOAD_MTU (rtpmp4apay);
 376
 377   list = gst_buffer_list_new_sized (size / (mtu - RTP_HEADER_LEN) + 1);
 378
 379   while (size > 0) {
 380     guint towrite;
 381     GstBuffer *outbuf;
 382     guint payload_len;
 383     guint packet_len;
 384     guint header_len;
 385     GstBuffer *paybuf;
 386     GstRTPBuffer rtp = { NULL };
 387
 388     header_len = 0;
 389     if (!fragmented) {
 390       guint count;
 391       /* first packet calculate space for the packet including the header */
 392       count = size;
 393       while (count >= 0xff) {
 394         header_len++;
 395         count -= 0xff;
 396       }
 397       header_len++;
 398     }
 399
 400     packet_len = gst_rtp_buffer_calc_packet_len (header_len + size, 0, 0);
 401     towrite = MIN (packet_len, mtu);
 402     payload_len = gst_rtp_buffer_calc_payload_len (towrite, 0, 0);
 403     payload_len -= header_len;
 404
 405     GST_DEBUG_OBJECT (rtpmp4apay,
 406         "avail %" G_GSIZE_FORMAT
 407         ", header_len %d, packet_len %d, payload_len %d", size, header_len,
 408         packet_len, payload_len);
 409
 410     /* create buffer to hold the payload. */
 411     outbuf = gst_rtp_buffer_new_allocate (header_len, 0, 0);
 412
 413     /* copy payload */
 414     gst_rtp_buffer_map (outbuf, GST_MAP_WRITE, &rtp);
 415
 416     if (!fragmented) {
 417       guint8 *payload = gst_rtp_buffer_get_payload (&rtp);
 418       guint count;
 419
 420       /* first packet write the header */
 421       count = size;
 422       while (count >= 0xff) {
 423         *payload++ = 0xff;
 424         count -= 0xff;
 425       }
 426       *payload++ = count;
 427     }
 428
 429     /* marker only if the packet is complete */
 430     gst_rtp_buffer_set_marker (&rtp, size == payload_len);
 431
 432     gst_rtp_buffer_unmap (&rtp);
 433
 434     /* create a new buf to hold the payload */
 435     paybuf = gst_buffer_copy_region (buffer, GST_BUFFER_COPY_ALL,
 436         offset, payload_len);
 437
 438     /* join memory parts */
 439     gst_rtp_copy_audio_meta (rtpmp4apay, outbuf, paybuf);
 440     outbuf = gst_buffer_append (outbuf, paybuf);
 441     gst_buffer_list_add (list, outbuf);
 442     offset += payload_len;
 443     size -= payload_len;
 444
 445     /* copy incoming timestamp (if any) to outgoing buffers */
 446     GST_BUFFER_PTS (outbuf) = timestamp;
 447
 448     fragmented = TRUE;
 449   }
 450
 451   ret =
 452       gst_rtp_base_payload_push_list (GST_RTP_BASE_PAYLOAD (rtpmp4apay), list);
 453
 454   gst_buffer_unref (buffer);
 455
 456   return ret;
 457 }
 458
 459 gboolean
 460 gst_rtp_mp4a_pay_plugin_init (GstPlugin * plugin)
 461 {
 462   return gst_element_register (plugin, "rtpmp4apay",
 463       GST_RANK_SECONDARY, GST_TYPE_RTP_MP4A_PAY);
 464 }