Subversion Repositories Kolibri OS

Rev

Blame | Last modification | View Log | RSS feed

  1. /*
  2.  * RTP JPEG-compressed Video Depacketizer, RFC 2435
  3.  * Copyright (c) 2012 Samuel Pitoiset
  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.  
  22. #include "avformat.h"
  23. #include "rtpdec.h"
  24. #include "rtpdec_formats.h"
  25. #include "libavutil/intreadwrite.h"
  26. #include "libavcodec/mjpeg.h"
  27. #include "libavcodec/bytestream.h"
  28.  
  29. /**
  30.  * RTP/JPEG specific private data.
  31.  */
  32. struct PayloadContext {
  33.     AVIOContext *frame;         ///< current frame buffer
  34.     uint32_t    timestamp;      ///< current frame timestamp
  35.     int         hdr_size;       ///< size of the current frame header
  36.     uint8_t     qtables[128][128];
  37.     uint8_t     qtables_len[128];
  38. };
  39.  
  40. static const uint8_t default_quantizers[128] = {
  41.     /* luma table */
  42.     16,  11,  12,  14,  12,  10,  16,  14,
  43.     13,  14,  18,  17,  16,  19,  24,  40,
  44.     26,  24,  22,  22,  24,  49,  35,  37,
  45.     29,  40,  58,  51,  61,  60,  57,  51,
  46.     56,  55,  64,  72,  92,  78,  64,  68,
  47.     87,  69,  55,  56,  80,  109, 81,  87,
  48.     95,  98,  103, 104, 103, 62,  77,  113,
  49.     121, 112, 100, 120, 92,  101, 103, 99,
  50.  
  51.     /* chroma table */
  52.     17,  18,  18,  24,  21,  24,  47,  26,
  53.     26,  47,  99,  66,  56,  66,  99,  99,
  54.     99,  99,  99,  99,  99,  99,  99,  99,
  55.     99,  99,  99,  99,  99,  99,  99,  99,
  56.     99,  99,  99,  99,  99,  99,  99,  99,
  57.     99,  99,  99,  99,  99,  99,  99,  99,
  58.     99,  99,  99,  99,  99,  99,  99,  99,
  59.     99,  99,  99,  99,  99,  99,  99,  99
  60. };
  61.  
  62. static PayloadContext *jpeg_new_context(void)
  63. {
  64.     return av_mallocz(sizeof(PayloadContext));
  65. }
  66.  
  67. static inline void free_frame_if_needed(PayloadContext *jpeg)
  68. {
  69.     if (jpeg->frame) {
  70.         uint8_t *p;
  71.         avio_close_dyn_buf(jpeg->frame, &p);
  72.         av_free(p);
  73.         jpeg->frame = NULL;
  74.     }
  75. }
  76.  
  77. static void jpeg_free_context(PayloadContext *jpeg)
  78. {
  79.     free_frame_if_needed(jpeg);
  80.     av_free(jpeg);
  81. }
  82.  
  83. static int jpeg_create_huffman_table(PutByteContext *p, int table_class,
  84.                                      int table_id, const uint8_t *bits_table,
  85.                                      const uint8_t *value_table)
  86. {
  87.     int i, n = 0;
  88.  
  89.     bytestream2_put_byte(p, table_class << 4 | table_id);
  90.  
  91.     for (i = 1; i <= 16; i++) {
  92.         n += bits_table[i];
  93.         bytestream2_put_byte(p, bits_table[i]);
  94.     }
  95.  
  96.     for (i = 0; i < n; i++) {
  97.         bytestream2_put_byte(p, value_table[i]);
  98.     }
  99.     return n + 17;
  100. }
  101.  
  102. static void jpeg_put_marker(PutByteContext *pbc, int code)
  103. {
  104.     bytestream2_put_byte(pbc, 0xff);
  105.     bytestream2_put_byte(pbc, code);
  106. }
  107.  
  108. static int jpeg_create_header(uint8_t *buf, int size, uint32_t type, uint32_t w,
  109.                               uint32_t h, const uint8_t *qtable, int nb_qtable)
  110. {
  111.     PutByteContext pbc;
  112.     uint8_t *dht_size_ptr;
  113.     int dht_size, i;
  114.  
  115.     bytestream2_init_writer(&pbc, buf, size);
  116.  
  117.     /* Convert from blocks to pixels. */
  118.     w <<= 3;
  119.     h <<= 3;
  120.  
  121.     /* SOI */
  122.     jpeg_put_marker(&pbc, SOI);
  123.  
  124.     /* JFIF header */
  125.     jpeg_put_marker(&pbc, APP0);
  126.     bytestream2_put_be16(&pbc, 16);
  127.     bytestream2_put_buffer(&pbc, "JFIF", 5);
  128.     bytestream2_put_be16(&pbc, 0x0201);
  129.     bytestream2_put_byte(&pbc, 0);
  130.     bytestream2_put_be16(&pbc, 1);
  131.     bytestream2_put_be16(&pbc, 1);
  132.     bytestream2_put_byte(&pbc, 0);
  133.     bytestream2_put_byte(&pbc, 0);
  134.  
  135.     /* DQT */
  136.     jpeg_put_marker(&pbc, DQT);
  137.     bytestream2_put_be16(&pbc, 2 + nb_qtable * (1 + 64));
  138.  
  139.     for (i = 0; i < nb_qtable; i++) {
  140.         bytestream2_put_byte(&pbc, i);
  141.  
  142.         /* Each table is an array of 64 values given in zig-zag
  143.          * order, identical to the format used in a JFIF DQT
  144.          * marker segment. */
  145.         bytestream2_put_buffer(&pbc, qtable + 64 * i, 64);
  146.     }
  147.  
  148.     /* DHT */
  149.     jpeg_put_marker(&pbc, DHT);
  150.     dht_size_ptr = pbc.buffer;
  151.     bytestream2_put_be16(&pbc, 0);
  152.  
  153.     dht_size  = 2;
  154.     dht_size += jpeg_create_huffman_table(&pbc, 0, 0,avpriv_mjpeg_bits_dc_luminance,
  155.                                           avpriv_mjpeg_val_dc);
  156.     dht_size += jpeg_create_huffman_table(&pbc, 0, 1, avpriv_mjpeg_bits_dc_chrominance,
  157.                                           avpriv_mjpeg_val_dc);
  158.     dht_size += jpeg_create_huffman_table(&pbc, 1, 0, avpriv_mjpeg_bits_ac_luminance,
  159.                                           avpriv_mjpeg_val_ac_luminance);
  160.     dht_size += jpeg_create_huffman_table(&pbc, 1, 1, avpriv_mjpeg_bits_ac_chrominance,
  161.                                           avpriv_mjpeg_val_ac_chrominance);
  162.     AV_WB16(dht_size_ptr, dht_size);
  163.  
  164.     /* SOF0 */
  165.     jpeg_put_marker(&pbc, SOF0);
  166.     bytestream2_put_be16(&pbc, 17); /* size */
  167.     bytestream2_put_byte(&pbc, 8); /* bits per component */
  168.     bytestream2_put_be16(&pbc, h);
  169.     bytestream2_put_be16(&pbc, w);
  170.     bytestream2_put_byte(&pbc, 3); /* number of components */
  171.     bytestream2_put_byte(&pbc, 1); /* component number */
  172.     bytestream2_put_byte(&pbc, (2 << 4) | (type ? 2 : 1)); /* hsample/vsample */
  173.     bytestream2_put_byte(&pbc, 0); /* matrix number */
  174.     bytestream2_put_byte(&pbc, 2); /* component number */
  175.     bytestream2_put_byte(&pbc, 1 << 4 | 1); /* hsample/vsample */
  176.     bytestream2_put_byte(&pbc, nb_qtable == 2 ? 1 : 0); /* matrix number */
  177.     bytestream2_put_byte(&pbc, 3); /* component number */
  178.     bytestream2_put_byte(&pbc, 1 << 4 | 1); /* hsample/vsample */
  179.     bytestream2_put_byte(&pbc, nb_qtable == 2 ? 1 : 0); /* matrix number */
  180.  
  181.     /* SOS */
  182.     jpeg_put_marker(&pbc, SOS);
  183.     bytestream2_put_be16(&pbc, 12);
  184.     bytestream2_put_byte(&pbc, 3);
  185.     bytestream2_put_byte(&pbc, 1);
  186.     bytestream2_put_byte(&pbc, 0);
  187.     bytestream2_put_byte(&pbc, 2);
  188.     bytestream2_put_byte(&pbc, 17);
  189.     bytestream2_put_byte(&pbc, 3);
  190.     bytestream2_put_byte(&pbc, 17);
  191.     bytestream2_put_byte(&pbc, 0);
  192.     bytestream2_put_byte(&pbc, 63);
  193.     bytestream2_put_byte(&pbc, 0);
  194.  
  195.     /* Return the length in bytes of the JPEG header. */
  196.     return bytestream2_tell_p(&pbc);
  197. }
  198.  
  199. static void create_default_qtables(uint8_t *qtables, uint8_t q)
  200. {
  201.     int factor = q;
  202.     int i;
  203.  
  204.     factor = av_clip(q, 1, 99);
  205.  
  206.     if (q < 50)
  207.         q = 5000 / factor;
  208.     else
  209.         q = 200 - factor * 2;
  210.  
  211.     for (i = 0; i < 128; i++) {
  212.         int val = (default_quantizers[i] * q + 50) / 100;
  213.  
  214.         /* Limit the quantizers to 1 <= q <= 255. */
  215.         val = av_clip(val, 1, 255);
  216.         qtables[i] = val;
  217.     }
  218. }
  219.  
  220. static int jpeg_parse_packet(AVFormatContext *ctx, PayloadContext *jpeg,
  221.                              AVStream *st, AVPacket *pkt, uint32_t *timestamp,
  222.                              const uint8_t *buf, int len, uint16_t seq,
  223.                              int flags)
  224. {
  225.     uint8_t type, q, width, height;
  226.     const uint8_t *qtables = NULL;
  227.     uint16_t qtable_len;
  228.     uint32_t off;
  229.     int ret;
  230.  
  231.     if (len < 8) {
  232.         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Too short RTP/JPEG packet.\n");
  233.         return AVERROR_INVALIDDATA;
  234.     }
  235.  
  236.     /* Parse the main JPEG header. */
  237.     off    = AV_RB24(buf + 1);  /* fragment byte offset */
  238.     type   = AV_RB8(buf + 4);   /* id of jpeg decoder params */
  239.     q      = AV_RB8(buf + 5);   /* quantization factor (or table id) */
  240.     width  = AV_RB8(buf + 6);   /* frame width in 8 pixel blocks */
  241.     height = AV_RB8(buf + 7);   /* frame height in 8 pixel blocks */
  242.     buf += 8;
  243.     len -= 8;
  244.  
  245.     /* Parse the restart marker header. */
  246.     if (type > 63) {
  247.         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR,
  248.                "Unimplemented RTP/JPEG restart marker header.\n");
  249.         return AVERROR_PATCHWELCOME;
  250.     }
  251.     if (type > 1) {
  252.         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Unimplemented RTP/JPEG type %d\n", type);
  253.         return AVERROR_PATCHWELCOME;
  254.     }
  255.  
  256.     /* Parse the quantization table header. */
  257.     if (off == 0) {
  258.         /* Start of JPEG data packet. */
  259.         uint8_t new_qtables[128];
  260.         uint8_t hdr[1024];
  261.  
  262.         if (q > 127) {
  263.             uint8_t precision;
  264.             if (len < 4) {
  265.                 av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Too short RTP/JPEG packet.\n");
  266.                 return AVERROR_INVALIDDATA;
  267.             }
  268.  
  269.             /* The first byte is reserved for future use. */
  270.             precision  = AV_RB8(buf + 1);    /* size of coefficients */
  271.             qtable_len = AV_RB16(buf + 2);   /* length in bytes */
  272.             buf += 4;
  273.             len -= 4;
  274.  
  275.             if (precision)
  276.                 av_log(ctx, AV_LOG_WARNING, "Only 8-bit precision is supported.\n");
  277.  
  278.             if (qtable_len > 0) {
  279.                 if (len < qtable_len) {
  280.                     av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Too short RTP/JPEG packet.\n");
  281.                     return AVERROR_INVALIDDATA;
  282.                 }
  283.                 qtables = buf;
  284.                 buf += qtable_len;
  285.                 len -= qtable_len;
  286.                 if (q < 255) {
  287.                     if (jpeg->qtables_len[q - 128] &&
  288.                         (jpeg->qtables_len[q - 128] != qtable_len ||
  289.                          memcmp(qtables, &jpeg->qtables[q - 128][0], qtable_len))) {
  290.                         av_log(ctx, AV_LOG_WARNING,
  291.                                "Quantization tables for q=%d changed\n", q);
  292.                     } else if (!jpeg->qtables_len[q - 128] && qtable_len <= 128) {
  293.                         memcpy(&jpeg->qtables[q - 128][0], qtables,
  294.                                qtable_len);
  295.                         jpeg->qtables_len[q - 128] = qtable_len;
  296.                     }
  297.                 }
  298.             } else {
  299.                 if (q == 255) {
  300.                     av_log(ctx, AV_LOG_ERROR,
  301.                            "Invalid RTP/JPEG packet. Quantization tables not found.\n");
  302.                     return AVERROR_INVALIDDATA;
  303.                 }
  304.                 if (!jpeg->qtables_len[q - 128]) {
  305.                     av_log(ctx, AV_LOG_ERROR,
  306.                            "No quantization tables known for q=%d yet.\n", q);
  307.                     return AVERROR_INVALIDDATA;
  308.                 }
  309.                 qtables    = &jpeg->qtables[q - 128][0];
  310.                 qtable_len =  jpeg->qtables_len[q - 128];
  311.             }
  312.         } else { /* q <= 127 */
  313.             if (q == 0 || q > 99) {
  314.                 av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Reserved q value %d\n", q);
  315.                 return AVERROR_INVALIDDATA;
  316.             }
  317.             create_default_qtables(new_qtables, q);
  318.             qtables    = new_qtables;
  319.             qtable_len = sizeof(new_qtables);
  320.         }
  321.  
  322.         /* Skip the current frame in case of the end packet
  323.          * has been lost somewhere. */
  324.         free_frame_if_needed(jpeg);
  325.  
  326.         if ((ret = avio_open_dyn_buf(&jpeg->frame)) < 0)
  327.             return ret;
  328.         jpeg->timestamp = *timestamp;
  329.  
  330.         /* Generate a frame and scan headers that can be prepended to the
  331.          * RTP/JPEG data payload to produce a JPEG compressed image in
  332.          * interchange format. */
  333.         jpeg->hdr_size = jpeg_create_header(hdr, sizeof(hdr), type, width,
  334.                                             height, qtables,
  335.                                             qtable_len / 64);
  336.  
  337.         /* Copy JPEG header to frame buffer. */
  338.         avio_write(jpeg->frame, hdr, jpeg->hdr_size);
  339.     }
  340.  
  341.     if (!jpeg->frame) {
  342.         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR,
  343.                "Received packet without a start chunk; dropping frame.\n");
  344.         return AVERROR(EAGAIN);
  345.     }
  346.  
  347.     if (jpeg->timestamp != *timestamp) {
  348.         /* Skip the current frame if timestamp is incorrect.
  349.          * A start packet has been lost somewhere. */
  350.         free_frame_if_needed(jpeg);
  351.         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "RTP timestamps don't match.\n");
  352.         return AVERROR_INVALIDDATA;
  353.     }
  354.  
  355.     if (off != avio_tell(jpeg->frame) - jpeg->hdr_size) {
  356.         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR,
  357.                "Missing packets; dropping frame.\n");
  358.         return AVERROR(EAGAIN);
  359.     }
  360.  
  361.     /* Copy data to frame buffer. */
  362.     avio_write(jpeg->frame, buf, len);
  363.  
  364.     if (flags & RTP_FLAG_MARKER) {
  365.         /* End of JPEG data packet. */
  366.         uint8_t buf[2] = { 0xff, EOI };
  367.  
  368.         /* Put EOI marker. */
  369.         avio_write(jpeg->frame, buf, sizeof(buf));
  370.  
  371.         /* Prepare the JPEG packet. */
  372.         if ((ret = ff_rtp_finalize_packet(pkt, &jpeg->frame, st->index)) < 0) {
  373.             av_log(ctx, AV_LOG_ERROR,
  374.                    "Error occurred when getting frame buffer.\n");
  375.             return ret;
  376.         }
  377.  
  378.         return 0;
  379.     }
  380.  
  381.     return AVERROR(EAGAIN);
  382. }
  383.  
  384. RTPDynamicProtocolHandler ff_jpeg_dynamic_handler = {
  385.     .enc_name          = "JPEG",
  386.     .codec_type        = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
  387.     .codec_id          = AV_CODEC_ID_MJPEG,
  388.     .alloc             = jpeg_new_context,
  389.     .free              = jpeg_free_context,
  390.     .parse_packet      = jpeg_parse_packet,
  391.     .static_payload_id = 26,
  392. };
  393.