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 "avio_internal.h"
  24. #include "rtpdec.h"
  25. #include "rtpdec_formats.h"
  26. #include "libavutil/intreadwrite.h"
  27. #include "libavcodec/jpegtables.h"
  28. #include "libavcodec/mjpeg.h"
  29. #include "libavcodec/bytestream.h"
  30.  
  31. /**
  32.  * RTP/JPEG specific private data.
  33.  */
  34. struct PayloadContext {
  35.     AVIOContext *frame;         ///< current frame buffer
  36.     uint32_t    timestamp;      ///< current frame timestamp
  37.     int         hdr_size;       ///< size of the current frame header
  38.     uint8_t     qtables[128][128];
  39.     uint8_t     qtables_len[128];
  40. };
  41.  
  42. static const uint8_t default_quantizers[128] = {
  43.     /* luma table */
  44.     16,  11,  12,  14,  12,  10,  16,  14,
  45.     13,  14,  18,  17,  16,  19,  24,  40,
  46.     26,  24,  22,  22,  24,  49,  35,  37,
  47.     29,  40,  58,  51,  61,  60,  57,  51,
  48.     56,  55,  64,  72,  92,  78,  64,  68,
  49.     87,  69,  55,  56,  80,  109, 81,  87,
  50.     95,  98,  103, 104, 103, 62,  77,  113,
  51.     121, 112, 100, 120, 92,  101, 103, 99,
  52.  
  53.     /* chroma table */
  54.     17,  18,  18,  24,  21,  24,  47,  26,
  55.     26,  47,  99,  66,  56,  66,  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.     99,  99,  99,  99,  99,  99,  99,  99,
  61.     99,  99,  99,  99,  99,  99,  99,  99
  62. };
  63.  
  64. static void jpeg_close_context(PayloadContext *jpeg)
  65. {
  66.     ffio_free_dyn_buf(&jpeg->frame);
  67. }
  68.  
  69. static int jpeg_create_huffman_table(PutByteContext *p, int table_class,
  70.                                      int table_id, const uint8_t *bits_table,
  71.                                      const uint8_t *value_table)
  72. {
  73.     int i, n = 0;
  74.  
  75.     bytestream2_put_byte(p, table_class << 4 | table_id);
  76.  
  77.     for (i = 1; i <= 16; i++) {
  78.         n += bits_table[i];
  79.         bytestream2_put_byte(p, bits_table[i]);
  80.     }
  81.  
  82.     for (i = 0; i < n; i++) {
  83.         bytestream2_put_byte(p, value_table[i]);
  84.     }
  85.     return n + 17;
  86. }
  87.  
  88. static void jpeg_put_marker(PutByteContext *pbc, int code)
  89. {
  90.     bytestream2_put_byte(pbc, 0xff);
  91.     bytestream2_put_byte(pbc, code);
  92. }
  93.  
  94. static int jpeg_create_header(uint8_t *buf, int size, uint32_t type, uint32_t w,
  95.                               uint32_t h, const uint8_t *qtable, int nb_qtable,
  96.                               int dri)
  97. {
  98.     PutByteContext pbc;
  99.     uint8_t *dht_size_ptr;
  100.     int dht_size, i;
  101.  
  102.     bytestream2_init_writer(&pbc, buf, size);
  103.  
  104.     /* Convert from blocks to pixels. */
  105.     w <<= 3;
  106.     h <<= 3;
  107.  
  108.     /* SOI */
  109.     jpeg_put_marker(&pbc, SOI);
  110.  
  111.     /* JFIF header */
  112.     jpeg_put_marker(&pbc, APP0);
  113.     bytestream2_put_be16(&pbc, 16);
  114.     bytestream2_put_buffer(&pbc, "JFIF", 5);
  115.     bytestream2_put_be16(&pbc, 0x0201);
  116.     bytestream2_put_byte(&pbc, 0);
  117.     bytestream2_put_be16(&pbc, 1);
  118.     bytestream2_put_be16(&pbc, 1);
  119.     bytestream2_put_byte(&pbc, 0);
  120.     bytestream2_put_byte(&pbc, 0);
  121.  
  122.     if (dri) {
  123.         jpeg_put_marker(&pbc, DRI);
  124.         bytestream2_put_be16(&pbc, 4);
  125.         bytestream2_put_be16(&pbc, dri);
  126.     }
  127.  
  128.     /* DQT */
  129.     jpeg_put_marker(&pbc, DQT);
  130.     bytestream2_put_be16(&pbc, 2 + nb_qtable * (1 + 64));
  131.  
  132.     for (i = 0; i < nb_qtable; i++) {
  133.         bytestream2_put_byte(&pbc, i);
  134.  
  135.         /* Each table is an array of 64 values given in zig-zag
  136.          * order, identical to the format used in a JFIF DQT
  137.          * marker segment. */
  138.         bytestream2_put_buffer(&pbc, qtable + 64 * i, 64);
  139.     }
  140.  
  141.     /* DHT */
  142.     jpeg_put_marker(&pbc, DHT);
  143.     dht_size_ptr = pbc.buffer;
  144.     bytestream2_put_be16(&pbc, 0);
  145.  
  146.     dht_size  = 2;
  147.     dht_size += jpeg_create_huffman_table(&pbc, 0, 0,avpriv_mjpeg_bits_dc_luminance,
  148.                                           avpriv_mjpeg_val_dc);
  149.     dht_size += jpeg_create_huffman_table(&pbc, 0, 1, avpriv_mjpeg_bits_dc_chrominance,
  150.                                           avpriv_mjpeg_val_dc);
  151.     dht_size += jpeg_create_huffman_table(&pbc, 1, 0, avpriv_mjpeg_bits_ac_luminance,
  152.                                           avpriv_mjpeg_val_ac_luminance);
  153.     dht_size += jpeg_create_huffman_table(&pbc, 1, 1, avpriv_mjpeg_bits_ac_chrominance,
  154.                                           avpriv_mjpeg_val_ac_chrominance);
  155.     AV_WB16(dht_size_ptr, dht_size);
  156.  
  157.     /* SOF0 */
  158.     jpeg_put_marker(&pbc, SOF0);
  159.     bytestream2_put_be16(&pbc, 17); /* size */
  160.     bytestream2_put_byte(&pbc, 8); /* bits per component */
  161.     bytestream2_put_be16(&pbc, h);
  162.     bytestream2_put_be16(&pbc, w);
  163.     bytestream2_put_byte(&pbc, 3); /* number of components */
  164.     bytestream2_put_byte(&pbc, 1); /* component number */
  165.     bytestream2_put_byte(&pbc, (2 << 4) | (type ? 2 : 1)); /* hsample/vsample */
  166.     bytestream2_put_byte(&pbc, 0); /* matrix number */
  167.     bytestream2_put_byte(&pbc, 2); /* component number */
  168.     bytestream2_put_byte(&pbc, 1 << 4 | 1); /* hsample/vsample */
  169.     bytestream2_put_byte(&pbc, nb_qtable == 2 ? 1 : 0); /* matrix number */
  170.     bytestream2_put_byte(&pbc, 3); /* component number */
  171.     bytestream2_put_byte(&pbc, 1 << 4 | 1); /* hsample/vsample */
  172.     bytestream2_put_byte(&pbc, nb_qtable == 2 ? 1 : 0); /* matrix number */
  173.  
  174.     /* SOS */
  175.     jpeg_put_marker(&pbc, SOS);
  176.     bytestream2_put_be16(&pbc, 12);
  177.     bytestream2_put_byte(&pbc, 3);
  178.     bytestream2_put_byte(&pbc, 1);
  179.     bytestream2_put_byte(&pbc, 0);
  180.     bytestream2_put_byte(&pbc, 2);
  181.     bytestream2_put_byte(&pbc, 17);
  182.     bytestream2_put_byte(&pbc, 3);
  183.     bytestream2_put_byte(&pbc, 17);
  184.     bytestream2_put_byte(&pbc, 0);
  185.     bytestream2_put_byte(&pbc, 63);
  186.     bytestream2_put_byte(&pbc, 0);
  187.  
  188.     /* Return the length in bytes of the JPEG header. */
  189.     return bytestream2_tell_p(&pbc);
  190. }
  191.  
  192. static void create_default_qtables(uint8_t *qtables, uint8_t q)
  193. {
  194.     int factor = q;
  195.     int i;
  196.  
  197.     factor = av_clip(q, 1, 99);
  198.  
  199.     if (q < 50)
  200.         q = 5000 / factor;
  201.     else
  202.         q = 200 - factor * 2;
  203.  
  204.     for (i = 0; i < 128; i++) {
  205.         int val = (default_quantizers[i] * q + 50) / 100;
  206.  
  207.         /* Limit the quantizers to 1 <= q <= 255. */
  208.         val = av_clip(val, 1, 255);
  209.         qtables[i] = val;
  210.     }
  211. }
  212.  
  213. static int jpeg_parse_packet(AVFormatContext *ctx, PayloadContext *jpeg,
  214.                              AVStream *st, AVPacket *pkt, uint32_t *timestamp,
  215.                              const uint8_t *buf, int len, uint16_t seq,
  216.                              int flags)
  217. {
  218.     uint8_t type, q, width, height;
  219.     const uint8_t *qtables = NULL;
  220.     uint16_t qtable_len;
  221.     uint32_t off;
  222.     int ret, dri = 0;
  223.  
  224.     if (len < 8) {
  225.         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Too short RTP/JPEG packet.\n");
  226.         return AVERROR_INVALIDDATA;
  227.     }
  228.  
  229.     /* Parse the main JPEG header. */
  230.     off    = AV_RB24(buf + 1);  /* fragment byte offset */
  231.     type   = AV_RB8(buf + 4);   /* id of jpeg decoder params */
  232.     q      = AV_RB8(buf + 5);   /* quantization factor (or table id) */
  233.     width  = AV_RB8(buf + 6);   /* frame width in 8 pixel blocks */
  234.     height = AV_RB8(buf + 7);   /* frame height in 8 pixel blocks */
  235.     buf += 8;
  236.     len -= 8;
  237.  
  238.     if (type & 0x40) {
  239.         if (len < 4) {
  240.             av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Too short RTP/JPEG packet.\n");
  241.             return AVERROR_INVALIDDATA;
  242.         }
  243.         dri = AV_RB16(buf);
  244.         buf += 4;
  245.         len -= 4;
  246.         type &= ~0x40;
  247.     }
  248.     /* Parse the restart marker header. */
  249.     if (type > 63) {
  250.         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR,
  251.                "Unimplemented RTP/JPEG restart marker header.\n");
  252.         return AVERROR_PATCHWELCOME;
  253.     }
  254.     if (type > 1) {
  255.         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Unimplemented RTP/JPEG type %d\n", type);
  256.         return AVERROR_PATCHWELCOME;
  257.     }
  258.  
  259.     /* Parse the quantization table header. */
  260.     if (off == 0) {
  261.         /* Start of JPEG data packet. */
  262.         uint8_t new_qtables[128];
  263.         uint8_t hdr[1024];
  264.  
  265.         if (q > 127) {
  266.             uint8_t precision;
  267.             if (len < 4) {
  268.                 av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Too short RTP/JPEG packet.\n");
  269.                 return AVERROR_INVALIDDATA;
  270.             }
  271.  
  272.             /* The first byte is reserved for future use. */
  273.             precision  = AV_RB8(buf + 1);    /* size of coefficients */
  274.             qtable_len = AV_RB16(buf + 2);   /* length in bytes */
  275.             buf += 4;
  276.             len -= 4;
  277.  
  278.             if (precision)
  279.                 av_log(ctx, AV_LOG_WARNING, "Only 8-bit precision is supported.\n");
  280.  
  281.             if (qtable_len > 0) {
  282.                 if (len < qtable_len) {
  283.                     av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Too short RTP/JPEG packet.\n");
  284.                     return AVERROR_INVALIDDATA;
  285.                 }
  286.                 qtables = buf;
  287.                 buf += qtable_len;
  288.                 len -= qtable_len;
  289.                 if (q < 255) {
  290.                     if (jpeg->qtables_len[q - 128] &&
  291.                         (jpeg->qtables_len[q - 128] != qtable_len ||
  292.                          memcmp(qtables, &jpeg->qtables[q - 128][0], qtable_len))) {
  293.                         av_log(ctx, AV_LOG_WARNING,
  294.                                "Quantization tables for q=%d changed\n", q);
  295.                     } else if (!jpeg->qtables_len[q - 128] && qtable_len <= 128) {
  296.                         memcpy(&jpeg->qtables[q - 128][0], qtables,
  297.                                qtable_len);
  298.                         jpeg->qtables_len[q - 128] = qtable_len;
  299.                     }
  300.                 }
  301.             } else {
  302.                 if (q == 255) {
  303.                     av_log(ctx, AV_LOG_ERROR,
  304.                            "Invalid RTP/JPEG packet. Quantization tables not found.\n");
  305.                     return AVERROR_INVALIDDATA;
  306.                 }
  307.                 if (!jpeg->qtables_len[q - 128]) {
  308.                     av_log(ctx, AV_LOG_ERROR,
  309.                            "No quantization tables known for q=%d yet.\n", q);
  310.                     return AVERROR_INVALIDDATA;
  311.                 }
  312.                 qtables    = &jpeg->qtables[q - 128][0];
  313.                 qtable_len =  jpeg->qtables_len[q - 128];
  314.             }
  315.         } else { /* q <= 127 */
  316.             if (q == 0 || q > 99) {
  317.                 av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Reserved q value %d\n", q);
  318.                 return AVERROR_INVALIDDATA;
  319.             }
  320.             create_default_qtables(new_qtables, q);
  321.             qtables    = new_qtables;
  322.             qtable_len = sizeof(new_qtables);
  323.         }
  324.  
  325.         /* Skip the current frame in case of the end packet
  326.          * has been lost somewhere. */
  327.         ffio_free_dyn_buf(&jpeg->frame);
  328.  
  329.         if ((ret = avio_open_dyn_buf(&jpeg->frame)) < 0)
  330.             return ret;
  331.         jpeg->timestamp = *timestamp;
  332.  
  333.         /* Generate a frame and scan headers that can be prepended to the
  334.          * RTP/JPEG data payload to produce a JPEG compressed image in
  335.          * interchange format. */
  336.         jpeg->hdr_size = jpeg_create_header(hdr, sizeof(hdr), type, width,
  337.                                             height, qtables,
  338.                                             qtable_len / 64, dri);
  339.  
  340.         /* Copy JPEG header to frame buffer. */
  341.         avio_write(jpeg->frame, hdr, jpeg->hdr_size);
  342.     }
  343.  
  344.     if (!jpeg->frame) {
  345.         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR,
  346.                "Received packet without a start chunk; dropping frame.\n");
  347.         return AVERROR(EAGAIN);
  348.     }
  349.  
  350.     if (jpeg->timestamp != *timestamp) {
  351.         /* Skip the current frame if timestamp is incorrect.
  352.          * A start packet has been lost somewhere. */
  353.         ffio_free_dyn_buf(&jpeg->frame);
  354.         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "RTP timestamps don't match.\n");
  355.         return AVERROR_INVALIDDATA;
  356.     }
  357.  
  358.     if (off != avio_tell(jpeg->frame) - jpeg->hdr_size) {
  359.         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR,
  360.                "Missing packets; dropping frame.\n");
  361.         return AVERROR(EAGAIN);
  362.     }
  363.  
  364.     /* Copy data to frame buffer. */
  365.     avio_write(jpeg->frame, buf, len);
  366.  
  367.     if (flags & RTP_FLAG_MARKER) {
  368.         /* End of JPEG data packet. */
  369.         uint8_t buf[2] = { 0xff, EOI };
  370.  
  371.         /* Put EOI marker. */
  372.         avio_write(jpeg->frame, buf, sizeof(buf));
  373.  
  374.         /* Prepare the JPEG packet. */
  375.         if ((ret = ff_rtp_finalize_packet(pkt, &jpeg->frame, st->index)) < 0) {
  376.             av_log(ctx, AV_LOG_ERROR,
  377.                    "Error occurred when getting frame buffer.\n");
  378.             return ret;
  379.         }
  380.  
  381.         return 0;
  382.     }
  383.  
  384.     return AVERROR(EAGAIN);
  385. }
  386.  
  387. RTPDynamicProtocolHandler ff_jpeg_dynamic_handler = {
  388.     .enc_name          = "JPEG",
  389.     .codec_type        = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
  390.     .codec_id          = AV_CODEC_ID_MJPEG,
  391.     .priv_data_size    = sizeof(PayloadContext),
  392.     .close             = jpeg_close_context,
  393.     .parse_packet      = jpeg_parse_packet,
  394.     .static_payload_id = 26,
  395. };
  396.