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ZLMediaKit/srt/Packet.hpp
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2022-09-22 01:07:10 +08:00

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C++
Raw Blame History

#ifndef ZLMEDIAKIT_SRT_PACKET_H
#define ZLMEDIAKIT_SRT_PACKET_H
#include <stdint.h>
#include <vector>
#include "Network/Buffer.h"
#include "Network/sockutil.h"
#include "Util/logger.h"
#include "Common.hpp"
#include "HSExt.hpp"
namespace SRT {
using namespace toolkit;
static const size_t HDR_SIZE = 16; // packet header size = SRT_PH_E_SIZE * sizeof(uint32_t)
// Can also be calculated as: sizeof(struct ether_header) + sizeof(struct ip) + sizeof(struct udphdr).
static const size_t UDP_HDR_SIZE = 28; // 20 bytes IPv4 + 8 bytes of UDP { u16 sport, dport, len, csum }.
static const size_t SRT_DATA_HDR_SIZE = UDP_HDR_SIZE + HDR_SIZE;
// Maximum transmission unit size. 1500 in case of Ethernet II (RFC 1191).
static const size_t ETH_MAX_MTU_SIZE = 1500;
// Maximum payload size of an SRT packet.
static const size_t SRT_MAX_PAYLOAD_SIZE = ETH_MAX_MTU_SIZE - SRT_DATA_HDR_SIZE;
/*
0 1 2 3
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+- SRT Header +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
|0| Packet Sequence Number |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
|P P|O|K K|R| Message Number |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| Timestamp |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| Destination Socket ID |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| |
+ Data +
| |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
Figure 3: Data packet structure
reference https://haivision.github.io/srt-rfc/draft-sharabayko-srt.html#name-packet-structure
*/
class DataPacket : public Buffer {
public:
using Ptr = std::shared_ptr<DataPacket>;
DataPacket() = default;
~DataPacket() = default;
static const size_t HEADER_SIZE = 16;
static bool isDataPacket(uint8_t *buf, size_t len);
static uint32_t getSocketID(uint8_t *buf, size_t len);
bool loadFromData(uint8_t *buf, size_t len);
bool storeToData(uint8_t *buf, size_t len);
bool storeToHeader();
///////Buffer override///////
char *data() const override;
size_t size() const override;
char *payloadData();
size_t payloadSize();
uint8_t f;
uint32_t packet_seq_number;
uint8_t PP;
uint8_t O;
uint8_t KK;
uint8_t R;
uint32_t msg_number;
uint32_t timestamp;
uint32_t dst_socket_id;
private:
BufferRaw::Ptr _data;
};
/*
0 1 2 3
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+- SRT Header +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
|1| Control Type | Subtype |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| Type-specific Information |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| Timestamp |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| Destination Socket ID |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+- CIF -+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| |
+ Control Information Field +
| |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
Figure 4: Control packet structure
reference https://haivision.github.io/srt-rfc/draft-sharabayko-srt.html#name-control-packets
*/
class ControlPacket : public Buffer {
public:
using Ptr = std::shared_ptr<ControlPacket>;
static const size_t HEADER_SIZE = 16;
static bool isControlPacket(uint8_t *buf, size_t len);
static uint16_t getControlType(uint8_t *buf, size_t len);
static uint32_t getSocketID(uint8_t *buf, size_t len);
ControlPacket() = default;
virtual ~ControlPacket() = default;
virtual bool loadFromData(uint8_t *buf, size_t len) = 0;
virtual bool storeToData() = 0;
bool loadHeader();
bool storeToHeader();
///////Buffer override///////
char *data() const override;
size_t size() const override;
enum {
HANDSHAKE = 0x0000,
KEEPALIVE = 0x0001,
ACK = 0x0002,
NAK = 0x0003,
CONGESTIONWARNING = 0x0004,
SHUTDOWN = 0x0005,
ACKACK = 0x0006,
DROPREQ = 0x0007,
PEERERROR = 0x0008,
USERDEFINEDTYPE = 0x7FFF
};
uint16_t sub_type;
uint16_t control_type;
uint8_t f;
uint8_t type_specific_info[4];
uint32_t timestamp;
uint32_t dst_socket_id;
protected:
BufferRaw::Ptr _data;
};
/**
0 1 2 3
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| Version |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| Encryption Field | Extension Field |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| Initial Packet Sequence Number |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| Maximum Transmission Unit Size |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| Maximum Flow Window Size |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| Handshake Type |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| SRT Socket ID |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| SYN Cookie |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| |
+ +
| |
+ Peer IP Address +
| |
+ +
| |
+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+
| Extension Type | Extension Length |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| |
+ Extension Contents +
| |
+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+
Figure 5: Handshake packet structure
https://haivision.github.io/srt-rfc/draft-sharabayko-srt.html#name-handshake
*/
class HandshakePacket : public ControlPacket {
public:
using Ptr = std::shared_ptr<HandshakePacket>;
enum { NO_ENCRYPTION = 0, AES_128 = 1, AES_196 = 2, AES_256 = 3 };
static const size_t HS_CONTENT_MIN_SIZE = 48;
enum {
HS_TYPE_DONE = 0xFFFFFFFD,
HS_TYPE_AGREEMENT = 0xFFFFFFFE,
HS_TYPE_CONCLUSION = 0xFFFFFFFF,
HS_TYPE_WAVEHAND = 0x00000000,
HS_TYPE_INDUCTION = 0x00000001
};
enum { HS_EXT_FILED_HSREQ = 0x00000001, HS_EXT_FILED_KMREQ = 0x00000002, HS_EXT_FILED_CONFIG = 0x00000004 };
HandshakePacket() = default;
~HandshakePacket() = default;
static bool isHandshakePacket(uint8_t *buf, size_t len);
static uint32_t getHandshakeType(uint8_t *buf, size_t len);
static uint32_t getSynCookie(uint8_t *buf, size_t len);
static uint32_t
generateSynCookie(struct sockaddr_storage *addr, TimePoint ts, uint32_t current_cookie = 0, int correction = 0);
std::string dump();
void assignPeerIP(struct sockaddr_storage *addr);
///////ControlPacket override///////
bool loadFromData(uint8_t *buf, size_t len) override;
bool storeToData() override;
uint32_t version;
uint16_t encryption_field;
uint16_t extension_field;
uint32_t initial_packet_sequence_number;
uint32_t mtu;
uint32_t max_flow_window_size;
uint32_t handshake_type;
uint32_t srt_socket_id;
uint32_t syn_cookie;
uint8_t peer_ip_addr[16];
std::vector<HSExt::Ptr> ext_list;
private:
bool loadExtMessage(uint8_t *buf, size_t len);
bool storeExtMessage();
size_t getExtSize();
};
/*
0 1 2 3
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+- SRT Header +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
|1| Control Type | Reserved |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| Type-specific Information |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| Timestamp |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| Destination Socket ID |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
Figure 12: Keep-Alive control packet
https://haivision.github.io/srt-rfc/draft-sharabayko-srt.html#name-keep-alive
*/
class KeepLivePacket : public ControlPacket {
public:
using Ptr = std::shared_ptr<KeepLivePacket>;
KeepLivePacket() = default;
~KeepLivePacket() = default;
///////ControlPacket override///////
bool loadFromData(uint8_t *buf, size_t len) override;
bool storeToData() override;
};
/*
An SRT NAK packet is formatted as follows:
0 1 2 3
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+- SRT Header +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
|1| Control Type | Reserved |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| Type-specific Information |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| Timestamp |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| Destination Socket ID |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+- CIF (Loss List) -+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
|0| Lost packet sequence number |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
|1| Range of lost packets from sequence number |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
|0| Up to sequence number |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
|0| Lost packet sequence number |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
Figure 14: NAK control packet
https://haivision.github.io/srt-rfc/draft-sharabayko-srt.html#name-nak-control-packet
*/
class NAKPacket : public ControlPacket {
public:
using Ptr = std::shared_ptr<NAKPacket>;
using LostPair = std::pair<uint32_t, uint32_t>;
NAKPacket() = default;
~NAKPacket() = default;
std::string dump();
///////ControlPacket override///////
bool loadFromData(uint8_t *buf, size_t len) override;
bool storeToData() override;
std::list<LostPair> lost_list;
static size_t getCIFSize(std::list<LostPair> &lost);
};
/*
0 1 2 3
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+- SRT Header +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
|1| Control Type = 7 | Reserved = 0 |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| Message Number |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| Timestamp |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| Destination Socket ID |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| First Packet Sequence Number |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| Last Packet Sequence Number |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
Figure 18: Drop Request control packet
https://haivision.github.io/srt-rfc/draft-sharabayko-srt.html#name-message-drop-request
*/
class MsgDropReqPacket : public ControlPacket {
public:
using Ptr = std::shared_ptr<MsgDropReqPacket>;
MsgDropReqPacket() = default;
~MsgDropReqPacket() = default;
///////ControlPacket override///////
bool loadFromData(uint8_t *buf, size_t len) override;
bool storeToData() override;
uint32_t first_pkt_seq_num;
uint32_t last_pkt_seq_num;
};
/*
0 1 2 3
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+- SRT Header +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
|1| Control Type | Reserved |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| Type-specific Information |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| Timestamp |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| Destination Socket ID |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
Figure 16: Shutdown control packet
https://haivision.github.io/srt-rfc/draft-sharabayko-srt.html#name-shutdown
*/
class ShutDownPacket : public ControlPacket {
public:
using Ptr = std::shared_ptr<ShutDownPacket>;
ShutDownPacket() = default;
~ShutDownPacket() = default;
///////ControlPacket override///////
bool loadFromData(uint8_t *buf, size_t len) override {
if (len < HEADER_SIZE) {
WarnL << "data size" << len << " less " << HEADER_SIZE;
return false;
}
_data = BufferRaw::create();
_data->assign((char *)buf, len);
return loadHeader();
}
bool storeToData() override {
control_type = ControlPacket::SHUTDOWN;
sub_type = 0;
_data = BufferRaw::create();
_data->setCapacity(HEADER_SIZE);
_data->setSize(HEADER_SIZE);
return storeToHeader();
}
};
} // namespace SRT
#endif // ZLMEDIAKIT_SRT_PACKET_H
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