python rtsp

# -*- coding: utf-8 -*-
"""
A demo python code that ..
1) Connects to an IP cam with RTSP
2) Draws RTP/NAL/H264 packets from the camera
3) Writes them to a file that can be read with any stock video player (say, mplayer, vlc & other ffmpeg based video-players)
Done for educative/demonstrative purposes, not for efficiency..!
written 2015 by Sampsa Riikonen.
"""
import socket
import re
import bitstring # if you don't have this from your linux distro, install with "pip install bitstring"
# ************************ FOR QUICK-TESTING EDIT THIS AREA *********************************************************
ip="192.168.1.74" # IP address of your cam
port=1616
adr="rtsp://admin:12345@192.168.1.74" # username, passwd, etc.
clientports=[60784,60785] # the client ports we are going to use for receiving video
fname="stream.h264" # filename for dumping the stream
rn=5000 # receive this many packets
# After running this program, you can try your file defined in fname with "vlc fname" or "mplayer fname" from the command line
# you might also want to install h264bitstream to analyze your h264 file
# *******************************************************************************************************************
dest="DESCRIBE "+adr+" RTSP/1.0\r\nCSeq: 2\r\nUser-Agent: python\r\nAccept: application/sdp\r\n\r\n"
setu="SETUP "+adr+"/trackID=1 RTSP/1.0\r\nCSeq: 3\r\nUser-Agent: python\r\nTransport: RTP/AVP;unicast;client_port="+str(clientports[0])+"-"+str(clientports[1])+"\r\n\r\n"
play="PLAY "+adr+" RTSP/1.0\r\nCSeq: 5\r\nUser-Agent: python\r\nSession: SESID\r\nRange: npt=0.000-\r\n\r\n"
# File organized as follows:
# 1) Strings manipulation routines
# 2) RTP stream handling routine
# 3) Main program
# *** (1) First, some string searching/manipulation for handling the rtsp strings ***
def getPorts(searchst,st):
      """ Searching port numbers from rtsp strings using regular expressions
      """
      pat=re.compile(searchst+"=\d*-\d*")
      pat2=re.compile('\d+')
      mstring=pat.findall(st)[0] # matched string .. "client_port=1000-1001"
      nums=pat2.findall(mstring)
      numas=[]
      for num in nums:
        numas.append(int(num))
      return numas
def getLength(st):
      """ Searching "content-length" from rtsp strings using regular expressions
      """
      pat=re.compile("Content-Length: \d*")
      pat2=re.compile('\d+')
      mstring=pat.findall(st)[0] # matched string.. "Content-Length: 614"
      num=int(pat2.findall(mstring)[0])
      return num
def printrec(recst):
      """ Pretty-printing rtsp strings
      """
      recs=recst.split('\r\n')
      for rec in recs:
        print (rec)
def sessionid(recst):
      """ Search session id from rtsp strings
      """
      recs=recst.split('\r\n')
      for rec in recs:
        ss=rec.split()
        # #print ">",ss
        if (ss[0].strip()=="Session:"):
          return int(ss[1].split(";")[0].strip())
def setsesid(recst,idn):
      """ Sets session id in an rtsp string
      """
      return recst.replace("SESID",str(idn))
    
# ********* (2) The routine for handling the RTP stream ***********
def digestpacket(st):
      """ This routine takes a UDP packet, i.e. a string of bytes and ..
      (a) strips off the RTP header
      (b) adds NAL "stamps" to the packets, so that they are recognized as NAL's
      (c) Concantenates frames
      (d) Returns a packet that can be written to disk as such and that is recognized by stock media players as h264 stream
      """
      startbytes="\x00\x00\x00\x01" # this is the sequence of four bytes that identifies a NAL packet.. must be in front of every NAL packet.
    
      bt=bitstring.BitArray(bytes=st) # turn the whole string-of-bytes packet into a string of bits.  Very unefficient, but hey, this is only for demoing.
      lc=12 # bytecounter
      bc=12*8 # bitcounter
    
      version=bt[0:2].uint # version
      p=bt[3] # P
      x=bt[4] # X
      cc=bt[4:8].uint # CC
      m=bt[9] # M
      pt=bt[9:16].uint # PT
      sn=bt[16:32].uint # sequence number
      timestamp=bt[32:64].uint # timestamp
      ***c=bt[64:96].uint # ***c identifier
      # The header format can be found from:
      # https://en.wikipedia.org/wiki/Real-time_Transport_Protocol
    
      lc=12 # so, we have red twelve bytes
      bc=12*8 # .. and that many bits
    
      #print "version, p, x, cc, m, pt",version,p,x,cc,m,pt
      #print "sequence number, timestamp",sn,timestamp
      #print "sync. source identifier",***c
    
      # st=f.read(4*cc) # csrc identifiers, 32 bits (4 bytes) each
      cids=[]
      for i in range(cc):
        cids.append(bt[bc:bc+32].uint)
        bc+=32; lc+=4;
      #print "csrc identifiers:",cids
    
      if (x):
        # this section haven't been tested.. might fail
        hid=bt[bc:bc+16].uint
        bc+=16; lc+=2;
    
        hlen=bt[bc:bc+16].uint
        bc+=16; lc+=2;
    
        #print "ext. header id, header len",hid,hlen
    
        hst=bt[bc:bc+32*hlen]
        bc+=32*hlen; lc+=4*hlen;
    
    
      # OK, now we enter the NAL packet, as described here:
      # 
      # https://tools.ietf.org/html/rfc6184#section-1.3
      #
      # Some quotes from that document:
      #
      """
      5.3. NAL Unit Header Usage
    
    
      The structure and semantics of the NAL unit header were introduced in
      Section 1.3.  For convenience, the format of the NAL unit header is
      reprinted below:
    
          +---------------+
          |0|1|2|3|4|5|6|7|
          +-+-+-+-+-+-+-+-+
          |F|NRI|  Type   |
          +---------------+
    
      This section specifies the semantics of F and NRI according to this
      specification.
    
      """
      """
      Table 3.  Summary of allowed NAL unit types for each packetization
                    mode (yes = allowed, no = disallowed, ig = ignore)
    
          Payload Packet    Single NAL    Non-Interleaved    Interleaved
          Type    Type      Unit Mode           Mode             Mode
          -------------------------------------------------------------
          0      reserved      ig               ig               ig
          1-23   NAL unit     yes              yes               no
          24     STAP-A        no              yes               no
          25     STAP-B        no               no              yes
          26     MTAP16        no               no              yes
          27     MTAP24        no               no              yes
          28     FU-A          no              yes              yes
          29     FU-B          no               no              yes
          30-31  reserved      ig               ig               ig
      """
      # This was also very usefull:
      # http://stackoverflow.com/questions/7665217/how-to-process-raw-udp-packets-so-that-they-can-be-decoded-by-a-decoder-filter-i
      # A quote from that:
      """
      First byte:  [ 3 NAL UNIT BITS | 5 FRAGMENT TYPE BITS] 
      Second byte: [ START BIT | RESERVED BIT | END BIT | 5 NAL UNIT BITS] 
      Other bytes: [... VIDEO FRAGMENT DATA...]
      """
    
      fb=bt[bc] # i.e. "F"
      nri=bt[bc+1:bc+3].uint # "NRI"
      nlu0=bt[bc:bc+3] # "3 NAL UNIT BITS" (i.e. [F | NRI])
      typ=bt[bc+3:bc+8].uint # "Type"
      #print "F, NRI, Type :", fb, nri, typ
      #print "first three bits together :",bt[bc:bc+3]
    
      if (typ==7 or typ==8):
        # this means we have either an SPS or a PPS packet
        # they have the meta-info about resolution, etc.
        # more reading for example here:
        # http://www.cardinalpeak.com/blog/the-h-264-sequence-parameter-set/
        if (typ==7):
          print (">>>>> SPS packet")
        else:
          print (">>>>> PPS packet")
        return startbytes+st[lc:]
        # .. notice here that we include the NAL starting sequence "startbytes" and the "First byte"
    
      bc+=8; lc+=1; # let's go to "Second byte"
      # ********* WE ARE AT THE "Second byte" ************
      # The "Type" here is most likely 28, i.e. "FU-A"
      start=bt[bc] # start bit
      end=bt[bc+2] # end bit
      nlu1=bt[bc+3:bc+8] # 5 nal unit bits
    
      if (start): # OK, this is a first fragment in a movie frame
        #print ">>> first fragment found"
        nlu=nlu0+nlu1 # Create "[3 NAL UNIT BITS | 5 NAL UNIT BITS]"
        head=startbytes+nlu.bytes # .. add the NAL starting sequence
        lc+=1 # We skip the "Second byte"
      if (start==False and end==False): # intermediate fragment in a sequence, just dump "VIDEO FRAGMENT DATA"
        head=""
        lc+=1 # We skip the "Second byte"
      elif (end==True): # last fragment in a sequence, just dump "VIDEO FRAGMENT DATA"
        head=""
        #print "<<<< last fragment found"
        lc+=1 # We skip the "Second byte"
    
      if (typ==28): # This code only handles "Type" = 28, i.e. "FU-A"
        return head+st[lc:]
      else:
        raise(Exception,"unknown frame type for this piece of s***")
# *********** (3) THE MAIN PROGRAM STARTS HERE ****************
# Create an TCP socket for RTSP communication
# further reading: 
# https://docs.python.org/2.7/howto/sockets.html
s=socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
s.connect((ip,port)) # RTSP should peek out from port 1616
s.send(dest)
recst=s.recv(4096)
printrec(recst)
s.send(setu)
recst=s.recv(4096)
printrec(recst)
idn=sessionid(recst)
serverports=getPorts("server_port",recst)
clientports=getPorts("client_port",recst)
print ("ip,serverports",ip,serverports)
s1=socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)
s1.bind(("", clientports[0])) # we open a port that is visible to the whole internet (the empty string "" takes care of that)
s1.settimeout(5) # if the socket is dead for 5 s., its thrown into trash
# further reading:
# https://wiki.python.org/moin/UdpCommunication
# Now our port is open for receiving shitloads of videodata.  Give the camera the PLAY command..
print ("*** SENDING PLAY ***")
play=setsesid(play,idn)
s.send(play)
recst=s.recv(4096)
printrec(recst)
print ("** STRIPPING RTP INFO AND DUMPING INTO FILE **")
f=open(fname,'w')
for i in range(rn):
  recst=s1.recv(4096)
  print ("read",len(recst),"bytes")
  st=digestpacket(recst)
  print ("dumping",len(st),"bytes")
  f.write(st)
f.close()
# Before closing the sockets, we should give the "TEARDOWN" command via RTSP, but I am feeling lazy today (after googling, wireshark-analyzing, among other-things).
s.close()
s1.close()







Python-RTSP
Implementation of the RTSP protocol on top of the Twisted Python library. — Read more 
http://odie5533.com/ 
https://github.com/odie5533/Python-RTSP