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用例項分析H264 RTP payload

H264的RTP中有三種不同的基本負載(Single NAL,Non-interleaved,Interleaved)

應用程式可以使用第一個位元組來識別。

在SDP中也說明了本次會話的屬性

SDP 引數
下面描述瞭如何在 SDP 中表示一個 H.264 流:
. "m=" 行中的媒體名必須是 "video"
. "a=rtpmap" 行中的編碼名稱必須是 "H264".
. "a=rtpmap" 行中的時鐘頻率必須是 90000.
. 其他引數都包括在 "a=fmtp" 行中.
如:
m=video 49170 RTP/AVP 98
a=rtpmap:98 H264/90000
a=fmtp:98 profile-level-id=42A01E; packetization-mode=1; sprop-parameter-sets=Z0IACpZTBYmI,aMljiA==

下面介紹一些常用的引數.
3.1 packetization-mode:
表示支援的封包模式.
當 packetization-mode 的值為 0 時或不存在時, 必須使用單一 NALU 單元模式.
當 packetization-mode 的值為 1 時必須使用非交錯(non-interleaved)封包模式.

當 packetization-mode 的值為 2 時必須使用交錯(interleaved)封包模式.

每個打包方式允許的NAL單元型別總結(yes = 允許, no = 不允許, ig = 忽略)
      Type   Packet    Single NAL    Non-Interleaved    Interleaved
                       Unit Mode           Mode             Mode
      -------------------------------------------------------------

      0      undefined     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  undefined     ig               ig               ig

這個引數不可以取其他的值.

3.2 sprop-parameter-sets: SPS,PPS
這個引數可以用於傳輸 H.264 的序列引數集和影象引數 NAL 單元. 這個引數的值採用 Base64 進行編碼. 不同的引數集間用","號隔開.


3.3 profile-level-id:
這個引數用於指示 H.264 流的 profile 型別和級別. 由 Base16(十六進位制) 表示的 3 個位元組. 第一個位元組表示 H.264 的 Profile 型別, 第三個位元組表示 H.264 的 Profile 級別:

3.4 max-mbps:
這個引數的值是一個整型, 指出了每一秒最大的巨集塊處理速度.

Rtp payload的第一個位元組和264的NALU類似

+---------------+
|0|1|2|3|4|5|6|7|
+-+-+-+-+-+-+-+-+
|F|NRI| Type    |
+---------------+

F: 1 個位元.

forbidden_zero_bit. 在 H.264 規範中規定了這一位必須為 0.

NRI: 2 個位元.

nal_ref_idc. 取 00 ~ 11, 似乎指示這個 NALU 的重要性, 如 00 的 NALU 解碼器可以丟棄它而不影響影象的回放. 不過一般情況下不太關心這個屬性.

Type: 5 個位元.

nal_unit_type. 這個 NALU 單元的型別. 簡述如下:
0     沒有定義
1-23 NAL單元 單個 NAL 單元包.
24    STAP-A   單一時間的組合包
24    STAP-B   單一時間的組合包
26    MTAP16   多個時間的組合包
27    MTAP24   多個時間的組合包
28    FU-A     分片的單元
29    FU-B     分片的單元
30-31 沒有定義

例子:

0x5C=01011100 (F:0  NRI:10  Type:28) FU-A

0x41=01000001 (F:0  NRI:10  Type:01)Single NAL

0x68=01000100 (F:0  NRI:10  Type:08)Single NAL

Single NAL Unit Mode :Type[1-23] packetization-mode=0

對於 NALU 的長度小於 MTU 大小的包, 一般採用單一 NAL 單元模式.
對於一個原始的 H.264 NALU 單元常由 [Start Code] [NALU Header] [NALU Payload] 三部分組成, 其中 Start Code 用於標示這是一個 NALU 單元的開始, 必須是 "00 00 00 01" 或 "00 00 01", NALU 頭僅一個位元組, 其後都是 NALU 單元內容.
打包時去除 "00 00 01" 或 "00 00 00 01" 的開始碼, 把其他資料封包的 RTP 包即可.

Non-interleaved Mode:Type[1-23,24,28] packetization-mode=1

       Type=[1-23]的情況 參照 packetization-mode=0

Type=28 FU-A

+---------------+---------------+
|0|1|2|3|4|5|6|7|0|1|2|3|4|5|6|7|
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
|F|NRI| Type:28 |S|E|R| Type    |
+---------------+---------------+

S:開始標誌

E:結束標誌 (與 Mark相同)

R:必須為0

Type:h264的NALU Type

例:

0x7C85=01111100 10000101 (開始包)

0x7C05=01111100 00000101 (中間包)

0x7C45=01111100 01000101 (結束包)

Type=23  STAP-A

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
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
|                          RTP Header                           |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
|STAP-A NAL HDR |         NALU 1 Size           | NALU 1 HDR    |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
|                         NALU 1 Data                           |
:                                                               :
+               +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+

|               | NALU 2 Size                   | NALU 2 HDR    |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
|                         NALU 2 Data                           |
:                                                               :
|                               +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
|                               :...OPTIONAL RTP padding        |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+

Interleaved Mode:Type[26-29] packetization-mode=2

待續

STAP-B

MTAP16

MTAP24

FU-B