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關於對H264碼流的PS的封裝的相關程式碼實現

阿新 • • 發佈：2019-01-31

1、寫在開始之前： 

          最近因為新工作要維護別人留下的GB模組程式碼，先熟悉了流程，然後也試著封裝了下ps流，結果也能通過測試正常預覽了，當然，其中開發讀文件的頭疼，預覽花屏，卡幀的事情都有遇到，當時慢慢的看文件，整理邏輯，也就都順利解決了，下面把大致的一些流程程式碼貼出來分享下。既然是對接國標，自然少不了通讀它的標準文件和相關的RFC文件了！具體的我就不說了，可以用百度google下的。

注意：因為是GB要求ps封裝後再加上rtp頭的格式來的， 所以下面程式碼中我也加上了rtp頭，如果不需要的話，直接遮蔽程式碼中的rtp即可。

2、封裝的重點

當我們從讀緩衝區中取得一幀音視訊資料的時候，封裝時其實每一幀資料有且只有一個ps頭和psm頭，如果是I幀的話，就還多一個system頭，一個或者多個pes頭和rtp頭，

像如果幀資料過長的話，就得進行分片，每片都會包含一個pes頭，rtp負載最好長度1460，所以會進行再分包操作！所以每一個包資料至少一個rtp+databuf，每一片資料，至少有個rtp+pes+databuf，每一幀資料至少有rtp+ps+psm+pes+databuf(關鍵幀的話：多一個system頭)

3、具體的各個封裝的程式碼實現

首先給去一個整體的封裝rtp->ps->sys->psm->pes(如果只要ps的話，則為ps->sys->psm->pes)的大致流程，

然後再一一羅列出各個部件的封裝介面

  1. /***
     
  2.  *@remark:  音視訊資料的打包成ps流，並封裝成rtp 
  3.  *@param :  pData      [in] 需要傳送的音視訊資料 
  4.  *          nFrameLen  [in] 傳送資料的長度 
  5.  *          pPacker    [in] 資料包的一些資訊，包括時間戳，rtp資料buff，傳送的socket相關資訊 
  6.  *          stream_type[in] 資料型別 0 視訊 1 音訊 
  7.  *@return:  0 success others failed 
  8. */
  9. int gb28181_streampackageForH264(
    char *pData, int nFrameLen, Data_Info_s* pPacker, int stream_type)  
  10. {  
  11.     char szTempPacketHead[256];  
  12.     int  nSizePos = 0;  
  13.     int  nSize = 0;       
  14.     char *pBuff = NULL;  
  15.     memset(szTempPacketHead, 0, 256);  
  16.     // 1 package for ps header 
  17.     gb28181_make_ps_header(szTempPacketHead + nSizePos, pPacker->s64CurPts);  
  18.     nSizePos += PS_HDR_LEN;   
  19.     //2 system header 
  20.     if( pPacker->IFrame == 1 )  
  21.     {  
  22.         // 如果是I幀的話，則新增系統頭
  23.         gb28181_make_sys_header(szTempPacketHead + nSizePos);  
  24.         nSizePos += SYS_HDR_LEN;  
  25.         //這個地方我是不管是I幀還是p幀都加上了map的，貌似只是I幀加也沒有問題
  26. //      gb28181_make_psm_header(szTempPacketHead + nSizePos);
  27. //      nSizePos += PSM_HDR_LEN;
  28.     }  
  29.     // psm頭 (也是map)
  30.     gb28181_make_psm_header(szTempPacketHead + nSizePos);  
  31.     nSizePos += PSM_HDR_LEN;  
  32.     //加上rtp傳送出去，這樣的話，後面的資料就只要分片分包就只有加上pes頭和rtp頭了
  33.     if(gb28181_send_rtp_pack(szTempPacketHead, nSizePos, 0, pPacker) != 0 )  
  34.         return -1;    
  35.     // 這裡向後移動是為了方便拷貝pes頭
  36.     //這裡是為了減少後面音視訊裸資料的大量拷貝浪費空間，所以這裡就向後移動，在實際處理的時候，要注意地址是否越界以及覆蓋等問題
  37.     pBuff = pData - PES_HDR_LEN;  
  38.     while(nFrameLen > 0)  
  39.     {  
  40.         //每次幀的長度不要超過short型別，過了就得分片進迴圈行傳送
  41.         nSize = (nFrameLen > PS_PES_PAYLOAD_SIZE) ? PS_PES_PAYLOAD_SIZE : nFrameLen;  
  42.         // 新增pes頭
  43.         gb28181_make_pes_header(pBuff, stream_type ? 0xC0:0xE0, nSize, (pPacker->s64CurPts / 100), (pPacker->s64CurPts/300));  
  44.         //最後在新增rtp頭併發送資料
  45.         if( gb28181_send_rtp_pack(pBuff, nSize + PES_HDR_LEN, ((nSize == nFrameLen)?1:0), pPacker) != 0 )  
  46.         {  
  47.             printf("gb28181_send_pack failed!\n");  
  48.             return -1;  
  49.         }  
  50.         //分片後每次傳送的資料移動指標操作
  51.         nFrameLen -= nSize;  
  52.         //這裡也只移動nSize,因為在while向後移動的pes頭長度，正好重新填充pes頭資料
  53.         pBuff     += nSize;  
  54.     }  
  55.     return 0;  
  56. }  

上面列出來了整個打包發包的過程，接下來一個一個介面的看

  1. /*** 
  2.  *@remark:   ps頭的封裝,裡面的具體資料的填寫已經佔位，可以參考標準 
  3.  *@param :   pData  [in] 填充ps頭資料的地址 
  4.  *           s64Src [in] 時間戳 
  5.  *@return:   0 success, others failed 
  6. */
  7. int gb28181_make_ps_header(char *pData, unsigned longlong s64Scr)  
  8. {  
  9.     unsigned longlong lScrExt = (s64Scr) % 100;      
  10.     s64Scr = s64Scr / 100;  
  11.     // 這裡除以100是由於sdp協議返回的video的頻率是90000，幀率是25幀/s，所以每次遞增的量是3600,
  12.     // 所以實際你應該根據你自己編碼裡的時間戳來處理以保證時間戳的增量為3600即可，
  13.     //如果這裡不對的話，就可能導致卡頓現象了
  14.     bits_buffer_s   bitsBuffer;  
  15.     bitsBuffer.i_size = PS_HDR_LEN;   
  16.     bitsBuffer.i_data = 0;  
  17.     bitsBuffer.i_mask = 0x80; // 二進位制：10000000 這裡是為了後面對一個位元組的每一位進行操作，避免大小端誇位元組字序錯亂
  18.     bitsBuffer.p_data = (unsigned char *)(pData);  
  19.     memset(bitsBuffer.p_data, 0, PS_HDR_LEN);  
  20.     bits_write(&bitsBuffer, 32, 0x000001BA);            /*start codes*/
  21.     bits_write(&bitsBuffer, 2,  1);                     /*marker bits '01b'*/
  22.     bits_write(&bitsBuffer, 3,  (s64Scr>>30)&0x07);     /*System clock [32..30]*/
  23.     bits_write(&bitsBuffer, 1,  1);                     /*marker bit*/
  24.     bits_write(&bitsBuffer, 15, (s64Scr>>15)&0x7FFF);   /*System clock [29..15]*/
  25.     bits_write(&bitsBuffer, 1,  1);                     /*marker bit*/
  26.     bits_write(&bitsBuffer, 15, s64Scr&0x7fff);         /*System clock [29..15]*/
  27.     bits_write(&bitsBuffer, 1,  1);                     /*marker bit*/
  28.     bits_write(&bitsBuffer, 9,  lScrExt&0x01ff);        /*System clock [14..0]*/
  29.     bits_write(&bitsBuffer, 1,  1);                     /*marker bit*/
  30.     bits_write(&bitsBuffer, 22, (255)&0x3fffff);        /*bit rate(n units of 50 bytes per second.)*/
  31.     bits_write(&bitsBuffer, 2,  3);                     /*marker bits '11'*/
  32.     bits_write(&bitsBuffer, 5,  0x1f);                  /*reserved(reserved for future use)*/
  33.     bits_write(&bitsBuffer, 3,  0);                     /*stuffing length*/
  34.     return 0;  
  35. }  
  1. /*** 
  2.  *@remark:   sys頭的封裝,裡面的具體資料的填寫已經佔位，可以參考標準 
  3.  *@param :   pData  [in] 填充ps頭資料的地址 
  4.  *@return:   0 success, others failed 
  5. */
  6. int gb28181_make_sys_header(char *pData)  
  7. {  
  8.     bits_buffer_s   bitsBuffer;  
  9.     bitsBuffer.i_size = SYS_HDR_LEN;  
  10.     bitsBuffer.i_data = 0;  
  11.     bitsBuffer.i_mask = 0x80;  
  12.     bitsBuffer.p_data = (unsigned char *)(pData);  
  13.     memset(bitsBuffer.p_data, 0, SYS_HDR_LEN);  
  14.     /*system header*/
  15.     bits_write( &bitsBuffer, 32, 0x000001BB);   /*start code*/
  16.     bits_write( &bitsBuffer, 16, SYS_HDR_LEN-6);/*header_length 表示次位元組後面的長度，後面的相關頭也是次意思*/
  17.     bits_write( &bitsBuffer, 1,  1);            /*marker_bit*/
  18.     bits_write( &bitsBuffer, 22, 50000);        /*rate_bound*/
  19.     bits_write( &bitsBuffer, 1,  1);            /*marker_bit*/
  20.     bits_write( &bitsBuffer, 6,  1);            /*audio_bound*/
  21.     bits_write( &bitsBuffer, 1,  0);            /*fixed_flag */
  22.     bits_write( &bitsBuffer, 1,  1);            /*CSPS_flag */

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