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用執行個體分析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别。

在SDP中也說明了本次會話的屬性

SDP 參數 

下面描述了如何在 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.

. 其他參數都包括在 "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參數.

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單元類型總結(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

這個參數不可以取其他的值.

3.2 sprop-parameter-sets: SPS,PPS

這個參數可以用于傳輸 H.264 的序列參數集和圖像參數 NAL 單元. 這個參數的值采用 Base64 進行編碼. 不同的參數集間用","号隔開.

3.3 profile-level-id:

這個參數用于訓示 H.264 流的 profile 類型和級别. 由 Base16(十六進制) 表示的 3 個位元組. 第一個位元組表示 H.264 的 Profile 類型, 第三個位元組表示 H.264 的 Profile 級别:

3.4 max-mbps: 

這個參數的值是一個整型, 指出了每一秒最大的宏塊處理速度.

用執行個體分析H264 RTP payload
用執行個體分析H264 RTP payload

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 個比特.

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

NRI: 2 個比特.

nal_ref_idc. 取 00 ~ 11, 似乎訓示這個 NALU 的重要性, 如 00 的 NALU 解碼器可以丢棄它而不影響圖像的回放. 不過一般情況下不太關心這個屬性.

Type: 5 個比特.

nal_unit_type. 這個 NALU 單元的類型. 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

對于 NALU 的長度小于 MTU 大小的包, 一般采用單一 NAL 單元模式.

對于一個原始的 H.264 NALU 單元常由 [Start Code] [NALU Header] [NALU Payload] 三部分組成, 其中 Start Code 用于标示這是一個 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 單元内容.

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:開始标志

E:結束标志 (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        |

class H264NALUParser    

{  

public:  

    H264NALUParser(int width , int height);  

    H264NALUParser();  

    virtual ~H264NALUParser();  

    void SetBuffer(unsigned char * buffer,int len,int f,int nri,int type);  

    BOOL readOnePacket(unsigned char * buffer,int &len);  

    BOOL isPacketOutstanding();  

private:  

    unsigned char * m_pNaluBuffer;  // NALU資料指向的緩沖區的指針  

    unsigned int m_nNaluSize;       // NALU資料緩沖區的大小  

    unsigned char * m_pCurNaluPos;  //指向下一個資料包要讀取的緩沖區指針  

    int m_nFrameWidth;  

    int m_nFrameHeight;  

    int m_nPacketCounts;  

    int m_nPacketSeqNum;  

    int m_nF;  

    int m_nNRI;  

    int m_nType;  

    enum {  

        STAP_A = 24,  

        STAP_B = 25,  

        MTAP16 = 26,  

        MTAP24 = 27,  

        FU_A   = 28,  

        FU_B   = 29  

    };  

};    

////////////////// class H264NALUParser /////////////////////////////  

H264NALUParser::H264NALUParser(int width , int height)  

    m_nFrameWidth   = width;  

    m_nFrameHeight  = height;  

    m_pNaluBuffer   = NULL;  

    m_nNaluSize     = 0;  

    m_nPacketCounts = 0;  

    m_nPacketSeqNum = 0;  

    m_nF            = 0;  

    m_nNRI          = 0;  

    m_nType         = 0;  

}  

H264NALUParser::H264NALUParser()  

H264NALUParser::~H264NALUParser()  

void H264NALUParser::SetBuffer(unsigned char * buffer,int len,int f,int nri,int type)  

    m_pNaluBuffer   = buffer;  

    m_nNaluSize     = len;  

    m_nF            = f;  

    m_nNRI          = nri;  

    m_nType         = type;  

    m_pCurNaluPos   = m_pNaluBuffer;  

    m_nPacketCounts = (m_nNaluSize + H264_MTU - 1) / H264_MTU;  

BOOL H264NALUParser::readOnePacket(unsigned char * buffer,int &len)  

    if(m_pCurNaluPos >= m_pNaluBuffer + m_nNaluSize)  

    {  

        return FALSE;  

    }  

    struct h264_rtp_hdr header;  

    int headersize;  

    unsigned char * pCurBuf = buffer;  

    if(m_nNaluSize <= H264_MTU)// Single NALU  

        header.SingleNALU.f     = m_nF;  

        header.SingleNALU.nri   = m_nNRI;  

        header.SingleNALU.type  = m_nType;  

        headersize = sizeof(header.SingleNALU);  

        memcpy(pCurBuf,&(header.SingleNALU),headersize);  

        pCurBuf += headersize;  

    else// FU-A  

        header.FU_A.f           = m_nF;  

        header.FU_A.nri         = m_nNRI;  

        header.FU_A.type_indicator  = FU_A;  

        if(0 == m_nPacketSeqNum)  

        {  

            header.FU_A.s       = 1;  

        }  

        else  

            header.FU_A.s       = 0;  

        if(m_nPacketSeqNum == m_nPacketCounts - 1)  

            header.FU_A.e       = 1;  

            header.FU_A.e       = 0;  

        header.FU_A.r           = 0;  

        header.FU_A.type_header = m_nType;  

        //  

        headersize = sizeof(header.FU_A);  

        memcpy(pCurBuf,&(header.FU_A),headersize);  

    if(m_nPacketSeqNum < m_nPacketCounts - 1)  

        memcpy(pCurBuf,m_pCurNaluPos,H264_MTU);  

        m_pCurNaluPos += H264_MTU;  

        len = headersize + H264_MTU;  

    else  

        int remainLen = m_nNaluSize % H264_MTU;  

        if(0 == remainLen)  

            remainLen = H264_MTU;  

        memcpy(pCurBuf,m_pCurNaluPos,remainLen);  

        m_pCurNaluPos += remainLen;  

        len = headersize + remainLen;  

    m_nPacketSeqNum ++;  

    return TRUE;  

BOOL H264NALUParser::isPacketOutstanding()  

    return (m_nPacketSeqNum < m_nPacketCounts);  

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

待續

STAP-B

MTAP16

MTAP24

FU-B

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