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我的学习日记
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FU-A分包方式,以及从RTP包里面得到H.264数据和AAC数据的方法

【原创】 
RFC3984是H.264的baseline码流在RTP方式下传输的规范,这里只讨论FU-A分包方式,以及从RTP包里面得到H.264数据和AAC数据的方法。

1、单个NAL包单元

12字节的RTP头后面的就是音视频数据,比较简单。一个封装单个NAL单元包到RTP的NAL单元流的RTP序号必须符合NAL单元的解码顺序。

2、FU-A的分片格式
数据比较大的H264视频包,被RTP分片发送。12字节的RTP头后面跟随的就是FU-A分片:
FU indicator有以下格式:
      +---------------+
      |0|1|2|3|4|5|6|7|
      +-+-+-+-+-+-+-+-+
      |F|NRI|  Type   |
      +---------------+
   FU指示字节的类型域 Type=28表示FU-A。。NRI域的值必须根据分片NAL单元的NRI域的值设置。
 
   FU header的格式如下:
      +---------------+
      |0|1|2|3|4|5|6|7|
      +-+-+-+-+-+-+-+-+
      |S|E|R|  Type   |
      +---------------+
   S: 1 bit
   当设置成1,开始位指示分片NAL单元的开始。当跟随的FU荷载不是分片NAL单元荷载的开始,开始位设为0。
   E: 1 bit
   当设置成1, 结束位指示分片NAL单元的结束,即, 荷载的最后字节也是分片NAL单元的最后一个字节。当跟随的FU荷载不是分片NAL单元的最后分片,结束位设置为0。
   R: 1 bit
   保留位必须设置为0,接收者必须忽略该位。
   Type: 5 bits
   NAL单元荷载类型定义见下表


表1.  单元类型以及荷载结构总结
      Type   Packet      Type name                      
      ---------------------------------------------------------
      0      undefined                                    -
      1-23   NAL unit    Single NAL unit packet per H.264 
      24     STAP-A     Single-time aggregation packet   
      25     STAP-B     Single-time aggregation packet   
      26     MTAP16    Multi-time aggregation packet    
      27     MTAP24    Multi-time aggregation packet    
      28     FU-A      Fragmentation unit               
      29     FU-B      Fragmentation unit                
      30-31  undefined                                    -
3、拆包和解包

拆包:当编码器在编码时需要将原有一个NAL按照FU-A进行分片,原有的NAL的单元头与分片后的FU-A的单元头有如下关系:
原始的NAL头的前三位为FU indicator的前三位,原始的NAL头的后五位为FU header的后五位,FU indicator与FU header的剩余位数根据实际情况决定。
 
解包:当接收端收到FU-A的分片数据,需要将所有的分片包组合还原成原始的NAl包时,FU-A的单元头与还原后的NAL的关系如下:
还原后的NAL头的八位是由FU indicator的前三位加FU header的后五位组成,即:
nal_unit_type = (fu_indicator & 0xe0) | (fu_header & 0x1f)

4、代码实现

从RTP包里面得到H264视频数据的方法:


// 功能:解码RTP H.264视频
// 参数:1.RTP包缓冲地址 2.RTP包数据大小 3.H264输出地址 4.输出数据大小
// 返回:true:表示一帧结束  false:FU-A分片未结束或帧未结束
#define  RTP_HEADLEN 12
bool  UnpackRTPH264( void   *  bufIn,  int  len,   void **  pBufOut,   int   *  pOutLen)
{
    
* pOutLen  =   0 ;
    
if  (len  <  RTP_HEADLEN)
    
{
        
return   false ;
    }


    unsigned 
char *  src  =  (unsigned  char * )bufIn  +  RTP_HEADLEN;
    unsigned 
char  head1  =   * src; // 获取第一个字节
    unsigned  char  head2  =   * (src + 1 ); // 获取第二个字节
    unsigned  char  nal  =  head1  &   0x1f ; // 获取FU indicator的类型域,
    unsigned  char  flag  =  head2  &   0xe0 ; // 获取FU header的前三位,判断当前是分包的开始、中间或结束
    unsigned  char  nal_fua  =  (head1  &   0xe0 |  (head2  &   0x1f ); // FU_A nal
     bool  bFinishFrame  =   false ;
    
if  (nal == 0x1c ) // 判断NAL的类型为0x1c=28,说明是FU-A分片
     { // fu-a
         if  (flag == 0x80 ) // 开始
         {
            
* pBufOut  =  src - 3 ;
            
* (( int * )( * pBufOut))  =   0x01000000  ; // zyf:大模式会有问题
             * (( char * )( * pBufOut) + 4 =  nal_fua;
            
*  pOutLen  =  len  -  RTP_HEADLEN  +   3 ;
        }

        
else   if (flag == 0x40 ) // 结束
         {
            
* pBufOut  =  src + 2 ;
            
*  pOutLen  =  len  -  RTP_HEADLEN  -   2 ;
        }

        
else // 中间
         {
            
* pBufOut  =  src + 2 ;
            
*  pOutLen  =  len  -  RTP_HEADLEN  -   2 ;
        }

    }

    
else // 单包数据
     {
        
* pBufOut  =  src - 4 ;
        
* (( int * )( * pBufOut))  =   0x01000000 ; // zyf:大模式会有问题
         *  pOutLen  =  len  -  RTP_HEADLEN  +   4 ;
    }


    unsigned 
char *  bufTmp  =  (unsigned  char * )bufIn;
    
if  (bufTmp[ 1 &   0x80 )
    
{
        bFinishFrame 
=   true ; // rtp mark
    }

    
else
    
{
        bFinishFrame 
=   false ;
    }

    
return  bFinishFrame;
}
  


从RTP包里面得到AAC音频数据的方法:

//功能:解RTP AAC音频包,声道和采样频率必须知道。
//参数:1.RTP包缓冲地址 2.RTP包数据大小 3.H264输出地址 4.输出数据大小
//返回:true:表示一帧结束  false:帧未结束 一般AAC音频包比较小,没有分片。
bool UnpackRTPAAC(void * bufIn, int recvLen, void** pBufOut,  int* pOutLen)
{
    unsigned 
char*  bufRecv = (unsigned char*)bufIn;
    
//char strFileName[20];
    
    unsigned 
char ADTS[] = {0xFF0xF10x000x000x000x000xFC}
    
int audioSamprate = 32000;//音频采样率
    int audioChannel = 2;//音频声道 1或2
    int audioBit = 16;//16位 固定
    switch(audioSamprate)
    
{
    
case  16000:
        ADTS[
2= 0x60;
        
break;
    
case  32000:
        ADTS[
2= 0x54;
        
break;
    
case  44100:
        ADTS[
2= 0x50;
        
break;
    
case  48000:
        ADTS[
2= 0x4C;
        
break;
    
case  96000:
        ADTS[
2= 0x40;
        
break;
    
default:
        
break;
    }

    ADTS[
3= (audioChannel==2)?0x80:0x40;

    
int len = recvLen - 16 + 7;
    len 
<<= 5;//8bit * 2 - 11 = 5(headerSize 11bit)
    len |= 0x1F;//5 bit    1            
    ADTS[4= len>>8;
    ADTS[
5= len & 0xFF;
    
*pBufOut = (char*)bufIn+16-7;
    memcpy(
*pBufOut, ADTS, sizeof(ADTS));
    
*pOutLen = recvLen - 16 + 7;

    unsigned 
char* bufTmp = (unsigned char*)bufIn;
    
bool bFinishFrame = false;
    
if (bufTmp[1& 0x80)
    
{
        
//DebugTrace::D("Marker");
        bFinishFrame = true;
    }

    
else
    
{
        bFinishFrame 
= false;
    }

    
return true;
}



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posted on 2012-02-23 15:49 ZhangEF 阅读(10508) 评论(4)  编辑  收藏 所属分类: CodeSocket

评论

# re: FU-A分包方式,以及从RTP包里面得到H.264数据和AAC数据的方法[未登录]  回复  更多评论   

感谢楼主的分享,我用上面的代码获取的H264数据播放不出来(用VLC和迅雷看看都不行),整个画面都是绿色的,sps和PPS应该没有错,从SDP的sprop-parameter-sets=里面获取到的,然后用base64解码,分别是0x67和0x68开头。

请问楼主遇到过这样的问题吗?
2014-01-02 17:00 | test

# re: FU-A分包方式,以及从RTP包里面得到H.264数据和AAC数据的方法[未登录]  回复  更多评论   

没遇到这样的问题,我用这段代码解出来的H264和AAC都可以直接用VLC播放。
2014-03-11 16:37 | ZhangEF

# re: FU-A分包方式,以及从RTP包里面得到H.264数据和AAC数据的方法  回复  更多评论   

楼主我想请问一下怎么将收到的h264流保存为.264文件,我将收到的h264流保存为文件后用vlc播放,画面花屏,然后我从已有的.264文件中读取,在写到另一个.264文件中,用vlc播放也是花屏,能帮助一下吗
2014-04-18 13:18 | tripp

# re: FU-A分包方式,以及从RTP包里面得到H.264数据和AAC数据的方法[未登录]  回复  更多评论   

有packRTPAAC吗?
2016-03-24 10:26 | wang