最簡單的h264/h265/svac和g711封裝成ps流, 符合gb28181中標準ps流

最近做國標級聯,鼓搗了個簡單的ps流封裝,做分享做筆記。

#include <stdint.h>
#include <string>
#include <memory.h>

#define H264_ID        0x1b
#define H265_ID        0x24
#define MPEG_ID      0x10
#define SVACV_ID    0x80

#define G711_ID        0x90
#define SVACA_ID    0x9b

const uint8_t PS_HEAD[] = {
    /*PS頭*/
    0x00, 0x00, 0x01, 0xba,
    0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,        /*時間戳*/
    0x01, 0x47, 0xb3, 
    0xf8
};

const uint8_t SYS_MAP_HEAD[] = {
    /*PS_SYS頭*/
    0x00, 0x00, 0x01, 0xbb, 
    0x00, 0x0c,                                /*sys頭長度,不含自己,6+3*流的數目*/
    0x80, 0xa3, 0xd9,                        /*速率*/
    0x04, 0xe1,                                /*音頻流數,視頻流數加3個1標識*/
    0xff,                                    /**/
    0xb9, 0xe0, 0x00, 0xb8, 0xc0, 0x40,        /*流信息,b9視頻,b8音頻*/
    /*PS_MAP頭*/
    0x00, 0x00, 0x01, 0xbc, 
    0x00, 0x12,                                /*psm長度*/
    0x04, 0xff,                                /**/
    0x00, 0x00, 0x00, 0x08,                    /*固定2路流*/
    0x1b, 0xe0, 0x00, 0x00,                    /*視頻,第一個字節(0x1b), 更具不同的視頻編碼改變即可封裝不同的流,見開頭宏定義*/
    0x90, 0xc0, 0x00, 0x00,                    /*音頻,同視頻*/
    0x00, 0x00, 0x00, 0x00                    /*4b CRC,暫時沒設置*/
};

const uint8_t PES_HEAD[] = {
    /*PS_PES頭*/
    0x00, 0x00, 0x01, 0xe0, 
    0x00, 0x00,                                /*pes長度*/
    0x80, 0xc0,                                /*附加信息*/
    0x0a,                                    /*附加信息長度*/
    0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00  /*pts和pds*/
};

void SetHeaderTimeStamp(uint8_t *dest, uint64_t pts)
{
    uint8_t *scr_buf = dest + 4;
    scr_buf[0] = 0x40 | (((uint8_t)(pts >> 30) & 0x07) << 3) | 0x04 | ((uint8_t)(pts >> 28) & 0x03);
    scr_buf[1] = (uint8_t)((pts >> 20) & 0xff);
    scr_buf[2] = (((uint8_t)(pts >> 15) & 0x1f) << 3) | 0x04 | ((uint8_t)(pts >> 13) & 0x03);
    scr_buf[3] = (uint8_t)((pts >> 5) & 0xff);
    scr_buf[4] = (((uint8_t)pts & 0x1f) << 3) | 0x04;
    scr_buf[5] = 1;
}

// 設置PES頭中的PTS和DTS字段
void SetPESTimeStamp(uint8_t *buff, uint64_t ts)
{
    buff += 9;
    // PTS
    buff[0] = (uint8_t)(((ts >> 30) & 0x07) << 1) | 0x30 | 0x01;
    buff[1] = (uint8_t)((ts >> 22) & 0xff);
    buff[2] = (uint8_t)(((ts >> 15) & 0xff) << 1) | 0x01;
    buff[3] = (uint8_t)((ts >> 7) & 0xff);
    buff[4] = (uint8_t)((ts & 0xff) << 1) | 0x01;
    // DTS
    buff[5] = (uint8_t)(((ts >> 30) & 0x07) << 1) | 0x10 | 0x01;
    buff[6] = (uint8_t)((ts >> 22) & 0xff);
    buff[7] = (uint8_t)(((ts >> 15) & 0xff) << 1) | 0x01;
    buff[8] = (uint8_t)((ts >> 7) & 0xff);
    buff[9] = (uint8_t)((ts & 0xff) << 1) | 0x01;
}

int GetSinglePESHeader(uint8_t *header, uint64_t mtime, uint16_t farmLen)
{
    farmLen += 13;
    memcpy(header, PES_HEAD, sizeof(PES_HEAD));
    *(header+4) = (uint8_t)(farmLen>>8);
    *(header+5) = (uint8_t)farmLen;

    SetPESTimeStamp(header, mtime);
    return sizeof(PES_HEAD);
}

int GetPSHeader(uint8_t *header, uint64_t mtime, uint16_t farmLen, int streamType, int farmType)
{
    if(streamType == 2)        //語音包
    {
        GetSinglePESHeader(header, mtime, farmLen);
        *(header+3) = 0xc0;
        return sizeof(PES_HEAD);
    }
    else if(farmType == 1)    //I幀
    {
        memcpy(header, PS_HEAD, sizeof(PS_HEAD));
        SetHeaderTimeStamp(header, mtime);
        header += sizeof(PS_HEAD);

        memcpy(header, SYS_MAP_HEAD, sizeof(SYS_MAP_HEAD));
        header += sizeof(SYS_MAP_HEAD);

        GetSinglePESHeader(header, mtime, farmLen);
        return sizeof(PS_HEAD) + sizeof(SYS_MAP_HEAD) + sizeof(PES_HEAD);
    }
    else
    {
        memcpy(header, PS_HEAD, sizeof(PS_HEAD));
        SetHeaderTimeStamp(header, mtime);
        header += sizeof(PS_HEAD);

        GetSinglePESHeader(header, mtime, farmLen);
        return sizeof(PS_HEAD) + sizeof(PES_HEAD);
    }
}

unsigned char PSFrameBuffer[10*1024*1024]; //轉換後的ps幀緩存區
int TransPSFrame(char *pFrame, int nFrameLength, int nIFrameFlag, int nStreamType, u_int nTimeStamp)
{
    if(!pFrame || !nFrameLength)
        return 0;

    // 每個pes最多65400數據
    int PesLenth = nFrameLength > 65400 ? 65400 : nFrameLength;    
    // 第一個pes需要有ps頭,其它不需要,音頻直接打包pes(00 00 01 c0)
    int psHeadLen = GetPSHeader(PSFrameBuffer, nTimeStamp, PesLenth, nStreamType, nIFrameFlag);
    memcpy(PSFrameBuffer + psHeadLen, pFrame, PesLenth);
    int psSize = psHeadLen + PesLenth;
    int pod = PesLenth;

    nFrameLength -= PesLenth;
    while (nFrameLength > 0)
    {
        PesLenth = nFrameLength > 65400 ? 65400 : nFrameLength;
        psHeadLen = GetSinglePESHeader(PSFrameBuffer + psSize, nTimeStamp, PesLenth);

        memcpy(PSFrameBuffer + psSize + psHeadLen, pFrame + pod, PesLenth);
        psSize += (PesLenth + psHeadLen);    
        pod += PesLenth;
        nFrameLength -= PesLenth;
    }

    //static FILE *fp = fopen("my.ps", "wb");
    //if(fp)
    //    fwrite(PSFrameBuffer, 1, psSize, fp);

    return psSize;
}

TransPSFrame函數爲測試所用,應用時宜將得到的ps頭部和幀數據直接寫到rtp包中,省去memcpy過程。

SYS_MAP_HEAD中的數據是按國標ps流標準寫死的,如果要封裝格式數據需要修改。

封裝h265和svac音頻和svac視頻時需要修改SYS_MAP_HEAD[30]和34,見註釋和本文開頭的宏定義

 

00 00 01 B9 爲ps流結束標識符

附加各種編碼對應的代碼置(SYS_MAP_HEAD[30]和[34]的值):

  1.     PSMUX_ST_RESERVED                   = 0x00,
  2.     PSMUX_ST_VIDEO_MPEG1                = 0x01,
  3.     PSMUX_ST_VIDEO_MPEG2                = 0x02,
  4.     PSMUX_ST_AUDIO_MPEG1                = 0x03,
  5.     PSMUX_ST_AUDIO_MPEG2                = 0x04,
  6.     PSMUX_ST_PRIVATE_SECTIONS           = 0x05,
  7.     PSMUX_ST_PRIVATE_DATA               = 0x06,
  8.     PSMUX_ST_MHEG                       = 0x07,
  9.     PSMUX_ST_DSMCC                      = 0x08,
  10.     PSMUX_ST_H222_1                     = 0x09,
  11.     PSMUX_ST_AUDIO_AAC                  = 0x0f,
  12.     PSMUX_ST_VIDEO_MPEG4                = 0x10,
  13.     PSMUX_ST_VIDEO_H264                 = 0x1b,
  14.     PSMUX_ST_VIDEO_H265                 = 0x24,
  15.     PSMUX_ST_PS_VIDEO_SVAC        = 0x80,
  16.     PSMUX_ST_PS_AUDIO_AC3               = 0x81,
  17.     PSMUX_ST_PS_AUDIO_DTS               = 0x8a,
  18.     PSMUX_ST_PS_AUDIO_LPCM              = 0x8b,
  19.     PSMUX_ST_PS_AUDIO_G711A             = 0x90,
  20.     PSMUX_ST_PS_AUDIO_G711U             = 0x91,
  21.     PSMUX_ST_PS_AUDIO_G722_1            = 0x92,
  22.     PSMUX_ST_PS_AUDIO_G723_1            = 0x93,
  23.     PSMUX_ST_PS_AUDIO_G729              = 0x99,
  24.     PSMUX_ST_PS_AUDIO_SVAC              = 0x9b,
  25.     PSMUX_ST_PS_DVD_SUBPICTURE          = 0xff,
  26.     //下面定義不是標準裏面定義的
  27.     PSMUX_ST_VIDEO_DIRAC                = 0xD1
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