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CMMB中的H264和AAC打包成ts流

 rookie 2013-05-13
參照tstools這個開源項目完成了CMMB的merge aac with 264 to TS.

在做的過程中,分成了幾個階段。先試著將H264打包成TS,這花了最大的精力和時間;接著將AAC打包成TS;最后將其合并起來。

一、處理H264
     1、H264 -> pes
     在查找了大量資料后,對H264有了初步的認(rèn)識。H264的結(jié)構(gòu)從大到小依次為視頻序列(sequence )、圖像(picture ,相當(dāng)于幀)、片組、片(slice)、宏塊(MacroBlock)、子塊(SubBlock)。
     
          
     其中,幀率是針對于圖像來說的,例如25Hz的幀率,就差不多是每個40ms顯示1個圖像。
     圖像分為 I圖像、P圖像、B圖像。
     每個圖像又由多個片組組成,片組由多個片組成。
     每個片又由多個宏塊組成。片分為I_slice、P_slice、B_slice。宏塊有I、P、B三種宏塊。
     I_slice里只有I_MB,  p_slice里可有P_MB和I_MB,  B_slice里可有B_MB和I_MB。
     通常的一個圖像里就含一種片,這次的CMMB里的H264比較簡單,是Baseline的profile,只含有I、P幀,而且每個圖像就1個slice。

     對于H264按功能層次劃分,又分為視頻編碼層VCL(video coding layer)和網(wǎng)絡(luò)抽象層 NAL(Network abstraction layer).
     每個NAL單元包含:NAl頭+負(fù)荷
                                 NAl的頭一般為00 00 01 或者00 00 00 01,然后到下一個頭之間都為這一個nalu的數(shù)據(jù)。

     所以,對于封裝成ts流,只需要去讀取H264的原始文件,然后找到這個nal頭,再將這個nalu(包含頭和負(fù)荷)當(dāng)成數(shù)據(jù)打包成pes再打成ts即可。

     在打包成pes的時候,需要注意的一個問題就是pts/dts,其單位應(yīng)該是系統(tǒng)時鐘。需要在找到每個圖像的起始slice的時候,在打包成pes的時候加上pts/dts。這次的CMMB中,其視頻幀只含I/P圖像(幀),且每個圖像只有1個片,所以就在讀取264原始數(shù)據(jù)時讀到I_slice或P_slice的時候,一并打入pts。CMMB流正好又有現(xiàn)成的pts,只需讀出來,按照CMMB中的換算方法,每22500就是1秒,就能得出pts的值,而不需要我自己手動的去計算添加。

      例如,視頻幀率為25HZ的時候,即1秒25幀,每幀的間隔40ms。按90Khz的視頻頻率來算的話,其對應(yīng)的系統(tǒng)時鐘數(shù)應(yīng)該是
      1/25*90000 = 3600 個clk。
     所以當(dāng)分析pes時,其pts字段的33個bit算出來的話,就是按這個clk為單位的。相鄰的視頻幀的pts之差值為3600.

     2、pes -> ts
     h264打包成ts的時候,還需要打入pat和pmt。pmt里指定了視頻的類型和pid。
     pes打包的時候,按ts協(xié)議格式封裝即可。
     PCR使用和視頻一樣的pid,這里把pts當(dāng)成pcr打進(jìn)ts包。

二、處理AAC
     AAC的ts封裝相對于H264來說就簡單多了。這次的CMMB采用的是aac的adts格式封裝,同h264類似,也有其自己的分界符,然后兩分界符之間就是數(shù)據(jù),分界符為1111 1111 1111,即FFF。依次讀取AAC的原始文件,遇到一個FFF時,將其后的數(shù)據(jù)連同這個FFF的頭看成整體,作為負(fù)載封入PES。同樣的,每幀都需要打入pts。CMMB流中也附有AAC的pts,讀取后計算寫入PES即可。也省了我去根據(jù)采樣率,每幀的樣本率去計算pts。

三、合并H264和AAC的ts流
     做完了上兩步工作,最后一步就更簡單了。
     先是打入PAT、PMT。PMT需要稍微修改,因為加入了音頻,所以要在其中指明音頻的類型和pid。
     接著就是視頻、音頻的ts包依次打。打的時候稍微注意要判斷下視頻和音頻的pts值,保持同步。

對于H264更底層的東西,就沒研究下去了。對于H264的SPS獲取PTS,也沒整太明白。還有PCR這方面,都還不太清楚。后面再找時間慢慢研究吧~

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