RTP 打包H.264

来源:互联网 发布:ei数据库高级检索 编辑:程序博客网 时间:2024/05/16 07:09
  1. #include <stdio.h>  
  2. #include <stdlib.h>  
  3. #include <conio.h>  
  4. #include <string.h>  
  5. #include <winsock2.h>  
  6. #pragma comment( lib, "ws2_32.lib" )    
  7.   
  8. #define PACKET_BUFFER_END      (unsigned int)0x00000000  
  9.   
  10. #define MAX_RTP_PKT_LENGTH     1400  
  11.   
  12. #define DEST_IP                "192.168.0.25"  
  13. #define DEST_PORT               1234  
  14.   
  15. #define H264                    96  
  16.   
  17. /****************************************************************** 
  18. RTP_FIXED_HEADER 
  19. 0                   1                   2                   3 
  20. 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 
  21. +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ 
  22. |V=2|P|X|  CC   |M|     PT      |       sequence number         | 
  23. +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ 
  24. |                           timestamp                           | 
  25. +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ 
  26. |           synchronization source (SSRC) identifier            | 
  27. +=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+ 
  28. |            contributing source (CSRC) identifiers             | 
  29. |                             ....                              | 
  30. +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ 
  31.  
  32. ******************************************************************/  
  33. typedef struct   
  34. {  
  35.     /* byte 0 */  
  36.     unsigned char csrc_len:4; /* CC expect 0 */  
  37.     unsigned char extension:1;/* X  expect 1, see RTP_OP below */  
  38.     unsigned char padding:1;  /* P  expect 0 */  
  39.     unsigned char version:2;  /* V  expect 2 */  
  40.     /* byte 1 */  
  41.     unsigned char payload:7; /* PT  RTP_PAYLOAD_RTSP */  
  42.     unsigned char marker:1;  /* M   expect 1 */  
  43.     /* byte 2,3 */  
  44.     unsigned short seq_no;   /*sequence number*/  
  45.     /* byte 4-7 */  
  46.     unsigned  long timestamp;  
  47.     /* byte 8-11 */  
  48.     unsigned long ssrc; /* stream number is used here. */  
  49. } RTP_FIXED_HEADER;/*12 bytes*/  
  50.   
  51. /****************************************************************** 
  52. NALU_HEADER 
  53. +---------------+ 
  54. |0|1|2|3|4|5|6|7| 
  55. +-+-+-+-+-+-+-+-+ 
  56. |F|NRI|  Type   | 
  57. +---------------+ 
  58. ******************************************************************/  
  59. typedef struct {  
  60.     //byte 0  
  61.     unsigned char TYPE:5;  
  62.     unsigned char NRI:2;  
  63.     unsigned char F:1;  
  64. } NALU_HEADER; /* 1 byte */  
  65.   
  66.   
  67. /****************************************************************** 
  68. FU_INDICATOR 
  69. +---------------+ 
  70. |0|1|2|3|4|5|6|7| 
  71. +-+-+-+-+-+-+-+-+ 
  72. |F|NRI|  Type   | 
  73. +---------------+ 
  74. ******************************************************************/  
  75. typedef struct {  
  76.     //byte 0  
  77.     unsigned char TYPE:5;  
  78.     unsigned char NRI:2;   
  79.     unsigned char F:1;           
  80. } FU_INDICATOR; /*1 byte */  
  81.   
  82.   
  83. /****************************************************************** 
  84. FU_HEADER 
  85. +---------------+ 
  86. |0|1|2|3|4|5|6|7| 
  87. +-+-+-+-+-+-+-+-+ 
  88. |S|E|R|  Type   | 
  89. +---------------+ 
  90. ******************************************************************/  
  91. typedef struct {  
  92.     //byte 0  
  93.     unsigned char TYPE:5;  
  94.     unsigned char R:1;  
  95.     unsigned char E:1;  
  96.     unsigned char S:1;      
  97. } FU_HEADER; /* 1 byte */  

H264.h头文件内容:



RTPSend.cpp文件内容:

[cpp] view plaincopyprint?
  1. #include <stdio.h>  
  2. #include <stdlib.h>  
  3. #include <string.h>  
  4. #include <memory.h>  
  5. #include "h264.h"  
  6.   
  7. #define  UDP_MAX_SIZE 1400  
  8.   
  9. typedef struct  
  10. {  
  11.     int startcodeprefix_len;      //! 4 for parameter sets and first slice in picture, 3 for everything else (suggested)  
  12.     unsigned len;                 //! Length of the NAL unit (Excluding the start code, which does not belong to the NALU)  
  13.     unsigned max_size;            //! Nal Unit Buffer size  
  14.     int forbidden_bit;            //! should be always FALSE  
  15.     int nal_reference_idc;        //! NALU_PRIORITY_xxxx  
  16.     int nal_unit_type;            //! NALU_TYPE_xxxx      
  17.     char *buf;                    //! contains the first byte followed by the EBSP  
  18.     unsigned short lost_packets;  //! true, if packet loss is detected  
  19. } NALU_t;  
  20.   
  21. FILE *bits = NULL;                //!< the bit stream file  
  22. static int FindStartCode2(unsigned char *Buf);//查找开始字符0x000001  
  23. static int FindStartCode3(unsigned char *Buf);//查找开始字符0x00000001  
  24.   
  25.   
  26. static int info2=0, info3=0;  
  27. RTP_FIXED_HEADER *rtp_hdr;  
  28.   
  29. NALU_HEADER     *nalu_hdr;  
  30. FU_INDICATOR    *fu_ind;  
  31. FU_HEADER       *fu_hdr;  
  32.   
  33. BOOL InitWinsock()  
  34. {  
  35.     int Error;  
  36.     WORD VersionRequested;  
  37.     WSADATA WsaData;  
  38.     VersionRequested=MAKEWORD(2,2);  
  39.     Error=WSAStartup(VersionRequested,&WsaData); //启动WinSock2  
  40.     if(Error!=0)  
  41.     {  
  42.         return FALSE;  
  43.     }  
  44.     else  
  45.     {  
  46.         if(LOBYTE(WsaData.wVersion)!=2||HIBYTE(WsaData.wHighVersion)!=2)  
  47.         {  
  48.             WSACleanup();  
  49.             return FALSE;  
  50.         }  
  51.   
  52.     }  
  53.     return TRUE;  
  54. }  
  55.   
  56. //为NALU_t结构体分配内存空间  
  57. NALU_t *AllocNALU(int buffersize)  
  58. {  
  59.     NALU_t *n;  
  60.   
  61.     if ((n = (NALU_t*)calloc (1, sizeof (NALU_t))) == NULL)  
  62.     {  
  63.         printf("AllocNALU: n");  
  64.         exit(0);  
  65.     }  
  66.   
  67.     n->max_size=buffersize;  
  68.   
  69.     if ((n->buf = (char*)calloc (buffersize, sizeof (char))) == NULL)  
  70.     {  
  71.         free (n);  
  72.         printf ("AllocNALU: n->buf");  
  73.         exit(0);  
  74.     }  
  75.   
  76.     return n;  
  77. }  
  78.   
  79. //释放  
  80. void FreeNALU(NALU_t *n)  
  81. {  
  82.     if (n)  
  83.     {  
  84.         if (n->buf)  
  85.         {  
  86.             free(n->buf);  
  87.             n->buf=NULL;  
  88.         }  
  89.         free (n);  
  90.     }  
  91. }  
  92.   
  93. void OpenBitstreamFile (char *fn)  
  94. {  
  95.     if (NULL == (bits=fopen(fn, "rb")))  
  96.     {  
  97.         printf("open file error\n");  
  98.         exit(0);  
  99.     }  
  100. }  
  101.   
  102. //这个函数输入为一个NAL结构体,主要功能为得到一个完整的NALU并保存在NALU_t的buf中,  
  103. //获取他的长度,填充F,IDC,TYPE位。  
  104. //并且返回两个开始字符之间间隔的字节数,即包含有前缀的NALU的长度  
  105. int GetAnnexbNALU (NALU_t *nalu)  
  106. {  
  107.     int pos = 0;  
  108.     int StartCodeFound, rewind;  
  109.     unsigned char *Buf;  
  110.   
  111.     if ((Buf = (unsigned char*)calloc (nalu->max_size , sizeof(char))) == NULL)   
  112.         printf ("GetAnnexbNALU: Could not allocate Buf memory\n");  
  113.   
  114.     nalu->startcodeprefix_len=3;//初始化码流序列的开始字符为3个字节  
  115.   
  116.     if (3 != fread (Buf, 1, 3, bits))//从码流中读3个字节  
  117.     {  
  118.         free(Buf);  
  119.         return 0;  
  120.     }  
  121.     info2 = FindStartCode2 (Buf);//判断是否为0x000001   
  122.     if(info2 != 1)   
  123.     {  
  124.         //如果不是,再读一个字节  
  125.         if(1 != fread(Buf+3, 1, 1, bits))//读一个字节  
  126.         {  
  127.             free(Buf);  
  128.             return 0;  
  129.         }  
  130.         info3 = FindStartCode3 (Buf);//判断是否为0x00000001  
  131.         if (info3 != 1)//如果不是,返回-1  
  132.         {   
  133.             free(Buf);  
  134.             return -1;  
  135.         }  
  136.         else   
  137.         {  
  138.             //如果是0x00000001,得到开始前缀为4个字节  
  139.             pos = 4;  
  140.             nalu->startcodeprefix_len = 4;  
  141.         }  
  142.     }  
  143.     else  
  144.     {  
  145.         //如果是0x000001,得到开始前缀为3个字节  
  146.         nalu->startcodeprefix_len = 3;  
  147.         pos = 3;  
  148.     }  
  149.     //查找下一个开始字符的标志位  
  150.     StartCodeFound = 0;  
  151.     info2 = 0;  
  152.     info3 = 0;  
  153.   
  154.     while (!StartCodeFound)  
  155.     {  
  156.         if (feof (bits))//判断是否到了文件尾  
  157.         {  
  158.             nalu->len = (pos-1)-nalu->startcodeprefix_len;  
  159.             memcpy (nalu->buf, &Buf[nalu->startcodeprefix_len], nalu->len);       
  160.             nalu->forbidden_bit = nalu->buf[0] & 0x80; //1 bit  
  161.             nalu->nal_reference_idc = nalu->buf[0] & 0x60; // 2 bit  
  162.             nalu->nal_unit_type = (nalu->buf[0]) & 0x1f;// 5 bit  
  163.             free(Buf);  
  164.             return pos-1;  
  165.         }  
  166.         Buf[pos++] = fgetc (bits);//读一个字节到BUF中  
  167.         info3 = FindStartCode3(&Buf[pos-4]);//判断是否为0x00000001  
  168.         if(info3 != 1)  
  169.             info2 = FindStartCode2(&Buf[pos-3]);//判断是否为0x000001  
  170.         StartCodeFound = (info2 == 1 || info3 == 1);  
  171.     }  
  172.   
  173.     // Here, we have found another start code (and read length of startcode bytes more than we should  
  174.     // have.  Hence, go back in the file  
  175.     rewind = (info3 == 1)? -4 : -3;  
  176.   
  177.     if (0 != fseek (bits, rewind, SEEK_CUR))//把文件指针指向前一个NALU的末尾  
  178.     {  
  179.         free(Buf);  
  180.         printf("GetAnnexbNALU: Cannot fseek in the bit stream file");  
  181.     }  
  182.   
  183.     // Here the Start code, the complete NALU, and the next start code is in the Buf.    
  184.     // The size of Buf is pos, pos+rewind are the number of bytes excluding the next  
  185.     // start code, and (pos+rewind)-startcodeprefix_len is the size of the NALU excluding the start code  
  186.   
  187.     nalu->len = (pos+rewind)-nalu->startcodeprefix_len;  
  188.     memcpy (nalu->buf, &Buf[nalu->startcodeprefix_len], nalu->len);//拷贝一个完整NALU,不拷贝起始前缀0x000001或0x00000001  
  189.     nalu->forbidden_bit = nalu->buf[0] & 0x80;        //1 bit  
  190.     nalu->nal_reference_idc = nalu->buf[0] & 0x60;    //2 bit  
  191.     nalu->nal_unit_type = (nalu->buf[0]) & 0x1f;  //5 bit  
  192.     free(Buf);  
  193.   
  194.     return (pos+rewind);//返回两个开始字符之间间隔的字节数,即包含有前缀的NALU的长度  
  195. }  
  196.   
  197. static int FindStartCode2 (unsigned char *Buf)  
  198. {  
  199.     if(Buf[0]!=0 || Buf[1]!=0 || Buf[2] !=1) return 0; //判断是否为0x000001,如果是返回1  
  200.     else return 1;  
  201. }  
  202.   
  203. static int FindStartCode3 (unsigned char *Buf)  
  204. {  
  205.     if(Buf[0]!=0 || Buf[1]!=0 || Buf[2] !=0 || Buf[3] !=1) return 0;//判断是否为0x00000001,如果是返回1  
  206.     else return 1;  
  207. }  
  208.   
  209. int rtpnum = 0;  
  210.   
  211. //输出NALU长度和TYPE  
  212. void dump(NALU_t *n)  
  213. {  
  214.     if (!n)return;  
  215.     printf("%3d, len: %6d  ",rtpnum++, n->len);  
  216.     printf("nal_unit_type: %x\n", n->nal_unit_type);  
  217. }  
  218.   
  219. int main(int argc, char* argv[])  
  220. {  
  221.     OpenBitstreamFile("E:\\测试数据\\tv480x320.264");  
  222.     NALU_t *n;  
  223.     char* nalu_payload;    
  224.     char sendbuf[1500];  
  225.   
  226.     unsigned short seq_num =0;  
  227.     int bytes=0;  
  228.     InitWinsock(); //初始化套接字库  
  229.     SOCKET    socket1;  
  230.     struct sockaddr_in server;  
  231.     int len =sizeof(server);  
  232.     float framerate=15;  
  233.     unsigned int timestamp_increse=0,ts_current=0;  
  234.     timestamp_increse=(unsigned int)(90000.0 / framerate); //+0.5);  
  235.   
  236.     server.sin_family=AF_INET;  
  237.     server.sin_port=htons(DEST_PORT);            
  238.     server.sin_addr.s_addr=inet_addr(DEST_IP);   
  239.     socket1=socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0);  
  240.     connect(socket1, (const sockaddr *)&server, len) ;//申请UDP套接字  
  241.     n = AllocNALU(8000000);//为结构体nalu_t及其成员buf分配空间。返回值为指向nalu_t存储空间的指针  
  242.       
  243.     while(!feof(bits))   
  244.     {  
  245.         GetAnnexbNALU(n);//每执行一次,文件的指针指向本次找到的NALU的末尾,下一个位置即为下个NALU的起始码0x000001  
  246.         dump(n);//输出NALU长度和TYPE  
  247.   
  248.         memset(sendbuf,0,1500);//清空sendbuf;此时会将上次的时间戳清空,因此需要ts_current来保存上次的时间戳值  
  249.           
  250.         //rtp固定包头,为12字节,该句将sendbuf[0]的地址赋给rtp_hdr,以后对rtp_hdr的写入操作将直接写入sendbuf。  
  251.         rtp_hdr =(RTP_FIXED_HEADER*)&sendbuf[0];   
  252.           
  253.         //设置RTP HEADER,  
  254.         rtp_hdr->version = 2;   //版本号,此版本固定为2  
  255.         rtp_hdr->marker  = 0;   //标志位,由具体协议规定其值。  
  256.         rtp_hdr->payload = H264;//负载类型号,  
  257.         rtp_hdr->ssrc    = htonl(10);//随机指定为10,并且在本RTP会话中全局唯一  
  258.   
  259.         //当一个NALU小于1400字节的时候,采用一个单RTP包发送  
  260.         if(n->len<=UDP_MAX_SIZE){  
  261.             //设置rtp M 位;  
  262.             rtp_hdr->marker=1;  
  263.             rtp_hdr->seq_no = htons(seq_num ++); //序列号,每发送一个RTP包增1  
  264.   
  265.             //设置NALU HEADER,并将这个HEADER填入sendbuf[12]  
  266.             nalu_hdr =(NALU_HEADER*)&sendbuf[12]; //将sendbuf[12]的地址赋给nalu_hdr,之后对nalu_hdr的写入就将写入sendbuf中;  
  267.             nalu_hdr->F=n->forbidden_bit;  
  268.             nalu_hdr->NRI=n->nal_reference_idc>>5;//有效数据在n->nal_reference_idc的第6,7位,需要右移5位才能将其值赋给nalu_hdr->NRI。  
  269.             nalu_hdr->TYPE=n->nal_unit_type;  
  270.   
  271.             nalu_payload=&sendbuf[13];//同理将sendbuf[13]赋给nalu_payload  
  272.             memcpy(nalu_payload,n->buf+1,n->len-1);//去掉nalu头的nalu剩余内容写入sendbuf[13]开始的字符串。  
  273.   
  274.             ts_current=ts_current+timestamp_increse;  
  275.             rtp_hdr->timestamp=htonl(ts_current);  
  276.             bytes=n->len + 12 ;  //获得sendbuf的长度,为nalu的长度(包含NALU头但除去起始前缀)加上rtp_header的固定长度12字节  
  277.             send(socket1,sendbuf,bytes,0);//发送RTP包  
  278.             //Sleep(100);  
  279.         }else{  
  280.             int packetNum = n->len/UDP_MAX_SIZE;  
  281.             if (n->len%UDP_MAX_SIZE != 0)  
  282.                 packetNum ++;  
  283.   
  284.             int lastPackSize = n->len - (packetNum-1)*UDP_MAX_SIZE;  
  285.             int packetIndex = 1 ;  
  286.       
  287.             ts_current=ts_current+timestamp_increse;  
  288.   
  289.             rtp_hdr->timestamp=htonl(ts_current);  
  290.   
  291.             //发送第一个的FU,S=1,E=0,R=0  
  292.   
  293.             rtp_hdr->seq_no = htons(seq_num ++); //序列号,每发送一个RTP包增1  
  294.             //设置rtp M 位;  
  295.             rtp_hdr->marker=0;  
  296.             //设置FU INDICATOR,并将这个HEADER填入sendbuf[12]  
  297.             fu_ind =(FU_INDICATOR*)&sendbuf[12]; //将sendbuf[12]的地址赋给fu_ind,之后对fu_ind的写入就将写入sendbuf中;  
  298.             fu_ind->F=n->forbidden_bit;  
  299.             fu_ind->NRI=n->nal_reference_idc>>5;  
  300.             fu_ind->TYPE=28;  
  301.   
  302.             //设置FU HEADER,并将这个HEADER填入sendbuf[13]  
  303.             fu_hdr =(FU_HEADER*)&sendbuf[13];  
  304.             fu_hdr->S=1;  
  305.             fu_hdr->E=0;  
  306.             fu_hdr->R=0;  
  307.             fu_hdr->TYPE=n->nal_unit_type;  
  308.   
  309.             nalu_payload=&sendbuf[14];//同理将sendbuf[14]赋给nalu_payload  
  310.             memcpy(nalu_payload,n->buf+1,UDP_MAX_SIZE);//去掉NALU头  
  311.             bytes=UDP_MAX_SIZE+14;//获得sendbuf的长度,为nalu的长度(除去起始前缀和NALU头)加上rtp_header,fu_ind,fu_hdr的固定长度14字节  
  312.             send( socket1, sendbuf, bytes, 0 );//发送RTP包  
  313.   
  314.             //发送中间的FU,S=0,E=0,R=0  
  315.             for(packetIndex=2;packetIndex<packetNum;packetIndex++)  
  316.             {  
  317.                 rtp_hdr->seq_no = htons(seq_num ++); //序列号,每发送一个RTP包增1  
  318.            
  319.                 //设置rtp M 位;  
  320.                 rtp_hdr->marker=0;  
  321.                 //设置FU INDICATOR,并将这个HEADER填入sendbuf[12]  
  322.                 fu_ind =(FU_INDICATOR*)&sendbuf[12]; //将sendbuf[12]的地址赋给fu_ind,之后对fu_ind的写入就将写入sendbuf中;  
  323.                 fu_ind->F=n->forbidden_bit;  
  324.                 fu_ind->NRI=n->nal_reference_idc>>5;  
  325.                 fu_ind->TYPE=28;  
  326.   
  327.                 //设置FU HEADER,并将这个HEADER填入sendbuf[13]  
  328.                 fu_hdr =(FU_HEADER*)&sendbuf[13];  
  329.                 fu_hdr->S=0;  
  330.                 fu_hdr->E=0;  
  331.                 fu_hdr->R=0;  
  332.                 fu_hdr->TYPE=n->nal_unit_type;  
  333.   
  334.                 nalu_payload=&sendbuf[14];//同理将sendbuf[14]的地址赋给nalu_payload  
  335.                 memcpy(nalu_payload,n->buf+(packetIndex-1)*UDP_MAX_SIZE+1,UDP_MAX_SIZE);//去掉起始前缀的nalu剩余内容写入sendbuf[14]开始的字符串。  
  336.                 bytes=UDP_MAX_SIZE+14;//获得sendbuf的长度,为nalu的长度(除去原NALU头)加上rtp_header,fu_ind,fu_hdr的固定长度14字节  
  337.                 send( socket1, sendbuf, bytes, 0 );//发送rtp包               
  338.             }  
  339.   
  340.             //发送最后一个的FU,S=0,E=1,R=0  
  341.           
  342.             rtp_hdr->seq_no = htons(seq_num ++);  
  343.             //设置rtp M 位;当前传输的是最后一个分片时该位置1         
  344.             rtp_hdr->marker=1;  
  345.             //设置FU INDICATOR,并将这个HEADER填入sendbuf[12]  
  346.             fu_ind =(FU_INDICATOR*)&sendbuf[12]; //将sendbuf[12]的地址赋给fu_ind,之后对fu_ind的写入就将写入sendbuf中;  
  347.             fu_ind->F=n->forbidden_bit;  
  348.             fu_ind->NRI=n->nal_reference_idc>>5;  
  349.             fu_ind->TYPE=28;  
  350.   
  351.             //设置FU HEADER,并将这个HEADER填入sendbuf[13]  
  352.             fu_hdr =(FU_HEADER*)&sendbuf[13];  
  353.             fu_hdr->S=0;  
  354.             fu_hdr->E=1;  
  355.             fu_hdr->R=0;  
  356.             fu_hdr->TYPE=n->nal_unit_type;  
  357.   
  358.             nalu_payload=&sendbuf[14];//同理将sendbuf[14]的地址赋给nalu_payload  
  359.             memcpy(nalu_payload,n->buf+(packetIndex-1)*UDP_MAX_SIZE+1,lastPackSize-1);//将nalu最后剩余的-1(去掉了一个字节的NALU头)字节内容写入sendbuf[14]开始的字符串。  
  360.             bytes=lastPackSize-1+14;//获得sendbuf的长度,为剩余nalu的长度l-1加上rtp_header,FU_INDICATOR,FU_HEADER三个包头共14字节  
  361.             send( socket1, sendbuf, bytes, 0 );//发送rtp包       
  362.         }  
  363.   
  364.         //Sleep(33);  
  365.     }  
  366.   
  367.     FreeNALU(n);  
  368.     return 0;  
  369. }  

将以下文本保存为rtpPara.sdp文件

m=video 1234 RTP/AVP 96
a=rtpmap:96 H264
a=framerate:30
c=IN IP4 192.168.0.25

用VLC打开该文件,然后运行编译好的发送程序。

注意头文件和sdp文件的IP都要与实验机器的IP吻合。

该代码在NALDecoder程序基础上修改了一个内存bug而已。感谢前人的开源。

原创粉丝点击