低延时高RTSP兼容的EasyPlayer-RTSP-win解决H.264一帧多个nal单元录像花屏问题方案

孤者浪人 提交于 2019-12-01 19:18:30

EasyPlayer-RTSP-win解决H264一帧多个nal单元录像花屏问题

我们来讲解一下关于H264编码格式中的一帧多nal(Network Abstract Layer, 即网络抽象层),关于H264和NAL,这里引用一段话来科普一下:

【转】 在H.264/AVC视频编码标准中,整个系统框架被分为了两个层面:视频编码层面(VCL)和网络抽象层面(NAL)。其中,前者负责有效表示视频数据的内容,而后者则负责格式化数据并提供头信息,以保证数据适合各种信道和存储介质上的传输。因此我们平时的每帧数据就是一个NAL单元(SPS与PPS除外)。在实际的H264数据帧中,往往帧前面带有00 00 00 01 或 00 00 01分隔符,一般来说编码器编出的首帧数据为PPS与SPS,接着为I帧……

一般情况下,一个H264帧直接以00 00 00 01开头作为一个NAL作为网络传输单元,而在有些H264的编码器则编码出来的H264帧包含了多个NAL,这个时候每个分片的NAL(注意是分片的)则是是以00 00 01开头作为网络传输单元,经过分片的NAL数据量更小,从而更加方便进行网络;但是,我们在接收到带有多个NAL的H264帧的时候进行写MP4则不能简单是只通过将头部的00 00 00 01标志转换从AVC的长度标识,而需要将所有的00 00 00 01和00 00 01都需要转换成该NAL单元的长度,否则就会出现视频解码只能播放头部一小部分,其他部分全部花屏的情况,如下图所示:

说了这么多,大家是否明白了呢,如果不明白的(文字描述比较虚),我们直接看EasyPlayer代码实现:

int EasyMP4Writer::WriteMp4File(unsigned char* pdata, int datasize, bool keyframe, long nTimestamp, int nWidth, int nHeight)  {  	if (nTimestamp==0||(pdata==NULL)||datasize<=0)  	{  		return -1;  	}  	int inlen=datasize;  	unsigned char*pin=pdata;  	int outlen=0;  	unsigned char*pout=NULL;  	bool bend = false;    	int datalen=0;  	bool bSPSOrPPS = false;    	int iOutLen = datasize;    	unsigned char* pRealData = new unsigned char[datasize<<1];  	int nRealDataSize = 0;  	memset(pRealData,0x00, datasize+4);  	do   	{  		int nal_start = 0;  		int nal_end = 0;  		outlen = find_nal_unit(pin,inlen, &nal_start, &nal_end );  		if (outlen<=0)  		{  			break;  		}  		pout = pin+nal_start;  		if(pout!=NULL)  		{  			unsigned char naltype = ( pout[0] & 0x1F);    			if (naltype==0x07)//0x67  			{  // 				m_psps=pout;  // 				m_spslen=outlen;  				//pout[0] = 0x67;  				if(m_bwritevideoinfo==false)  				{  					m_psps = new unsigned char[outlen];  					memcpy(m_psps, pout, outlen);  					m_spslen=outlen;  				}  				bSPSOrPPS = true;  			}  			else if (naltype==0x08)//0x68  			{  				// 				m_ppps=pout;  				// 				m_ppslen=outlen;  				//pout[0] = 0x68;  				if(m_bwritevideoinfo==false)  				{  					m_ppps = new unsigned char[outlen];//outlen  					memcpy(m_ppps, pout, outlen);  					m_ppslen = outlen;  				}  				bSPSOrPPS = true;  			}  // 			else if (pout[0] == 0x06)//SEI  // 			{  //   // 			}  //			else  			{  				memcpy(pRealData+nRealDataSize, &outlen, 4);  				//写入头4个字节==nal内容的长度(H264数据的长度)  				unsigned char byte0 = pRealData[nRealDataSize+3];  				unsigned char byte1 = pRealData[nRealDataSize+2];  				pRealData[nRealDataSize+3] = pRealData[nRealDataSize+0];  				pRealData[nRealDataSize+2] = pRealData[nRealDataSize+1];  				pRealData[nRealDataSize+1] = byte1;  				pRealData[nRealDataSize+0] = byte0;    				nRealDataSize += 4;    				memcpy(pRealData+nRealDataSize, pout, outlen);  				nRealDataSize += outlen;  			}    			inlen=inlen-outlen-(pout-pin);  			pin=pout+outlen;  		}  	} while (bend!=true);    	if (m_bwritevideoinfo==false&&m_ppps&&m_psps)  	{  		// PPS末尾的0过滤,否则VLC可能播放不出来 [12/22/2015 Dingshuai]  		int nPPSSize = m_ppslen;  		int nZeroCount = 0;  		for (int nI = nPPSSize-1; nI>=0; nI--)  		{  			if (m_ppps[nI] == 0x00)  			{  				nZeroCount++;  			}  			else  			{  				break;  			}  		}  		m_ppslen = m_ppslen-nZeroCount;  		WriteH264SPSandPPS(m_psps,m_spslen,m_ppps,m_ppslen,nWidth,nHeight);  		m_bwritevideoinfo = true;  	}  	if (m_bwritevideoinfo==false||nRealDataSize<=0 )  	{  		return 0;//获取sps pps失败  	}    // 	if(/*bSPSOrPPS*/pout[0]==0x67 || pout[0]==0x68)  // 	{  // 		return 0;  // 	}  	WriteH264Frame(pRealData, nRealDataSize, keyframe, nTimestamp);//左移4单位,加上数据长度头?    	if (pRealData)  	{	  		delete []pRealData;  		pRealData = NULL;  	}    	return true;  }    

其中find_nal_unit()函数是从H264帧中分析出以00 00 00 01和00 00 01开头的NAL单元,然后直接填充成该NAL单元的长度,注意字节顺序为大端顺序:
//写入头4个字节==nal内容的长度(H264数据的长度)

unsigned char byte0 = pRealData[nRealDataSize+3];  unsigned char byte1 = pRealData[nRealDataSize+2];  pRealData[nRealDataSize+3] = pRealData[nRealDataSize+0];  pRealData[nRealDataSize+2] = pRealData[nRealDataSize+1];  pRealData[nRealDataSize+1] = byte1;  pRealData[nRealDataSize+0] = byte0;

将NAL长度拷贝到AVC的缓冲区内,紧接着数据部分拷贝:
memcpy(pRealData+nRealDataSize, pout, outlen);
最后,组装成完成的avc帧之后写入MP4,播放的时候就不会有花屏、马赛克的情况出现了。

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