1、FFMPEG 中MPEG2 TS 流解碼的流程分析 數組
說道具體的音頻或者視頻格式,一上來就是理論,那是國內混資歷的所謂教授的作爲,
對於咱們,不合適,仍是用本身的方式理解這些晦澀不已的理論吧。
其實MPEG2 是一族協議,至少已經成爲ISO 標準的就有如下幾部分:
ISO/IEC-13818-1:系統部分;
ISO/IEC-13818-2:視頻編碼格式;
ISO/IEC-13818-3:音頻編碼格式;
ISO/IEC-13818-4:一致性測試;
ISO/IEC-13818-5:軟件部分;
ISO/IEC-13818-6:數字存儲媒體命令與控制;
ISO/IEC-13818-7:高級音頻編碼;
ISO/IEC-13818-8:系統解碼實時接口;
我不是很想說實際的音視頻編碼格式,畢竟協議已經很清楚了,我主要想說說這些部分
怎麼組合起來在實際應用中工做的。
第一部分(系統部分)很重要,是構成以MPEG2 爲基礎的應用的基礎. 很繞口,是吧,
我簡單解釋一下:好比DVD 其實是以系統部分定義 的PS 流爲基礎,加上版權管理等其
他技術構成的。而咱們的故事主角,則是另外 種流格式,TS 流,它在現階段最大的應用
是在數字電視節目 的傳輸 存儲上,所以,你能夠理解TS 其實是 種傳輸協議, 實
際傳輸的負載關係不大,只是在TS 中傳輸了音頻,視頻或者其餘數據。先說一下爲何會
有這兩種格式的出現,PS 適用於沒有損耗的環境下面存儲,而TS 則適用於可能出現損耗或
者錯誤的各類物理網絡環境,好比你在公交上看 的電視,頗有可能就是基於TS 的DVB-T
的應用:)
咱們再來看MPEG2 協議中的一些概念,爲理解代碼作好功課:
l ES(Elementary Stream):
wiki 上說An elementary stream (ES) is defined by MPEG communication protocol is
usually the output of an audio or video encoder」
恩,很簡單吧,就是編碼器編出的 組數據,多是音頻的,視頻的,或者其餘數據。
說到着,其實能夠對編碼器的流程思考一下,無非是執行:採樣,量化,編碼這3個步驟中
的編碼而已(有些設備可能會包含前面的採樣和量化) 。關於視頻編碼的基本理論,仍是請
參考其它的資料。
l PES(Packetized Elementary Stream):
wiki 上說allows an Elementary stream to be divided into packets」
其實能夠理解成,把 個源源不斷的數據(音頻,視頻或者其餘)流,打斷成 段 段,
以便處理.
l TS(Transport Stream):
l PS(Program Stream):
這兩個上面已經有所說起,後面會詳細分析TS,我對PS 格式興趣不大.
步入正題
才進入正題,恩,看來閒話太多了:(,直接看Code.
前面說過,TS 是 種傳輸協議,所以,對應 FFmpeg,能夠認爲他是 種封裝格式。 網絡
所以,對應的代碼應該先去libavformat 裏面找,很容易找 ,就是mpegts.c:)。仍是逐步看
過來: 數據結構
[libavformat/utils.c]
框架
int av_open_input_file(AVFormatContext **ic_ptr, const char *filename, AVInputFormat *fmt, int buf_size, AVFormatParameters *ap) { int err, probe_size; AVProbeData probe_data, *pd = &probe_data; ByteIOContext *pb = NULL; pd->filename = ""; if (filename) pd->filename = filename; pd->buf = NULL; pd->buf_size = 0; ################################################################################ 【1】這段代碼實際上是爲了針對不須要Open文件的容器Format 的探測,其實就是使用 AVFMT_NOFILE標記的容器格式單獨處理,如今只有使用了該標記的Demuxer不多, 只有image2_demuxer,rtsp_demuxer,所以咱們分析TS時候能夠不考慮這部分 ################################################################################ if (!fmt) { /* guess format if no file can be opened */ fmt = av_probe_input_format(pd, 0); } /* Do not open file if the format does not need it. XXX: specific hack needed to handle RTSP/TCP */ if (!fmt || !(fmt->flags & AVFMT_NOFILE)) { /* if no file needed do not try to open one */ ######################################################################### 【2】這個函數彷佛很好理解,無非是帶緩衝的IO的封裝,不過咱們既然此了, 不妨跟蹤下去,看看別人對帶緩衝的IO 操做封裝的實現:) ######################################################################### if ((err=url_fopen(&pb, filename, URL_RDONLY)) < 0) { goto fail; } if (buf_size > 0) { url_setbufsize(pb, buf_size); } for(probe_size= PROBE_BUF_MIN; probe_size<=PROBE_BUF_MAX && !fmt; probe_size<<=1){ int score= probe_size < PROBE_BUF_MAX ? AVPROBE_SCORE_MAX/4 : 0; /* read probe data */ pd->buf= av_realloc(pd->buf, probe_size + AVPROBE_PADDING_SIZE); ####################################################################### 【3】真正將文件讀入 pd 的buffer的地方,實際上最終調用FILE protocol 的file_read(),將內容讀入 pd 的buf,具體代碼若是有興趣能夠本身跟蹤 ####################################################################### pd->buf_size = get_buffer(pb, pd->buf, probe_size); memset(pd->buf+pd->buf_size, 0, AVPROBE_PADDING_SIZE); if (url_fseek(pb, 0, SEEK_SET) < 0) { url_fclose(pb); if (url_fopen(&pb, filename, URL_RDONLY) < 0) { pb = NULL; err = AVERROR(EIO); goto fail; } } ##################################################################### 【4】此時的pd已經有了須要分析的原始文件,只須要查找相應容器format 的Tag 比較,以判斷讀入的究竟爲何容器格式,這裏 ##################################################################### /* guess file format */ fmt = av_probe_input_format2(pd, 1, &score); } av_freep(&pd->buf); } /* if still no format found, error */ if (!fmt) { err = AVERROR_NOFMT; goto fail; } /* check filename in case an image number is expected */ if (fmt->flags & AVFMT_NEEDNUMBER) { if (!av_filename_number_test(filename)) { err = AVERROR_NUMEXPECTED; goto fail; } } err = av_open_input_stream(ic_ptr, pb, filename, fmt, ap); if (err) goto fail; return 0; fail: av_freep(&pd->buf); if (pb) url_fclose(pb); *ic_ptr = NULL; return err; }【2】帶緩衝IO的封裝的實現 [liavformat/aviobuf.c]
int url_fopen(ByteIOContext **s, const char *filename, int flags) { URLContext *h; int err; err = url_open(&h, filename, flags); if (err < 0) return err; err = url_fdopen(s, h); if (err < 0) { url_close(h); return err; } return 0; }
能夠看 ,下面的這個函數,先查找是不是FFmpeg支持的protocol的格式,若是文件
名不符合,則默認是FILE protocol 格式,很顯然,這裏protocol判斷是以URL的方式判讀
的,所以基本上全部的IO接口函數都是url_xxx的形式。
在這也能夠看 ,FFmpeg 支持的protocol 有:
/* protocols */
REGISTER_PROTOCOL (FILE, file);
REGISTER_PROTOCOL (HTTP, http);
REGISTER_PROTOCOL (PIPE, pipe);
REGISTER_PROTOCOL (RTP, rtp);
REGISTER_PROTOCOL (TCP, tcp);
REGISTER_PROTOCOL (UDP, udp);
而大部分狀況下,若是你不指明相似file://xxx,http://xxx 格 式,它都以FILE protocol
來處理。 tcp
[liavformat/avio.c]
ide
int url_open(URLContext **puc, const char *filename, int flags) { URLProtocol *up; const char *p; char proto_str[128], *q; p = filename; q = proto_str; while (*p != '\0' && *p != ':') { /* protocols can only contain alphabetic chars */ if (!isalpha(*p)) goto file_proto; if ((q - proto_str) < sizeof(proto_str) - 1) *q++ = *p; p++; } /* if the protocol has length 1, we consider it is a dos drive */ if (*p == '\0' || (q - proto_str) <= 1) { file_proto: strcpy(proto_str, "file"); } else { *q = '\0'; } up = first_protocol; while (up != NULL) { if (!strcmp(proto_str, up->name)) ################################################################# 很顯然,此時已經知道up,filename,flags ################################################################# return url_open_protocol (puc, up, filename, flags); up = up->next; } *puc = NULL; return AVERROR(ENOENT); }[libavformat/avio.c]
int url_open_protocol (URLContext **puc, struct URLProtocol *up, const char *filename, int flags) { URLContext *uc; int err; ########################################################################## 【a】? 爲何這樣分配空間 ########################################################################## uc = av_malloc(sizeof(URLContext) + strlen(filename) + 1); if (!uc) { err = AVERROR(ENOMEM); goto fail; } #if LIBAVFORMAT_VERSION_MAJOR >= 53 uc->av_class = &urlcontext_class; #endif ########################################################################## 【b】? 這樣的用意又是爲何 ########################################################################## uc->filename = (char *) &uc[1]; strcpy(uc->filename, filename); uc->prot = up; uc->flags = flags; uc->is_streamed = 0; /* default = not streamed */ uc->max_packet_size = 0; /* default: stream file */ err = up->url_open(uc, filename, flags); if (err < 0) { av_free(uc); *puc = NULL; return err; } //We must be carefull here as url_seek() could be slow, for example for //http if((flags & (URL_WRONLY | URL_RDWR)) || !strcmp(up->name, "file")) if(!uc->is_streamed && url_seek(uc, 0, SEEK_SET) < 0) uc->is_streamed= 1; *puc = uc; return 0; fail: *puc = NULL; return err; }
上面這個函數不難理解,但有些地方頗值得玩味,好比上面給出問號的地方,你明白
爲何這樣Coding麼?很顯然,此時up->url_open()實際上調用的是 file_open()
[libavformat/file.c],看完這個函數,對上面的內存分配,是否恍然大悟:)
上面只是分析了url_open(),尚未分析url_fdopen(s, h);這部分代碼,也留給有好
奇心的你了:)恩,爲了追蹤這個流程,走得有些遠,但不是全然無用:)
於來了【4】,咱們來看MPEG TS格式的偵測過程,這其實才是咱們今天的主角
4. MPEG TS格式的探測過程 模塊化
[liavformat/mpegts.c]
函數
static int mpegts_probe(AVProbeData *p) { #if 1 const int size= p->buf_size; int score, fec_score, dvhs_score; #define CHECK_COUNT 10 if (size < (TS_FEC_PACKET_SIZE * CHECK_COUNT)) return -1; score = analyze(p->buf, TS_PACKET_SIZE * CHECK_COUNT, TS_PACKET_SIZE, NULL); dvhs_score = analyze(p->buf, TS_DVHS_PACKET_SIZE *CHECK_COUNT, TS_DVHS_PACKET_SIZE, NULL); fec_score= analyze(p->buf, TS_FEC_PACKET_SIZE*CHECK_COUNT, TS_FEC_PACKET_SIZE, NULL); // av_log(NULL, AV_LOG_DEBUG, "score: %d, dvhs_score: %d, fec_score: %d \n", score, dvhs_score, fec_score); // we need a clear definition for the returned score otherwise things will become messy sooner or later if(score > fec_score && score > dvhs_score && score > 6) return AVPROBE_SCORE_MAX + score - CHECK_COUNT; else if(dvhs_score > score && dvhs_score > fec_score && dvhs_score > 6) return AVPROBE_SCORE_MAX + dvhs_score - CHECK_COUNT; else if(fec_score > 6) return AVPROBE_SCORE_MAX + fec_score - CHECK_COUNT; else return -1; #else /* only use the extension for safer guess */ if (match_ext(p->filename, "ts")) return AVPROBE_SCORE_MAX; else return 0; #endif }之因此會出現3種格式,主要緣由是:TS標準是188Bytes,而小日本本身又弄了個
static int analyze(const uint8_t *buf, int size, int packet_size, int *index) { int stat[packet_size]; int i; int x=0; int best_score=0; memset(stat, 0, packet_size*sizeof(int)); ########################################################################## 因爲查找的特定格式至少3 個Bytes,所以,至少最後3 個Bytes 不用查找 ########################################################################## for(x=i=0; i<size-3; i++){ ###################################################################### 參看後面的協議說明 ###################################################################### if(buf[i] == 0x47 && !(buf[i+1] & 0x80) && (buf[i+3] & 0x30)){ stat[x]++; if(stat[x] > best_score){ best_score= stat[x]; if(index) *index= x; } } x++; if(x == packet_size) x= 0; } return best_score; }這個函數簡單說來,是在size大小的buf中,尋找知足特定格式,長度爲packet_size
Syntax No. of bits Mnemonic transport_packet(){ sync_byte 8 bslbf transport_error_indicator 1 bslbf payload_unit_start_indicator 1 bslbf transport_priority 1 bslbf PID 13 uimsbf transport_scrambling_control 2 bslbf adaptation_field_control 2 bslbf continuity_counter 4 uimsbf if(adaptation_field_control=='10' || adaptation_field_control=='11'){ adaptation_field() } if(adaptation_field_control=='01' || adaptation_field_control=='11') { for (i=0;i<N;i++){ data_byte 8 bslbf } } }其中的sync_byte 固定爲0x47,即上面的: buf[i] == 0x47
static int mpegts_read_header(AVFormatContext *s, AVFormatParameters *ap) { MpegTSContext *ts = s->priv_data; ByteIOContext *pb = s->pb; uint8_t buf[1024]; int len; int64_t pos; ...... /* read the first 1024 bytes to get packet size */ ##################################################################### 【1】有了前面分析緩衝IO 的經歷,下面的代碼就不是什麼問題了:) ##################################################################### pos = url_ftell(pb); len = get_buffer(pb, buf, sizeof(buf)); if (len != sizeof(buf)) goto fail; ##################################################################### 【2】前面偵測文件格式時候其實已經知道TS 包的大小了,這裏又偵測 次,其實 有些多餘,估計是由於解碼框架的緣由,已近偵測的包大小沒能從前面被帶過來, 可見框架雖好,卻也會帶來或多或少的 些不利影響 ##################################################################### ts->raw_packet_size = get_packet_size(buf, sizeof(buf)); if (ts->raw_packet_size <= 0) goto fail; ts->stream = s; ts->auto_guess = 0; if (s->iformat == &mpegts_demuxer) { /* normal demux */ /* first do a scaning to get all the services */ url_fseek(pb, pos, SEEK_SET); ######### 【3】 ######### mpegts_scan_sdt(ts); ######### 【4 】 ######### mpegts_set_service(ts); ######### 【5】 ######### handle_packets(ts, s->probesize); /* if could not find service, enable auto_guess */ ts->auto_guess = 1; #ifdef DEBUG_SI av_log(ts->stream, AV_LOG_DEBUG, "tuning done\n"); #endif s->ctx_flags |= AVFMTCTX_NOHEADER; } else { ...... } url_fseek(pb, pos, SEEK_SET); return 0; fail: return -1; }這裏簡單說一下MpegTSContext *ts,從上面能夠看 ,其實這是爲了解碼不一樣容器格式所使用的私有數據,
static MpegTSFilter *mpegts_open_section_filter(MpegTSContext *ts, unsigned int pid, SectionCallback *section_cb, void *opaque, int check_crc) { MpegTSFilter *filter; MpegTSSectionFilter *sec; #ifdef DEBUG_SI av_log(ts->stream, AV_LOG_DEBUG, "Filter: pid=0x%x\n", pid); #endif if (pid >= NB_PID_MAX || ts->pids[pid]) return NULL; filter = av_mallocz(sizeof(MpegTSFilter)); if (!filter) return NULL; ts->pids[pid] = filter; filter->type = MPEGTS_SECTION; filter->pid = pid; filter->last_cc = -1; sec = &filter->u.section_filter; sec->section_cb = section_cb; sec->opaque = opaque; sec->section_buf = av_malloc(MAX_SECTION_SIZE); sec->check_crc = check_crc; if (!sec->section_buf) { av_free(filter); return NULL; } return filter;
要徹底明白這部分代碼,其實須要分析做者對數據結構的定義:
依次爲:
struct MpegTSContext;
|
V
struct MpegTSFilter;
|
V
+---------------+---------------+
| |
V V
MpegTSPESFilter MpegTSSectionFilter 測試
其實很簡單,就是struct MpegTSContext;中有NB_PID_MAX(8192)個TS 的Filter,而
每一個struct MpegTSFilter 多是PES 的Filter 或者Section 的Filter。
咱們先說爲何是8192,在前面的分析中:
給出過TS 的語法結構: ui
Syntax No. of bits Mnemonic transport_packet(){ sync_byte 8 bslbf transport_error_indicator 1 bslbf payload_unit_start_indicator 1 bslbf transport_priority 1 bslbf PID 13 uimsbf transport_scrambling_control 2 bslbf adaptation_field_control 2 bslbf continuity_counter 4 uimsbf if(adaptation_field_control=='10' || adaptation_field_control=='11'){ adaptation_field() } if(adaptation_field_control=='01' || adaptation_field_control=='11') { for (i=0;i<N;i++){ data_byte 8 bslbf } } }
而8192,則是2^13=8192(PID)的最大數目,而爲何會有PES 和Section 的區分,請參
考ISO/IEC-13818-1,我實在不太喜歡重複已有的東西.
可見【3】【4】,就是掛載了兩個Section 類型的過濾器,其實在TS 的兩種負載中,section
是PES 的元數據,只有先解析了section,才能進 步解析PES 數據,所以先掛上section 的
過濾器。
掛載上了兩種 section 過濾器,以下:
==================================================================
PID Section Name Callback
==================================================================
SDT_PID(0x0011) ServiceDescriptionTable sdt_cb
PAT_PID(0x0000) ProgramAssociationTable pat_cb
既然自是掛上Callback,天然是在後面的地方使用,所以,咱們仍是繼續
【5】處的代碼看看是最重要的地方了,簡單看來:
handle_packets()
|
+->read_packet()
|
+->handle_packet()
|
+->write_section_data()
read_packet()很簡單,就是去找sync_byte(0x47),而看來handle_packet()纔會是咱們真正
因該關注的地方了:)
這個函數很重要,咱們貼出代碼,以備分析:
/* handle one TS packet */ static void handle_packet(MpegTSContext *ts, const uint8_t *packet) { AVFormatContext *s = ts->stream; MpegTSFilter *tss; int len, pid, cc, cc_ok, afc, is_start; const uint8_t *p, *p_end; ########################################################## 獲取該包的PID ########################################################## pid = AV_RB16(packet + 1) & 0x1fff; if(pid && discard_pid(ts, pid)) return; ########################################################## 是不是PES 或者Section 的開頭(payload_unit_start_indicator) ########################################################## is_start = packet[1] & 0x40; tss = ts->pids[pid]; ########################################################## ts->auto_guess 此時爲0,所以不考慮下面的代碼 ########################################################## if (ts->auto_guess && tss == NULL && is_start) { add_pes_stream(ts, pid, -1, 0); tss = ts->pids[pid]; } if (!tss) return; ########################################################## 代碼說的很清楚,雖然檢查,但不利用檢查的結果 ########################################################## /* continuity check (currently not used) */ cc = (packet[3] & 0xf); cc_ok = (tss->last_cc < 0) || ((((tss->last_cc + 1) & 0x0f) == cc)); tss->last_cc = cc; ########################################################## 跳 adaptation_field_control ########################################################## /* skip adaptation field */ afc = (packet[3] >> 4) & 3; p = packet + 4; if (afc == 0) /* reserved value */ return; if (afc == 2) /* adaptation field only */ return; if (afc == 3) { /* skip adapation field */ p += p[0] + 1; } ########################################################## p已近 達TS 包中的有效負載的地方 ########################################################## /* if past the end of packet, ignore */ p_end = packet + TS_PACKET_SIZE; if (p >= p_end) return; ts->pos47= url_ftell(ts->stream->pb) % ts->raw_packet_size; if (tss->type == MPEGTS_SECTION) { if (is_start) { ############################################################### 針對Section,符合部分第 個字節爲pointer field,該字段若是爲0, 則表示後面緊跟着的是Section的開頭,不然是某Section的End部分和 另 Section 的開頭,所以,這裏的流程實際上由兩個值is_start (payload_unit_start_indicator)和len(pointer field)起來決定 ############################################################### /* pointer field present */ len = *p++; if (p + len > p_end) return; if (len && cc_ok) { ######################################################## 1).is_start == 1 len > 0 負載部分由A Section 的End 部分和B Section 的Start 組成,把A 的 End 部分寫入 ######################################################## /* write remaining section bytes */ write_section_data(s, tss, p, len, 0); /* check whether filter has been closed */ if (!ts->pids[pid]) return; } p += len; if (p < p_end) { ######################################################## 2).is_start == 1 len > 0 負載部分由A Section 的End 部分和B Section 的Start 組成,把B 的 Start 部分寫入 或者: 3). is_start == 1 len == 0 負載部分僅是 個Section 的Start 部分,將其寫入 ######################################################## write_section_data(s, tss, p, p_end - p, 1); } } else if (cc_ok) { ######################################################## 4).is_start == 0 負載部分僅是 個Section 的中間部分部分,將其寫入 ######################################################## write_section_data(s, tss, p, p_end - p, 0); } else { ########################################################## 若是是PES 類型,直接調用其Callback,但顯然,只有Section 部分 解析完成後纔可能解析PES ########################################################## tss->u.pes_filter.pes_cb(tss, p, p_end - p, is_start); } }
write_section_data()函數則反覆收集buffer中的數據,指導完成相關Section的重組過
程,而後調用以前註冊的兩個section_cb:
後面咱們將分析以前掛在的兩個section_cb
2、mpegts.c文件分析
1 綜述
ffmpeg 框架對應MPEG-2 TS 流的解析的代碼在mpegts.c 文件中,該文件有兩個解復
用的實例:mpegts_demuxer 和mpegtsraw_demuxer,mpegts_demuxer 對應的真實的TS 流格
式,也就是機頂盒直接處理的 TS 流,本文主要分析和該種格式相關 的代碼;
mpegtsraw_demuxer 這個格式我沒有碰見過,本文中不作分析。本文針對的ffmpeg 的版本是
0.5 版本。
2 mpegts_demuxer 結構分析
AVInputFormat mpegts_demuxer = {au "mpegts", //demux 的名稱 NULL_IF_CONFIG_SMALL("MPEG-2 transport stream format"),// 若是定義了 ONFIG_SMALL 宏,該域返回NULL,也就是取消long_name 域的定義。 sizeof(MpegTSContext),//每一個demuxer 的結構的私有域的大小 mpegts_probe,//檢測是不是TS 流格式 mpegts_read_header,//下文介紹 mpegts_read_packet,//下文介紹 mpegts_read_close,//關閉demuxer read_seek,//下文介紹 mpegts_get_pcr,//下文介紹 .flags = AVFMT_SHOW_IDS|AVFMT_TS_DISCONT,//下文介紹 };
該結構經過av_register_all 函數註冊 ffmpeg 的主框架中,經過mpegts_probe 函數來
檢測是不是TS 流格式,而後經過mpegts_read_header 函數找路音頻流和路視頻流(注
意:在該函數中沒有找全全部的音頻流和視頻流),最後調用mpegts_read_packet函數將找
的音頻流和視頻流數據提取出來,經過主框架推入解碼器。
3 mpegts_probe 函數分析
mpegts_probe被av_probe_input_format2調用,根據返回的score來判斷那種格式的可
能性最大。mpegts_probe調用了analyze函數,咱們先分析一下analyze函數。
static int analyze(const uint8_t *buf, int size, int packet_size, int *index) { int stat[TS_MAX_PACKET_SIZE];//積分統計結果 int i; int x=0; int best_score=0; memset(stat, 0, packet_size*sizeof(int)); for(x=i=0; i<size-3; i++){ if(buf[i] == 0x47 && !(buf[i+1] & 0x80) && (buf[i+3] & 0x30)){ stat[x]++; if(stat[x] > best_score){ best_score= stat[x]; if(index) *index= x; } } x++; if(x == packet_size) x= 0; } return best_score; }analyze 函數的思路:
<pre class="cpp" name="code">static int mpegts_read_header(AVFormatContext *s, AVFormatParameters *ap) { MpegTSContext *ts = s->priv_data; ByteIOContext *pb = s->pb; uint8_t buf[5*1024]; int len; int64_t pos; ...... //保存流的當前位置,便於檢測操做完成後恢復 原來的位置, //這樣在播放的時候就不會浪費 段流。 pos = url_ftell(pb); //讀取 段流來檢測TS 包的大小 len = get_buffer(pb, buf, sizeof(buf)); if (len != sizeof(buf)) goto fail; //得 TS 流包的大小,一般是188bytes,我目前見過的都是188 個字節的。 //TS 包的大小有三種: //1) 一般狀況下的188 字節 //2) 日本弄了個192Bytes 的DVH-S 格式 //3)在188Bytes 的基礎上,加上16Bytes 的FEC(前向糾錯),也就是204bytes ts->raw_packet_size = get_packet_size(buf, sizeof(buf)); if (ts->raw_packet_size <= 0) goto fail; ts->stream = s; //auto_guess = 1, 則在handle_packet 的函數中只要發現 個PES 的pid 就 //創建該PES 的stream //auto_guess = 0, 則忽略。 //auto_guess 主要做用是用來在TS 流中沒有業務信息時,若是被設置成了1 的話, //那麼就會將任何 個PID 的流當作媒體流創建對應的PES 數據結構。 //在mpegts_read_header 函數的過程當中發現了PES 的pid,但 //是不創建對應的流,只是分析PSI 信息。 //相關的代碼見handle_packet 函數的下面的代碼: //tss = ts->pids[pid]; //if (ts->auto_guess && tss == NULL && is_start) { // add_pes_stream(ts, pid, -1, 0); // tss = ts->pids[pid]; //} ts->auto_guess = 0; if (s->iformat == &mpegts_demuxer) { /* normal demux */ /* first do a scaning to get all the services */ url_fseek(pb, pos, SEEK_SET); //掛載解析SDT 表的回調函數 ts->pids 變量上, //這樣在handle_packet 函數中根據對應的pid 找 對應處理回調函數。 mpegts_open_section_filter(ts, SDT_PID, sdt_cb, ts, 1); //同上,只是掛上PAT 表解析的回調函數 mpegts_open_section_filter(ts, PAT_PID, pat_cb, ts, 1); //探測 段流,便於檢測出SDT,PAT,PMT 表 handle_packets(ts, s->probesize); /* if could not find service, enable auto_guess */ //打開add pes stream 的標誌,這樣在handle_packet 函數中發現了pes 的 //pid,就會自動創建該pes 的stream。 ts->auto_guess = 1; dprintf(ts->stream, "tuning done\n"); s->ctx_flags |= AVFMTCTX_NOHEADER; } else { ...... } //恢復檢測前的位置。 url_fseek(pb, pos, SEEK_SET); return 0; fail: return -1; } </pre> <pre></pre> <p> </p> <p> 下面介紹被 mpegts_read_header直接或者間接調用的幾個函數: mpegts_open_section_filter, handle_packets,handle_packet 5 mpegts_open_section_filter 函數分析 這個函數能夠解釋mpegts.c 代碼結構的精妙之處,PSI 業務信 息表的處理 都是經過該函數掛載 MpegTSContext 結構的pids 字段上的。這樣若是你 想增長別的業務信息的表處理函數只要經過這個函數來掛載便可,體現了 軟件設計的著名的開閉」原則。下面分析一下他的代碼。 </p> <pre class="cpp" name="code">static MpegTSFilter *mpegts_open_section_filter(MpegTSContext *ts, unsigned int pid, SectionCallback *section_cb, void *opaque, int check_crc) { MpegTSFilter *filter; MpegTSSectionFilter *sec; dprintf(ts->stream, "Filter: pid=0x%x\n", pid); if (pid >= NB_PID_MAX || ts->pids[pid]) return NULL; //給filter 分配空間,掛載 MpegTSContext 的pids 上 //就是該實例 filter = av_mallocz(sizeof(MpegTSFilter)); if (!filter) return NULL; //掛載filter 實例 ts->pids[pid] = filter; //設置filter 相關的參數,由於業務信息表的分析的單 是段, //因此該filter 的類型是MPEGTS_SECTION filter->type = MPEGTS_SECTION; //設置pid filter->pid = pid; filter->last_cc = -1; //設置filter 回調處理函數 sec = &filter->u.section_filter; sec->section_cb = section_cb; sec->opaque = opaque; //分配段數據處理的緩衝區,調用handle_packet 函數後會調用 //write_section_data 將ts 包中的業務信息表的數據存儲在這兒, //直 個段收集完成才交付上面註冊的回調函數處理。 sec->section_buf = av_malloc(MAX_SECTION_SIZE); sec->check_crc = check_crc; if (!sec->section_buf) { av_free(filter); return NULL; } return filter; } </pre> <p><br> 6 handle_packets 函數分析 <br> handle_packets 函數在兩個地方被調用, 個是mpegts_read_header 函數中, <br> 另外 個是mpegts_read_packet 函數中,被mpegts_read_header 函數調用是用 <br> 來搜索PSI 業務信息,nb_packets 參數爲探測的ts 包的個數;在mpegts_read_packet <br> 函數中被調用用來搜索補充PSI 業務信息和demux PES 流,nb_packets 爲0,0 不 <br> 是表示處理的包的個數爲0。 </p> <pre class="cpp" name="code">static int handle_packets(MpegTSContext *ts, int nb_packets) { AVFormatContext *s = ts->stream; ByteIOContext *pb = s->pb; uint8_t packet[TS_PACKET_SIZE]; int packet_num, ret; //該變量指示 次handle_packets 處理的結束。 //在mpegts_read_packet 被調用的時候,若是發現完 個PES 的包,則 // ts->stop_parse = 1 ,則當前分析結束。 ts->stop_parse = 0; packet_num = 0; for(;;) { if (ts->stop_parse>0) break; packet_num++; if (nb_packets != 0 && packet_num >= nb_packets) break; //讀取 個ts 包,一般是188bytes ret = read_packet(pb, packet, ts->raw_packet_size); if (ret != 0) return ret; handle_packet(ts, packet); } return 0; } </pre> <p><br> </p> <p>7 handle_packet 函數分析 <br> 能夠說handle_packet 是mpegts.c 代碼的核心,全部的其餘代碼都是爲 <br> 這個函數準備的。 <br> 在調用該函數以前先調用read_packet 函數得到個ts包(一般是188bytes), <br> 而後傳給該函數,packet參數就是TS包。</p> <pre class="cpp" name="code">static int handle_packet(MpegTSContext *ts, const uint8_t *packet) { AVFormatContext *s = ts->stream; MpegTSFilter *tss; int len, pid, cc, cc_ok, afc, is_start; const uint8_t *p, *p_end; int64_t pos; //從TS 包得到包的PID。 pid = AV_RB16(packet + 1) & 0x1fff; if(pid && discard_pid(ts, pid)) return 0; is_start = packet[1] & 0x40; tss = ts->pids[pid]; //ts->auto_guess 在mpegts_read_header 函數中被設置爲0, //也就是說在ts 檢測過程當中是不創建pes stream 的。 if (ts->auto_guess && tss == NULL && is_start) { add_pes_stream(ts, pid, -1, 0); tss = ts->pids[pid]; } //mpegts_read_header 函數調用handle_packet 函數只是處理TS 流的 //業務信息,由於並無爲對應的PES 創建tss,因此tss 爲空,直接返回。 if (!tss) return 0; /* continuity check (currently not used) */ cc = (packet[3] & 0xf); cc_ok = (tss->last_cc < 0) || ((((tss->last_cc + 1) & 0x0f) == cc)); tss->last_cc = cc; /* skip adaptation field */ afc = (packet[3] >> 4) & 3; p = packet + 4; if (afc == 0) /* reserved value */ return 0; if (afc == 2) /* adaptation field only */ return 0; if (afc == 3) { /* skip adapation field */ p += p[0] + 1; } /* if past the end of packet, ignore */ p_end = packet + TS_PACKET_SIZE; if (p >= p_end) return 0; pos = url_ftell(ts->stream->pb); ts->pos47= pos % ts->raw_packet_size; if (tss->type == MPEGTS_SECTION) { //表示當前的TS 包包含 個新的業務信息段 if (is_start) { //獲取pointer field 字段, //新的段從pointer field 字段指示的位置開始 len = *p++; if (p + len > p_end) return 0; if (len && cc_ok) { //這個時候TS 的負載有兩個部分構成: //1)從TS 負載開始 pointer field 字段指示的位置; //2)從pointer field 字段指示的位置 TS 包結束 //1)位置表明的是上 個段的末尾部分。 //2)位置表明的新的段開始的部分。 //下面的代碼是保存上 個段末尾部分數據,也就是 //1)位置的數據。 write_section_data(s, tss, p, len, 0); /* check whether filter has been closed */ if (!ts->pids[pid]) return 0; } p += len; //保留新的段數據,也就是2)位置的數據。 if (p < p_end) { write_section_data(s, tss, p, p_end - p, 1); } } else { //保存段中間的數據。 if (cc_ok) { write_section_data(s, tss, p, p_end - p, 0); } } } else { int ret; //正常的PES 數據的處理 // Note: The position here points actually behind the current packet. if ((ret = tss->u.pes_filter.pes_cb(tss, p, p_end - p, is_start, pos - ts->raw_packet_size)) < 0) return ret; } return 0; } </pre> <p><br> 8 write_section_data 函數分析 <br> PSI 業務信息表在TS流中是以段爲單傳輸的。 </p> <pre class="cpp" name="code">static void write_section_data(AVFormatContext *s, MpegTSFilter *tss1, const uint8_t *buf, int buf_size, int is_start) { MpegTSSectionFilter *tss = &tss1->u.section_filter; int len; //buf 中是 個段的開始部分。 if (is_start) { //將內容複製 tss->section_buf 中保存 memcpy(tss->section_buf, buf, buf_size); //tss->section_index 段索引。 tss->section_index = buf_size; //段的長度,如今還不知道,設置爲-1 tss->section_h_size = -1; //是否 達段的結尾。 tss->end_of_section_reached = 0; } else { //buf 中是段中間的數據。 if (tss->end_of_section_reached) return; len = 4096 - tss->section_index; if (buf_size < len) len = buf_size; memcpy(tss->section_buf + tss->section_index, buf, len); tss->section_index += len; } //若是條件知足,計算段的長度 if (tss->section_h_size == -1 && tss->section_index >= 3) { len = (AV_RB16(tss->section_buf + 1) & 0xfff) + 3; if (len > 4096) return; tss->section_h_size = len; } //判斷段數據是否收集完畢,若是收集完畢,調用相應的回調函數處理該段。 if (tss->section_h_size != -1 && tss->section_index >= tss->section_h_size) { tss->end_of_section_reached = 1; if (!tss->check_crc || av_crc(av_crc_get_table(AV_CRC_32_IEEE), -1, tss->section_buf, tss->section_h_size) == 0) tss->section_cb(tss1, tss->section_buf, tss->section_h_size); } } </pre> <p><br> </p> <pre></pre> <pre></pre>