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在过去的一周里,我一直在尝试通过 RTP 实现 H.264 流,使用 x264 作为编码器和 libavformat 来打包和发送流。问题是,据我所知,它工作不正常。

现在我只是编码随机数据(x264_picture_alloc)并从 libx264 中提取 NAL 帧。这很简单:

x264_picture_t pic_out;
x264_nal_t* nals;
int num_nals;
int frame_size = x264_encoder_encode(this->encoder, &nals, &num_nals, this->pic_in, &pic_out);

if (frame_size <= 0)
{
    return frame_size;
}

// push NALs into the queue
for (int i = 0; i < num_nals; i++)
{
    // create a NAL storage unit
    NAL nal;
    nal.size = nals[i].i_payload;
    nal.payload = new uint8_t[nal.size];
    memcpy(nal.payload, nals[i].p_payload, nal.size);

    // push the storage into the NAL queue
    {
        // lock and push the NAL to the queue
        boost::mutex::scoped_lock lock(this->nal_lock);
        this->nal_queue.push(nal);
    }
}

nal_queue用于将帧安全地传递给 Streamer 类,然后将帧发送出去。现在它没有线程化,因为我只是在测试试图让它工作。在对单个帧进行编码之前,我已确保初始化编码器。

但我不相信 x264 是问题所在,因为我可以在它返回的 NAL 中看到帧数据。流式传输数据是使用 libavformat 完成的,它首先在 Streamer 类中初始化:

Streamer::Streamer(Encoder* encoder, string rtp_address, int rtp_port, int width, int height, int fps, int bitrate)
{
    this->encoder = encoder;

    // initalize the AV context
    this->ctx = avformat_alloc_context();
    if (!this->ctx)
    {
        throw runtime_error("Couldn't initalize AVFormat output context");
    }

    // get the output format
    this->fmt = av_guess_format("rtp", NULL, NULL);
    if (!this->fmt)
    {
        throw runtime_error("Unsuitable output format");
    }
    this->ctx->oformat = this->fmt;

    // try to open the RTP stream
    snprintf(this->ctx->filename, sizeof(this->ctx->filename), "rtp://%s:%d", rtp_address.c_str(), rtp_port);
    if (url_fopen(&(this->ctx->pb), this->ctx->filename, URL_WRONLY) < 0)
    {
        throw runtime_error("Couldn't open RTP output stream");
    }

    // add an H.264 stream
    this->stream = av_new_stream(this->ctx, 1);
    if (!this->stream)
    {
        throw runtime_error("Couldn't allocate H.264 stream");
    }

    // initalize codec
    AVCodecContext* c = this->stream->codec;
    c->codec_id = CODEC_ID_H264;
    c->codec_type = AVMEDIA_TYPE_VIDEO;
    c->bit_rate = bitrate;
    c->width = width;
    c->height = height;
    c->time_base.den = fps;
    c->time_base.num = 1;

    // write the header
    av_write_header(this->ctx);
}

这就是事情似乎出错的地方。av_write_header上面似乎什么也没做;我已经使用wireshark来验证这一点。作为参考,我Streamer streamer(&enc, "10.89.6.3", 49990, 800, 600, 30, 40000);用来初始化 Streamer 实例,enc作为对Encoder以前用于处理 x264 的对象的引用。

现在,当我想流式传输 NAL 时,我使用它:

// grab a NAL
NAL nal = this->encoder->nal_pop();
cout << "NAL popped with size " << nal.size << endl;

// initalize a packet
AVPacket p;
av_init_packet(&p);
p.data = nal.payload;
p.size = nal.size;
p.stream_index = this->stream->index;

// send it out
av_write_frame(this->ctx, &p);

此时,我可以看到 RTP 数据出现在网络上,它看起来就像我一直在发送的帧,甚至包括来自 x264 的一点版权 blob。但是,我用过的任何播放器都无法理解这些数据。VLC 不再需要 SDP 描述,这显然不是必需的。

然后我尝试通过以下方式播放它gst-launch

gst-launch udpsrc port=49990 ! rtph264depay ! decodebin ! xvimagesink

这将等待 UDP 数据,但是当它收到时,我得到:

错误:元素/GstPipeline:pipeline0/GstRtpH264Depay:rtph264depay0:未协商 RTP 格式。附加调试信息:gstbasertpdepayload.c(372):gst_base_rtp_depayload_chain ():/GstPipeline:pipeline0/GstRtpH264Depay:rtph264depay0:输入缓冲区需要设置 RTP 上限。这通常通过设置上游源元素(通常是 udpsrc 或 appsrc)的 'caps' 属性来实现,或者通过在 depayloader 之前放置一个 capsfilter 元素并在其上设置 'caps' 属性来实现。另请参阅 http://cgit.freedesktop.org/gstreamer/gst-plugins-good/tree/gst/rtp/README

由于我没有使用 GStreamer 进行流式传输,因此我不太确定 RTP 上限意味着什么。但是,这让我想知道我是否没有通过 RTP 发送足够的信息来描述流。我对视频很陌生,我觉得这里缺少一些关键的东西。有什么提示吗?

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h264 是一种编码标准。它指定了如何压缩视频数据并以一种可以在以后解压缩为视频流的格式存储。

RTP是一种传输协议。它指定了可以携带由任意编码器编码的音频-视频数据的数据包的格式和顺序。

GStreamer 期望接收符合 RTP 协议的数据。您是否期望 libaformat 会生成 GStreamer 立即可读的 RTP 数据包?也许 GStreamers 期望一个额外的流描述,使其能够使用适当的解码器接受和解码流数据包?也许它需要额外的 RTSP 交换或 SDP 流描述符文件?

错误消息非常清楚地表明尚未协商 RTP 格式。caps是能力的简写。接收器需要知道发射器的能力以正确设置接收器/解码机器。

我强烈建议至少尝试为您的 RTP 流创建一个 SDP 文件。libavformat应该可以为您完成

于 2012-04-13T16:40:47.627 回答