直播3

01

 HEVC在RTMP中的扩展

为推进HEVC视频编码格式在直播方案中的落地,经过CDN联盟讨论,并和主流云服务厂商达成一致,规范了HEVC在RTMP/FLV中的扩展,具体修改内容见下。


1.1  FLV规范扩展

HEVC为视频编码格式,因此对FLV规范的扩展,只集中在Video Tag,其它部分,无任何改动。


1.1.1  支持HEVC的VideoTagHeader

扩展后的VideoTagHeader如下图所示(红色字体为新增内容):


图1. 支持HEVC的FLVTagHeader


修改点如下:

1.  CodecID - 定义HEVC格式的值为12;

2.  HEVCPacketType - 当CodecID == 12时,AVCPacketType为HEVCPacketType:

 •  如果HEVCPacketType为0,表示HEVCVIDEOPACKET中存放的是HEVC sequence header;

 •  如果HEVCPacketType为1,表示HEVCVIDEOPACKET中存放的是HEVC NALU;

 •  如果HEVCPacketType为2,表示HEVCVIDEPACKET中存放的是HEVC end of sequence,即HEVCDecoderConfigurationRecord;

3.  CompositionTime - 当CodecID == 12时,同样需要CompositionTime。


1.1.2 支持HEVC的VideoTagBody

当CodecID为12时,VideoTagBody中存放的就是HEVC视频帧内容。

扩展后的VideoTagBody如下图所示(红色字体为HEVC新增内容):



图2. 支持HEVC的VideoTagBody


1.2 FFmpeg中的修改

我们已在FFmpeg的各个版本上提供相关的完整修改,具体参见:https://github.com/ksvc/FFmpeg

完整patch获取及相关说明见:https://github.com/ksvc/FFmpeg/wiki。


由第二章节的阐述可知,FLV的解复用和复用功能代码分别在libavformt/flvdec.c和libavformat/flvenc.c中,扩展后的修改也都集中在这两个文件。本节将在FFmpeg3.3的基础上,说明修改的关键点。


1.2.1 编码类型定义

libavformat/flv.h中按照VideoTagHeader中的CodecID定义了一组视频编码格式的枚举值,扩展后的枚举定义如下:



1.2.2 FLV demux

在解复用过程中,flv_read_packet方法是整个过程的核心,它里面完成了对每个Tag的读取和解析。


1.1.1中提到,如果HEVCPacketType为0时,表示HEVCVIDEOPACKET中存放的是HEVC sequence header,也就是HEVCDecoderConfigurationRecord,解码时需设置HEVCDecoderConfigurationRecord方能正确解码。


HEVC与AVC视频帧在FLV中的存放格式相同,所以只需在读取Video Tag的地方增加AV_CODEC_ID_HEVC的判断条件即可,调整后的代码如下:


AVCDecoderConfigurationRecord和HEVCDecoderConfigurationRecord都是存放在AVStream->AVCodecParameter->extradata中。


1.2.3 FLV mux

FLV mux的修改相对较多、header、packet、trailer中均有涉及。


1.2.3.1 write header

flv_write_header中主要完成了以下工作:

1.  写入FLV Header;

2.  写入Metadata;

3.  如果音频编码格式为AAC,则写入第一个Audio Tag,其AudioTagBody中存放的是AAC sequence header;

4.   如果视频编码格式为AVC,则写入第一个Video Tag,其中VideoTagBody中存放的是AVC sequence header。

同样,当视频编码格式HEVC时,也要写入第一个VideoTag,其中VideoTagBody中存放的是HEVCDecoderConfigurationRecord,修改点如下:


ff_isom_write_hvcc的作用是将extradata转为HEVCDecoderConfigurationRecord结构并写入。


1.2.3.2 write packet

flv_write_packet的作用是写入音视频帧,其中有关写入video数据的地方,都需要加上AV_CODEC_ID_HEVC的判断条件,修改内容如下:


ff_hevc_annexb2mp4_buf方法的作用是将Annex-B格式的HEVC视频帧转为HVCC格式。


AnnexB与AVCC/HVCC(ISO/IEC14496-15中所定义,通常也称为MPEG-4格式)的区别在于参数集与帧格式,AnnexB的参数集sps、pps以NAL的形式存在码流中(带内传输),以startcode分割NAL。而HVCC 的参数集存储在extradata中(带外传输),使用NALU长度(固定字节,通常为4字节,从extradata中解析)分隔NAL。


1.2.3.3 write trailer

结束时需要写入HEVC end of sequence,其格式与AVC end of sequence相同,直接复用即可,flv_write_trailer的修改内容如下:

结 语

本文只是简单介绍了如何在FFmpeg中扩展rtmp协议对HEVC编码格式的支持,而要将HEVC应用于直播整体方案,除推流端和播放端要提供相应能力外,源站、CDN、转码服务同样都需要提供这种能力。金山云的所有视频服务中,已完全支持HEVC视频编码格式,欢迎大家使用。

客户端的直播/短视频SDK,在适配了系统的HEVC硬编/解码能力外,还提供了高效的HEVC软编/解码方案,如果您感兴趣,可联系我们咨询或讨论。


猜你喜欢

转载自blog.csdn.net/ssllkkyyaa/article/details/79494863