标签：HEVC FFmpeg FLV CODEC RTMP AV ID codec

4. 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。

4.1 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。

4.1.1 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9. 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。

4.1.2 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10. 支持HEVC的VideoTagBody

4.2 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。

4.2.1 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：

enum {
   FLV_CODECID_H263    = 2,
   FLV_CODECID_SCREEN  = 3,
   FLV_CODECID_VP6     = 4,
   FLV_CODECID_VP6A    = 5,
   FLV_CODECID_SCREEN2 = 6,
   FLV_CODECID_H264    = 7,
   FLV_CODECID_REALH263= 8,
   FLV_CODECID_MPEG4   = 9,
   FLV_CODECID_HEVC   = 12,
};

4.2.2 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。

4.1.1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：

if (st->codecpar->codec_id == AV_CODEC_ID_AAC ||
    st->codecpar->codec_id == AV_CODEC_ID_H264 ||
    st->codecpar->codec_id == AV_CODEC_ID_HEVC ||
   st->codecpar->codec_id == AV_CODEC_ID_MPEG4) {
   int type = avio_r8(s->pb);
   size--;
   if (st->codecpar->codec_id == AV_CODEC_ID_H264 ||
        st->codecpar->codec_id == AV_CODEC_ID_HEVC ||
        st->codecpar->codec_id == AV_CODEC_ID_MPEG4) {
        // sign extension
        int32_t cts = (avio_rb24(s->pb) + 0xff800000) ^ 0xff800000;
        pts = dts + cts;
        if (cts< 0) { // dts might be wrong
            if (!flv->wrong_dts)
                av_log(s, AV_LOG_WARNING,
                       "Negative cts, previous timestamps might be wrong.\n");
           flv->wrong_dts = 1;
       } else if (FFABS(dts - pts) > 1000*60*15) {
               av_log(s, AV_LOG_WARNING,
                      "invalid timestamps %"PRId64" %"PRId64"\n", dts, pts);
               dts = pts = AV_NOPTS_VALUE;
       }
  }
 
  if (type == 0 &&(!st->codecpar->extradata ||
      st->codecpar->codec_id == AV_CODEC_ID_AAC ||
      st->codecpar->codec_id == AV_CODEC_ID_HEVC ||
      st->codecpar->codec_id == AV_CODEC_ID_H264)) {
      AVDictionaryEntry *t;
      if (st->codecpar->extradata) {
          if ((ret = flv_queue_extradata(flv, s->pb, stream_type, size)) < 0)
              return ret;
          ret = FFERROR_REDO;
          goto leave;
      }
      if ((ret = flv_get_extradata(s, st, size)) < 0)
          return ret;
      ……
  }
}

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

4.2.3 FLV mux

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

4.2.3.1 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：

avio_w8(pb, par->codec_tag | FLV_FRAME_KEY); // flags
avio_w8(pb, 0); // AVC sequence header
avio_wb24(pb, 0); // composition time

if (par->codec_id == AV_CODEC_ID_HEVC)
   ff_isom_write_hvcc(pb, par->extradata, par->extradata_size, 0);
else
   ff_isom_write_avcc(pb, par->extradata, par->extradata_size);

 

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

 

4.2.3.2 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:

 

 

   else if (par->codec_id == AV_CODEC_ID_HEVC ){
       if (par->extradata_size> 0 && *(uint8_t*)par->extradata != 1)
           if ((ret = ff_hevc_annexb2mp4_buf(pkt->data, &data, &size, 0, NULL)) < 0)
               return ret;
   }

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。

4.2.3.3 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：

if (par->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO &&
          (par->codec_id == AV_CODEC_ID_H264 || par->codec_id == AV_CODEC_ID_HEVC || par->codec_id == AV_CODEC_ID_MPEG4))
     put_avc_eos_tag(pb, sc->last_ts); 

5. 结束语

本文简单介绍了如何在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。

标签：HEVC,FFmpeg,FLV,CODEC,RTMP,AV,ID,codec
来源： https://www.cnblogs.com/lidabo/p/15752250.html

本站声明： 1. iCode9 技术分享网（下文简称本站）提供的所有内容，仅供技术学习、探讨和分享；
2. 关于本站的所有留言、评论、转载及引用，纯属内容发起人的个人观点，与本站观点和立场无关；
3. 关于本站的所有言论和文字，纯属内容发起人的个人观点，与本站观点和立场无关；
4. 本站文章均是网友提供，不完全保证技术分享内容的完整性、准确性、时效性、风险性和版权归属；如您发现该文章侵犯了您的权益，可联系我们第一时间进行删除；
5. 本站为非盈利性的个人网站，所有内容不会用来进行牟利，也不会利用任何形式的广告来间接获益，纯粹是为了广大技术爱好者提供技术内容和技术思想的分享性交流网站。