ffmpeg--mpegts.c

最新推荐文章于 2023-11-17 10:13:08 发布

转载最新推荐文章于 2023-11-17 10:13:08 发布 · 3.7k 阅读

ffmpeg-hls/ts 专栏收录该内容

6 篇文章

订阅专栏

本文详细介绍了FFmpeg解析TS流的过程，包括mpegts_probe、mpegts_read_header等关键函数的作用及实现原理，并深入探讨了如何通过PAT表、PMT表等获取流的基本信息。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

数字电视当中接触最多的还是ts流，以前使用ffplay播放过录制的ts流，但却不知道在ffmpeg当中ts流是如何被解析出来的，今天花点时间对ffmpeg当中ts流的解析过程做了一个简单分析。

mpegts.c

从这个文件最下面开始：

AVInputFormat mpegts_demuxer = {
    "mpegts",
    NULL_IF_CONFIG_SMALL("MPEG-2 transport stream format"),
    sizeof(MpegTSContext),
    mpegts_probe,
    mpegts_read_header,
    mpegts_read_packet,
    mpegts_read_close,
    read_seek,
    mpegts_get_pcr,
    .flags = AVFMT_SHOW_IDS|AVFMT_TS_DISCONT,
};

mpegts_probe：

这函数一看就知道是检测数据格式是不是mpegts格式的。

mpegts_read_header：

读数据头信息，比如在ts流当中的数据包大小，和ts流中的节目信息，sdt表，pmt表，video pid，audio pid等等，以便后面读数据时使用。

/* read the first 1024 bytes to get packet size */
pos = url_ftell(pb);
len = get_buffer(pb, buf, sizeof(buf));
if (len != sizeof(buf))
goto fail;
ts->raw_packet_size = get_packet_size(buf, sizeof(buf));
if (ts->raw_packet_size <= 0)
goto fail;

上面这几行代码是从数据流当中读了5 * 1024个字节来判断数据包的大小raw_packet_size，一般这个值是188，当然如果这个ts流不是标准和dvb ts流的话，那当然会不一样的。

/* first do a scaning to get all the services */
url_fseek(pb, pos, SEEK_SET);
mpegts_scan_sdt(ts);

mpegts_set_service(ts);

handle_packets(ts, s->probesize);
/* if could not find service, enable auto_guess */
ts->auto_guess = 1;

上面这几行代码是扫描节目信息，首先mpegts_scan_sdt当中调用mpegts_open_section_filter设置了一个SDT表的filter，SDT表当中会有节目的名子，提供商名子等等。接着在mpegts_set_service当中又设置mpegts_open_section_filter设置了一个PAT表filter，PAT表当中会存放节目的SID, PMT_PID,从而可以取到对应的PMT表，然后解板出VIDEO PID, AUDIO PID来，handle_packets就不用看了，上面设置了filter，这里紧跟着就得让filter工作起来了。
pat_cb:

……
av_new_program(ts->stream, sid);
ts->stop_parse--;
mpegts_open_section_filter(ts, pmt_pid, pmt_cb, ts, 1);
add_pat_entry(ts, sid);
add_pid_to_pmt(ts, sid, 0); //add pat pid to program
add_pid_to_pmt(ts, sid, pmt_pid);
……

pmt_cb：

……

/* now create ffmpeg stream */

switch(stream_type) {
case STREAM_TYPE_AUDIO_MPEG1:
case STREAM_TYPE_AUDIO_MPEG2:
case STREAM_TYPE_VIDEO_MPEG1:
case STREAM_TYPE_VIDEO_MPEG2:
case STREAM_TYPE_VIDEO_MPEG4:
case STREAM_TYPE_VIDEO_H264:
case STREAM_TYPE_VIDEO_VC1:
case STREAM_TYPE_VIDEO_DIRAC:
case STREAM_TYPE_AUDIO_AAC:
case STREAM_TYPE_AUDIO_AC3:
case STREAM_TYPE_AUDIO_DTS:
case STREAM_TYPE_AUDIO_HDMV_DTS:
case STREAM_TYPE_SUBTITLE_DVB:
    if((stream_type == STREAM_TYPE_AUDIO_HDMV_DTS && !has_hdmv_descr)
    || (stream_type == STREAM_TYPE_VIDEO_DIRAC    && !has_dirac_descr))
        break;
    if(ts->pids[pid] && ts->pids[pid]->type == MPEGTS_PES){
        pes= ts->pids[pid]->u.pes_filter.opaque;
        st= pes->st;
    }else{
        if (ts->pids[pid]) mpegts_close_filter(ts, ts->pids[pid]); //wrongly added sdt filter probably
        pes = add_pes_stream(ts, pid, pcr_pid, stream_type);
        if (pes)
            st = new_pes_av_stream(pes, 0);
    }
    add_pid_to_pmt(ts, h->id, pid);
    if(st)
        av_program_add_stream_index(ts->stream, h->id, st->index);
    break;
default:
    /* we ignore the other streams */
    break;
}
……

得到每个video, audio的PID，然后就设置成pes filter，到这里基本上获取流的基本信息就已经结束了。

下面再来看使用最多的一个函数

mpegts_read_packet：

/* return AVERROR_something if error or EOF. Return 0 if OK. */
static int read_packet(AVFormatContext *s, uint8_t *buf, int raw_packet_size,
                       const uint8_t **data)
{
    AVIOContext *pb = s->pb;
    int len;

for (;;) {

//读188个字节出来，如果缓冲里有，读缓冲，如果没有，读文件。

        len = ffio_read_indirect(pb, buf, TS_PACKET_SIZE, data);
        if (len != TS_PACKET_SIZE)
            return len < 0 ? len : AVERROR_EOF;
        /* check packet sync byte */
        if ((*data)[0] != 0x47) {
            /* find a new packet start */
            if (mpegts_resync(s, raw_packet_size, *data) < 0)
                return AVERROR(EAGAIN);
            else
                continue;
        } else {
            break;
        }
    }
    return 0;
}

handle_packets 这是我们刚刚跳过去的函数，此函数执行完，就得到一个PES包，保存在pkt中。

             handle_packet 这函数是处理单个包的，所以后面没有s
                     if (tss->type == MPEGTS_SECTION) {
                            ……
                            write_section_data(s, tss,
                                   p, p_end - p, 0);
                            ……
                     } else {
                            // Note: The position here points actually behind the current packet.
                            tss->u.pes_filter.pes_cb(tss,
                                 p, p_end - p, is_start, pos - ts->raw_packet_size);
                     }

处理每一个包，如果是section包，就调用write_section_data，这个函数里面如果一个PAT, PMT, SDT表已经构成，则会调用刚刚看到的pat_cb, pmt_cb, sdt_cb，分析到这里，已经不用再管section包了，只看pes包，所以一般会调用tss->u.pes_filter.pes_cb，这个函数指针到底是什么呢？在函数add_pes_stream里面可以看到，mpegts_open_pes_filter函数的一个参数mpegts_push_data就是这里的tss->u.pes_filter.pes_cb，好，跟到这个函数里面瞧瞧。
mpegts_push_data：
    ……
    while (buf_size > 0) {
        switch(pes->state) {
        case MPEGTS_HEADER:
        case MPEGTS_PESHEADER_FILL:
        case MPEGTS_PAYLOAD:
                 if (pes->data_index > 0 &&
                    pes->data_index + buf_size > pes->total_size) {
                    new_pes_packet(pes, ts->pkt);
                    pes->total_size = MAX_PES_PAYLOAD;
                    pes->buffer = av_buffer_alloc(pes->total_size +
                                                  AV_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
                    if (!pes->buffer)
                        return AVERROR(ENOMEM);
                    ts->stop_parse = 1;
                }
            return;
    ……

ts->stop_parse = 1意味着一个pes包构成了，所以上面的函数mpegts_read_packet就返回了，这样，一个pes包送上去了，再送到codec去解码，最后送去video或audio输出设置显示了。由些可以看到ts流和avi, mkv这些一样，都是一个容器，真真的数据都是包含在其中的一个一个的串流。

I帧判断

获取到一个PES包后，会进行帧判断。

问题

PES packet size mismatch
static int new_pes_packet(PESContext *pes, AVPacket *pkt)
{
...
    if (pes->total_size != MAX_PES_PAYLOAD &&
        pes->pes_header_size + pes->data_index != pes->total_size +
        PES_START_SIZE) {
        av_log(pes->stream, AV_LOG_WARNING, "PES packet size mismatch\n");
        pes->flags |= AV_PKT_FLAG_CORRUPT;
    }
...
}

多久插入PCR

muxrate 默认是1。

if (ts->mux_rate > 1) {

service->pcr_packet_period = (int64_t)ts->mux_rate* ts->pcr_period /

(TS_PACKET_SIZE * 8 * 1000);

ts->sdt_packet_period = (int64_t)ts->mux_rate *SDT_RETRANS_TIME /

(TS_PACKET_SIZE * 8 * 1000);

ts->pat_packet_period = (int64_t)ts->mux_rate *PAT_RETRANS_TIME /

(TS_PACKET_SIZE * 8 * 1000);

if (ts->copyts < 1)

ts->first_pcr =av_rescale(s->max_delay, PCR_TIME_BASE, AV_TIME_BASE);

}else {

/* Arbitrary values, PAT/PMT will alsobe written on video key frames */