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Andrey Semochkin
589
format/ts/tsio/tsio.go
Normal file
589
format/ts/tsio/tsio.go
Normal file
@@ -0,0 +1,589 @@
|
||||
package tsio
|
||||
|
||||
import (
|
||||
"fmt"
|
||||
"io"
|
||||
"time"
|
||||
|
||||
"github.com/deepch/vdk/utils/bits/pio"
|
||||
)
|
||||
|
||||
const (
|
||||
StreamIdH264 = 0xe0
|
||||
StreamIdAAC = 0xc0
|
||||
)
|
||||
|
||||
const (
|
||||
PAT_PID = 0
|
||||
PMT_PID = 0x1000
|
||||
)
|
||||
|
||||
const TableIdPMT = 2
|
||||
const TableExtPMT = 1
|
||||
|
||||
const TableIdPAT = 0
|
||||
const TableExtPAT = 1
|
||||
|
||||
const MaxPESHeaderLength = 19
|
||||
const MaxTSHeaderLength = 12
|
||||
|
||||
var ErrPESHeader = fmt.Errorf("invalid PES header")
|
||||
var ErrPSIHeader = fmt.Errorf("invalid PSI header")
|
||||
var ErrParsePMT = fmt.Errorf("invalid PMT")
|
||||
var ErrParsePAT = fmt.Errorf("invalid PAT")
|
||||
|
||||
const (
|
||||
ElementaryStreamTypeH264 = 0x1B
|
||||
ElementaryStreamTypeAdtsAAC = 0x0F
|
||||
)
|
||||
|
||||
type PATEntry struct {
|
||||
ProgramNumber uint16
|
||||
NetworkPID uint16
|
||||
ProgramMapPID uint16
|
||||
}
|
||||
|
||||
type PAT struct {
|
||||
Entries []PATEntry
|
||||
}
|
||||
|
||||
func (self PAT) Len() (n int) {
|
||||
return len(self.Entries) * 4
|
||||
}
|
||||
|
||||
func (self PAT) Marshal(b []byte) (n int) {
|
||||
for _, entry := range self.Entries {
|
||||
pio.PutU16BE(b[n:], entry.ProgramNumber)
|
||||
n += 2
|
||||
if entry.ProgramNumber == 0 {
|
||||
pio.PutU16BE(b[n:], entry.NetworkPID&0x1fff|7<<13)
|
||||
n += 2
|
||||
} else {
|
||||
pio.PutU16BE(b[n:], entry.ProgramMapPID&0x1fff|7<<13)
|
||||
n += 2
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
return
|
||||
}
|
||||
|
||||
func (self *PAT) Unmarshal(b []byte) (n int, err error) {
|
||||
for n < len(b) {
|
||||
if n+4 <= len(b) {
|
||||
var entry PATEntry
|
||||
entry.ProgramNumber = pio.U16BE(b[n:])
|
||||
n += 2
|
||||
if entry.ProgramNumber == 0 {
|
||||
entry.NetworkPID = pio.U16BE(b[n:]) & 0x1fff
|
||||
n += 2
|
||||
} else {
|
||||
entry.ProgramMapPID = pio.U16BE(b[n:]) & 0x1fff
|
||||
n += 2
|
||||
}
|
||||
self.Entries = append(self.Entries, entry)
|
||||
} else {
|
||||
break
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
if n < len(b) {
|
||||
err = ErrParsePAT
|
||||
return
|
||||
}
|
||||
return
|
||||
}
|
||||
|
||||
type Descriptor struct {
|
||||
Tag uint8
|
||||
Data []byte
|
||||
}
|
||||
|
||||
type ElementaryStreamInfo struct {
|
||||
StreamType uint8
|
||||
ElementaryPID uint16
|
||||
Descriptors []Descriptor
|
||||
}
|
||||
|
||||
type PMT struct {
|
||||
PCRPID uint16
|
||||
ProgramDescriptors []Descriptor
|
||||
ElementaryStreamInfos []ElementaryStreamInfo
|
||||
}
|
||||
|
||||
func (self PMT) Len() (n int) {
|
||||
// 111(3)
|
||||
// PCRPID(13)
|
||||
n += 2
|
||||
|
||||
// desclen(16)
|
||||
n += 2
|
||||
|
||||
for _, desc := range self.ProgramDescriptors {
|
||||
n += 2 + len(desc.Data)
|
||||
}
|
||||
|
||||
for _, info := range self.ElementaryStreamInfos {
|
||||
// streamType
|
||||
n += 1
|
||||
|
||||
// Reserved(3)
|
||||
// Elementary PID(13)
|
||||
n += 2
|
||||
|
||||
// Reserved(6)
|
||||
// ES Info length length(10)
|
||||
n += 2
|
||||
|
||||
for _, desc := range info.Descriptors {
|
||||
n += 2 + len(desc.Data)
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
return
|
||||
}
|
||||
|
||||
func (self PMT) fillDescs(b []byte, descs []Descriptor) (n int) {
|
||||
for _, desc := range descs {
|
||||
b[n] = desc.Tag
|
||||
n++
|
||||
b[n] = uint8(len(desc.Data))
|
||||
n++
|
||||
copy(b[n:], desc.Data)
|
||||
n += len(desc.Data)
|
||||
}
|
||||
return
|
||||
}
|
||||
|
||||
func (self PMT) Marshal(b []byte) (n int) {
|
||||
// 111(3)
|
||||
// PCRPID(13)
|
||||
pio.PutU16BE(b[n:], self.PCRPID|7<<13)
|
||||
n += 2
|
||||
|
||||
hold := n
|
||||
n += 2
|
||||
pos := n
|
||||
n += self.fillDescs(b[n:], self.ProgramDescriptors)
|
||||
desclen := n - pos
|
||||
pio.PutU16BE(b[hold:], uint16(desclen)|0xf<<12)
|
||||
|
||||
for _, info := range self.ElementaryStreamInfos {
|
||||
b[n] = info.StreamType
|
||||
n++
|
||||
|
||||
// Reserved(3)
|
||||
// Elementary PID(13)
|
||||
pio.PutU16BE(b[n:], info.ElementaryPID|7<<13)
|
||||
n += 2
|
||||
|
||||
hold := n
|
||||
n += 2
|
||||
pos := n
|
||||
n += self.fillDescs(b[n:], info.Descriptors)
|
||||
desclen := n - pos
|
||||
pio.PutU16BE(b[hold:], uint16(desclen)|0x3c<<10)
|
||||
}
|
||||
|
||||
return
|
||||
}
|
||||
|
||||
func (self PMT) parseDescs(b []byte) (descs []Descriptor, err error) {
|
||||
n := 0
|
||||
for n < len(b) {
|
||||
if n+2 <= len(b) {
|
||||
desc := Descriptor{}
|
||||
desc.Tag = b[n]
|
||||
desc.Data = make([]byte, b[n+1])
|
||||
n += 2
|
||||
if n+len(desc.Data) < len(b) {
|
||||
copy(desc.Data, b[n:])
|
||||
descs = append(descs, desc)
|
||||
n += len(desc.Data)
|
||||
} else {
|
||||
break
|
||||
}
|
||||
} else {
|
||||
break
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
if n < len(b) {
|
||||
err = ErrParsePMT
|
||||
return
|
||||
}
|
||||
return
|
||||
}
|
||||
|
||||
func (self *PMT) Unmarshal(b []byte) (n int, err error) {
|
||||
if len(b) < n+4 {
|
||||
err = ErrParsePMT
|
||||
return
|
||||
}
|
||||
|
||||
// 111(3)
|
||||
// PCRPID(13)
|
||||
self.PCRPID = pio.U16BE(b[0:2]) & 0x1fff
|
||||
n += 2
|
||||
|
||||
// Reserved(4)=0xf
|
||||
// Reserved(2)=0x0
|
||||
// Program info length(10)
|
||||
desclen := int(pio.U16BE(b[2:4]) & 0x3ff)
|
||||
n += 2
|
||||
|
||||
if desclen > 0 {
|
||||
if len(b) < n+desclen {
|
||||
err = ErrParsePMT
|
||||
return
|
||||
}
|
||||
if self.ProgramDescriptors, err = self.parseDescs(b[n : n+desclen]); err != nil {
|
||||
return
|
||||
}
|
||||
n += desclen
|
||||
}
|
||||
|
||||
for n < len(b) {
|
||||
if len(b) < n+5 {
|
||||
err = ErrParsePMT
|
||||
return
|
||||
}
|
||||
|
||||
var info ElementaryStreamInfo
|
||||
info.StreamType = b[n]
|
||||
n++
|
||||
|
||||
// Reserved(3)
|
||||
// Elementary PID(13)
|
||||
info.ElementaryPID = pio.U16BE(b[n:]) & 0x1fff
|
||||
n += 2
|
||||
|
||||
// Reserved(6)
|
||||
// ES Info length(10)
|
||||
desclen := int(pio.U16BE(b[n:]) & 0x3ff)
|
||||
n += 2
|
||||
|
||||
if desclen > 0 {
|
||||
if len(b) < n+desclen {
|
||||
err = ErrParsePMT
|
||||
return
|
||||
}
|
||||
if info.Descriptors, err = self.parseDescs(b[n : n+desclen]); err != nil {
|
||||
return
|
||||
}
|
||||
n += desclen
|
||||
}
|
||||
|
||||
self.ElementaryStreamInfos = append(self.ElementaryStreamInfos, info)
|
||||
}
|
||||
|
||||
return
|
||||
}
|
||||
|
||||
func ParsePSI(h []byte) (tableid uint8, tableext uint16, hdrlen int, datalen int, err error) {
|
||||
if len(h) < 8 {
|
||||
err = ErrPSIHeader
|
||||
return
|
||||
}
|
||||
|
||||
// pointer(8)
|
||||
pointer := h[0]
|
||||
hdrlen++
|
||||
if pointer > 0 {
|
||||
hdrlen += int(pointer)
|
||||
if len(h) < hdrlen {
|
||||
err = ErrPSIHeader
|
||||
return
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
if len(h) < hdrlen+12 {
|
||||
err = ErrPSIHeader
|
||||
return
|
||||
}
|
||||
|
||||
// table_id(8)
|
||||
tableid = h[hdrlen]
|
||||
hdrlen++
|
||||
|
||||
// section_syntax_indicator(1)=1,private_bit(1)=0,reserved(2)=3,unused(2)=0,section_length(10)
|
||||
datalen = int(pio.U16BE(h[hdrlen:]))&0x3ff - 9
|
||||
hdrlen += 2
|
||||
|
||||
if datalen < 0 {
|
||||
err = ErrPSIHeader
|
||||
return
|
||||
}
|
||||
|
||||
// Table ID extension(16)
|
||||
tableext = pio.U16BE(h[hdrlen:])
|
||||
hdrlen += 2
|
||||
|
||||
// resverd(2)=3
|
||||
// version(5)
|
||||
// Current_next_indicator(1)
|
||||
hdrlen++
|
||||
|
||||
// section_number(8)
|
||||
hdrlen++
|
||||
|
||||
// last_section_number(8)
|
||||
hdrlen++
|
||||
|
||||
// data
|
||||
|
||||
// crc(32)
|
||||
|
||||
return
|
||||
}
|
||||
|
||||
const PSIHeaderLength = 9
|
||||
|
||||
func FillPSI(h []byte, tableid uint8, tableext uint16, datalen int) (n int) {
|
||||
// pointer(8)
|
||||
h[n] = 0
|
||||
n++
|
||||
|
||||
// table_id(8)
|
||||
h[n] = tableid
|
||||
n++
|
||||
|
||||
// section_syntax_indicator(1)=1,private_bit(1)=0,reserved(2)=3,unused(2)=0,section_length(10)
|
||||
pio.PutU16BE(h[n:], uint16(0xa<<12|2+3+4+datalen))
|
||||
n += 2
|
||||
|
||||
// Table ID extension(16)
|
||||
pio.PutU16BE(h[n:], tableext)
|
||||
n += 2
|
||||
|
||||
// resverd(2)=3,version(5)=0,Current_next_indicator(1)=1
|
||||
h[n] = 0x3<<6 | 1
|
||||
n++
|
||||
|
||||
// section_number(8)
|
||||
h[n] = 0
|
||||
n++
|
||||
|
||||
// last_section_number(8)
|
||||
h[n] = 0
|
||||
n++
|
||||
|
||||
n += datalen
|
||||
|
||||
crc := calcCRC32(0xffffffff, h[1:n])
|
||||
pio.PutU32LE(h[n:], crc)
|
||||
n += 4
|
||||
|
||||
return
|
||||
}
|
||||
|
||||
func TimeToPCR(tm time.Duration) (pcr uint64) {
|
||||
// base(33)+resverd(6)+ext(9)
|
||||
ts := uint64(tm * PCR_HZ / time.Second)
|
||||
base := ts / 300
|
||||
ext := ts % 300
|
||||
pcr = base<<15 | 0x3f<<9 | ext
|
||||
return
|
||||
}
|
||||
|
||||
func PCRToTime(pcr uint64) (tm time.Duration) {
|
||||
base := pcr >> 15
|
||||
ext := pcr & 0x1ff
|
||||
ts := base*300 + ext
|
||||
tm = time.Duration(ts) * time.Second / time.Duration(PCR_HZ)
|
||||
return
|
||||
}
|
||||
|
||||
func TimeToTs(tm time.Duration) (v uint64) {
|
||||
ts := uint64(tm * PTS_HZ / time.Second)
|
||||
// 0010 PTS 32..30 1 PTS 29..15 1 PTS 14..00 1
|
||||
v = ((ts>>30)&0x7)<<33 | ((ts>>15)&0x7fff)<<17 | (ts&0x7fff)<<1 | 0x100010001
|
||||
return
|
||||
}
|
||||
|
||||
func TsToTime(v uint64) (tm time.Duration) {
|
||||
// 0010 PTS 32..30 1 PTS 29..15 1 PTS 14..00 1
|
||||
ts := (((v >> 33) & 0x7) << 30) | (((v >> 17) & 0x7fff) << 15) | ((v >> 1) & 0x7fff)
|
||||
tm = time.Duration(ts) * time.Second / time.Duration(PTS_HZ)
|
||||
return
|
||||
}
|
||||
|
||||
const (
|
||||
PTS_HZ = 90000
|
||||
PCR_HZ = 27000000
|
||||
)
|
||||
|
||||
func ParsePESHeader(h []byte) (hdrlen int, streamid uint8, datalen int, pts, dts time.Duration, err error) {
|
||||
if h[0] != 0 || h[1] != 0 || h[2] != 1 {
|
||||
err = ErrPESHeader
|
||||
return
|
||||
}
|
||||
streamid = h[3]
|
||||
|
||||
flags := h[7]
|
||||
hdrlen = int(h[8]) + 9
|
||||
|
||||
datalen = int(pio.U16BE(h[4:6]))
|
||||
if datalen > 0 {
|
||||
datalen -= int(h[8]) + 3
|
||||
}
|
||||
|
||||
const PTS = 1 << 7
|
||||
const DTS = 1 << 6
|
||||
|
||||
if flags&PTS != 0 {
|
||||
if len(h) < 14 {
|
||||
err = ErrPESHeader
|
||||
return
|
||||
}
|
||||
pts = TsToTime(pio.U40BE(h[9:14]))
|
||||
if flags&DTS != 0 {
|
||||
if len(h) < 19 {
|
||||
err = ErrPESHeader
|
||||
return
|
||||
}
|
||||
dts = TsToTime(pio.U40BE(h[14:19]))
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
return
|
||||
}
|
||||
|
||||
func FillPESHeader(h []byte, streamid uint8, datalen int, pts, dts time.Duration) (n int) {
|
||||
h[0] = 0
|
||||
h[1] = 0
|
||||
h[2] = 1
|
||||
h[3] = streamid
|
||||
|
||||
const PTS = 1 << 7
|
||||
const DTS = 1 << 6
|
||||
|
||||
var flags uint8
|
||||
if pts != 0 {
|
||||
flags |= PTS
|
||||
if dts != 0 {
|
||||
flags |= DTS
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
if flags&PTS != 0 {
|
||||
n += 5
|
||||
}
|
||||
if flags&DTS != 0 {
|
||||
n += 5
|
||||
}
|
||||
|
||||
// packet_length(16) if zero then variable length
|
||||
// Specifies the number of bytes remaining in the packet after this field. Can be zero.
|
||||
// If the PES packet length is set to zero, the PES packet can be of any length.
|
||||
// A value of zero for the PES packet length can be used only when the PES packet payload is a **video** elementary stream.
|
||||
var pktlen uint16
|
||||
if datalen >= 0 {
|
||||
pktlen = uint16(datalen + n + 3)
|
||||
}
|
||||
pio.PutU16BE(h[4:6], pktlen)
|
||||
|
||||
h[6] = 2<<6 | 1 // resverd(6,2)=2,original_or_copy(0,1)=1
|
||||
h[7] = flags
|
||||
h[8] = uint8(n)
|
||||
|
||||
// pts(40)?
|
||||
// dts(40)?
|
||||
if flags&PTS != 0 {
|
||||
if flags&DTS != 0 {
|
||||
pio.PutU40BE(h[9:14], TimeToTs(pts)|3<<36)
|
||||
pio.PutU40BE(h[14:19], TimeToTs(dts)|1<<36)
|
||||
} else {
|
||||
pio.PutU40BE(h[9:14], TimeToTs(pts)|2<<36)
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
n += 9
|
||||
return
|
||||
}
|
||||
|
||||
type TSWriter struct {
|
||||
w io.Writer
|
||||
ContinuityCounter uint
|
||||
tshdr []byte
|
||||
}
|
||||
|
||||
func NewTSWriter(pid uint16) *TSWriter {
|
||||
w := &TSWriter{}
|
||||
w.tshdr = make([]byte, 188)
|
||||
w.tshdr[0] = 0x47
|
||||
pio.PutU16BE(w.tshdr[1:3], pid&0x1fff)
|
||||
for i := 6; i < 188; i++ {
|
||||
w.tshdr[i] = 0xff
|
||||
}
|
||||
return w
|
||||
}
|
||||
|
||||
func (self *TSWriter) WritePackets(w io.Writer, datav [][]byte, pcr time.Duration, sync bool, paddata bool) (err error) {
|
||||
datavlen := pio.VecLen(datav)
|
||||
writev := make([][]byte, len(datav))
|
||||
writepos := 0
|
||||
|
||||
for writepos < datavlen {
|
||||
self.tshdr[1] = self.tshdr[1] & 0x1f
|
||||
self.tshdr[3] = byte(self.ContinuityCounter)&0xf | 0x30
|
||||
self.tshdr[5] = 0 // flags
|
||||
hdrlen := 6
|
||||
self.ContinuityCounter++
|
||||
|
||||
if writepos == 0 {
|
||||
self.tshdr[1] = 0x40 | self.tshdr[1] // Payload Unit Start Indicator
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||||
if pcr != 0 {
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||||
hdrlen += 6
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||||
self.tshdr[5] = 0x10 | self.tshdr[5] // PCR flag (Discontinuity indicator 0x80)
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||||
pio.PutU48BE(self.tshdr[6:12], TimeToPCR(pcr))
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||||
}
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||||
if sync {
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||||
self.tshdr[5] = 0x40 | self.tshdr[5] // Random Access indicator
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||||
}
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||||
}
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||||
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||||
padtail := 0
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||||
end := writepos + 188 - hdrlen
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||||
if end > datavlen {
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||||
if paddata {
|
||||
padtail = end - datavlen
|
||||
} else {
|
||||
hdrlen += end - datavlen
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||||
}
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||||
end = datavlen
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||||
}
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||||
n := pio.VecSliceTo(datav, writev, writepos, end)
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||||
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||||
self.tshdr[4] = byte(hdrlen) - 5 // length
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||||
if _, err = w.Write(self.tshdr[:hdrlen]); err != nil {
|
||||
return
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||||
}
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||||
for i := 0; i < n; i++ {
|
||||
if _, err = w.Write(writev[i]); err != nil {
|
||||
return
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
if padtail > 0 {
|
||||
if _, err = w.Write(self.tshdr[188-padtail : 188]); err != nil {
|
||||
return
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
writepos = end
|
||||
}
|
||||
|
||||
return
|
||||
}
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||||
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||||
func ParseTSHeader(tshdr []byte) (pid uint16, start bool, iskeyframe bool, hdrlen int, err error) {
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||||
// https://en.wikipedia.org/wiki/MPEG_transport_stream
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||||
if tshdr[0] != 0x47 {
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||||
err = fmt.Errorf("tshdr sync invalid")
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||||
return
|
||||
}
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||||
pid = uint16((tshdr[1]&0x1f))<<8 | uint16(tshdr[2])
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||||
start = tshdr[1]&0x40 != 0
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||||
hdrlen += 4
|
||||
if tshdr[3]&0x20 != 0 {
|
||||
hdrlen += int(tshdr[4]) + 1
|
||||
iskeyframe = tshdr[5]&0x40 != 0
|
||||
}
|
||||
return
|
||||
}
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||||
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