如何将 N 位写入 QByteArray

Question

我的任务是解码 RTP 数据包并提取该数据包的有效载荷（音频数据）。为了绕过所有 RTP header 字段，我有这个功能：


quint32 readNBitsByRange(quint32 position, quint32 count, const QByteArray &array)
{
    quint32 accuml = 0;
    while (count != 0) {
            const quint32 l = (8 - position % 8);
            const quint32 u = (l < count ? l : count);
            const quint32 f = (8 - u);
            accuml  <<= u;
            accuml   |= ((*(array.data() + position / 8) << (8 - l)) & (((1 << u) - 1) << f)) >> f;
            position += u;
            count    -= u;
    }
    return accuml;
}

作为参数，该函数采用将进行读取的位置、位数以及应从中进行读取的缓冲区。由于这个功能，我可以读取所有 RTP header 字段。使用此函数的示例：


int main()
{
    // ... We get The RTP packet in binary form and write it to QByteArray ...
    QByteArray array;
    for (quint32 i = 0; i < rtpBinaryDataLength; ++i) {
        array.push_back(rtpBinaryData[i]);
    }
    
    // 0                   1                   2                   3
    // 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1
    // +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
    // |V=2|P|X|  CC   |M|     PT      |       sequence number         |
    // +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
    // |                           timestamp                           |
    // +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
    // |           synchronization source (SSRC) identifier            |
    // +=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+
    // |            contributing source (CSRC) identifiers             |
    // |                             ....                              |
    // +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
    
    quint16 rtpVersion   = readNBitsByRange(0x000, 0x002, array);
    quint16 rtpPadding   = readNBitsByRange(0x002, 0x001, array);
    quint16 rtpExtension = readNBitsByRange(0x003, 0x001, array);
    
    // .. And so on ...
}

一切正常！但问题来了！现在我的任务是将 RTP 数据包值写入 QByteArray。我不知道该怎么做！我们只知道，比如RTP包的4个字段（V，P，X，CC）的值必须写入buffer的第1字节。

我想要一个示例功能，例如阅读功能，以便您可以轻松使用它。函数示例：


void writeNBits(quint32 position, quint32 count, quint32 val, QByteArray &array)
{
   // ...
}

我尝试将所有值写入 header，然后将它们写入 QByteArray：

struct RtpHeader
{
    unsigned m_v :2; 
    unsigned m_p :1; 
    unsigned m_x :1; 
    unsigned m_cc:4; 
    unsigned m_m :1; 
    unsigned m_pt:7; 
    uint16_t m_sn;   
    uint32_t m_tm;   
    uint32_t m_ssrc;   
};

int main(int argc, char *argv[])
{
    RtpHeader hdr;
    
    hdr.m_v    = 2;
    hdr.m_p    = 0;
    hdr.m_x    = 0;
    hdr.m_cc   = 0;
    hdr.m_m    = 1;
    hdr.m_pt   = 8;
    hdr.m_sn   = 59133;
    hdr.m_tm   = 240;
    hdr.m_ssrc = 0xDEE0EE8F;

    QByteArray array(reinterpret_cast<const char*>(&hdr), sizeof(hdr));
    for (quint8 i = 0; i < 240; i++) {
        array.push_back(0xD5); // Silence 
    }

    QFile file("./rawRtpPacket.bin");
    file.open(QIODevice::WriteOnly);
    file.write(array);
    file.close();
    
    return EXIT_SUCCESS;
}

但这不是我应该得到的！例如，我应该收到一个 12 字节 header 的这些结果：

80 88 E6 FD  00 00 00 F0  DE E0 EE 8F

但我得到不同的结果：

02 11 FD E6  F0 00 00 00  8F EE E0 DE

如果你仔细看，从4字节到12字节，我必须镜像这些值，但是以牺牲前两个字节为代价，我无法理解为什么我得到一个完全不同的。

我写：V-2、P-0、X-0、CC-0 应该得到 10000000，但我得到 00000010

Answer 1

经过一番尝试，我发现了一个更正确的写法RTP数据包在QByteArray中的写法，并意识到了我之前的错误。因此，我在 QByteArray:

中编写了正确 RTP 数据包条目的示例版本


class RtpHeader
{
public:

    quint16 m_vp:0x02;
    quint16 m_pf:0x01;
    quint16 m_xf:0x01;
    quint16 m_cc:0x04;
    quint16 m_mb:0x01;
    quint16 m_pt:0x07;
    quint16 m_sn;
    quint32 m_tm;
    quint32 m_ss;

};

class RtpHeaderEncoder
{
public:

    RtpHeaderEncoder(void)                                noexcept = delete;
    RtpHeaderEncoder &operator=(const RtpHeaderEncoder &) noexcept = delete;
    RtpHeaderEncoder &operator=(RtpHeaderEncoder &&)      noexcept = delete;
    RtpHeaderEncoder(const RtpHeaderEncoder &)            noexcept = delete;
    RtpHeaderEncoder(RtpHeaderEncoder &&)                 noexcept = delete;
   ~RtpHeaderEncoder(void)                                noexcept = delete;

    static QByteArray encode(const RtpHeader &hdr)  noexcept;

};

QByteArray RtpHeaderEncoder::encode(const RtpHeader &hdr) noexcept
{
    QByteArray array;

    if ((hdr.m_vp == 0x02) && (hdr.m_pf == 0x00) && (hdr.m_cc <= 0x0F) && (hdr.m_pt <= 0x12)) {

        QDataStream stream(&array, QIODevice::WriteOnly);
        stream << (((hdr.m_vp & 0x00003) << 0x01E)|
                   ((hdr.m_pf & 0x00001) << 0x01D)|
                   ((hdr.m_xf & 0x00001) << 0x01C)|
                   ((hdr.m_cc & 0x0000F) << 0x018)|
                   ((hdr.m_mb & 0x00001) << 0x017)|
                   ((hdr.m_pt & 0x0007F) << 0x010)|
                   ((hdr.m_sn & 0x0FFFF) << 0x000));

        stream << hdr.m_tm << hdr.m_ss;
    }
    return array;
}

int main(int argc, char *argv[])
{
    RtpHeader hdr;
    hdr.m_vp = 2;
    hdr.m_pf = 0;
    hdr.m_xf = 0;
    hdr.m_cc = 0;
    hdr.m_mb = 0;
    hdr.m_pt = 8;
    hdr.m_sn = 1;
    hdr.m_tm = 201452158;
    hdr.m_ss = 111537764;

    QFile file("./rawRtpHeader.bin");
    file.open (QIODevice::WriteOnly);
    file.write(RtpHeaderEncoder::encode(hdr));
    file.close();
    
    return EXIT_SUCCESS;
}

这种方法既安全又能保证fixed RTP packet header are filled in correctly. If you need to fill QByteArray and payload的所有字段，然后在用包头填充数组后，我们自己写入payload。

P.S。如果有任何与代码相关的问题或意见，我将很乐意回答并接受批评。

如何将 N 位写入 QByteArray

How to write N bits to QByteArray

c++

qt

rtp