H264 帧格式封装传输

转载，非原创！

rfc3984 Standards Track

[Page 2] RFC 3984 RTP Payload Format for H.264 Video February 2005 1. 按照RFC3984协议实现H264视频流媒体
nalu单元包起始 0x 00 00 00 01
H．264 NAL格式及分析器 http://hi.baidu.com/zsw%5Fdavy/b ... c409cc7cd92ace.html http://hi.baidu.com/zsw_davy/blo ... 081312c8fc7acc.html
----------------------------------比特流信息----------------------------------------------
①NALU(Network Abstract Layer Unit)：两标准中的比特流都是以NAL为单位，每个NAL单元包含一个RBSP，NALU的头信息定义了RBSP所属类型。类型一般包括序列参数集（SPS）、图像参数集（PPS）、增强信息（SEI）、条带（Slice）等，其中，SPS和PPS属于参数集，两标准采用参数集机制是为了将一些主要的序列、图像参数（解码图像尺寸、片组数、参考帧数、量化和滤波参数标记等）与其他参数分离，通过解码器先解码出来。此外，为了增强图像的清晰度，AVS-M添加了图像头（Picture head）信息。读取NALU流程中，每个NALU前有一个起始码0x000001，为防止内部0x000001序列竞争，H.264编码器在最后一字节前插入一个新的字节——0x03，所以解码器检测到该序列时，需将0x03删掉，而AVS- M只需识别出起始码0x000001。
②读取宏块类型（mb type）和宏块编码模板（cbp）：编解码图像以宏块划分，一个宏块由一个16*16亮度块和相应的一个8*8cb和一个8*8cr色度块组成。
(a) 两标准的帧内、帧间预测时宏块的划分是有区别的。H.264中，I_slice亮度块有Intra_4*4和Intra_16*16两种模式，色度块只有 8*8模式；P_slice宏块分为16*16、16*8、8*16、8*8、8*4、4*8、4*4共7种模式。而AVS-M中，I_slice亮度块有I_4*4和I_Direct两模式，P_slice时宏块的划分和H.264中的划分一致。
(b) 两标准的宏块cbp值计算也不相同。H.264中，Intra_16*16宏块的亮度（色度）cbp直接通过读mb type得到；非Intra_16*16宏块的亮度cbp=coded_block_pattern%16，色度 cbp=coded_block_pattern/16 。其中，亮度cbp最低4位有效，每位决定对应宏块的残差系数能不能为0；色度cbp为0时，对应残差系数为0，cbp为1时，DC残差系数不为0，AC 系数为0，cbp为2时，DC、AC残差系数都不为0。AVS-M中，当宏块类型不是P_skip时，直接从码流中得到cbp的索引值，并以此索引值查表得到codenum值，再以codenum查表分别得到帧内／帧间cbp。此cbp为6位，每位代表宏块按8*8划分时能不能包含非零系数，当变换系数不为0时，需进一步读cbp_4*4中每位值来判断一个8*8块中4个4*4块的系数能不能为0。 --------------------------------------------------------------------------------------------- 总的来说H264的码流的打包方式有两种,一种为annex-b byte stream format的格式，这个是绝大部分编码器的默认输出格式，就是每个帧的开头的3~4个字节是H264的start_code,0x00000001或者0x000001。另一种是原始的NAL打包格式，就是开始的若干字节（1，2，4字节）是NAL的长度，而不是start_code,此时必须借助某个全局的数据来获得编码器的profile,level,PPS,SPS等信息才可以解码。 ---------------------------------------------------------------------------- AVC vs. H.264 AVC and H.264 are synonymous. The standard is known by the full names "ISO/IEC 14496-10" and "ITU-T Recommendation H.264". In addition, a number of alternate names are used (or have been) in reference to this standard. These include:

MPEG-4 part 10
MPEG-4 AVC
AVC
MPEG-4 (in the broadcasting world MPEG4 part 2 is ignored)
H.264
JVT (Joint Video Team, nowadays rarely used referring to actual spec)
H.26L (early drafts went by this name)

All of the above (and those I've missed) include the Annex B byte-stream format. Unlike earlier MPEG1/2/4 and H.26x codecs, the H.264 specification proper does not define a full bit-stream syntax. It describes a number of NAL (Network Abstraction Layer) units, a sequence of which can be decoded into video frames. These NAL units have no boundary markers, and rely on some unspecified format to provide framing.
Annex B of of the document specifies one such format, which wraps NAL units in a format resembling a traditional MPEG video elementary stream, thus making it suitable for use with containers like MPEG PS/TS unable to provide the required framing. Other formats, such as ISO base media based formats, are able to properly separate the NAL units and do not need the Annex B wrapping.
The H.264 spec suffers from a deficiency. It defines several header-type NAL units (SPS and PPS) without specifying how to pack them into the single codec data field available in most containers. Fortunately, most containers seem to have adopted the packing used by the ISO format known as MP4. 1. H.264起始码在网络传输h264数据时，一个UDP包就是一个NALU,解码器可以很方便的检测出NAL分界和解码。但是如果编码数据存储为一个文件，原来的解码器将无法从数据流中分别出每个NAL的起始位置和终止位置，为此h.264用起始码来解决这一问题。
H.264编码时，在每个NAL前添加起始码 0x000001，解码器在码流中检测到起始码，当前NAL结束。为了防止NAL内部出现0x000001的数据，h.264又提出'防止竞争 emulation prevention"机制，在编码完一个NAL时，如果检测出有连续两个0x00字节，就在后面插入一个0x03。当解码器在NAL内部检测到 0x000003的数据，就把0x03抛弃，恢复原始数据。 0x000000 >>>>>> 0x00000300 0x000001 >>>>>> 0x00000301 0x000002 >>>>>> 0x00000302 0x000003 >>>>>> 0x00000303
附上h.264解码nalu中检测起始码的算法流程

View Code

 1 for(;;) 
 2 {
 3     if next 24 bits are 0x000001 
 4     { 
 5         startCodeFound = true 
 6         break; 
 7     } 
 8     else 
 9     { 
10         flush 8 bits  
11     } 
12 }// for(;;) 
13 if(true == startCodeFound) 
14 { 
15      //startcode found 
16      // Flush the start code found 
17      flush 24 bits  
18      //Now navigate up to next start code and put the in between stuff 
19      // in the nal structure. 
20      for(;;)
21      { 
22          get next 24 bits & check if it equals to 0x000001 
23          if(false == (next 24 bits == 000001)) 
24          { 
25              // search for pattern 0x000000 
26              check if next 24 bits are 0x000000 
27              if(false == result) 
28              { 
29                  // copy the byte into the buffer 
30                  copy one byte to the Nal unit              
31              } 
32              else 
33              { 
34                  break; 
35              } 
36           } 
37           else 
38           { 
39               break; 
40           } 
41        }//for(;;)
42    }

2. MPEG4起始码

MPEG4的特色是VOP，没有NALU的概念，仍使用startcode对每帧进行分界。MPEG4的起始码是0x000001. 另外MPEG4中很多起始码也很有用，比如video_object_sequence_start_code 0x000001B0 表示一个视频对象序列的开始,VO_start_code 0x000001B6 表示一个VOP的开始. 0x000001B6之后的两位，是00表示 I frame， 01 表示 P frame， 10 表示 B frame.
1．引言
H.264的主要目标：
1．高的视频压缩比
2．良好的网络亲和性
解决方案：
VCL video coding layer 视频编码层
NAL network abstraction layer 网络提取层
VCL：核心算法引擎，块，宏块及片的语法级别的定义
NAL：片级以上的语法级别（如序列参数集和图像参数集），同时支持以下功能：独立片解码，起始码唯一保证，SEI以及流格式编码数据传送
VCL设计目标：尽可能地独立于网络的情况下进行高效的编解码
NAL设计目标：根据不同的网络把数据打包成相应的格式，将VCL产生的比特字符串适配到各种各样的网络和多元环境中。
NALU头结构：NALU类型(5bit)、重要性指示位(2bit)、禁止位(1bit)。
NALU类型：1～12由H.264使用，24～31由H.264以外的应用使用。
重要性指示：标志该NAL单元用于重建时的重要性，值越大，越重要。
禁止位：网络发现NAL单元有比特错误时可设置该比特为1，以便接收方丢掉该单元。
2．NAL语法语义
NAL层句法：
在编码器输出的码流中，数据的基本单元是句法元素。
句法表征句法元素的组织结构。
语义阐述句法元素的具体含义。
分组都有头部，解码器可以很方便的检测出NAL的分界，依次取出NAL进行解码。
但为了节省码流，H.264没有另外在NAL的头部设立表示起始位置的句法元素。
如果编码数据是存储在介质上的，由于NAL是依次紧密相连的，解码器就无法在数据流中分辨出每个NAL的起始位置和终止位置。
解决方案：在每个NAL前添加起始码：0X000001
在某些类型的介质上，为了寻址的方便，要求数据流在长度上对齐，或某个常数的整数倍。所以在起始码前添加若干字节的0来填充。
检测NAL的开始：
0X000001和0X000000
我们必须考虑当NAL内部出现了0X000001和0X000000
解决方案：
H.264提出了“防止竞争”机制：
0X000000——0X00000300
0X000001——0X00000301
0X000002——0X00000302
0X000003——0X00000303
为此，我们可以知道：
在NAL单元中，下面的三字节序列不应在任何字节对齐的位置出现
0X000000
0X000001
0X000002
Forbidden_zero_bit =0;
Nal_ref_idc：表示NAL的优先级。0～3，取值越大，表示当前NAL越重要，需要优先受到保护。如果当前NAL是属于参考帧的片，或是序列参数集，或是图像参数集这些重要的单位时，本句法元素必需大于0。
Nal_unit_type：当前NAL 单元的类型
3．H.264的NAL层处理
结构示意图：
NAL以NALU（NAL unit）为单元来支持编码数据在基于分组交换技术网络中传输。
它定义了符合传输层或存储介质要求的数据格式，同时给出头信息，从而提供了视频编码和外部世界的接口。
NALU：定义了可用于基于分组和基于比特流系统的基本格式
RTP封装：只针对基于NAL单元的本地NAL接口。
三种不同的数据形式：
SODB　数据比特串－－＞最原始的编码数据
RBSP　原始字节序列载荷－－＞在SODB的后面填加了结尾比特（RBSP trailing bits　一个bit“1”）若干比特“0”,以便字节对齐
EBSP　扩展字节序列载荷-->在RBSP基础上填加了仿校验字节（0X03）它的原因是：　在NALU加到Annexb上时，需要添加每组 NALU之前的开始码StartCodePrefix,如果该NALU对应的slice为一帧的开始则用4位字节表示，ox00000001,否则用3位字节表示ox000001.为了使NALU主体中不包括与开始码相冲突的，在编码时，每遇到两个字节连续为0，就插入一个字节的0x03。解码时将 0x03去掉。也称为脱壳操作
处理过程：
1．将VCL层输出的SODB封装成nal_unit， Nal_unit是一个通用封装格式，可以适用于有序字节流方式和IP包交换方式。
2．针对不同的传送网络（电路交换|包交换），将nal_unit 封装成针对不同网络的封装格式。

第一步的具体过程：
VCL层输出的比特流SODB（String Of Data Bits），到nal_unit之间，经过了以下三步处理：
1.SODB字节对齐处理后封装成RBSP（Raw Byte Sequence Payload）。
2.为防止RBSP的字节流与有序字节流传送方式下的SCP（start_code_prefix_one_3bytes，0x000001）出现字节竞争情形，循环检测RBSP前三个字节，在出现字节竞争时在第三字节前加入emulation_prevention_three_byte （0x03），具体方法：

View Code

 1 nal_unit( NumBytesInNALunit ) {
 2 forbidden_zero_bit
 3 nal_ref_idc
 4 nal_unit_type
 5 NumBytesInRBSP = 0
 6 for( i = 1; i < NumBytesInNALunit; i++ ) {
 7 if( i + 2 < NumBytesInNALunit && next_bits( 24 ) = = 0x000003 ) {
 8 rbsp_byte[ NumBytesInRBSP++ ]
 9 rbsp_byte[ NumBytesInRBSP++ ]
10 i += 2
11 emulation_prevention_three_byte /* equal to 0x03 */
12 } else
13 rbsp_byte[ NumBytesInRBSP++ ]
14 }
15 }

3. 防字节竞争处理后的RBSP再加一个字节的header(forbidden_zero_bit+ nal_ref_idc+ nal_unit_type)，封装成nal_unit.
第二步的具体过程：

case1：有序字节流的封装

View Code

1 byte_stream_nal_unit( NumBytesInNALunit ) { 
2 while( next_bits( 24 ) != 0x000001 ) 
3 zero_byte /* equal to 0x00 */ 
4 if( more_data_in_byte_stream( ) ) { 
5 start_code_prefix_one_3bytes /* equal to 0x000001 */ nal_unit( NumBytesInNALunit ) 
6 } 
7 }

类似H.320和MPEG-2/H.222.0等传输系统，传输NAL作为有序连续字节或比特流，同时要依靠数据本身识别NAL单元边界。在这样的应用系统中，H.264/AVC规范定义了字节流格式，每个NAL单元前面增加3个字节的前缀，即同步字节。在比特流应用中，每个图像需要增加一个附加字节作为边界定位。还有一种可选特性，在字节流中增加附加数据，用做扩充发送数据量，能实现快速边界定位，恢复同步
Case2：IP网络的RTP打包封装
分组打包的规则
    (1)额外开销要少，使MTU尺寸在100～64k字节范围都可以；
    (2)不用对分组内的数据解码就可以判别该分组的重要性；
    (3)载荷规范应当保证不用解码就可识别由于其他的比特丢失而造成的分组不可解码；
    (4)支持将NALU分割成多个RTP分组；
　(5)支持将多个NALU汇集在一个RTP分组中。
RTP的头标可以是NALU的头标，并可以实现以上的打包规则。
    一个RTP分组里放入一个NALU，将NALU(包括同时作为载荷头标的NALU头)放入RTP的载荷中，设置RTP头标值。为了避免IP层对大分组的再一次分割，片分组的大小一般都要小于MTU尺寸。由于包传送的路径不同，解码端要重新对片分组排序，RTP包含的次序信息可以用来解决这一问题。
NALU分割
    对于预先已经编码的内容，NALU可能大于MTU尺寸的限制。虽然IP层的分割可以使数据块小于64千字节，但无法在应用层实现保护，从而降低了非等重保护方案的效果。由于UDP数据包小于64千字节，而且一个片的长度对某些应用场合来说太小，所以应用层打包是RTP打包方案的一部分。
    新的讨论方案(IETF)应当符合以下特征：
    (1)NALU的分块以按RTP次序号升序传输；
(2)能够标记第一个和最后一个NALU分块；
    (3)可以检测丢失的分块。
NALU合并
    一些NALU如SEI、参数集等非常小，将它们合并在一起有利于减少头标开销。已有两种集合分组：
    (1)单一时间集合分组(STAP)，按时间戳进行组合；
    (2)多时间集合分组(MTAP)，不同时间戳也可以组合。
NAL规范视频数据的格式，主要是提供头部信息，以适合各种媒体的传输和存储。NAL支持各种网络，包括：
1．任何使用RTP/IP协议的实时有线和无线Internet 服务
2．作为MP4文件存储和多媒体信息文件服务
3．MPEG-2系统
4．其它网
NAL规定一种通用的格式，既适合面向包传输，也适合流传送。实际上，包传输和流传输的方式是相同的，不同之处是传输前面增加了一个起始码前缀
在类似Internet/RTP面向包传送协议系统中，包结构中包含包边界识别字节，在这种情况下，不需要同步字节。
NAL单元分为VCL和非VCL两种
VCL NAL单元包含视频图像采样信息，
非VCL包含各种有关的附加信息，例如参数集（头部信息，应用到大量的VCL NAL单元）、提高性能的附加信息、定时信息等
参数集：
参数集是很少变化的信息，用于大量VCL NAL单元的解码，分为两种类型：
1．序列参数集，作用于一串连续的视频图像，即视频序列。
两个IDR图像之间为序列参数集。IDR和I帧的区别见下面。
2．图像参数集，作用于视频序列中的一个或多个个别的图像
序列和图像参数集机制，减少了重复参数的传送，每个VCL NAL单元包含一个标识，指
向有关的图像参数集，每个图像参数集包含一个标识，指向有关的序列参数集的内容
因此，只用少数的指针信息，引用大量的参数，大大减少每个VCL NAL单元重复传送的信息。
序列和图像参数集可以在发送VCL NAL单元以前发送，并且重复传送，大大提高纠错能力。序列和图像参数集可以在“带内”，也可以用更为可靠的其他“带外”通道传送。
存储单元：
一组指定格式的NAL单元称为存储单元，每个存储单元对应一个图像。每个存储单元包含一组VCL NAL单元，组成一个主编码图像，VCL NAL单元由表示视频图像采样的像条所组成。存储单元前面可以加一个前缀，分界存储单元，附加增强信息（SEI）（如图像定时信息）也可以放在主编码图像的前面。主编码图像后附加的VCL NAL单元，包含同一图像的冗余表示，称为冗余编码图像，当主编码图像数据丢失或损坏时，可用冗余编码图像解码。
编码视频序列
一个编码视频序列由一串连续的存储单元组成，使用同一序列参数集。每个视频序列可独立解码。编码序列的开始是即时刷新存储单元（IDR）。IDR是一个I帧图像，表示后面的图像不用参考以前的图像。一个NAL单元流可包含一个或更多的编码视频序列。

3． JM86中的处理
涉及的函数：
流程图：

I帧和IDR帧的区别：
1．在 H.264 中 I 帧并不具有随机访问的能力，这个功能由 IDR 承担。以前的标准中由 I 帧承担。
2． IDR 会导致 DPB （参考帧列表——这是关键所在）清空，而 I 不会。
3． I和IDR帧其实都是I帧,都是使用帧内预测的。但是IDR帧的作用是立刻刷新,使错误不致传播,从IDR帧开始,重新算一个新的序列开始编码。
4． IDR图像一定是I图像，但I图像不一定是IDR图像。一个序列中可以有很多的I图像，I图像之后的图像可以引用I图像之间的图像做运动参考。
H．264 NAL格式及分析器程序源代码           email:zsw_davy@hotmail.com

View Code

  1 NAL分析器程序源代码
  2 /*! 
  3 **************************************************************************************
  4 * \file
  5 *   nalchek.c
  6 * \brief
  7 *    NALU handling common to encoder and decoder
  8 l Zsw_davy@hotmail.com
  9 l Aug.18.2006 ***************************************************************************************
 10 */
 11 
 12 #include "stdio.h"
 13 #include "stdlib.h"
 14 
 15 #include "nalucommon.h"
 16 
 17 //#####################################
 18 //#本程序检查一个缓冲区里面有几个NALU #
 19 //#输出每个NALU的类型到输出文件    # 
 20 //#输入为一个带有标记/NALU+标记/的文件#
 21 //#####################################
 22 
 23 
 24 
 25 void main(void)
 26 {
 27 FILE *pSrc;
 28 FILE *pRep;
 29 
 30   
 31 if((pSrc=fopen("H264.rec","r+b"))==NULL) 
 32   exit(-1);
 33 else printf("open src file succeed\n");
 34 if((pRep=fopen("H264.rep","w+t"))==NULL)
 35   exit(-1);
 36 else printf("open report file succeed\n");
 37 ReportNalu(pSrc,pRep); 
 38 fclose(pSrc);
 39 fclose(pRep);
 40 }
 41 
 42 
 43 /*! **************************************************************************************
 44 * \file
 45 *    nalucommon.h.h
 46 * \brief
 47 *    NALU handling common to encoder and decoder
 48 *  zsw_davy@hotmail.com
 49 *   Aug.18.2006 ***************************************************************************************
 50 */
 51 #include <memory.h>
 52 
 53 
 54 #ifndef _NALUCOMMON_H_
 55 #define _NALUCOMMON_H_
 56 
 57 typedef struct 
 58 {
 59 int startcodeprefix_len;      //! 4 for parameter sets and first slice in picture, 3 for everything else 
 60 
 61 (suggested)
 62 unsigned len;                 //! Length of the NAL unit (Excluding the start code, which does not belong 
 63 
 64 to the NALU)
 65 unsigned max_size;            //! Nal Unit Buffer size
 66 int nal_unit_type;            //! NALU_TYPE_xxxx
 67 int nal_reference_idc;        //! NALU_PRIORITY_xxxx
 68 int forbidden_bit;            //! should be always FALSE
 69 unsigned char *buf;        //! conjtains the first byte followed by the EBSP
 70 } NALU_t;
 71 
 72 #define MAXRBSPSIZE 64000
 73 
 74 #define NALU_TYPE_SLICE    1
 75 #define NALU_TYPE_DPA      2
 76 #define NALU_TYPE_DPB      3
 77 #define NALU_TYPE_DPC      4
 78 #define NALU_TYPE_IDR      5
 79 #define NALU_TYPE_SEI      6
 80 #define NALU_TYPE_SPS      7
 81 #define NALU_TYPE_PPS      8
 82 #define NALU_TYPE_AUD      9
 83 #define NALU_TYPE_EOSEQ    10
 84 #define NALU_TYPE_EOSTREAM 11
 85 #define NALU_TYPE_FILL     12
 86 
 87 #define NALU_PRIORITY_HIGHEST     3
 88 #define NALU_PRIORITY_HIGH        2
 89 #define NALU_PRIRITY_LOW          1
 90 #define NALU_PRIORITY_DISPOSABLE  0
 91 
 92 
 93 #ifndef TRUE
 94 #define TRUE 1
 95 #endif
 96 #ifndef FALSE
 97 #define FALSE 0
 98 #endif
 99 
100 #ifndef BOOL
101 #define BOOL unsigned int
102 #endif
103 
104 
105 
106 void ReportNalu(FILE* src,FILE* rep);
107 void ParseRecBuf(unsigned char *p,int bufsize,FILE* pReport);
108 int ShowBits (unsigned char buffer[],int totbitoffset,int bytecount, int numbits);
109 BOOL next_bits(unsigned char *p,int bufpos,int bs,int id );
110 static int FindStartCode (unsigned char *Buf, int bufpos,  int bufsize, int next_start_pos, BOOL fIRFD);
111 BOOL gETNALandPROC(unsigned char *p,int bufpos,int bufsize, BOOL fisrtfd,NALU_t *mNal,int inc_SIZE,FILE 
112 
113 *pReport);
114 #endif
115 
116 
117 //############################################################
118 //#       src 文件格式如下   
119 //#        #-#-#-#-#-B-INT32LEN-T264DST  - #-#-#-#-B-INT32LEN #
120 //#    1 1 1 1 1 1     4   INT32LEN                           #
121 //############################################################
122 
123 void ReportNalu(FILE* src,FILE* rep)
124 {
125 unsigned char tempbuf[1];
126 unsigned char *pBuf;
127 int *dstlen;
128     int fpos=0; 
129 int fstart=0;
130 int FileSize=0;
131 int BufSize; 
132 int dstpacketid=0;
133 unsigned int  SymState=0;
134 fseek(src,0,SEEK_END); 
135 FileSize=ftell(src);
136 printf("the src file size is %d \n",FileSize);
137 fseek(src,0,SEEK_SET);
138 do {
139   
140   while (fread(tempbuf,sizeof(unsigned char),1,src))
141   {
142    if(tempbuf=="#") SymState++;
143    else
144    { 
145     fpos=fstart+1;
146     SymState=0;
147     fseek(src,fpos,SEEK_SET);
148    }
149    if(SymState==4)
150    {fpos+=4;break;}
151   }
152   
153   fread(tempbuf,sizeof(unsigned char),1,src);
154   
155   if(tempbuf=="B")
156   {
157    SymState++;
158    fpos+=1;
159   }
160   else
161   { 
162    fpos=fstart+1;
163    fseek(src,fpos,SEEK_SET);
164   }
165   
166   if(SymState==5)   
167   {   
168    dstpacketid++;
169    fprintf(rep,"the %d dstpacket\n",dstpacketid);
170    dstlen=(int*)malloc(sizeof(int));
171    fread(dstlen,sizeof(unsigned char),4,src);
172    BufSize=(int*)dstlen;
173    pBuf=(unsigned char*)malloc(sizeof(unsigned char)*BufSize);
174    fpos+=4;
175    fread(pBuf,sizeof(unsigned char),BufSize,src);
176    ParseRecBuf(pBuf,BufSize,rep);
177    fstart=fpos;
178    free(dstlen);
179    free(pBuf);
180   } 
181   
182 } while(fpos!=FileSize);// 
183 
184 }
185 
186 
187 //####################################################
188 //# unsigned char *p  --T264 encode的一个dst长度为len#
189 //# int bufsize   --buffer的大小     # 
190 //##FILE* pReport     --文件指针，存放NAL的分析结果  #
191 //####################################################
192 
193 void ParseRecBuf(unsigned char *p,int bufsize,FILE* pReport)
194 {
195 
196 
197 int bufpos=0;
198 int bUFSTART=0;
199     struct NALU_t *mNal;
200 BOOL isfirst; 
201 BOOL starcode_ex;
202 BOOL zero_ex;
203 BOOL trail_ex;
204 int nALSIZE=0;
205 int nal_id=0;
206 BOOL firstfd=FALSE;
207 
208 while (bufpos<bufsize) 
209 {
210   if( !next_bits(p,bufpos,bufsize, 24 )  &&
211    !next_bits(p,bufpos,bufsize,32 )  &&
212    next_bits( p,bufpos,bufsize,8 ))
213   {bufpos+=8;isfirst=TRUE;firstfd=TRUE;}// leading_zero_8bits /* equal to 0x00 */ //f(8)
214   else{ isfirst=FALSE; }
215   
216   if(!next_bits( p,bufpos,bufsize,24 )  &&    
217    next_bits( p,bufpos,bufsize,8 )
218    )  
219   {    
220    bufpos+=8;//zero_byte /* equal to 0x00 */ f(8)
221    zero_ex=TRUE;
222    if( bufpos<bufsize &&
223     next_bits(p,bufpos,bufsize, 24 ) )
224    {      
225     bufpos+=24; // start_code_prefix_one_3bytes /* equal to 0x000001 */ f(24)
226     starcode_ex=TRUE;
227     mNal=(struct NALU_t* )malloc(sizeof( NALU_t));
228    if(gETNALandPROC(p,bufpos,bufsize,firstfd,mNal,nALSIZE,pReport))    
229 
230   
231    {  
232     
233     nal_id++;
234        fprintf(pReport," id of the nal packet above is %d\n",nal_id);
235     bufpos+=(nALSIZE>>3);
236     if(( bufpos<bufsize)  &&
237      (!next_bits(p,bufpos,bufsize, 24 )) &&  
238      (!next_bits(p,bufpos,bufsize, 32 ) ) &&
239      (next_bits(p,bufpos, bufsize,8 )))
240     {
241      bufpos+=8; trail_ex=TRUE ;/*  trailing_zero_8bitsequal to 0x00 */
242     }
243     else trail_ex=FALSE;
244     free(mNal);
245    }
246    else printf("cannot get any nal units\n");
247    }
248    else{starcode_ex=FALSE;}      
249   }
250   else
251   { zero_ex=FALSE; }
252   
253   if (!zero_ex || !starcode_ex)
254    bufpos=bUFSTART+1; 
255   else bUFSTART=bufpos;
256 } 
257 }
258 
259 
260 
261 
262 
263 
264 
265 //############################################
266 //#unsigned char *p =--buffer containing NALU#
267 //#int bufpos--current buffer position   #
268 //#int bs---buffersize                   #
269 //#int id                                #
270 //#  id=24   ----0x000001----FALSE   #
271 //#     id=32   ----0x00000001---FALSE   #
272 //#     id=8 ----0x00------TRUE    # 
273 //############################################
274 BOOL next_bits(unsigned char *p,int bufpos,int bs,int id )
275 {
276 BOOL rERULT;
277 switch(id) {
278 case 8:   
279   if(ShowBits(p,bufpos,bs,8)==0x00) rERULT=TRUE ;
280   else rERULT=FALSE;
281   break;
282 case 24: 
283   if(ShowBits(p,bufpos,bs,24)!=0x000001) rERULT=FALSE;
284   else rERULT=TRUE;
285   break;
286 case 32 :
287   if(ShowBits(p,bufpos,bs,32)!=0x00000001) rERULT=FALSE;
288   else rERULT=TRUE;
289   break;
290 default:
291   break;
292 }
293 return rERULT;
294 }
295 
296 
297 
298 //##############################################
299 // # \brief         #
300 // #  Reads bits from the bitstream buffer     #
301 // # \param buffer        #
302 // #    buffer containing VLC-coded data bits  #
303 // # \param totbitoffset      #
304 // #    bit offset from start of partition     #
305 // # \param bytecount                          #
306 // #    total bytes in bitstream               #
307 // # \param numbits                            #
308 // #    number of bits to read                 #
309 // #############################################
310 int ShowBits (unsigned char buffer[],int totbitoffset,int bytecount, int numbits)
311 {
312 
313 register int inf;
314 long byteoffset;      // byte from start of buffer
315 int bitoffset;      // bit from start of byte
316 
317 byteoffset= totbitoffset/8;
318 bitoffset= 7-(totbitoffset%8);
319 
320 inf=0;
321 while (numbits)
322 {
323   inf <<=1;
324   inf |= (buffer[byteoffset] & (0x01<<bitoffset))>>bitoffset;
325   numbits--;
326   bitoffset--;
327   if (bitoffset < 0)
328   {
329    byteoffset++;
330    bitoffset += 8;
331    if (byteoffset > bytecount)
332    {
333     return -1;
334    }
335   }
336 }
337 
338 return inf;   // return absolute offset in bit from start of frame
339 }     
340 
341 
342 //#########################################################################
343 // # \brief              
344 
345     #
346 // #    returns if new start code is found at byte aligned position buf.  #
347 // #    new-startcode is of form N 0x00 bytes, followed by a 0x01 byte.   #
348 // #  \return              
349 
350     #
351 // #     1 if start-code is found or                      \n              #
352 // #     0, indicating that there is no start code                        #
353 // #                                                                      #
354 // #  \param Buf                                                          #
355 // #     pointer to byte-stream                                           #
356 // #  \param   bufpos                                             #
357 // #     indicates current bufpos. 
358 //#     \bufsize
359 //  #   indicates   total buffer size                          #
360 //  #  \param      next_star_pos                                           #
361 //  #      indicates the next_start_code pos                               #
362 //  #  \param      fIRFD
363 //  #    is firs nal already found
364 // ########################################################################
365 static int FindStartCode (unsigned char *Buf, int bufpos,  int bufsize, int next_start_pos, BOOL fIRFD)
366 {
367 int info;
368 int tPOS;
369 int tSTART=bufpos;
370 BOOL sTARFOUND=FALSE;
371 info = 1;
372 while (!sTARFOUND && tSTART<bufsize) {
373   for (tPOS = 0; tPOS < 3; tPOS++)
374    if(Buf[tSTART+tPOS] != 0)
375     info = 0;    
376    if(Buf[tSTART+tPOS] != 1)
377     info = 0;
378    if (info==0)    tSTART++;    
379    else sTARFOUND=TRUE; 
380 }
381 if (fIRFD && sTARFOUND)
382 {  
383   if(Buf[tSTART-1]==0 &&
384    Buf[tSTART-2]==0)
385   { info=2;//trailing zero found
386   next_start_pos=tSTART-2;}
387   else {info=1;
388   next_start_pos=tSTART;}   
389 } 
390 return info;
391 }
392 
393 
394 
395 
396 //#####################################
397 //# unsigned char *p      #
398 //# int bufpos                    #
399 //# NALU_t *mNal          #
400 //# int n_SIZE       #
401 //#           #
402 //#           # 
403 //#####################################
404 BOOL gETNALandPROC(unsigned char *p,
405        int bufpos,
406        int bufsize,
407        BOOL fisrtfd,
408        NALU_t *mNal,
409        int inc_SIZE,
410        FILE *pReport)
411 {  
412 BOOL getNfailed=FALSE;
413     int nal_BUFSIZE=0;
414 int next_start_point=0;
415 int mNal_size=0;
416 int b_bufpos=bufpos/8;
417 unsigned int finresult;
418 BOOL info=TRUE;
419 finresult=FindStartCode (p,b_bufpos,bufsize,next_start_point,fisrtfd);
420 if (finresult==1 || finresult==2) {   
421   nal_BUFSIZE=next_start_point-b_bufpos-1;
422   inc_SIZE=nal_BUFSIZE;
423   mNal->buf=(unsigned char *)malloc(sizeof(unsigned char)*nal_BUFSIZE);
424   mNal->len=nal_BUFSIZE;
425   memcpy (mNal->buf, &p[b_bufpos+1], mNal->len);
426   mNal->forbidden_bit = (mNal->buf[0]>>7) & 1;
427   mNal->nal_reference_idc = (mNal->buf[0]>>5) & 3;
428   mNal->nal_unit_type = (mNal->buf[0]) & 0x1f;
429   fprintf(pReport,"#########################################################################\n");
430   fprintf(pReport,"nal len is %d\n",mNal->len);
431   fprintf(pReport,"fobidden bit is % d\n",mNal->forbidden_bit);
432   fprintf(pReport,"nal_reference_idc is d%\n",mNal->nal_reference_idc);
433   switch(mNal->nal_unit_type) {
434   case NALU_TYPE_SLICE :
435    fprintf(pReport," nal type is  * NALU_TYPE_SLICE\n");
436    break;
437   case NALU_TYPE_DPA:
438    fprintf(pReport,"nal type is *  NALU_TYPE_DPA\n");
439    break;
440   case NALU_TYPE_DPB :
441    fprintf(pReport,"nal type is  * NALU_TYPE_DPB\n");
442    break;
443   case NALU_TYPE_DPC:
444    fprintf(pReport,"nal type is  * NALU_TYPE_DPC\n");
445    break;
446   case NALU_TYPE_IDR:
447    fprintf(pReport,"nal type is  * NALU_TYPE_IDR\n");
448    break;
449   case NALU_TYPE_SEI:
450    fprintf(pReport,"nal type is  * NALU_TYPE_SEI\n");
451    break;
452   case NALU_TYPE_SPS:
453    fprintf(pReport,"nal type is  * NALU_TYPE_SPS\n");
454    break;
455   case NALU_TYPE_PPS:
456    fprintf(pReport,"nal type is  * NALU_TYPE_PPS\n");
457    break;
458   case NALU_TYPE_AUD:
459    fprintf(pReport,"nal type is  * NALU_TYPE_AUD\n");
460    break;
461   case NALU_TYPE_EOSEQ:
462    fprintf(pReport,"nal type is  * NALU_TYPE_EOSEQ\n");
463    break;
464   case NALU_TYPE_EOSTREAM:
465    fprintf(pReport,"nal type is  * NALU_TYPE_EOSTREAM\n");
466    break;
467   case NALU_TYPE_FILL  :
468    fprintf(pReport,"nal type is  * NALU_TYPE_FILL\n");
469    break;
470   default:
471    break;
472   }
473   fprintf(pReport,"nal start code len is %d\n",mNal->startcodeprefix_len);
474   fprintf(pReport,"#########################################################################\n"); 
475   free(mNal->buf);
476   mNal->buf=NULL;
477   }
478 else info=FALSE;
479 return info;
480 }

H264 帧格式 封装 传输

H264 帧格式封装传输