音视频入门基础:H.264专题(5)——FFmpeg源码中 解析NALU Header的函数分析

=================================================================

音视频入门基础:H.264专题系列文章:

音视频入门基础:H.264专题(1)------H.264官方文档下载

音视频入门基础:H.264专题(2)------使用FFmpeg命令生成H.264裸流文件

音视频入门基础:H.264专题(3)------EBSP, RBSP和SODB

音视频入门基础:H.264专题(4)------NALU Header:forbidden_zero_bit、nal_ref_idc、nal_unit_type简介

音视频入门基础:H.264专题(5)------FFmpeg源码中 解析NALU Header的函数分析

音视频入门基础:H.264专题(6)------FFmpeg源码:从H.264码流中提取NALU Header、EBSP、RBSP和SODB

音视频入门基础:H.264专题(7)------FFmpeg源码中 指数哥伦布编码的解码实现

音视频入门基础:H.264专题(8)------H.264官方文档的描述符

=================================================================

一、引言

FFmpeg源码中 通过h264_parse_nal_header函数将H.264码流的NALU Header解析出来。下面对h264_parse_nal_header函数进行分析。

二、h264_parse_nal_header函数定义

h264_parse_nal_header函数定义在FFmpeg源码(下面演示的FFmpeg源码版本是5.0.3)的源文件libavcodec/h2645_parse.c 中:

cpp 复制代码
static int h264_parse_nal_header(H2645NAL *nal, void *logctx)
{
    GetBitContext *gb = &nal->gb;

    if (get_bits1(gb) != 0)
        return AVERROR_INVALIDDATA;

    nal->ref_idc = get_bits(gb, 2);
    nal->type    = get_bits(gb, 5);

    av_log(logctx, AV_LOG_DEBUG,
           "nal_unit_type: %d(%s), nal_ref_idc: %d\n",
           nal->type, h264_nal_unit_name(nal->type), nal->ref_idc);

    return 0;
}

该函数作用是:将NALU Header解析出来,由形参nal返回。

形参nal:

nal->gb:输入型参数。(&(nal->gb))->buffer指向存放NALU Header + RBSP 的缓冲区。

nal->ref_idc:输出型参数。执行h264_parse_nal_header函数后,nal->ref_idc的值为NALU Header中的nal_ref_idc。

nal->type:输出型参数。执行h264_parse_nal_header函数后,nal->type的值为NALU Header中的nal_unit_type。

形参logctx:输入型参数。用来输出日志,可以忽略。

返回值:解析NALU Header成功返回0。失败返回AVERROR_INVALIDDATA。

三、h264_parse_nal_header函数的内部实现原理

h264_parse_nal_header函数中,首先通过语句get_bits1(gb);拿到NALU Header中forbidden_zero_bit。关于get_bits1用法可以参考:《FFmpeg中位操作相关的源码:GetBitContext结构体,init_get_bits函数、get_bits1函数和get_bits函数分析》。

由于forbidden_zero_bit 的值应为0,如果它的值为1,则意味着比特流语法出错了,也就是FFmpeg头文件libavutil/error.h里面定义的"Invalid data found when processing input":

cpp 复制代码
#define AVERROR_INVALIDDATA        FFERRTAG( 'I','N','D','A') ///< Invalid data found when processing input

所以如果forbidden_zero_bit的值不为0,返回AVERROR_INVALIDDATA。

所以有下面语句:

cpp 复制代码
if (get_bits1(gb) != 0)
        return AVERROR_INVALIDDATA;

然后通过下面语句,读取NALU Header中的nal_ref_idc和nal_unit_type,分别保存到nal->ref_idc和nal->type中。

cpp 复制代码
nal->ref_idc = get_bits(gb, 2);
nal->type    = get_bits(gb, 5);

最后通过

cpp 复制代码
av_log(logctx, AV_LOG_DEBUG,
           "nal_unit_type: %d(%s), nal_ref_idc: %d\n",
           nal->type, h264_nal_unit_name(nal->type), nal->ref_idc);

日志输出NALU Header的信息。

h264_nal_unit_name函数是用来得到nal_unit_type的名称。其定义如下:

cpp 复制代码
static const char *const h264_nal_type_name[32] = {
    "Unspecified 0", //H264_NAL_UNSPECIFIED
    "Coded slice of a non-IDR picture", // H264_NAL_SLICE
    "Coded slice data partition A", // H264_NAL_DPA
    "Coded slice data partition B", // H264_NAL_DPB
    "Coded slice data partition C", // H264_NAL_DPC
    "IDR", // H264_NAL_IDR_SLICE
    "SEI", // H264_NAL_SEI
    "SPS", // H264_NAL_SPS
    "PPS", // H264_NAL_PPS
    "AUD", // H264_NAL_AUD
    "End of sequence", // H264_NAL_END_SEQUENCE
    "End of stream", // H264_NAL_END_STREAM
    "Filler data", // H264_NAL_FILLER_DATA
    "SPS extension", // H264_NAL_SPS_EXT
    "Prefix", // H264_NAL_PREFIX
    "Subset SPS", // H264_NAL_SUB_SPS
    "Depth parameter set", // H264_NAL_DPS
    "Reserved 17", // H264_NAL_RESERVED17
    "Reserved 18", // H264_NAL_RESERVED18
    "Auxiliary coded picture without partitioning", // H264_NAL_AUXILIARY_SLICE
    "Slice extension", // H264_NAL_EXTEN_SLICE
    "Slice extension for a depth view or a 3D-AVC texture view", // H264_NAL_DEPTH_EXTEN_SLICE
    "Reserved 22", // H264_NAL_RESERVED22
    "Reserved 23", // H264_NAL_RESERVED23
    "Unspecified 24", // H264_NAL_UNSPECIFIED24
    "Unspecified 25", // H264_NAL_UNSPECIFIED25
    "Unspecified 26", // H264_NAL_UNSPECIFIED26
    "Unspecified 27", // H264_NAL_UNSPECIFIED27
    "Unspecified 28", // H264_NAL_UNSPECIFIED28
    "Unspecified 29", // H264_NAL_UNSPECIFIED29
    "Unspecified 30", // H264_NAL_UNSPECIFIED30
    "Unspecified 31", // H264_NAL_UNSPECIFIED31
};

static const char *h264_nal_unit_name(int nal_type)
{
    av_assert0(nal_type >= 0 && nal_type < 32);
    return h264_nal_type_name[nal_type];
}

可以看到h264_nal_unit_name函数内部通过nal_unit_type拿到数组h264_nal_type_name中对应的字符串(名称)。

h264_nal_type_name数组跟H.264官方文档《T-REC-H.264-202108-I!!PDF-E.pdf》第65页描述的nal_unit_type对应:

相关推荐
李二。38 分钟前
鸿蒙原生ArkTS-鸿蒙6.0新特性-动态模糊视频背景登录页
华为·音视频·harmonyos
菊风 Juphoon1 小时前
认证合规刚需落地|菊风智能双录,助力CA机构全流程合规留痕
音视频·双录·认证双录
大蚂蚁2号2 小时前
本地视频转文字,音频转文字免费工具
音视频
换个昵称都难4 小时前
webrtc voice engine 介绍(新版webrtc)
ffmpeg·音视频·webrtc
searchforAI4 小时前
2026年AI笔记工具对比实测:NotebookLM、通义听悟、Ai好记怎么选?
人工智能·笔记·gpt·ai·whisper·音视频·语音识别
音视频牛哥6 小时前
基于 SmartMediaKit 的座舱远程遥控系统技术方案——面向多摄像头、多角度、低延迟传输控制与内网/5G广域网融合场景
音视频·低延迟rtsp播放器·低延迟视频传输·座舱远程遥控·5g远程控制·远程驾驶系统·低延迟rtmp播放
EasyGBS8 小时前
从“后厨黑箱”到“透明厨房”:国标GB28181视频平台EasyGBS平台AI视频分析如何守护舌尖上的安全
人工智能·安全·音视频
昨日之日20068 小时前
LongCat-Video-Avatar-1.5 - 一句话生成口型同步、动作稳定的数字人 说话/唱歌 视频 一键整合包下载
音视频
searchforAI9 小时前
长视频和播客怎么变成结构化读书笔记?一套 AI 时代的知识管理方法
人工智能·笔记·gpt·音视频·语音识别
不想吃饭e10 小时前
uniapp-图片,视频上传组件封装
java·uni-app·音视频