H.264中NALU、RBSP、SODB的關係 (弄清碼流結構)

 NALU：Coded H.264 data is stored or transmitted as a series of packets known as NetworkAbstraction LayerUnits. （NALU單元）

      RBSP ：A NALU contains a Raw Byte Sequence Payload, a sequence of bytes containingsyntax elements.（原始數據字節流）

      SODB：String Of Data Bits （原始數據比特流, 長度不必定是8的倍數，故須要補齊）

 

      邏輯關係：

 

                                                  SODB  + RBSP trailing bits    =  RBSP

                                                       NAL header(1 byte)      +      RBSP   = NALU

     Start Code Prefix(3 bytes)  +   NALU  +  Start Code Prefix(3 bytes)  +   NALU   + ...+  = H.264BitsStream

 

     說明：

    1. SODB即編碼造成的真實碼流，爲了使一個RBSP爲整字節數，須要加trailing bits, 具體加的方法能夠看JM8.6中的SODBtoRBSP函數.

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1. void SODBtoRBSP(Bitstream *currStream)  
2. {  
3.   currStream->byte_buf <<= 1;  
4.   currStream->byte_buf |= 1;  
5.   currStream->bits_to_go--;  
6.   currStream->byte_buf <<= currStream->bits_to_go;  
7.   currStream->streamBuffer[currStream->byte_pos++] = currStream->byte_buf;  
8.   currStream->bits_to_go = 8;  
9.   currStream->byte_buf = 0;  
10. }  

 

      2. NALU header爲一個字節，這8個比特分別對應forbidden_zero_bit, nal_ref_idc, nal_unit_type. NALU的body其實就是RBSP. 由RBSP轉NALU是由RBSPtoNALU函數來實現的.

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1. typedef struct   
2. {  
3.   int startcodeprefix_len;      //! 4 for parameter sets and first slice in picture, 3 for everything else (suggested)  
4.   unsigned len;                 //! Length of the NAL unit (Excluding the start code, which does not belong to the NALU)  
5.   unsigned max_size;            //! Nal Unit Buffer size  
6.   int nal_unit_type;            //! NALU_TYPE_xxxx  
7.   int nal_reference_idc;        //! NALU_PRIORITY_xxxx  
8.   int forbidden_bit;            //! should be always FALSE  
9.   byte *buf;        //! conjtains the first byte followed by the EBSP  
10. } NALU_t;  

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1. int RBSPtoNALU (char *rbsp, NALU_t *nalu, int rbsp_size, int nal_unit_type, int nal_reference_idc,   
2.                 int min_num_bytes, int UseAnnexbLongStartcode)  
3. {  
4.   int len;  
5.   
6.   // 斷言，之後要學會用assert進行斷言，很重要滴.  
7.   assert (nalu != NULL);  
8.   assert (nal_reference_idc <=3 && nal_reference_idc >=0);  
9.   assert (nal_unit_type > 0 && nal_unit_type <= 10);  
10.   assert (rbsp_size < MAXRBSPSIZE);  
11.   
12.   // 下面這個是必須的，因此不須要經過參數傳進來  
13.   nalu->forbidden_bit = 0;  
14.   // 下面兩個經過參數傳進來  
15.   nalu->nal_reference_idc = nal_reference_idc;  
16.   nalu->nal_unit_type = nal_unit_type;  
17.   
18.   // 判斷是否在Start Code Prefix前面加Ox00  
19.   nalu->startcodeprefix_len = UseAnnexbLongStartcode?4:3;  
20.     
21.   // 對nalu->buf[i]進行賦值  
22.   nalu->buf[0] =  
23.     nalu->forbidden_bit << 7      |  
24.     nalu->nal_reference_idc << 5  |  
25.     nalu->nal_unit_type;  
26.   memcpy (&nalu->buf[1], rbsp, rbsp_size);  
27.   
28. // printf ("First Byte %x\n", nalu->buf[0]);  
29. // printf ("RBSPtoNALU: Before: NALU len %d\t RBSP %x %x %x %x\n", rbsp_size, (unsigned) nalu->buf[1], (unsigned) nalu->buf[2], (unsigned) nalu->buf[3], (unsigned) nalu->buf[4]);  
30.   
31.   len = 1 + RBSPtoEBSP (&nalu->buf[1], 0, rbsp_size, min_num_bytes);  
32.   
33. // printf ("RBSPtoNALU: After : NALU len %d\t EBSP %x %x %x %x\n", rbsp_size, (unsigned) nalu->buf[1], (unsigned) nalu->buf[2], (unsigned) nalu->buf[3], (unsigned) nalu->buf[4]);  
34. // printf ("len %d\n\n", len);  
35.   nalu->len = len;  
36.   
37.   return len;  
38. }  

 

      3. Start Code Prefix爲3個字節. 可是，爲了尋址方便，要求數據流在長度上對齊，所以H.264建議在Start Code Prefix前面加若干個0.    

      4. 爲了簡便起見，上面的邏輯關係圖沒有考慮"防止競爭"機制.

 

     編碼foreman_part_qcif.yuv的第一幀，碼流以下: (對照trace_enc.txt分析便可，因爲碼流太多，篇幅有限，故不一一分析)

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