音视频入门基础：H.264专题（19）——FFmpeg源码中，获取avcC封装的H.264码流中每个NALU的长度的实现

一、引言 

从《音视频入门基础：H.264专题（18）——AVCDecoderConfigurationRecord简介》中可以知道，avcC跟AnnexB不一样，avcC包装的H.264码流中，每个NALU前面没有起始码。avcC通过在每个NALU前加上NALUnitLength，在读取某个NALU之前，先把该NALU前面的NALUnitLength读取出来，拿到该NALU的总长度，然后根据该长度读取相应的字节数，读取出整个NALU。

而FFmpeg源码内部使用get_nalsize函数读取出某个NALU前面的NALUnitLength。

二、get_nalsize函数的定义

get_nalsize函数定义在FFmpeg源码（本文演示用的FFmpeg源码版本为7.0.1）的头文件libavcodec/h2645_parse.h中：

static inline int get_nalsize(int nal_length_size, const uint8_t *buf,
                              int buf_size, int *buf_index, void *logctx)
{
    int i, nalsize = 0;

    if (*buf_index >= buf_size - nal_length_size) {
        // the end of the buffer is reached, refill it
        return AVERROR_INVALIDDATA;
    }

    for (i = 0; i < nal_length_size; i++)
        nalsize = ((unsigned)nalsize << 8) | buf[(*buf_index)++];
    if (nalsize <= 0 || nalsize > buf_size - *buf_index) {
        av_log(logctx, AV_LOG_ERROR,
               "Invalid NAL unit size (%d > %d).\n", nalsize, buf_size - *buf_index);
        return AVERROR_INVALIDDATA;
    }
    return nalsize;
}

该函数作用是读取avcC封装的H.264码流中某个NALU前面的NALUnitLength，或者读取AVCDecoderConfigurationRecord中某个SPS前面的sequenceParameterSetLength，或者读取AVCDecoderConfigurationRecord中某个PPS前面的pictureParameterSetLength。由于SPS和PPS都属于一种特殊的NALU，所以sequenceParameterSetLength和pictureParameterSetLength也算是一种NALUnitLength。只是存贮每个sequenceParameterSetLength和pictureParameterSetLength需要固定2字节空间，而存贮每个NALUnitLength所需的空间由AVCDecoderConfigurationRecord中的lengthSizeMinusOne属性决定而已。

形参nal_length_size：输入型参数。如果是要读取某个NALU前面的NALUnitLength，形参nal_length_size的值为“存贮该NALU对应NALUnitLength所需的以字节为单位的空间”；如果是要读取sequenceParameterSetLength或pictureParameterSetLength，形参nal_length_size的值固定为2。

形参buf：输入型参数，指向某个缓冲区。

1.如果是要读取某个NALU前面的NALUnitLength，该缓冲区存放该NALU对应的NALUnitLength + NALU Header + EBSP；

2.如果是要读取某个SPS前面的sequenceParameterSetLength，该缓冲区存放该SPS对应的sequenceParameterSetLength + NALU Header + 该SPS实际的NALU数据（该SPS的EBSP）；

3.如果是要读取某个PPS前面的pictureParameterSetLength，该缓冲区存放该PPS对应的pictureParameterSetLength + NALU Header + 该PPS实际的NALU数据（该PPS的EBSP）；

形参buf_size：形参buf指向的缓冲区的长度，单位为字节。

形参buf_index：既是输入型参数也是输出型参数。表示读取到形参buf指向的缓冲区的第几个字节了。

形参logctx：输入型参数。用来输出日志，可忽略。

返回值：执行成功返回读取到的NALUnitLength或sequenceParameterSetLength或pictureParameterSetLength，失败返回一个负数。

三、get_nalsize函数的内部实现分析

get_nalsize函数中，首先判断是否读到了形参buf指向的缓冲区的末尾。如果已经读到了末尾，返回AVERROR_INVALIDDATA：

    if (*buf_index >= buf_size - nal_length_size) {
        // the end of the buffer is reached, refill it
        return AVERROR_INVALIDDATA;
    }

如果还没读到末尾，继续执行。通过下面语句，读取NALUnitLength或sequenceParameterSetLength或pictureParameterSetLength，存贮到局部变量nalsize中：

    for (i = 0; i < nal_length_size; i++)
        nalsize = ((unsigned)nalsize << 8) | buf[(*buf_index)++];

如果读取到的该NALU的总长度小于0，或者读取到的该NALU的总长度大于形参buf指向的缓冲区中剩下的还未被读取的空间，打印日志"Invalid NAL unit size”，并返回AVERROR_INVALIDDATA：

    if (nalsize <= 0 || nalsize > buf_size - *buf_index) {
        av_log(logctx, AV_LOG_ERROR,
               "Invalid NAL unit size (%d > %d).\n", nalsize, buf_size - *buf_index);
        return AVERROR_INVALIDDATA;
    }

读取成功返回NALUnitLength或sequenceParameterSetLength或pictureParameterSetLength的值：

    return nalsize;