当前位置：首页 > article >正文

FFmpeg 4.3 音视频-多路H265监控录放C++开发十三.2：avpacket中包含多个 NALU如何解析头部分析

article 2024/11/19 1:12:04

前提：

注意的是：我们这里是从avframe转换成avpacket 后，从avpacket中查看NALU。

在实际开发中，我们有可能是从摄像头中拿到 RGB 或者 PCM，然后将pcm打包成avframe，然后将avframe转换成avpacket，然后直接就通过网络传播avpacket了，

那么在网络传输的过程中如何传送这个avpacket呢？这就要用到 NALU 了。

关于NALU是啥？可以参考这个：

音视频开发14 FFmpeg 视频相关格式分析 -- H264 NALU格式分析-CSDN博客

为了方便在网络上传输的一种抽象层。一般网络上传输的数据包有大小限制，而AVC（H264）的一帧大小远远大于网络传输的字节大小限制。因此要对AVC的数据流进行拆包，将一帧数据拆分为多个包传输。和NAL层相对是VAL层，即视频编码层（Video Coding Layer）

NALU就是经过分组后的一个一个数据包。

发I帧之前，⾄少要发⼀次SPS和PPS。当分辨率变化的时候，要重新发送一次SPS和PPS（类似在视频网站上，我们将分辨率从720p变成1080p的时候）

这个很重要，如果遇到我们显示不了图片或者视频的时候，应该第一个检查的就是 SPS 和PPS是否有正确的发送。

SPS：序列参数集，SPS中保存了⼀组编码视频序列(Coded video sequence)的全局参数。

PPS：图像参数集，对应的是⼀个序列中某⼀幅图像或者某⼏幅图像的参数。

I帧：帧内编码帧，可独⽴解码⽣成完整的图⽚。

P帧: 前向预测编码帧，需要参考其前⾯的⼀个I 或者B 来⽣成⼀张完整的图⽚。

B帧: 双向预测内插编码帧，则要参考其前⼀个I或者P帧及其后⾯的⼀个P帧来⽣成⼀张完整的图⽚。

每个NALU = StartCode + 由一个1字节的NALU头部 + 一个包含控制信息或编码视频数据的字节流组成。

NALU 结构单元的主体结构如下所示；⼀个原始的 H.264 NALU 单元通常由 [StartCode] [NALU
Header] [NALU Payload] 三部分组成。

Start Code ⽤于标示这是⼀个 NALU 单元的开始，
必须是"00 00 00 01" 或 "00 00 01" ，
H.264 标准指出，当数据流是储存在介质上时，在每个 NALU 前添加起始码： 0x000001 或
0x00000001 ，⽤来指示⼀个 NALU 的起始和终⽌位置：
在这样的机制下，在码流中检测起始码，作为⼀个 NALU 得起始标识，当检测到下⼀个起始码时，当前NALU 结束。
3 字节的 0x000001 只有⼀种场合下使⽤，就是⼀个完整的帧被编为多个 slice （⽚）的时
候，包含这些 slice 的 NALU 使⽤ 3 字节起始码。其余场合都是 4 字节 0x00000001 的。
NALU Header ：
NALU Header占位8Bit，其中三个字段分别为

F 为禁⽌位，占 1bit
forbidden_zero_bit：在 H.264 规范中规定了这⼀位必须为 0。
R为重要性指示位，占 2个 bit
nal_ref_idc ：取 00~11, 似乎指示这个 NALU 的重要性 , 如 00 的 NALU 解码器可以丢弃它⽽不影响图像的回放,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 。
T 为负荷数据类型，占 5 bit
nal_unit_type：这个 NALU 单元的类型 ,1 ～ 12 由 H.264 使⽤， 24 ～ 31 由 H.264 以外的应⽤
其值如下：重点是 5,6,7,8
5 Coded slice of an IDR picture VCL
IDR图像的编码条带(⽚) slice_layer_without_partitioning_rbsp( )
6 Supplemental enhancement information (SEI) non-VCL
辅助增强信息 (SEI)sei_rbsp( )
7 Sequence parameter set non-VCL
序列参数集 seq_parameter_set_rbsp( )
8 Picture parameter set non-VCL
图像参数集 pic_parameter_set_rbsp( )

0      Unspecified                                                    non-VCL
        未指定
1      Coded slice of a non-IDR picture                               VCL
        ⼀个⾮IDR图像的编码条带slice_layer_without_partitioning_rbsp()
2      Coded slice data partition A                                   VCL
        编码条带数据分割块A slice_data_partition_a_layer_rbsp()
3      Coded slice data partition B                                   VCL
        编码条带数据分割块B slice_data_partition_b_layer_rbsp( )
4      Coded slice data partition C                                   VCL
        编码条带数据分割块C slice_data_partition_c_layer_rbsp( )
5      Coded slice of an IDR picture                                  VCL
        IDR图像的编码条带(⽚) slice_layer_without_partitioning_rbsp( )
6      Supplemental enhancement information (SEI)                     non-VCL
        辅助增强信息 (SEI)sei_rbsp( )
7      Sequence parameter set                                         non-VCL
        序列参数集 seq_parameter_set_rbsp( )
8      Picture parameter set                                          non-VCL
        图像参数集 pic_parameter_set_rbsp( )
9      Access unit delimiter                                          non-VCL
        访问单元分隔符 access_unit_delimiter_rbsp( )
10     End of sequence                                                non-VCL
        序列结尾 end_of_seq_rbsp( )
11     End of stream                                                  non-VCL
        流结尾end_of_stream_rbsp( )
12     Filler data                                                    non-VCL
        填充数据filler_data_rbsp( )
13     Sequence parameter set extension                               non-VCL
        序列参数集扩展seq_parameter_set_extension_rbsp( )
14     Prefix NAL unit                                                non-VCL
        NAL 单元前缀
15     Subset sequence parameter set                                  non-VCL
        子集序列参数集
16     Depth parameter set                                            non-VCL
        深度参数集
17..18 Reserved                                                       non-VCL
        保留
19     Coded slice of an auxiliary coded picture without partitioning non-VCL
        未分割的辅助编码图像的编码条带slice_layer_without_partitioning_rbsp( )
20     Coded slice extension                                          non-VCL
        编码切片扩展
21     Coded slice extension for depth view components                non-VCL
        深度视图组件的编码切片扩展
22..23 Reserved                                                       non-VCL
        保留
24..31 Unspecified                                                    non-VCL
        未定义

这里只是将之前的博客弄了一部分过来，请完全阅读。

从一个avpacket中获取 NALU，解析NALU头部。

我们这里从传递的avpacket中获取NALU，并获取头部。要研究的是通过 h264编码器后，avpacket中NALU 的头部信息，看是否发送了 PPS 和 SPS 等重要信息。

如下代码中打印的 nal_unit_type 就是每个NALU 头部字节的后5位，得到这个值就可以对比5,6,7,8，看发送的是啥，有没有发送PPS,SPS等。

	///通过h264编码器后的avpacket，解析avpacket里面的NALU
					///第一个问题是 如何从 avpacket如何分离出 每个 NALU呢？
					/// 一个avpacket 的NALU  和 下一个avpacket 的NALU 是以 0001间隔
					/// 但是一个avpacket中是有多个 NALU组成的，一个avpacket之内是以 001间隔的。
					avpacketcount++;//计算总共有多少个avpacket
					unsigned char naluheader = *(avpacket->data + 4);//跳过0001个字节
					/// naluheader这一个字节 8位是这样的：第一位是禁用位; 2,3位表示该NALU的重要性，4-7位标识是个啥类型的NALU:SPS,PPS,IDR 等，
					
					int nal_unit_type = naluheader & 0X1F;
					cout << "   nal_unit_type = " << nal_unit_type;

					//然后呢一个 avpacket中可能有多个 NALU，以001间隔开的，还需要找到这些头部
					for (int i = 4; i < avpacket->size - 4; i++) //一个data中由多条nalu
					{
						if (avpacket->data[i] == 0 &&
							avpacket->data[i + 1] == 0 &&
							avpacket->data[i + 2] == 1) {   ///001
							nal_unit_type = avpacket->data[i + 3] & 0x1f;
							avpacketcount++;
							cout << "(" << nal_unit_type << ")" << flush;
						}
					}

查看全文

http://www.kler.cn/a/399443.html