【H264/AVC 句法和语义详解】(三):NALU详解二(EBSP、RBSP与SODB)

本篇隶属于文集:《H264/AVC 句法和语义详解》,查看文集全部文章,请点击文字链接。
想看最新文章,可以直接关注微信公众号:金架构

上一篇解析到,我们从h264裸流中,提取出一个个的NALU,并且解析出NALU的第一个字节:NALU Header。下面我们就从NALU Header的下一个字节开始,分析NALU剩余的数据部分,也即NALU的主体部分。

NALU的主体涉及到三个重要的名词,分别为EBSP、RBSP和SODB。其中EBSP完全等价于NALU主体,而且它们三个的结构关系为:

EBSP包含RBSP,RBSP包含SODB。

其中SODB就是最原始的编码数据。


1. EBSP和RBSP

上篇我们说,NALU的组成部分为:

NALU = NALU Header + RBSP

其实严格来说,这个等式是不成立的,因为RBSP并不等于NALU刨去NALU Header。严格来说,NALU的组成部分应为:

NALU = NALU Header + EBSP

其中的EBSP为扩展字节序列载荷(Encapsulated Byte Sequence Payload),而RBSP为原始字节序列载荷(Raw Byte Sequence Payload)。那为什么我们上篇中,没有使用2式而使用了1式呢?那是因为,在h264的文档中,并没有EBSP这一名词出现,但是在h264的官方参考软件JM里,却使用了EBSP。

而且在我们下面的分析中,我们会看到,使用EBSP是很易于理解的。

1.1 防止竞争

EBSP相较于RBSP,多了防止竞争的一个字节:0x03。

我们知道,NALU的起始码为0x000001或0x00000001,同时H264规定,当检测到0x000000时,也可以表示当前NALU的结束。那这样就会产生一个问题,就是如果在NALU的内部,出现了0x000001或0x000000时该怎么办?

所以H264就提出了“防止竞争”这样一种机制,当编码器编码完一个NAL时,应该检测NALU内部,是否出现如下左侧的四个序列。当检测到它们存在时,编码器就在最后一个字节前,插入一个新的字节:0x03。

防止竞争插入0x03

图中0x000000和0x000001前面介绍了,0x000002是作为保留使用,而0x000003,则是为了防止NALU内部,原本就有序列为0x000003这样的数据。

这样一来,当我们拿到EBSP时,就需要检测EBSP内是否有序列:0x000003,如果有,则去掉其中的0x03。这样一来,我们就能得到原始字节序列载荷:RBSP。

2. RBSP和SODB

得到RBSP之后,我们迫切想做的,就是从RBSP中,提取出原始编码数据SODB(String Of Data Bits)。这就涉及到RBSP与SODB的关系:

RBSP = SODB + RBSP尾部

而且RBSP的尾部,在规定中有两种,我们分别介绍。

2.1 RBSP尾部

其中大多数类型的NALU,使用这种尾部。

RBSP尾部语法 (文档7.3.2.11)

其中:

rbsp_stop_one_bit 占1个比特位,值为1

rbsp_alignment_zero_bit 值为0,目的是为了进行字节对齐,占据若干比特位

所以RBSP就等于,SODB在它的最后一个字节的最后一个比特后,紧跟值为1的1个比特,然后增加若干比特的0,以补齐这个字节。

2.2 条带RBSP尾部

另一种尾部,就是当NALU类型为条带时,也即nal_unit_type等于1~5时,这时RBSP使用下面这种尾部:

条带RBSP尾部语法(7.3.2.10)

可以看到,rbsp_slice_trailing_bits()默认情况下,就是2.1介绍的第一种尾部。只是当entropy_coding_mode_flag值为1,也即当前采用的熵编码为CABAC,而且more_rbsp_trailing_data()返回为true,也即RBSP中有更多数据时,添加一个或多个0x0000。

所以我们拿到RBSP,只需要按照上述语法,去掉RBSP的尾部,就可以得到SODB。然后就可以对照对应类型的NALU的句法,解析出语法元素的值。

总结上篇和这篇,H264的码流结构如下:

H264码流结构
3. H264句法元素解析流程

而当我们拿到RBSP或SODB之后,就可以对照各类型的NALU,去解析它们的语法元素,进而再根据语法元素,重建图像。其中解析语法元素的框图如下:

解析NALU框图

由图可见,解析NALU的各个句法元素并不难,只要根据h264文档对应章节的句法,并配合相应的编解码算法解析即可。而相应的编解码算法如指数哥伦布编码、CAVLC、CABAC、算术编码,我们会一步步涉猎。

©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 194,457评论 5 459
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 81,837评论 2 371
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 141,696评论 0 319
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 52,183评论 1 263
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 61,057评论 4 355
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 46,105评论 1 272
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 36,520评论 3 381
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 35,211评论 0 253
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 39,482评论 1 290
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 34,574评论 2 309
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 36,353评论 1 326
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 32,213评论 3 312
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 37,576评论 3 298
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 28,897评论 0 17
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 30,174评论 1 250
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 41,489评论 2 341
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 40,683评论 2 335

推荐阅读更多精彩内容

  • 本篇隶属于文集:《H264/AVC 句法和语义详解》,查看文集全部文章,请点击文字链接。想看最新文章,可以直接关注...
    金架构阅读 9,757评论 0 17
  • 做这个东西很久了,从去年十二月份开始的,快5个月了。。。期间因为工作一直断断续续,直到最近才有了些进展,也就到此为...
    0_0啊阅读 12,300评论 1 13
  • ### YUV颜色空间 视频是由一帧一帧的数据连接而成,而一帧视频数据其实就是一张图片。 yuv是一种图片储存格式...
    天使君阅读 3,228评论 0 4
  • 视频压缩编码的目标1)保证压缩比例2)保证恢复的质量3)易实现,低成本,可靠性 压缩的出发点(可行性)1)时间相关...
    rogerwu1228阅读 4,089评论 0 11
  • 使用RTP传输H264的时候,需要用到sdp协议描述,其中有两项:Sequence Parameter Sets ...
    rogerwu1228阅读 4,170评论 0 8