H264元素的分层结构

H.264编码器输出的Bit流中,每个Bit都隶属于某个句法元素。句法元素被组织成有层次的结构,分别描述各个层次的信息。

在H.264 中,句法元素共被组织成  序列、图像、片、宏块、子宏块五个层次。在这样的结构中,每一层的头部和它的数据部分形成管理与被管理的强依赖关系,头部的句法元素是该层数据的核心,而一旦头部丢失,数据部分的信息几乎不可能再被正确解码出来,尤其在序列层及图像层。

在 H.264 中,分层结构最大的不同是取消了序列层和图像层,并将原本属于序列和图像头部的大部分句法元素游离出来形成序列和图像两级参数集,其余的部分则放入片层。 
        参数集是一个独立的数据单位,不依赖于参数集外的其他句法元素。一个参数集不对应某一个特定的图像或序列,同一序列参数集可以被多个图像参数集引用,同理,同一个图像参数集也可以被多个图像引用。只在编码器认为需要更新参数集的内容时,才会发出新的参数集。

复杂通信中的码流中可能出现的数据单位:

IDR: 在H.264中,图像以序列为单位进行组织。一个序列的第一个图像叫做 IDR 图像(立即刷新图像),IDR 图像都是 I 帧图像。H.264 引入 IDR 图像是为了解码的重同步,当解码器解码到 IDR 图像时,立即将参考帧队列清空,将已解码的数据全部输出或抛弃,重新查找参数集,开始一个新的序列。这样,如果前一个序列出现重大错误,在这里可以获得重新同步的机会。IDR图像之后的图像永远不会使用IDR之前的图像的数据来解码。      IDR 图像一定是 I 图像,但 I 图像不一定是 IDR 图像。I帧之后的图像有可能会使用I帧之前的图像做运动参考。

 H264码流结构
1. H264分层结构
H.263定义的码流结构是分级结构,共四层。自上而下分别为:图像层(picturelayer)、块组层(GOB layer)、宏块层(macroblock layer)和块层(block layer)。而与H.263相比,H.264的码流结构和H.263的有很大的区别,它采用的不再是严格的分级结构。
H.264的功能分为两层,视频编码层(VCL)和网络提取层(NAL)VCL数据即被压缩编码后的视频数据序列。在VCL数据要封装到NAL单元中之后,才可以用来传输或存储。
NAL单元格式[2] 表1所示:
表1 NAL单元格式
    NAL头 RBSP NAL头 RBSP
RBSP:封装于网络抽象单元的数据称之为原始字节序列载荷RBSP,它是NAL的基本传输单元。其中,RBSP又分为视频编码数据和控制数据。其基本结构是:在原始编码数据的后面填加了结尾比特。一个bit“1”若干比特“0”,以便字节对齐。
RBSP的类型: 
RBSP 类型之一 PS: 包括序列参数集 SPS  和 图像参数集 PPS 
        SPS 包含的是针对一连续编码视频序列的参数,如标识符 seq_parameter_set_id、帧数及 POC 的约束、参考帧数目、解码图像尺寸和帧场编码模式选择标识等等。 
        PPS对应的是一个序列中某一幅图像或者某几幅图像,其参数如标识符 pic_parameter_set_id、可选的 seq_parameter_set_id、熵编码模式选择标识、片组数目、初始量化参数和去方块滤波系数调整标识等等。 
NALU类型 
       标识NAL单元中的RBSP数据类型,其中,nal_unit_type为1, 2, 3, 4, 5及12的NAL单元称为VCL的NAL单元,其他类型的NAL单元为非VCL的NAL单元。 
0:未规定 
1:非IDR图像中不采用数据划分的片段 
2:非IDR图像中A类数据划分片段 
3:非IDR图像中B类数据划分片段 
4:非IDR图像中C类数据划分片段 
5:IDR图像的片段 
6:补充增强信息 (SEI) 
7:序列参数集 
8:图像参数集 
9:分割符 
10:序列结束符 
11:流结束符 
12:填充数据 
13 – 23:保留 
24 – 31:未规定 
 
2. H.264码流结构图
通过相关知识的查阅,概括出H.264的码流结构图[2]如图1所示:
图1 H.264的码流结构
3 H.264码流分析的应用
在有些时候,需要从H.264码流中直接取得相关信息(如:图像的宽度和图像的高度等等信息)。下面介绍下取得相关信息的方法:
图像的相关信息存储在网络提取层(NAL)的RBSP结构中,要取得图像的相关信息,既要获得图像的相关位。需依据RBSP结构,获得pic_width_in_mbs_minus1和pic_height_in_map_units_minus1两个值,那么宽度为(pic_width_in_mbs_minus1+1)*16,高度为(pic_height_in_map_units_minus1+1)*16,但是有些情况还得考虑nNum_Ref_Frames的值,一般为1。
3.1获得试验数据
设备:SUNNIC(IP Cam)
名字:ST100factory
Firmware版本:p8b8
视频格式:H.264
(1)将设备分辨率设成176*144,使用Ethereal等抓包工具抓得一组数据,并去掉相应的RTP头后,该数据为0x00,0x00,0x00,0x01,0x67,0x42,0x00,0x1E,0x99,0xA0,0xB1,0x31。
(2)将设备分辨率设成720*240,使用Ethereal等抓包工具抓得一组数据,并去掉相应的RTP头后,该数据为0x00,0x00,0x00,0x01,0x67,0x42,0xE0,0x1E,0xDA,0x82,0xD1,0xF1。
(3)将设备分辨率设成720*480,使用Ethereal等抓包工具抓得一组数据,并去掉相应的RTP头后,该数据为0x00,0x00,0x00,0x01,0x67,0x42,0xE0,0x1E,0xDB,0x82,0xD1,0xF1。

h264 流、帧结构的更多相关文章

  1. H.264帧结构详解

    6.1.2.源码简单浏览 6.1.3.重点1:h.264帧结构6.1.4.重点2:帧结构分析软件的使用6.1.5.重点3:rtsp网络编程6.1.6.重点4:wireshark网络抓包工具的使用 6. ...

  2. ETHERNET帧结构

    以太网帧http://blog.csdn.net/guoshaobei/article/details/4768514 Ethernet的帧格式 (转)  http://jiangqiaosun.bl ...

  3. Java虚拟机运行时栈帧结构--《深入理解Java虚拟机》学习笔记及个人理解(二)

    Java虚拟机运行时栈帧结构(周志明书上P237页) 栈帧是什么? 栈帧是一种数据结构,用于虚拟机进行方法的调用和执行. 栈帧是虚拟机栈的栈元素,也就是入栈和出栈的一个单元. 2018.1.2更新(在 ...

  4. CAN总线学习记录之二:系统结构与帧结构

    CAN总线系统结构 CAN 控制器  接收控制单元中微处理器发出的数据,处理数据并传给 CAN 收发器 CAN 收发器 将数据传到总线 or 从总线接收数据给 CAN 控制器 CAN 数据传递终端 避 ...

  5. CAN协议,系统结构和帧结构

    CAN:Controller Area Network,控制器局域网 是一种能有效支持分布式控制和实时控制的串行通讯网络. CAN-bus: Controller Area Network-bus,控 ...

  6. 深入理解java虚拟机(十) Java 虚拟机运行时栈帧结构

    运行时栈帧结构 栈帧(Stack Frame) 是用于虚拟机执行时方法调用和方法执行时的数据结构,它是虚拟栈数据区的组成元素.每一个方法从调用到方法返回都对应着一个栈帧入栈出栈的过程. 每一个栈帧在编 ...

  7. C语言函数调用及栈帧结构

    source:http://blog.csdn.net/qq_29403077/article/details/53205010 一.地址空间与物理内存 (1)地址空间与物理内存是两个完全不同的概念, ...

  8. 5G/NR 帧结构

    原文链接:http://www.sharetechnote.com/html/5G/5G_FrameStructure.html 在学术界和3GPP中对帧结构进行了长时间的讨论,现在我们就NR(5G) ...

  9. 多媒体开发之---h264 NALU 语法结构

    补充笔记: 关于VCL:VCL层是指视频编码层,VCL NAL 单元是指那些nal_unit_type 值等于 1 到 5(包括 1 和 5)的 NAL 单元,这些单元都包含了视频数据.所有其他的 N ...

随机推荐

  1. Centos6下DRBD的安装配置

    导读 Distributed Replicated Block Device(DRBD)是一个用软件实现的.无共享的.服务器之间镜像块设备内容的存储复制解决方案.数据镜像:实时.透明.同步(所有服务器 ...

  2. ZMMR106-批量更新PO交货日期

    ************************************************************************ Title : ZMMR106 ** Applicat ...

  3. Javascript模块化编程(三):require.js的用法【转】

    作者: 阮一峰 日期: 2012年11月 7日 这个系列的第一部分和第二部分,介绍了Javascript模块原型和理论概念,今天介绍如何将它们用于实战. 我采用的是一个非常流行的库require.js ...

  4. JavaScript学习记录总结(十)——几个重要的BOM对象

    一.弹出框 <script type="text/javascript">    window.onload=function(){         window.al ...

  5. linux 命令-全称

    cal = CALendar calendar日历, 历法cat = CATenate 连接, 使连续cd = Change Directorychgrp = CHange GRouPchmod =  ...

  6. 越狱Season 1-Episode 14: The Rat

    Season 1, Episode 14: The Rat -Michael: 24 hours from now, 24小时后 my brother is scheduled to die, sch ...

  7. 字符串分割函数 STRTOK & STRTOK_R (转)

    1.一个应用实例 网络上一个比较经典的例子是将字符串切分,存入结构体中.如,现有结构体 typedef struct person{     char name[25];     char sex[1 ...

  8. 关于for,while与do while

    Q:输入一个整数i,输出i+(i+1)+...+19+20的结果 S:法1:for #include<stdio.h> #include<math.h> #include< ...

  9. php 代码大全

    1.子类访问父类静态方法 <?php class A{ static function loadById(){ $class_name = get_called_class(); $model ...

  10. javascript多重继承

    function employee(name, job, born) { this.name = name; this.job = job; this.born = born;} function h ...