[翻译]H.264 探索 第二部分 H264码流格式

H.264 探索 第二部分 H264码流格式

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前言

先前的话题是关于色彩模型，以及如何存储像素色彩数据的。如今是时候去更深了解H.264码流格式，并找到这些像素的数据。

NAL

显然，解码器接收一个特定的格式的比特序列，并进行操做。二进制流是结构化的，由packets组成。在上层，流由NAL-packets组成，并具备如下形式：

NAL表示Network Abstraction Layer(网络抽象层)的缩写。

packet结构以下图

NAL-packet的第一个字节是一个包含关于packet的类型信息的报头。

表1中描述了全部可能的数据包类型。

Type	Definition
0	Undefined
1	Slice layer without partitioning non IDR
2	Slice data partition A layer
3	Slice data partition B layer
4	Slice data partition C layer
5	Slice layer without partitioning IDR
6	Additional information (SEI)
7	Sequence parameter set
8	Picture parameter set
9	Access unit delimiter
10	End of sequence
11	End of stream
12	Filler data
13..23	Reserved
24..31	Undefined

NAL类型定义了当前NAL-packet数据结构。它能够是slice，parameter set，filler等等。
如从图中能够看出， NAL-packet的有效载荷被定义为RBSP(Raw Byte Sequence Payload)。
RBSP描述了一行被定义为SODB(String Of Data Bits)的字节集。因此RBSP包含SODB。
根据ITU-T规范，若是SODB为空（0比特长度），RBSP也为空。
RBSP的第一字节（最显著，最左边）包含八位SODB; RBSP的下一个字节应该也包括如下八个SODB等等，直到有少于8位SODB。接着是一个中止位和均衡位（以下图）

SLICE

如今，让咱们更进一步查看咱们的比特流：

任何已编码图片都包含slice(切片)，slice包含macroblocks(宏块)。大多数状况下，一个已编码图像对应于一个切片。此外，一个图像能够有多个切片。所述切片被分为如下类型：

Type	Description
0	P-slice. Consists of P-macroblocks (each macro block is predicted using one reference frame) and / or I-macroblocks.
1	B-slice. Consists of B-macroblocks (each macroblock is predicted using one or two reference frames) and / or I-macroblocks.
2	I-slice. Contains only I-macroblocks. Each macroblock is predicted from previously coded blocks of the same slice.
3	SP-slice. Consists of P and / or I-macroblocks and lets you switch between encoded streams.
4	SI-slice. It consists of a special type of SI-macroblocks and lets you switch between encoded streams.
5	P-slice.
6	B-slice.
7	I-slice.
8	SP-slice.
9	SI-slice.

看起来像上表包含了一些冗余数据，但事实并不是如此：
类型5 - 9意味着当前图像的全部其余切片将是同一类型。正如你所看到的每一个切片都由header和data组成。切片头包含了关于切片类型，切片宏块的类型，切片帧的数量的信息。固然切片头也包含了参照帧的设置（the reference frame settings）和量化参数（quantification parameters）的信息。最好，咱们来查看切片data，这是储存像素数据的地方。宏块是信息的主要载体，由于它们包含将对应于单个像素的亮度和色度份量的集合。无需进入细节能够得出结论，不考虑细节能够得出的结论是,视频解码最终能够简化为从比特流中对宏块的搜索和提取，以及后续借助亮度和色度份量对像素颜色的恢复。宏块组成以下图：

在这里，咱们有宏块类型，预测类型（这是下一文章的主题），编码块模式（Coded Block Pattern），量化参数（Quantization Parameter ）（若是咱们有CPB），最后数据（data）：亮度和色度份量的集合。