H264标准协议基础2

参考博文

上一篇H264基本NALU结构解析

1.NALU头encode

1.1NaluType

NAL Header：forbidden_bit，nal_reference_bit（优先级）2bit，nal_unit_type（类型）5bit。标识NAL单元中的RBSP数据类型，其中，nal_unit_type为1， 2， 3， 4， 5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。

int WriteAnnexbNALU (NALU_t *n)
{
  int BitsWritten = 0;

  assert (n != NULL);
  assert (n->forbidden_bit == 0);
  assert (f != NULL);
  assert (n->startcodeprefix_len == 3 || n->startcodeprefix_len == 4);

// printf ("WriteAnnexbNALU: writing %d bytes w/ startcode_len %d\n", n->len+1, n->startcodeprefix_len); 
  if (n->startcodeprefix_len > 3)
  {
    putc (0, f);
    BitsWritten =+ 8;
  }
  putc (0, f);
  putc (0, f);
  putc (1, f);
  BitsWritten += 24;

  n->buf[0] =
    n->forbidden_bit << 7      |
    n->nal_reference_idc << 5  |
    n->nal_unit_type;

// printf ("First Byte %x, nal_ref_idc %x, nal_unit_type %d\n", n->buf[0], n->nal_reference_idc, n->nal_unit_type);

  if (n->len != fwrite (n->buf, 1, n->len, f))
  {
    printf ("Fatal: cannot write %d bytes to bitstream file, exit (-1)\n", n->len);
    exit (-1);
  }
  BitsWritten += n->len * 8;

  fflush (f);
#if TRACE
  fprintf (p_trace, "\n\nAnnex B NALU w/ %s startcode, len %d, forbidden_bit %d, nal_reference_idc %d, nal_unit_type %d\n\n",
    n->startcodeprefix_len == 4?"long":"short", n->len, n->forbidden_bit, n->nal_reference_idc, n->nal_unit_type);
  fflush (p_trace);
#endif
  return BitsWritten;
}

2.指数哥伦布编码

http://guoh.org/lifelog/2013/10/exp-golomb-coding/

2.1 Exp-Golomb code

指数哥伦布码是一种压缩编码方法，用来表示非负整数的k阶指数哥伦布码可用如下步骤生成。

leadingZeroBits = −1
for (b = 0; !b; leadingZeroBits++)
b = read_bits(1)
$codeNum$ = ${2^{leadingZeroBits + k}}$ - ${2^k}$+ $readbits(leadingZeroBits + k)$

read_bits为读取num个比特的值判断并获取对应的数值

2.2 JM8.6中ue_v/se_v计算

ue_v 为无符号指数哥伦布比特串与编码数值的映射

se_v 为有符号指数哥伦布码比特串与编码数值的映射

/*!
 ************************************************************************
 * \brief
 *    mapping for ue(v) syntax elements
 * \param ue
 *    value to be mapped
 * \param dummy
 *    dummy parameter
 * \param info
 *    returns mapped value
 * \param len
 *    returns mapped value length
 ************************************************************************
 */
void ue_linfo(int ue, int dummy, int *len,int *info)
{
  int i,nn;

  nn=(ue+1)/2;

  for (i=0; i < 16 && nn != 0; i++)
  {
    nn /= 2;
  }
  *len= 2*i + 1;   //获取编码长度，包括了补充0bit num = length -1;
  *info=ue+1-(int)pow(2,i); //获取编码最高非零位后的值
}

/*!
 ************************************************************************
 * \brief
 *    mapping for se(v) syntax elements
 * \param se
 *    value to be mapped
 * \param dummy
 *    dummy argument
 * \param len
 *    returns mapped value length
 * \param info
 *    returns mapped value
 ************************************************************************
 */
void se_linfo(int se, int dummy, int *len,int *info)
{

  int i,n,sign,nn;

  sign=0;

  if (se <= 0)
  {
    sign=1;
  }
  n=abs(se) << 1;

  /*
  n+1 is the number in the code table.  Based on this we find length and info
  */

  nn=n/2;
  for (i=0; i < 16 && nn != 0; i++)
  {
    nn /= 2;
  }
  *len=i*2 + 1;
  *info=n - (int)pow(2,i) + sign;
}

2.3 SODB与RSBP区别

SODB是string比特数据源data bits,RSBP为raw字节序列流

1）RBSP 的第一个byte包括（最高位的）8 bit的 SODB；RBSP 的下一个字节应包括接下来的 8bit的 SODB，直到剩下的 SODB 少于 8bit。
2）rbsp_trailing_bits( )用于 SODB 之后（少于8bit），满足如下规则：
i）最后 RBSP byte的包括 SODB 的剩下的所有bit
ii）下一个bit为单个 rbsp_stop_one_bit，其值为 1，并且 当 rbsp_stop_one_bit 不 是 一 个 byte_align对 齐 的 最后一 个 bit 时 ，
rbsp_alignment_zero_bit就会用来进行字节对齐。
3）在某些 RBSP 结尾的 rbsp_trailing_bits( )之后，可以出现值为 0x0000 的一个或多个 16 比特的语法元素 cabac_zero_word

void SODBtoRBSP(Bitstream *currStream)
{
  currStream->byte_buf <<= 1;
  currStream->byte_buf |= 1;
  currStream->bits_to_go--;
  currStream->byte_buf <<= currStream->bits_to_go;
  currStream->streamBuffer[currStream->byte_pos++] = currStream->byte_buf;
  currStream->bits_to_go = 8;
  currStream->byte_buf = 0;
}