ffmpeg 从mp4上提取H264的nalu

本文介绍如何从MP4文件中提取H264数据并获取sps和pps参数集。通过分析packet数据结构,解释了如何修正NALU单元以符合标准格式,并详细展示了ffmpeg中的流过滤器'h264_mp4toannexb'如何解析和处理这些参数。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

http://blog.youkuaiyun.com/gavinr/article/details/7183499

1.获取数据
ffmpeg读取mp4中的H264数据,并不能直接得到NALU,文件中也没有储存0x00000001的分隔符。下面这张图为packet.data中的数据


从图中可以发现,packet中的数据起始处没有分隔符(0x00000001), 也不是0x65、0x67、0x68、0x41等字节,所以可以肯定这不是标准的nalu。

其实,前4个字0x000032ce表示的是nalu的长度,从第5个字节开始才是nalu的数据。所以直接将前4个字节替换为0x00000001即可得到标准的nalu数据。


2.获取pps及sps

pps及sps不能从packet获得,而是保存在AVCodecContext的extradata数据域中。如下:




如何从extradata中解析出sps及pps呢?ffmpeg中提供了一个流过滤器"h264_mp4toannexb"完成这项工作,关键代码如下

  1. //h264_mp4toannexb_bsf.c 
  2. static int h264_mp4toannexb_filter(AVBitStreamFilterContext *bsfc, 
  3.                                    AVCodecContext *avctx, const char *args, 
  4.                                    uint8_t  **poutbuf, int *poutbuf_size, 
  5.                                    const uint8_t *buf,int      buf_size, 
  6.                                    int keyframe) { 
  7.     H264BSFContext *ctx = bsfc->priv_data; 
  8.     uint8_t unit_type; 
  9.     int32_t nal_size; 
  10.     uint32_t cumul_size = 0; 
  11.     const uint8_t *buf_end = buf + buf_size; 
  12.  
  13.  
  14.     /* nothing to filter */ 
  15.     if (!avctx->extradata || avctx->extradata_size < 6) { 
  16.         *poutbuf = (uint8_t*) buf; 
  17.         *poutbuf_size = buf_size; 
  18.         return 0; 
  19.     } 
  20.      
  21.     // 
  22.     //从extradata中分析出SPS、PPS 
  23.     // 
  24.     /* retrieve sps and pps NAL units from extradata */ 
  25.     if (!ctx->extradata_parsed) { 
  26.         uint16_t unit_size; 
  27.         uint64_t total_size = 0; 
  28.         uint8_t *out = NULL, unit_nb, sps_done = 0, sps_seen = 0, pps_seen = 0; 
  29.         const uint8_t *extradata = avctx->extradata+4; //跳过前4个字节 
  30.         static const uint8_t nalu_header[4] = {0, 0, 0, 1}; 
  31.  
  32.  
  33.         /* retrieve length coded size */ 
  34.         ctx->length_size = (*extradata++ & 0x3) + 1;    //用于指示表示编码数据长度所需字节数 
  35.         if (ctx->length_size == 3) 
  36.             return AVERROR(EINVAL); 
  37.  
  38.  
  39.         /* retrieve sps and pps unit(s) */ 
  40.         unit_nb = *extradata++ & 0x1f; /* number of sps unit(s) */ 
  41.         if (!unit_nb) { 
  42.             goto pps; 
  43.         } else
  44.             sps_seen = 1; 
  45.         } 
  46.  
  47.  
  48.         while (unit_nb--) { 
  49.             void *tmp; 
  50.  
  51.  
  52.             unit_size = AV_RB16(extradata); 
  53.             total_size += unit_size+4; 
  54.             if (total_size > INT_MAX - FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE || 
  55.                 extradata+2+unit_size > avctx->extradata+avctx->extradata_size) { 
  56.                 av_free(out); 
  57.                 return AVERROR(EINVAL); 
  58.             } 
  59.             tmp = av_realloc(out, total_size + FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE); 
  60.             if (!tmp) { 
  61.                 av_free(out); 
  62.                 return AVERROR(ENOMEM); 
  63.             } 
  64.             out = tmp; 
  65.             memcpy(out+total_size-unit_size-4, nalu_header, 4); 
  66.             memcpy(out+total_size-unit_size,   extradata+2, unit_size); 
  67.             extradata += 2+unit_size; 
  68. pps: 
  69.             if (!unit_nb && !sps_done++) { 
  70.                 unit_nb = *extradata++; /* number of pps unit(s) */ 
  71.                 if (unit_nb) 
  72.                     pps_seen = 1; 
  73.             } 
  74.         } 
  75.  
  76.  
  77.         if(out) 
  78.             memset(out + total_size, 0, FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE); 
  79.  
  80.  
  81.         if (!sps_seen) 
  82.             av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Warning: SPS NALU missing or invalid. The resulting stream may not play.\n"); 
  83.         if (!pps_seen) 
  84.             av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Warning: PPS NALU missing or invalid. The resulting stream may not play.\n"); 
  85.  
  86.  
  87.         av_free(avctx->extradata); 
  88.         avctx->extradata      = out; 
  89.         avctx->extradata_size = total_size; 
  90.         ctx->first_idr        = 1; 
  91.         ctx->extradata_parsed = 1; 
  92.     } 
  93.  
  94.  
  95.     *poutbuf_size = 0; 
  96.     *poutbuf = NULL; 
  97.     do
  98.         if (buf + ctx->length_size > buf_end) 
  99.             goto fail;  //buf为NULL时,以下代码将不再执行 
  100.  
  101.  
  102.         // 
  103.         //用于保存数据长度的字节数,是在分析原extradata计算出来的 
  104.         // 
  105.         if (ctx->length_size == 1) { 
  106.             nal_size = buf[0]; 
  107.         } else if (ctx->length_size == 2) { 
  108.             nal_size = AV_RB16(buf); 
  109.         } else 
  110.             nal_size = AV_RB32(buf); 
  111.  
  112.  
  113.         buf += ctx->length_size; 
  114.         unit_type = *buf & 0x1f; 
  115.  
  116.  
  117.         if (buf + nal_size > buf_end || nal_size < 0) 
  118.             goto fail; 
  119.  
  120.  
  121.         /* prepend only to the first type 5 NAL unit of an IDR picture */ 
  122.         if (ctx->first_idr && unit_type == 5) { 
  123.             // 
  124.             //copy IDR 帧时,需要将sps及pps一同拷贝 
  125.             // 
  126.             if (alloc_and_copy(poutbuf, poutbuf_size, 
  127.                                avctx->extradata, avctx->extradata_size, 
  128.                                buf, nal_size) < 0) 
  129.                 goto fail; 
  130.             ctx->first_idr = 0; 
  131.         } else
  132.             // 
  133.             //非IDR帧,没有sps及pps 
  134.             if (alloc_and_copy(poutbuf, poutbuf_size, 
  135.                                NULL, 0, 
  136.                                buf, nal_size) < 0) 
  137.                 goto fail; 
  138.             if (!ctx->first_idr && unit_type == 1) 
  139.                 ctx->first_idr = 1; 
  140.         } 
  141.  
  142.  
  143.         buf += nal_size; 
  144.         cumul_size += nal_size + ctx->length_size; 
  145.     } while (cumul_size < buf_size); 
  146.  
  147.  
  148.     return 1; 
  149.  
  150.  
  151. fail: 
  152.     av_freep(poutbuf); 
  153.     *poutbuf_size = 0; 
  154.     return AVERROR(EINVAL); 

一般情况下,extradata中包含一个sps、一个pps 的nalu, 从上面的代码中容易看出extradata的数据格式。分析后的sps及pps依然储存在extradata域中,并添加了起始符。从代码中还可以看出,上面的函数会将sps、pps及packet中的数据,都copy到poutbuf指示的内存中,如果不需要copy到指定内存,直接给buf参数传入空值即可。




3.使用ffmpeg的流过滤器获取sps及pps
流过滤器"h264_mp4toannexb", 在av_register_all()函数中会被注册。用法示例如下:

  1. int ParseH264ExtraDataInMp4(int stream_id) 
  2.     uint8_t *dummy = NULL; 
  3.     int dummy_size; 
  4.     AVBitStreamFilterContext* bsfc =  av_bitstream_filter_init("h264_mp4toannexb"); 
  5.  
  6.  
  7.     if(bsfc == NULL) 
  8.     { 
  9.         return -1; 
  10.     } 
  11.  
  12.  
  13.     av_bitstream_filter_filter( 
  14.             bsfc, format_ctx_->streams[stream_id]->codec, NULL, &dummy, &dummy_size, NULL, 0, 0); 
  1.     av_bitstream_filter_close(bsfc); 
  2.  
  3.  
  4.     return 0; 
评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值