JM代碼閱讀之一SODB RBSP EBSP NALU | JM Code Notes 1 – SODB RBSP EBSP NALU | lsharemy

SamBookshelf 2013-12-31

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JM版本16.0，配置文件encoder_baseline.cfg,，H.264標準文檔（03/2010）版,。

通過對碼流的第一個NALU（SPS）的形成來分析。

首先給出編碼后的最終碼流（SPS + PPS）：
00 00 00 01 67 42 00 28 F3 05 89 C8 00 00 00 01 68 C9 4A 38 80

將SPS（紅色部分）轉換成二進制：00000000 00000000 00000000 00000001 01100111 01000010 00000000 00101000 11110011 00000101 10001001 11001000

然后介紹一個碼流分析工具：Elecard StreamEye Tools

用這個工具分析用JM編碼得到的碼流,，它會給出各個NALU的信息

其中SPS的內容如下：
profile_idc = 66 (PROFILE_IDC_Baseline) （01000010）
constraint_set0_flag = 0
constraint_set1_flag = 0
constraint_set2_flag = 0
constraint_set3_flag = 0
reserved_zero_4bits = 0
level_idc = 40（00101000）
seq_parameter_set_id = 0 ue_v
log2_max_frame_num_minus4 = 0 ue_v
pic_order_cnt_type = 0 ue_v
log2_max_pic_order_cnt_lsb_minus4 = 0 ue_v
num_ref_frames = 5 ue_v
gaps_in_frame_num_value_allowed_flag = 0
pic_width_in_mbs_minus1 = 10 (176) ue_v
pic_height_in_map_units_minus1 = 8 (144) ue_v
frame_mbs_only_flag = 1
direct_8x8_inference_flag = 1
frame_cropping_flag = 0
vui_parameters_present_flag = 0

其中每一個參數對應碼流中的位置用顏色對應關系給出,，其中后面標有ue_v的是采用Exp-Golomb-coded編碼的，暫時還沒有研究,。其他沒有顏色的bit為一些填充或頭部,，后面詳細分析。

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好吧,，下面分析這個NALU是怎么形成的：00 00 00 01 67 42 00 28 F3 05 89 C8

首先形成的是String Of Data Bits (SODB),，請參考標準文檔7.2.3.1.1部分

01000010 00000000 00101000 11110011 00000101 10001001 1100

這個就是形成的SODB，轉換成16進制,，可以發(fā)現它就是上面碼流的42 00 28 F3 05 89 C這一段,。

然后要形成的是Raw Byte Sequence Packet (RBSP)，它其實就是在SODB后面加上

RBSP trailing bits的結果,，見標準文檔7.2.3.1,，目的是為了形成整數字節(jié)。

填充規(guī)則見標準文檔的7.4.1部分,，大概為先填充一個1（rbsp_stop_one_bit）,，然后都填充0（rbsp_alignment_zero_bit），所以對于上面的SODB,，填充一個1,，3個0之后，便得到了
01000010 00000000 00101000 11110011 00000101 10001001 11001000
即42 00 28 F3 05 89 C8

現在,，碼流的后面7個字節(jié)都得到了,，現在要得到的是Extended Byte Sequence Packet (EBSP)，它在RBSP基礎上填加了仿校驗字節(jié),，防止與起始碼沖突,，如果出現連續(xù)的三個字節(jié)00000000 00000000 000000xx，著插入一個0×03,，變成00000000 00000000 00000003 000000xx,。在上面的RBSP中沒有出現這樣的序列，所以木有改變什么,。

最后在EBSP前面加上一個4字節(jié)的起始碼00 00 00 01和一個NAL unit type字節(jié)就形成最后的Network Abstraction Layer Unit (NALU)

NAL unit type字節(jié)包含三個字段（具體含義見7.4.1）：67 <==> 0 11 00111
forbidden_zero_bit,，總為0
nal_ref_idc，2個bit，表示該NAL的重要性,，是00的話,，說明它可以被安全的丟棄，這里SPS的這個指為3（11）,，即最高值,。參考RFC 3984。（現在知道這個字節(jié)叫作NAL unit type octet了）
nal_unit_type,，5個bit,，在7.4.1中的table 7-1中有說明。這里值為7（00111）,，表示NAL中是SPS,，驗證成功:-D

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在JM代碼中,，輸出SPS和PPS的實現在函數int start_sequence(ImageParameters *p_Img, InputParameters *p_Inp)中,，有興趣的小朋友自己研究研究吧。

最后把PPS的信息也貼出來：

pic_parameter_set_id = 0
seq_parameter_set_id = 0
entropy_coding_mode_flag = 0
pic_order_present_flag = 0
num_slice_groups_minus1 = 0
num_ref_idx_L0_active_minus1 = 4
num_ref_idx_L1_active_minus1 = 4
weighted_pred_flag = 0
weighted_bipred_idc = 0
pic_init_qp_minus26 = 0
pic_init_qs_minus26 = 0
chroma_qp_index_offset = 0
deblocking_filter_control_present_flag = 0
constrained_intra_pred_flag = 0
redundant_pic_cnt_present_flag = 0

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