h264帧边界识别

帧边界识别简介
H.264 将构成一帧图像所有nalu 的集合称为一个AU，帧边界识别实际上就是识别AU。因为H.264 取消帧级语法，所以无法简单地从码流中获取AU。解码器只有在解码的过
程中，通过某些语法元素的组合才能判断一帧图像是否结束。一般来说，解码器必须在完成一帧新图像的第一个slice_header 语法解码之后，才能知道前一帧图像已经结束。
因此，最严谨的AU 识别步骤如下：
步骤 1 对码流实施“去03 处理”。
步骤 2 解析nalu 语法。
步骤 3 解析slice_header 语法。
步骤 4 综合判断前后两个nalu 以及对应的slice_header 中的若干个语法元素，看是否发生变化。
如果发生变化，则说明这两个nalu 属于不同的帧，否则说明这两个nalu 属于同一帧。
----结束
显然，在解码前完成上述的AU 识别消耗许多CPU 资源，因此不推荐使用AU 方式解码

为了提供一种简单的AU
识别方案，H.264
规定一种类型为09 的nalu，即编码器在每次完成一个AU
编码后，在码流中插入一个类型为09
的nalu，在这个前提下，解码器只需要从码流中搜索类型为09
的nalu 即可获得一个AU。
H.264 并不强制要求编码器插入类型为09
的nalu，因此并非所有的码流都具备这种特征。对于编码器和解码器协同工作的应用场景，建议让编码器插入类型为09
的nalu，这样可以降低解码器识别AU
的代价。

为了降低解码器在解码前识别AU 的代价，本文提出一种高效的AU 识别方法，其主要思路是利用一帧图像的第一个slice_header 中的语法元素first_mb_in_slice 一般等于0 这
个特征（对于包含ASO 或者FMO 特性的码流，这个条件不一定成立）。

typedef struct ParseContext{

unsigned int FrameStartFound;

unsigned int iFrameLength;

} ParseContext;

signed int DecLoadAU(unsigned char* pStream, unsigned int iStreamLen, ParseContext *pc)

{

unsigned int i;
unsigned int state = 0xffffffff;
if( NULL == pStream )
{
return -1;
}

for( i = 0; i < iStreamLen; i++)
{
/* 查找nal类型为1和5的nal头 */
if( (state & 0xFFFFFF1F) == 0x101 || (state & 0xFFFFFF1F) == 0x105 )
{
if (i >= iStreamLen) /* 到达Buffer尾部，退出查找循环 */
{
break;
}if( pStream[i] & 0x80) /* 查找first_mb_in_slice为0的slice头确定一幅图像的开始 */
{
if(pc->FrameStartFound) /* 查找到下一幅图像的开始就可以确定图像的起始和结束 */
{
pc->iFrameLength = i - 4;
pc->FrameStartFound = 0;
state = 0xffffffff;
return 0; /* 找到一幅图像的边界返回0 */
}
else
{
pc->FrameStartFound = 1;
}
}
}
if (i < iStreamLen)
{
state = (state << 8) | pStream[i]; /* 从码流Buffer中读入1个字节 */
}
}
pc->FrameStartFound = 0;
return -1; /* 没有找到AU边界返回-1 */
}