H264(NAL简介与I帧判断)

1、NAL全称Network Abstract Layer, 即网络抽象层。
         在H.264/AVC视频编码标准中，整个系统框架被分为了两个层面：视频编码层面（VCL）和网络抽象层面（NAL）。其中，前者负责有效表示视频数据的内容，而后者则负责格式化数据并提供头信息，以保证数据适合各种信道和存储介质上的传输。因此我们平时的每帧数据就是一个NAL单元（SPS与PPS除外）。在实际的H264数据帧中，往往帧前面带有00 00 00 01 或 00 00 01分隔符，一般来说编码器编出的首帧数据为PPS与SPS，接着为I帧……

如下图：



2、如何判断帧类型（是图像参考帧还是I、P帧等）？

H264帧由NALU头和NALU主体组成。

NALU头由一个字节组成,它的语法如下:

      +---------------+

   |0|1|2|3|4|5|6|7|

   +-+-+-+-+-+-+-+-+

   |F|NRI|  Type   |
      +----------------------+

F: 1个比特.

  forbidden_zero_bit. 在 H264 规范中规定了这一位必须为 0.

NRI: 2个比特.

  nal_ref_idc. 取00~11,似乎指示这个NALU的重要性,如00的NALU，解码器可以丢弃它而不影响图像的回放,0～3，取值越大，表示当前NAL越重要，需要优先受到保护。如果当前NAL是属于参考帧的片，或是序列参数集，或是图像参数集这些重要的单位时，本句法元素必需大于0。

Type: 5个比特.

  nal_unit_type. 这个NALU单元的类型,1～12由H.264使用，24～31由H.264以外的应用使用,简述如下:

  0     没有定义

  1-23  NAL单元  单个 NAL 单元包

  1     不分区，非IDR图像的片

  2     片分区A

  3     片分区B

  4     片分区C

  5     IDR图像中的片

  6     补充增强信息单元（SEI）

  7     SPS

  8     PPS

  9     序列结束

  10    序列结束

  11    码流借宿

  12    填充

13-23 保留

  24    STAP-A   单一时间的组合包

  25    STAP-B   单一时间的组合包

  26    MTAP16   多个时间的组合包

  27    MTAP24   多个时间的组合包

  28    FU-A     分片的单元

  29    FU-B     分片的单元

  30-31 没有定义

我们还是接着看最上面图的码流对应的数据来层层分析，以00 00 00 01分割之后的下一个字节就是NALU类型，将其转为二进制数据后，解读顺序为从左往右算，如下:
（1）第1位禁止位，值为1表示语法出错

（2）第2~3位为参考级别

（3）第4~8为是nal单元类型

例如上面00000001后有67,68以及65

其中0x67的二进制码为：
0110 0111

4-8为00111，转为十进制7，参考第二幅图：7对应序列参数集SPS

其中0x68的二进制码为：
0110 1000

4-8为01000，转为十进制8，参考第二幅图：8对应图像参数集PPS

其中0x65的二进制码为：
0110 0101

4-8为00101，转为十进制5，参考第二幅图：5对应IDR图像中的片(I帧)

 

所以判断是否为I帧的算法为： （NALU类型  & 0001  1111） = 5   即   NALU类型 
& 31 = 5

比如0x65 & 31 = 5