从MP4头信息中提取sps和pps数据

一、MP4格式基本概念

MP4格式对应标准MPEG-4标准(ISO/IEC14496)

 

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二、MP4封装格式核心概念

1  MP4封装格式对应标准为 ISO/IEC 14496-12（信息技术 视听对象编码的第12部分: ISO 基本媒体文件格式/Information technology Coding of audio-visual objects Part 12: ISO base media file format）

　附-- 标准免费下载： Freely Available Standards    http://standards.iso.org/ittf/PubliclyAvailableStandards/index.html

 

2  MP4封装格式是基于QuickTime容器格式定义，媒体描述与媒体数据分开，目前被广泛应用于封装h.264视频和ACC音频，是高清视频/HDV的代表。

 

3  MP4文件中所有数据都封装在box中（对应QuickTime中的atom），即MP4文件是由若干个box组成，每个box有长度和类型，每个box中还可以包含另外的子box（称container box）。

　一个MP4文件首先会有且只有一个“ftyp”类型的box，作为MP4格式的标志并包含关于文件的一些信息；之后会有且只有一个“moov”类型的box（Movie Box），它是一种container box，子box包含了媒体的metadata信息；MP4文件的媒体数据包含在“mdat”类型的box（Midia Data Box）中，该类型的box也是container box，可以有多个，也可以没有（当媒体数据全部引用其他文件时），媒体数据的结构由metadata进行描述。

 

4  MP4中box存储方式为大端模式。一般，标准的box开头会有四个字节的box size。

好的，铺垫做好了，下面直接进入正题！

近期本人在用自己的开发板对ffmpeg解码做一些改进，目标是将ffmpeg的解码部分交给硬件编解码单元VPU（Video Processing Unit）去做，而ffmpeg用来读取文件，并解析文件，以加快解码速度，并释放CPU资源（事实上单核ARM cotexA9解码1920x1088的视频，根本解不动啊...）。

这里补充两个概念：

解析：即解封装，封装格式有很多种，常见的如avi、mp4、rmvb等等。

解码：将压缩的多媒体数据格式还原，视频数据压缩格式也有很多，目前比较流行的有H.264、mpeg2、mpeg4等等。

使用VPU进行解码的时候，交给VPU的数据必须是严格的H.264数据，否则VPU是不认的。本以为ffmpeg的解析工作可以和VPU的解码完美配合，但事与愿违，ffmpeg解析后的一个packet（即一个视频帧）的格式为4byte的box大小+帧数据，而真正的H.264的数据为4byte的头（00 00 00 01）+帧数据。因此，每一帧的数据在丢给VPU之前，需要将头部的4bit用00 00 00 01替换。下图为ffmpeg提取的packet数据（我打印出来每个packet的前5位，和packet size）。

可以看到，每一个packet的前4byte是帧大小（mp4是大端存储），如第一组数据：0x14efa = 85754，即出去前4byte后的大小。

在使用VPU进行H.264解码的时候，还需要sps和pps数据，第一帧的数据头应当包含sps和pps。（至于这两个参数是干什么的，这里就不赘述了，网上的资料很多）。好的，下面来说如何找出sps和pps：

1、找到avcC，在mp4的包头中，包含了avcC这4个字母的asic码，对应的十六进制数分别是61 76 63 43。因此，需要在mp4包头中找出avcC。下图为用altraedit查看的mp4的包头数据。

可以看到，61 76 63 43对应了avcC。至于前面的mp4包头信息，可以参考mp4官方文档给出的解释，这里不再解释。

2、根据下表所示的信息，找出对应的sps和pps位：

因此，对应上表，可以得出如下信息：

avcC61 76 63 43版本号1AVCProfileIndication64profile_compatibility0AVCLevelIndication29reserved（6bit）+NALU长度（2bit）ffreserver（3bit）+sps个数（5bit）E1sps长度00 0Bsps内容67 64 00 29 AC CE C0 78 02 26 40pps个数01pps长度00 04pps内容68 EA 5B 83

好的，到此为止就在mp4的包头中找到了sps和pps数据，可以根据此方法写出你的code啦，很简单吧！