对H.264帧类型判断方法

背景描述

我们经常在网络直播推流或者客户端拉流的时候，需要对获取到的H.264视频帧进行判断后处理，我们经常获取到各种不同的视频数据0x67 0x68 0x65 0x61，0x27 0x28 0x25 0x21，0x47 0x48 0x45 0x41，各种不同的编码芯片有时间出来的NAL Header规则不大一样，那么我们怎么来以统一的方式判断帧的类型呢：sps、pps、IDR、P

如下转自EasyDarwin开源贡献者Kim的博客：http://blog.csdn.net/jinlong0603/article/details/70170042

H264

H264在网络传输的是NALU，NALU的结构是：NAL头+RBSP，实际传输中的数据流如图所示：

其中NAL头占一个字节，其低5个bit位表示NAL type，具体如下表：

NAL type	NAL类型
0	未使用
1	非IDR的片
2	片数据A分区
3	片数据B分区
4	片数据C分区
5	IDR图像的片
6	补充增强信息单元（SEI）
7	序列参数集(SPS)
8	图像参数集(PPS)
9	分界符
10	序列结束
11	码流结束
12	填充
13..23	保留
24..31	不保留

RBSP 为原始字节序列载荷。

NAL type为5，则此帧为I帧即关键帧，type为1时为非关键帧（P帧…)。
在实际的H264数据帧中，往往帧NAL type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，然后是P帧…

EasyPusher/EasyRTMP 视频流推送

EasyPusher和EasyRTMP是通过调用摄像机SDK、拉取RTSP流、读mp4文件等方式获取到H264视频流及音频视频流到本地作为视频源，再以RTSP、RTMP方式推送给流媒体服务器。它们都是支持Windows、Linux、Android、iOS、ARM等全平台的视频流推送程序。
下面介绍下它们在获取到视频流到本地后如何区分I帧和P帧等，然后推送的：

//这段代码是从文件中读取h264数据，然后推送给服务器
unsigned char *ptr=new unsigned char [sample_size];
fread(ptr, sample_size, 1, g_fin);

//写一帧数据 --- 可以直接进行网络推送
//fwrite(ptr, sample_size, 1, fout);
EASY_AV_Frame   avFrame;
memset(&avFrame, 0x00, sizeof(EASY_AV_Frame));
/*
*ptr的前4字节是帧分分割符00 00 00 01 ， 第5个字节是NAL type
*/
unsigned char naltype = ( (unsigned char)ptr[4] & 0x1F);

avFrame.pBuffer = (unsigned char*)ptr;
avFrame.u32AVFrameLen = sample_size;
avFrame.u32VFrameType = (naltype==0x05)?EASY_SDK_VIDEO_FRAME_I:EASY_SDK_VIDEO_FRAME_P;
avFrame.u32AVFrameFlag = EASY_SDK_VIDEO_FRAME_FLAG;
avFrame.u32TimestampSec = lTimeStamp/1000000;
avFrame.u32TimestampUsec = (lTimeStamp%1000000);

如果视频源不是文件，而是IPCamera 或者RTSP流等，在他们的视频流回调中可能已经告知当前帧是I帧还是P帧，就省去了判断NAL type的步骤。

HI_S32 NETSDK_APICALL OnStreamCallback(HI_U32 u32Handle,/* 句柄 */
                                HI_U32 u32DataType,     /* 数据类型，视频或音频数据或音视频复合数据 */
                                HI_U8* pu8Buffer,       /* 数据包含帧头 */
                                HI_U32 u32Length,       /* 数据长度 */
                                HI_VOID* pUserData      /* 用户数据*/
                                )
{
    HI_S_AVFrame* pstruAV = HI_NULL;
    HI_S_SysHeader* pstruSys = HI_NULL;

    if (u32DataType == HI_NET_DEV_AV_DATA)
    {
        pstruAV = (HI_S_AVFrame*)pu8Buffer;

        if (pstruAV->u32AVFrameFlag == HI_NET_DEV_VIDEO_FRAME_FLAG)
        {
            if(fPusherHandle == 0 ) return 0;

            if(pstruAV->u32AVFrameLen > 0)
            {
                unsigned char* pbuf = (unsigned char*)(pu8Buffer+sizeof(HI_S_AVFrame));

                EASY_AV_Frame  avFrame;
                memset(&avFrame, 0x00, sizeof(EASY_AV_Frame));
                avFrame.u32AVFrameLen = pstruAV->u32AVFrameLen;
                avFrame.pBuffer = (unsigned char*)pbuf;
                avFrame.u32VFrameType = (pstruAV->u32VFrameType==HI_NET_DEV_VIDEO_FRAME_I)?EASY_SDK_VIDEO_FRAME_I:EASY_SDK_VIDEO_FRAME_P;
                avFrame.u32AVFrameFlag = EASY_SDK_VIDEO_FRAME_FLAG;
                avFrame.u32TimestampSec = pstruAV->u32AVFramePTS/1000;
                avFrame.u32TimestampUsec = (pstruAV->u32AVFramePTS%1000)*1000;
                EasyPusher_PushFrame(fPusherHandle, &avFrame);
            }   
        }
        else
        if (pstruAV->u32AVFrameFlag == HI_NET_DEV_AUDIO_FRAME_FLAG)
        {
            if(fPusherHandle == 0 ) return 0;

            if(pstruAV->u32AVFrameLen > 0)
            {
                //不同IPCamera，这里数据头不一样，需要根据各自的SDK跳过对应的大小。有些可能没有自定义数据
                unsigned char* pbuf = (unsigned char*)(pu8Buffer+sizeof(HI_S_AVFrame));

                EASY_AV_Frame  avFrame;
                memset(&avFrame, 0x00, sizeof(EASY_AV_Frame));
                avFrame.u32AVFrameLen = pstruAV->u32AVFrameLen-4;//去掉厂家自定义的4字节头
                avFrame.pBuffer = (unsigned char*)pbuf+4;
                avFrame.u32AVFrameFlag = EASY_SDK_AUDIO_FRAME_FLAG;
                avFrame.u32TimestampSec = pstruAV->u32AVFramePTS/1000;
                avFrame.u32TimestampUsec = (pstruAV->u32AVFramePTS%1000)*1000;
                EasyPusher_PushFrame(fPusherHandle, &avFrame);
            }           
        }
    }
    else
    if (u32DataType == HI_NET_DEV_SYS_DATA)
    {
        pstruSys = (HI_S_SysHeader*)pu8Buffer;
        printf("Video W:%u H:%u Audio: %u 
", pstruSys->struVHeader.u32Width, pstruSys->struVHeader.u32Height, pstruSys->struAHeader.u32Format);
    }
    return HI_SUCCESS;
}

有了数据源，只需要调用libEasyPusher或libEasyRTMP就可以完成RTSP、RTMP直播推送了！

下载

EasyDarwin服务器下载：https://github.com/EasyDarwin/EasyDarwin或者国内镜像http://git.oschina.net/easydarwin/EasyDarwin
EasyPusher 下载：https://github.com/EasyDarwin/EasyPusher
EasyRTMP 下载：https://github.com/EasyDarwin/EasyRTMP

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