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H264 獲取SPS與PPS(附原始碼)

在用Android手機進行h264硬編碼的時候如果要進行視訊流的實時傳輸與播放,就需要知道視訊流的Sequence Parameter Sets (SPS) 和Picture Parameter Set (PPS)。

今天算是看明白如何獲取SPS和PPS,在這裡記錄下來,希望有需要的朋友可以在這裡獲取到一些些的幫助。

首先說一下大前提,我設定的視訊錄製引數為:

mMediaRecorder.setOutputFormat(MediaRecorder.OutputFormat.THREE_GPP);

mMediaRecorder.setVideoEncoder(MediaRecorder.VideoEncoder.H264);

為了讓大家更加明白,我先貼出avcC的資料結構:

aligned(8) class AVCDecoderConfigurationRecord {
   unsigned int(8) configurationVersion = 1;
   unsigned int(8) AVCProfileIndication;
   unsigned int(8) profile_compatibility;
   unsigned int(8) AVCLevelIndication;

   bit(6) reserved = '111111'b;
   unsigned int(2) lengthSizeMinusOne;

   bit(3) reserved = '111'b;
   unsigned int(5) numOfSequenceParameterSets;
   for (i=0; i< numOfSequenceParameterSets; i++) {
      unsigned int(16) sequenceParameterSetLength ;
      bit(8*sequenceParameterSetLength) sequenceParameterSetNALUnit;
   }

   unsigned int(8) numOfPictureParameterSets;
   for (i=0; i< numOfPictureParameterSets; i++) {
      unsigned int(16) pictureParameterSetLength;
      bit(8*pictureParameterSetLength) pictureParameterSetNALUnit;
   }
}

ok,資料結構貼出來了,我再貼出錄製的3gp輸出型別的h264碼流片斷。

陰影部分就是avcC的全部資料了。

其中: 0x61 0x76 0x63 0x43 就是字元avcC

0x01 是configurationVersion 

0x42 是AVCProfileIndication

0x00 是profile_compatibility

0x1F是AVCLevelIndication

0xFF 是6bit的reserved 和2bit的lengthSizeMinusOne

0xE1 是3bit的reserved 和5bit的numOfSequenceParameterSets

0x00 0x09是sps的長度為9個位元組。

故SPS的內容為接下來的9個位元組:67 42 00 1f e9 02 c1 2c 80 

接下來的:01為numOfPictureParameterSets

0x00和0x04是pps的長度為4個位元組。

故PPS的內容為接下來的4個位元組:68 ce 06 f2 

通過這段資料片斷,就可以獲取到SPS和PPS了。

下面我將貼上用java程式碼獲取輸出格式為3gp的h264碼流的SPS與PPS程式碼:

package cn.edu.xmu.zgy;

import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;

public class ObtainSPSAndPPS {

	public void getSPSAndPPS(String fileName) throws IOException {
		File file = new File(fileName);
		FileInputStream fis = new FileInputStream(file);

		int fileLength = (int) file.length();
		byte[] fileData = new byte[fileLength];
		fis.read(fileData);

		// 'a'=0x61, 'v'=0x76, 'c'=0x63, 'C'=0x43
		byte[] avcC = new byte[] { 0x61, 0x76, 0x63, 0x43 };

		// avcC的起始位置
		int avcRecord = 0;
		for (int ix = 0; ix < fileLength; ++ix) {
			if (fileData[ix] == avcC[0] && fileData[ix + 1] == avcC[1]
					&& fileData[ix + 2] == avcC[2]
					&& fileData[ix + 3] == avcC[3]) {
				// 找到avcC,則記錄avcRecord起始位置,然後退出迴圈。
				avcRecord = ix + 4;
				break;
			}
		}
		if (0 == avcRecord) {
			System.out.println("沒有找到avcC,請檢查檔案格式是否正確");
			return;
		}

		// 加7的目的是為了跳過
		// (1)8位元組的 configurationVersion
		// (2)8位元組的 AVCProfileIndication
		// (3)8位元組的 profile_compatibility
		// (4)8 位元組的 AVCLevelIndication
		// (5)6 bit 的 reserved
		// (6)2 bit 的 lengthSizeMinusOne
		// (7)3 bit 的 reserved
		// (8)5 bit 的numOfSequenceParameterSets
		// 共6個位元組,然後到達sequenceParameterSetLength的位置
		int spsStartPos = avcRecord + 6;
		byte[] spsbt = new byte[] { fileData[spsStartPos],
				fileData[spsStartPos + 1] };
		int spsLength = bytes2Int(spsbt);
		byte[] SPS = new byte[spsLength];
		// 跳過2個位元組的 sequenceParameterSetLength
		spsStartPos += 2;
		System.arraycopy(fileData, spsStartPos, SPS, 0, spsLength);
		printResult("SPS", SPS, spsLength);

		// 底下部分為獲取PPS
		// spsStartPos + spsLength 可以跳到pps位置
		// 再加1的目的是跳過1位元組的 numOfPictureParameterSets
		int ppsStartPos = spsStartPos + spsLength + 1;
		byte[] ppsbt = new byte[] { fileData[ppsStartPos],
				fileData[ppsStartPos + 1] };
		int ppsLength = bytes2Int(ppsbt);
		byte[] PPS = new byte[ppsLength];
		ppsStartPos += 2;
		System.arraycopy(fileData, ppsStartPos, PPS, 0, ppsLength);
		printResult("PPS", PPS, ppsLength);
	}

	private int bytes2Int(byte[] bt) {
		int ret = bt[0];
		ret <<= 8;
		ret |= bt[1];
		return ret;
	}

	private void printResult(String type, byte[] bt, int len) {
		System.out.println(type + "長度為:" + len);
		String cont = type + "的內容為:";
		System.out.print(cont);
		for (int ix = 0; ix < len; ++ix) {
			System.out.printf("%02x ", bt[ix]);
		}
		System.out.println("\n----------");
	}

	public static void main(String[] args) throws IOException {
		new ObtainSPSAndPPS().getSPSAndPPS("c:\\zgy.h264");
	}
}

執行結果如下:

SPS長度為:9
SPS的內容為:67 42 00 1f e9 02 c1 2c 80 
----------
PPS長度為:4
PPS的內容為:68 ce 06 f2 
----------
需要下載原始碼以及我使用的h264碼流片斷的朋友可以點選這裡下載