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網頁視訊之MP4檔案解析

阿新 • • 發佈：2019-02-03

為了研究如何把H264打包成fMp4檔案，今天先開始研究如何從fMp4中解析出H264資料。

fMP4包括ftype+moov+(moof+mdat)*N這種格式組成。

Box的定義：


ftyp格式：


上碼流：

size：00 00 00 1C  ===>28

type: 66 74 79 70 =====>ftyp

major_brand：6D 70 34 32 ===>mp42

minor_version :00 00 00 01 ===>1

compatible_brands: 6D 70 34 32===》mp42    ||  next  61 76 63 31 ===>avc1 || next 69 73 6F 35 ==>iso5

****************************************以下為moov的box介紹***********************************

moov格式：

moov格式十分複雜，包含了大量的媒體資訊，

先研究第一級目錄：


moov開始就8個位元組


size：00 00 07 57  ===>1879

type: 6D 6F 6F 76 =====>moov

緊接著mvhd定義如下：



size：00 00 00 6C  ===>108

type: 6D 76 68 64 =====>mvhd

version：00 00 00 00====》0

creation_time： 00 00 00 00

modification_time：00 00 00 00

timescale：00 00 03 E8  ===》1000

duration：00 00 EA BF ===》60095

rate：00 01 00 00

volume：01 00

reserved16：00 00

reserved32：00 00 00 00      00 00 00 00

matrix：00 01 00 00    00 00 00 00    00 00 00 00    00 00 00 00   00 01 00 00  00 00 00 00

00 00 00 00   00 00 00 00  40 00 00 00

pre_defined: 00 00 00 00    00 00 00 00   00 00 00 00   00 00 00 00   00 00 00 00   00 00 00 00

next_track_ID: FF FF FF FF

接著trak格式定義如下：

trak如下：


size：00 00 01 A4  ===>420

type: 74  72 61 6B =====>trak

tkhd定義如下：


上碼流


size：00 00 00 5C  ===>92

type: 74  6B 68 64 =====>tkhd

version：00  ==》0

flags：00 00 07 =》7

creation_time:00 00 00 00 =>0

modification_time: 00 00 00 00 =>0

track_ID: 00 00 00 01 ===>1

reserved0 : 00 00 00 00

duration : 00 00 EA BF ===>60095

reserved1 : 00 00 00 00      00 00 00 00

layer: 00 00

alternate_group: 00 00

volume : 00  01

reserved2 : 00 00

matrix: 00 01 00 00      00 00 00 00   00 00 00 00   00 00 00 00    00 01 00 00   00 00 00 00   00 00 00 00   00 00 00 00

04 00 00 00

width: 00 00 00 00

height: 00 00 00 00

mdia如下


size：00 00 01 40  ===>320

type: 6D 64 69 61 =====>mdia

mdhd定義如下：

上碼流：

size：00 00 00 20  ===>32

type: 6D 64 68 64 =====>mdhd

version: 00 00 00 00 ====>0

creation_time:====>00 00 00 00

modification_time:====>00 00 00 00

timescale:====>00 00 56 22  ===>22050

duration: 00 00 00 00 ====>0

pad: 0

language: 00101    01110  00111  ===>eng

pre_defined ===>0

hdlr 定義如下：

上碼流：


size：00 00 00 35 ===>53

type: 68 64 6C 72 =====>hdlr

version: 00 00 00 00

pre_defined:00 00 00 00

handler_type:73 6F 75 6E ====>soun

reserved:0

name: Bento4 Sound Handler

minf 定義如下：


size：00 00 00 E3 ===>227

type: 6D 69 6E 66 =====>minf

smhd 定義如下：


上碼流：

size：00 00 00 10 ===>16

type: 73 6D 68 64 =====>smhd

version: 0

balance:0

reserved:0

dinf 定義如下：

size：00 00 00 24 ===>36

type: 64 69 6E 66 =====>dinf

dref定義如下：


上碼流：


size：00 00 00 1C ===>28

type: 64 72 65 66 =====>dref

version:00 00 00 00

entry_count:00 00 00 01

url 定義如下：

上碼流：

size：00 00 00 0C ===>12

version: 00 00 00 01

location：same file

stbl 定義如下：


size：00 00 00 A7 ===>12

version: 73 74 62 6C====>stbl

stsd 定義如下：

上碼流：


size：00 00 00 5B ===>91

type: 73 74 73 64====>stsd

version：00 00 00 00

entry_count: 00 00 00 01

mp4a定義如下：


上碼流：


size：00 00 00 4B ===>78

type: 6D 70 34 61====>mp4a

reserved[6] :00 00 00 00  00 00

data_reference_index: 00 01

reserved1: 00 00 00 00   00 00 00 00

channelcount: 00 02

samplesize: 16

pre_defined: 00 00

reserved2: 00 00

samplerate: 22050

esds定義如下：

沒有找到定義，不知道哪位高手知道在哪裡。直接上碼流：


工具解析截圖如下：

參考這裡https://stackoverflow.com/questions/3987850/mp4-atom-how-to-discriminate-the-audio-codec-is-it-aac-or-mp3

the value of the 11th Byte

  • 0x40 - MPEG-4 Audio
  • 0x6B - MPEG-1 Audio (MPEG-1 Layers 1, 2, and 3)
  • 0x69 - MPEG-2 Backward Compatible Audio (MPEG-2 Layers 1, 2, and 3)
  • 0x67 - MPEG-2 AAC LC

找了一圈，找到一個解釋，但是還是沒搞清楚出處。（轉自https://blog.csdn.net/evsqiezi/article/details/73920290）

ESDs中可以分為三層，每層為包含關係，分別為MP4ESDescr（0x03開始，一般7個位元組），MP4DecConfigDescr（0x04開始，一般13個位元組），MP4DecSpecificDescr

esds box分析例子：

這是一段ESDS資料
00001e7: 0000 0027 6573 6473 0000 0000 0319 0000  ...'esds........
00001f7: 0004 1140 1500 01f8 0001 2728 0000 f3e8  [email protected]'(....
0000207: 0502 1388 0601 02                        .......

分析如下：
0000 0027:   :esds box長度, 長度是39
6373 6473:   :esds box type: esds
00           :Version為0
  00 0000:   :Flags為0
03           :ES_DescrTag 見14496-1 Table 1
  19         :Length Field：25
     0000:   :ES_ID: 是0
00           :00(hex) =
             :0000 0000(bits)
             :0              :steamDependenceFlag，如果為1，則有16bits的dependsOn_ES_IS
             : 0             :URL_Flag,如果為1，後邊則有8bits URLlength, 和相應的URLstring(URLlength)
             :  0            :OCRstreamFlag, 如果為1，有16bits OCR_ES_id;
             :   0 0000      :streamPriority
  04         :DecoderConfigDescriptor TAG
     11      :Length Field：17
       40:   :objectTypeIndication 14496-1 Table8, 0x40是Audio ISO/IEC 14496-3
15           :15(hex) =
             :0001 0101
             :0001 01        :streamType  5是Audio Stream, 14496-1 Table9
             :       0       :upStream
             :        1      :reserved
  00 01f8:   :bufferSizeDB   504
0001 2728:   :maxBitrate  75560          //可以獲取最大位元速率
0000 f3e8:   :avgBitrate  62440            //可以獲取平均位元速率
05           :DecSpecificInfotag
  02         :Length Field：2
     1388    :14496-3 1.6
             :1388(hex)=
             :0001 0011 1000 1000(bit)
             :0001 0                     :audioObjectType 2 GASpecificConfig
             :      011 1                :samplingFrequencyIndex
             :           000 1           :channelConfiguration 1
             :                00         :cpConfig
             :                  0        :directMapping
06           :SLConfigDescrTag
  01         :Length Field：1
     02      :predefined 0x02 Reserved for use in MP4 files

stsz定義如下：


上碼流：


size：00 00 00 14 ===>20

type: 73 74 73 7A====>stsz

version: 00

flags:00 00 00 00

sample_size:00 00 00 00

sample_count: 00 00 00 00

stsc定義如下：

上碼流：


size：00 00 00 10 ===>16

type: 73 74 73 63====>stsc

version: 00

flags:00 00 00 00

entry_count: 00 00 00 00

stts定義如下：


上碼流：

size：00 00 00 10 ===>16

type: 73 74 74 73====>stts

version: 00

flags:00 00 00 00

entry_count: 00 00 00 00

stco定義如下：

上碼流：


size：00 00 00 10 ===>16

type: 73 74 63 6F====>stco

version: 00

flags:00 00 00 00

entry_count: 00 00 00 00

vmhd定義如下：

上碼流：

size：00 00 00 14 ===>20

type: 76 6D 68 64====>vmhd

version: 00

flags:00 00 00 00

graghicsmode: 00 00

opcolor: 00 00   00 00   00 00

avc1定義如下：


上碼流：

size：00 00 00 82===>130

type: 61 76 63 31====>avc1

reserved: 00 00 00 00 00 00

data_reference_index : 00 01

pre_defined0:  00 00

reserved1: 00 00

pre_defined1: 00 00 00 00    00 00 00 00    00 00 00 00

width: 02 80 ====>640

height: 01 68 ====>360

horizresolution: 00 48 00 00

vertresolution: 00 48 00 00

reserved2: 00 00 00 00

frame_count : 00 01

compressorname: 00 00 00 00------32 --- 00 00

depth:  00 18

pre_defined2: FF FF


avcc無法找到說明

參考如下：（部落格https://blog.csdn.net/stn_lcd/article/details/74520031）

 bits      
8   version ( always 0x01 )  
8   avc profile ( sps[0][1] )  
8   avc compatibility ( sps[0][2] )  
8   avc level ( sps[0][3] )  
6   reserved ( all bits on )  
2   NALULengthSizeMinusOne    // 這個值是（字首長度-1），值如果是3，那字首就是4，因為4-1=3  
3   reserved ( all bits on )  
5   number of SPS NALUs (usually 1)  
repeated once per SPS:  
  16     SPS size  
  variable   SPS NALU data  
8   number of PPS NALUs (usually 1)  
repeated once per PPS  
  16    PPS size  
  variable PPS NALU data


version: 01

sps[0][1]:0x42

sps[0][2]:0xE0

sps[0][3]:0x1E

reserved: 111111

nalulength:11

reserved: 000

nums of sps nulus:00001

sps size: 0x00 0x15 ===>21

sps: 0x27 0x42 0xE0 0x1E 0xA9 0x18 0x14 0x05 0xFF 0x2E 0x00 0xD4 0x18 0x04 0x1A 0xDB 0x0A 0xD7 0xBD 0xF0 0x10

nums of pps nulus: 01

pps size: 00  04 ==>4

pps: 28 DE  09 C0

****************************************以上為moov的box介紹***********************************

*******************************下面開始moof***********************************************

moof定義：

上碼流：


size：00 00 02 60===>608

type: 6D 6F 6F 66====>moof

mfhd定義：

上碼流：

size：00 00 02 60===>608

type: 6D 6F 6F 66====>moof

version: 00

flags:00 00 00 00

sequence_number: 00 00 00 01 ====>1

traf定義：

上碼流：

size：00 00 02 08===>520

type: 74 72 61 66====>traf

tfhd定義：


上碼流：


size：00 00 00 10===>16

type: 74 66 68 64====>tfhd

version: 00

flags:00 00 00 00

track_id: 00 00 00 01 ===>1

tfdt定義：


上碼流：

size：00 00 00 14===>20

type: 74 66 64 74====>tfdt

version: 01

flags:00 00 00

baseMediaDecoderTime: 00 00 00 00    00 00 00 00 

這個時間特別重要，瀏覽器就是根據這個時間來解碼的，另外我算了一下，如果baseMediaDecoderTime為4個位元組，最大可以播放13個小時，所以，後來我還是改成了8個位元組，但是要注意version需要修改為01


trun定義：


上碼流：

size：00 00 02 18===>536

type: 74 72 75 6E====>trun

version: 00

flags:00 03 05

sample_count:00 00 00 40 ====>64

data_offset: 00 00 02 68 ====>616 ==moof總長度+8

first_sample_flags:02 00 00 00===>33554532

sample_duration: 00 00 00 19 ===>25

sample_size: 00 00 79 8B ===> 31115

sample_flags:

sample_composition_time_offset:

*******************************下面開始mdat***********************************************

mdat比較簡單

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