码流格式: Annex-B, AVCC(H.264)与HVCC(H.265), extradata详解（转）

原文：http://www.taodudu.cc/news/show-6091235.html?action=onClick

1.前言

介绍H.264结构的文章铺天盖地，无责任翻译、无责任转载以及部分经验之谈（目前搜索最靠前的一篇实际是对stackoverflow上答案的翻译。。链接后面给出了），所以缺的不是资料，是叙述准确的资料。来吧，看这篇整理就够了。

2.典型问题

iOS 硬解264视频（MP4），出现绿屏，或上半部分正常下半部分绿屏。
iOS 硬解265视频，同样也要解决的extradata处理问题。
参：iOS11 VideoToolbox硬解HEVC

首先来看两种格式：

3.Annex-B 和 AVCC/HVCC

H.264码流分Annex-B和AVCC两种格式。
H.265码流是Annex-B和HVCC格式。
（以下内容针对H.264，但大体也适用于H.265/HEVC)

3.1别名

• AVCC格式 也叫AVC1格式，MPEG-4格式，字节对齐，因此也叫Byte-Stream Format。用于mp4/flv/mkv, VideoToolbox。
• Annex-B格式 也叫MPEG-2 transport stream format格式（ts格式）, ElementaryStream格式。

Annex-B 附录B, 指ITU-T的 Recommendation（h.264和h.265）在附录B中规定码流格式。

3.2 结构上的区别：

区别有两点：一个是参数集(SPS, PPS)组织格式；一个是分隔。
- Annex-B：使用start code分隔NAL(start code为三字节或四字节，0x000001或0x00000001，一般是四字节)；SPS和PPS按流的方式写在头部。
- AVCC：使用NALU长度（固定字节，通常为4字节）分隔NAL；在头部包含extradata(或sequence header)的结构体。（extradata包含分隔的字节数、SPS和PPS，具体结构见下）

3.2.1 Annex B

 

3.2.2 extradata

H.264/AVC extradata 语法

参考：《ISO/IEC 14496-15 NAL unit structured video》AVCDecoderConfigurationRecord结构：（最小长度7字节）

 说明：
FFmpeg中，extradata解析，见ff_h264_decode_extradata()

注意：
第5字节的最后2位，表示的就是NAL size的字节数。在AVCC格式中，每个NAL前面都会有NAL size字段。NAL size可能是1字节、2字节或4字节（4字节较常见），解析extradata重要目的就是确认这个值。（而Annex-B格式，要split NAL，只要去探测0x000001就可以了）

H.264 extradata 示例（AVCC格式）

05| FF          NAL size:  4字节
06| E1          SPS num:   1
07| 00 1F       SPS size:  31字节
09| 67          NAL type:  SPS
40| 01          PPS num:   1
41| 00 05       PPS size:  5字节
42| 68          NAL type:  PPS

H.265/HEVC extradata语法

参照HEVCDecoderConfigurationRecord：（最小长度23字节）

HEVC extradata 示例（HVCC格式)

 

 

3.3 实践

VideoToolbox 与 AVCC格式 1

硬解 仅支持avcC格式。 如ES格式，需要转为MPEG-4格式 P58
硬编 输出avcC格式。 P204

MediaCodec 与 Annex-B格式

硬解 支持Annex-B格式，avcC需要做转换，NALU长度替换为start code

Annex-B 转 AVCC 2

对于仅接受AVCC格式的播放器(如Quicktime v7.0)，需要进行convert Annex-B to AVCC:
- start code 转为4字节 NAL size
- SPS, PPS创建 extradata

AVCC 转 Annex-B

FFmpeg “extract_extradata” bitstream filter: 3
h264码流转换：
ffmpeg -i INPUT.mp4 -codec copy -bsf:v h264_mp4toannexb OUTPUT.ts
hevc码流转换：
ffmpeg -i INPUT.mp4 -codec copy -bsf:v hevc_mp4toannexb OUTPUT.ts

4. 后续

了解了H.264 extradata以及NAL组织结构，自然引出H.264码流结构的议题，下篇干脆系统分析下H.264, HEVC码流结构。