SPS/PPS/NALU细解
在H.264/AVC视频编码标准中，整个系统框架被分为了两个层面：视频编码层面（VCL）和网络抽象层面（NAL）。其中，前者负责有效表示视频数据的内容，而后者则负责格式化数据并提供头信息，以保证数据适合各种信道和存储介质上的传输。NAL占一个字节。
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：
NAL单元（NALU）：NAL的基本语法结构，它包含一个字节的头信息和一系列来自VCL的称为原始字节序列载荷（RBSP）的字节流。 数据流是储存在介质上时： 每个NALU 前添加起始码：0x00000001(或者0x000001)，用来指示一个 NALU的起始和终止位置。我们平时的每帧数据就是一个NAL单元（SPS与PPS除外）。
编码器将每个NAL各自独立、完整地放入一个分组，因为分组都有头部，解码器可以方便地检测出NAL的分界，并依次取出NAL进行解码。每个NAL前有一个起始码 0x00 00 01（或者0x00 00 00 01），解码器检测每个起始码，作为一个NAL的起始标识，当检测到下一个起始码时，当前NAL结束。同时H.264规定，当检测到0x000000时，也可以表征当前NAL的结束。那么NAL中数据出现0x000001或0x000000时怎么办？H.264引入了防止竞争机制，如果编码器检测到NAL数据存在0x000001或0x000000时，编码器会在最后个字节前插入一个新的字节0x03，这样：
0x000000－>0x00000300
0x000001－>0x00000301
0x000002－>0x00000302
0x000003－>0x00000303
解码器检测到0x000003时，把03抛弃，恢复原始数据（脱壳操作）。解码器在解码时，首先逐个字节读取NAL的数据，统计NAL的长度，然后再开始解码。
NALU头由一个字节组成, 它的语法如下:
+---------------+
|0|1|2|3|4|5|6|7|
+-+-+-+-+-+-+-+-+
|F|NRI| Type |
+---------------+
F: 1 个比特.
forbidden_zero_bit. 在 H.264 规范中规定了这一位必须为 0.
NRI: 2 个比特.
nal_ref_idc. 取 00 ~ 11, 似乎指示这个 NALU 的重要性, 如00的NALU解码器可以丢弃它而不影响图像的回放,0～3，取值越大，表示当前NAL越重要，需要优先受到保护。如果当前NAL是属于参考帧的片，或是序列参数集，或是图像参数集这些重要的单位时，本句法元素必需大于0。
Type: 5 个比特.
nal_unit_type. 这个 NALU 单元的类型. 简述如下:
0 没有定义
1 一个非IDR图像的编码条带 （bp帧）
slice_layer_without_partitioning_rbsp( )
2 编码条带数据分割块A
slice_data_partition_a_layer_rbsp( )
3 编码条带数据分割块B
slice_data_partition_b_layer_rbsp( )
4 编码条带数据分割块C
slice_data_partition_c_layer_rbsp( )
5 IDR图像的编码条带 (i帧)
slice_layer_without_partitioning_rbsp( )
6 辅助增强信息 (SEI)
sei_rbsp( )
7 序列参数集 （sps帧）
seq_parameter_set_rbsp( )
8 图像参数集
pic_parameter_set_rbsp( pps帧)
9 访问单元分隔符
access_unit_delimiter_rbsp( )
10 序列结尾
end_of_seq_rbsp( )
11 流结尾
end_of_stream_rbsp( )
12 填充数据
filler_data_rbsp( )
13 序列参数集扩展
seq_parameter_set_extension_rbsp( )
14...18 保留
19 未分割的辅助编码图像的编码条带
slice_layer_without_partitioning_rbsp( )
20...23 保留
24 STAP-A 单一时间的组合包
25 STAP-B 单一时间的组合包
26 MTAP16 多个时间的组合包
27 MTAP24 多个时间的组合包
28 FU-A 分片的单元
29 FU-B 分片的单元
30-31 没有定义
当遇到 00 00 00 01 67表示sps帧
当遇到 00 00 00 01 68 表示pps帧
由于NAL的语法中没有给出长度信息，实际的传输、存储系统需要增加额外的头实现各个NAL单元的定界。
其中，AVI文件和MPEG TS广播流采取的是字节流的语法格式，即在NAL单元之前增加0x00000001的同步码，则从AVI文件或MPEG TS PES包中读出的一个H.264视频帧以下面的形式存在：
00 00 00 01 06 ... 00 00 00 01 67 ... 00 00 00 01 68 ... 00 00 00 01 65 ... SEI信息 SPS PPS IDR Slice
而对于MP4文件，NAL单元之前没有同步码，却有若干字节的长度码，来表示NAL单元的长度，这个长度码所占用的字节数由MP4文件头给出；此外，从MP4读出来的视频帧不包含PPS和SPS，这些信息位于MP4的文件头中，解析器必须在打开文件的时候就获取它们。从MP4文件读出的一个H.264帧往往是下面的形式（假设长度码为2字节）：
00 19 06 [... 25 字节...] 24 aa 65 [... 9386 字节...] SEI信息 IDR Slice
h264语法相关算法解析
1、无符号指数哥伦布熵编码
1.1 编码过程
1、将待编码的数加1转换为最小的二进制序列(假设一共M位)；
2、此二进制序列前面补充M-1个0；
3、enjoy！
1.1.1 示例
对 4 进行无符号指数哥伦布熵编码
1、将4加1(为5)转换为最小的二进制序列即 101 (此是M=3)
2、此二进制序列前面补充M-1即两个0
3、得出的4的无符号指数哥伦布熵编码的序列为 00101
1.2 解码过程
1、获取二进制序列开头连续的N个0
2、读取之后的N+1位的值,假设为X
3、X-1获取解码后的值
1.2.1 示例
如对 00101进行无符号指数哥伦布熵解码
1、获取开头连续的N个0， 此时N = 2
2、再向后读取N+1位的值,即 101,为5
3、 5 - 1 =4 获取其解码后码值，enjoy!
1.3 其他
注意0的无符号指数哥伦布熵编码的二进制序列为 1
2 有符号指数哥伦布熵编码
2.1 编码过程
1、将待编码的数的绝对值转换为最小的二进制序列(假设一共M位)
2、在此二进制序列后补充一位符号位0表示正，1表示负
3、在此二进制序列前补充M个0
4、enjoy
2.1.1 示例1
如对4进行有符号指数哥伦布熵编码
1、4的绝对值转为最小二进制序列，即 100 (此时M = 3)
2、后面补充符号位，0 即 1000
3、前面补充M个0， 即 0001000
4、enjoy
2.1.2 示例2
如对-15进行有符号指数哥伦布熵编码
1、-7的绝对值转为最小二进制序列,即 1111 (此时M = 4)
2、后面补充符号位，1，即 11111
3、前面补充M个0,即 000011111
4、enjoy
2.2 解码过程
1、获取二进制序列开头连续的N个0
2、读取之后的N位的值,假设为X
3、获取最后1位符号位
4、获取解码后码值
2.2.1 示例1
如对二进制序列 0001000 进行有符号指数哥伦布熵解码
1、获取开头连续的N个0， 此时N = 3
2、再获取N为数值,即 100 即为4
3、获取最后的符号位，0，即为正值
4、故此序列解码后的码值为4
2.2.2 示例2
如对二进制序列 000011111 进行有符号指数哥伦布熵解码
1、获取开头连续的N个0， 此时N = 4
2、再获取N为数值,即 1111 即为15
3、获取最后的符号位，1，即为负值
4、故此序列解码后的码值为-15
sps语法
pps语法
