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标题:
音视频入门底子:H.264专题(13)——FFmpeg源码中通过SPS属性获取视频色彩
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作者:
河曲智叟
时间:
2024-7-16 19:03
标题:
音视频入门底子:H.264专题(13)——FFmpeg源码中通过SPS属性获取视频色彩
一、弁言
通过FFmpeg命令可以获取到H.264裸流文件的色彩格式(又译作色度采样结构、像素格式):
在vlc中也可以获取到色彩格式(vlc底层也使用了FFmpeg举行解码):
这个色彩格式就是之前的文章《音视频入门底子:像素格式专题(4)——YUV简介》中形貌的像素格式。以是FFmpeg和vlc是怎样获取到H.264编码的视频的色彩格式呢?它们其实是通过SPS中的属性chroma_format_idc获取的。
二、H.264官方文档对chroma_format_idc的形貌
chroma_format_idc属性在H.264官方文档《T-REC-H.264-202108-I!!PDF-E.pdf》第44页中定义:
根据H.264官方文档《T-REC-H.264-202108-I!!PDF-E.pdf》第22页,当chroma_format_idc = 0时,色彩格式为单色;chroma_format_idc = 1时,色彩格式为YUV 4:2:0;chroma_format_idc = 2时,色彩格式为YUV 4:2:2;chroma_format_idc = 3时,色彩格式为YUV 4:4:4:
根据H.264官方文档第74页,chroma_format_idc的值应该在0到3的范围内(包罗0和3)。当chroma_format_idc不存在时,应推断其值为1(4:2:0的色度格式)。
也就是说,只有当profile_idc等于下面红框里的这些值时,chroma_format_idc才会存在。如果profile_idc不是这些值,chroma_format_idc的值就是1,表现色彩格式为YUV 4:2:0:
三、计算色彩格式的例子
下面以某个视频文件为例,陈诉怎么计算它的色彩格式。用Elecard Stream Analyzer工具打开一个用H.264编码的视频文件,看到其profile_idc值为77。由于profile_idc不是上图红框里的那些值,以是chroma_format_idc值为1,以是该视频的色彩格式为YUV 4:2:0:
用Elecard StreamEye工具可以看到该视频的色彩格式确实为YUV 4:2:0,证明我们的计算是正确的:
四、FFmpeg源码中获取色彩格式的实现
从文章《音视频入门底子:H.264专题(10)——FFmpeg源码中,存放SPS属性的结构体息争码SPS的函数分析》中,我们可以知道,FFmpeg源码中通过ff_h264_decode_seq_parameter_set函数解码SPS,从而拿到SPS中的属性。
在ff_h264_decode_seq_parameter_set函数中有如下代码,通过下面的这部分代码拿到SPS中的chroma_format_idc:
int ff_h264_decode_seq_parameter_set(GetBitContext *gb, AVCodecContext *avctx,
H264ParamSets *ps, int ignore_truncation)
{
//...
if (sps->profile_idc == 100 || // High profile
sps->profile_idc == 110 || // High10 profile
sps->profile_idc == 122 || // High422 profile
sps->profile_idc == 244 || // High444 Predictive profile
sps->profile_idc == 44 || // Cavlc444 profile
sps->profile_idc == 83 || // Scalable Constrained High profile (SVC)
sps->profile_idc == 86 || // Scalable High Intra profile (SVC)
sps->profile_idc == 118 || // Stereo High profile (MVC)
sps->profile_idc == 128 || // Multiview High profile (MVC)
sps->profile_idc == 138 || // Multiview Depth High profile (MVCD)
sps->profile_idc == 144) { // old High444 profile
sps->chroma_format_idc = get_ue_golomb_31(gb);
//...
}else {
sps->chroma_format_idc = 1;
//...
}
//...
}
复制代码
然后在FFmpeg源码的源文件libavcodec/h264_parser.c的parse_nal_units函数中,通过如下代码,得到色彩格式:
static inline int parse_nal_units(AVCodecParserContext *s,
AVCodecContext *avctx,
const uint8_t * const buf, int buf_size)
{
//...
for (;;) {
switch (nal.type) {
case H264_NAL_SPS:
ff_h264_decode_seq_parameter_set(&nal.gb, avctx, &p->ps, 0);
break;
//...
case H264_NAL_IDR_SLICE:
//...
switch (sps->bit_depth_luma) {
case 9:
if (sps->chroma_format_idc == 3) s->format = AV_PIX_FMT_YUV444P9;
else if (sps->chroma_format_idc == 2) s->format = AV_PIX_FMT_YUV422P9;
else s->format = AV_PIX_FMT_YUV420P9;
break;
case 10:
if (sps->chroma_format_idc == 3) s->format = AV_PIX_FMT_YUV444P10;
else if (sps->chroma_format_idc == 2) s->format = AV_PIX_FMT_YUV422P10;
else s->format = AV_PIX_FMT_YUV420P10;
break;
case 8:
if (sps->chroma_format_idc == 3) s->format = AV_PIX_FMT_YUV444P;
else if (sps->chroma_format_idc == 2) s->format = AV_PIX_FMT_YUV422P;
else s->format = AV_PIX_FMT_YUV420P;
break;
default:
s->format = AV_PIX_FMT_NONE;
}
//...
}
//...
}
}
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