H264语法分析 _语法分析

一H.264句法 1.1元素分层结构
H.264编码器输出的Bit流中，每个Bit都隶属于某个句法元素。句法元素被组织成有层次的结构，分别描述各个层次的信息。
图1
H.264分层结构由五层组成，分别是序列参数集、图像参数集、片（Slice）、和宏块和子块。参数集是一个独立的数据单位，不依赖于参数集外的其它句法元素。图2描述了参数集与参数集外的句法元素之间的关系。
图2
一个参数集不对应某一个特定的图像或序列，同一序列参数集可以被多个图像参数集引用，同理，同一个图像参数集也可以被多个图像引用。只在编码器认为需要更新参数集的内容时，才会发出新的参数集。
在H.264中，图像以序列为单位进行组织。一个序列的第一个图像叫做IDR图像，IDR图像都是I帧，H.264引入IDR图像为了解码的同步，当解码器解码到IDR图像时，立即将参考帧队列清空，将已解码的数据全部输出或抛弃，重新查找参数集，开始一个新的序列。这样，如果前一个序列出现重大错误，在这里可以获得重新同步的机会。IDR图像之后的图像永远不会使用IDR之前的图像的数据来解码。
IDR是I帧，但I帧不一定是IDR 。I帧之后的图像有可能会使用I帧之前的图像做运动参考。
1.2描述子
描述子描述从Bit流中取出句法元素的方法。
编号
语法
说明
1
ae（e）
CABAC
2
b（8）
读进连续的8个Bit
3
ce（v）
CAVLC
4
f（n）
读进连续的n个Bit
5
i（n）/i（v）
读进连续的若干Bit，并把它们解释为有符号整数
6
me（v）
映射指数熵编码
7
se（v）
有符号指数熵编码
8
te（v）
截断指数熵编码
9
u（n）/u（v）
读进连续的若干Bit，并把它们解释为无符号整数
10
ue（v）
无符号指数熵编码
表1
1.3句法的表示方法
句法元素的名称由小写字母和一系列下划线组成，变量名称是大小写字母组成，中间没有下划线。
二句法表
定义了H.264的句法，指明在码流中依次出现的句法元素及它们出现的条件、提取描述子等。句法表是分层嵌套的。
句法表中的C字段表示该句法元素的分类，这是为片区服务，分类的具体含义如下表描述。
NAL类型
C
0
未使用
1
不分区、非IDR的片
2,3,4
2
片分区A
2
3
片分区B
3
4
版分区C
4
5
IDR图像中的片
2,3
6
补充增强信息单元（SEI）
5
7
序列参数集
0
8
图像参数集
1
9
分界符
6
10
序列结束
7
11
码流结束
8
12
填充
9
13..23
保留
24..31
不保留
表2
2.1 NAL语法
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，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，当检测到时，也可以表征当前NAL的结束。对于NAL中数据出现或时，H.264引入了防止竞争机制，如果编码器检测到NAL数据存在或时，编码器会在最后个字节前插入一个新的字节0x03，这样：
－>
－>
－>
－>
解码器检测到时，把03抛弃，恢复原始数据。
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。