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Noções básicas de introdução a áudio e vídeo: Tópico H.264 (12) - Implementação de cálculo de resolução de vídeo por meio de atributos SPS no código-fonte FFmpeg

2024-07-12

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I. Introdução

Na seção anterior "Noções básicas para começar com áudio e vídeo: tópico H.264 (11) - fórmula para calcular a resolução de vídeo "", descreve a fórmula de cálculo da resolução do vídeo codificado H.264 através dos atributos no SPS. Este artigo explica a implementação do cálculo da resolução de vídeo no código-fonte FFmpeg.

2. Implementação do cálculo da resolução de vídeo no código-fonte FFmpeg

Do artigo "Noções básicas de introdução a áudio e vídeo: tópico H.264 (10) - Análise da estrutura que armazena atributos SPS e a função de decodificação de SPS no código fonte do FFmpeg》, podemos saber que o código-fonte do FFmpeg decodifica o SPS por meio da função ff_h264_decode_seq_parameter_set para obter os atributos no SPS.

Existe o seguinte código na função ff_h264_decode_seq_parameter_set. Através da seguinte parte do código, são obtidos os atributos necessários para calcular a resolução do vídeo:

  1. int ff_h264_decode_seq_parameter_set(GetBitContext *gb, AVCodecContext *avctx,
  2. H264ParamSets *ps, int ignore_truncation)
  3. {
  4. //...
  5. sps->gaps_in_frame_num_allowed_flag = get_bits1(gb);
  6. sps->mb_width = get_ue_golomb(gb) + 1;
  7. sps->mb_height = get_ue_golomb(gb) + 1;
  8. sps->frame_mbs_only_flag = get_bits1(gb);
  9. if (sps->mb_height >= INT_MAX / 2U) {
  10. av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "height overflown");
  11. goto fail;
  12. }
  13. sps->mb_height *= 2 - sps->frame_mbs_only_flag;
  14. //...
  15. sps->crop = get_bits1(gb);
  16. if (sps->crop) {
  17. unsigned int crop_left = get_ue_golomb(gb);
  18. unsigned int crop_right = get_ue_golomb(gb);
  19. unsigned int crop_top = get_ue_golomb(gb);
  20. unsigned int crop_bottom = get_ue_golomb(gb);
  21. int width = 16 * sps->mb_width;
  22. int height = 16 * sps->mb_height;
  23. if (avctx->flags2 & AV_CODEC_FLAG2_IGNORE_CROP) {
  24. av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "discarding sps cropping, original "
  25. "values are l:%d r:%d t:%d b:%dn",
  26. crop_left, crop_right, crop_top, crop_bottom);
  27. sps->crop_left =
  28. sps->crop_right =
  29. sps->crop_top =
  30. sps->crop_bottom = 0;
  31. } else {
  32. int vsub = (sps->chroma_format_idc == 1) ? 1 : 0;
  33. int hsub = (sps->chroma_format_idc == 1 ||
  34. sps->chroma_format_idc == 2) ? 1 : 0;
  35. int step_x = 1 << hsub;
  36. int step_y = (2 - sps->frame_mbs_only_flag) << vsub;
  37. if (crop_left > (unsigned)INT_MAX / 4 / step_x ||
  38. crop_right > (unsigned)INT_MAX / 4 / step_x ||
  39. crop_top > (unsigned)INT_MAX / 4 / step_y ||
  40. crop_bottom> (unsigned)INT_MAX / 4 / step_y ||
  41. (crop_left + crop_right ) * step_x >= width ||
  42. (crop_top + crop_bottom) * step_y >= height
  43. ) {
  44. av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "crop values invalid %d %d %d %d / %d %dn",
  45. crop_left, crop_right, crop_top, crop_bottom, width, height);
  46. goto fail;
  47. }
  48. sps->crop_left = crop_left * step_x;
  49. sps->crop_right = crop_right * step_x;
  50. sps->crop_top = crop_top * step_y;
  51. sps->crop_bottom = crop_bottom * step_y;
  52. }
  53. } else {
  54. sps->crop_left =
  55. sps->crop_right =
  56. sps->crop_top =
  57. sps->crop_bottom =
  58. sps->crop = 0;
  59. }
  60. //...
  61. }

Então, na função parse_nal_units do arquivo fonte libavcodec/h264_parser.c do código fonte FFmpeg, existe o seguinte código:

  1. static inline int parse_nal_units(AVCodecParserContext *s,
  2. AVCodecContext *avctx,
  3. const uint8_t * const buf, int buf_size)
  4. {
  5. //...
  6. for (;;) {
  7. switch (nal.type) {
  8. case H264_NAL_SPS:
  9. ff_h264_decode_seq_parameter_set(&nal.gb, avctx, &p->ps, 0);
  10. break;
  11. //...
  12. case H264_NAL_IDR_SLICE:
  13. //...
  14. s->coded_width = 16 * sps->mb_width;
  15. s->coded_height = 16 * sps->mb_height;
  16. s->width = s->coded_width - (sps->crop_right + sps->crop_left);
  17. s->height = s->coded_height - (sps->crop_top + sps->crop_bottom);
  18. if (s->width <= 0 || s->height <= 0) {
  19. s->width = s->coded_width;
  20. s->height = s->coded_height;
  21. }
  22. //...
  23. }
  24. //...
  25. }
  26. }

Você pode ver que na função parse_nal_units, a resolução do vídeo é finalmente obtida através da seguinte instrução:

  1. s->width = s->coded_width - (sps->crop_right + sps->crop_left);
  2. s->height = s->coded_height - (sps->crop_top + sps->crop_bottom);

Você pode ver a implementação do cálculo da resolução de vídeo no código-fonte do FFmpeg e no artigo "Noções básicas para começar com áudio e vídeo: tópico H.264 (11) - fórmula para calcular a resolução de vídeoAs fórmulas descritas em são consistentes.