H.264 中的 NAL 技术简单的介绍
2017-04-06 22:57
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1. NAL 概述
NAL 全称 Network Abstract Layer,即网络抽象层。
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。现实中的传输系统是多样化的,其可靠性,服务质量,封装方式等特征各不相同,NAL 这一概念的提出提供了一个视频编码器和传输系统的友好接口,使得编码后的视频数据能够有效地在各种不同的网络环境中传输。
2. NAL 单元
NAL 单元是 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。头信息中包含着一个可否丢弃的指示标记,标识着该 NAL 单元的丢弃能否引起错误扩散,一般,如果 NAL 单元中的信息不用于构建参考图像,则认为可以将其丢弃;最后包含的是NAL 单元的类型信息,暗示着其内含有效载荷的内容。 送到解码器端的 NAL 单元必须遵守严格的顺序,如果应用程序接收到的 NAL 单元处于乱序,则必须提供一种恢复其正确顺序的方法。
3. NAL 实现编解码器与传输网络的结合
NAL 提供了一个编解码器与传输网络的通用接口,而对于不同的网络环境,具体的实现方案是不同的。对于基于流的传输系统如 H.320、MPEG 等,需要按照解码顺序组织 NAL 单元,并为每个 NAL 单元增加若干比特字节对齐的前缀以形成字节流;对于 RTP/UDP/IP 系统,则可以直接将编码器输出的 NAL 单元作为 RTP 的有效载荷;而对于同时提供多个逻辑信道的传输系统,甚至可以根据重要性将不同类型的NAL 单元在不同服务质量的信道中传输。
4.结论
为了实现编解码器良好的网络适应性,需要做两方面的工作:
第一、在 Codec 中将 NAL 这一技术完整而有效的实现;
第二、在遵循 H.264/AVC NAL 规范的前提下设计针对不同网络的最佳传输方案。如果实现了以上两个目标,所实现的就不仅仅是一种视频编解码技术,而是一套适用范围很广的多媒体传输方案,该方案适用于如视频会议,数据存储,电视广播,流媒体,无线通信,远程监控等多种领域。
NAL 全称 Network Abstract Layer,即网络抽象层。
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。现实中的传输系统是多样化的,其可靠性,服务质量,封装方式等特征各不相同,NAL 这一概念的提出提供了一个视频编码器和传输系统的友好接口,使得编码后的视频数据能够有效地在各种不同的网络环境中传输。
2. NAL 单元
NAL 单元是 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。头信息中包含着一个可否丢弃的指示标记,标识着该 NAL 单元的丢弃能否引起错误扩散,一般,如果 NAL 单元中的信息不用于构建参考图像,则认为可以将其丢弃;最后包含的是NAL 单元的类型信息,暗示着其内含有效载荷的内容。 送到解码器端的 NAL 单元必须遵守严格的顺序,如果应用程序接收到的 NAL 单元处于乱序,则必须提供一种恢复其正确顺序的方法。
3. NAL 实现编解码器与传输网络的结合
NAL 提供了一个编解码器与传输网络的通用接口,而对于不同的网络环境,具体的实现方案是不同的。对于基于流的传输系统如 H.320、MPEG 等,需要按照解码顺序组织 NAL 单元,并为每个 NAL 单元增加若干比特字节对齐的前缀以形成字节流;对于 RTP/UDP/IP 系统,则可以直接将编码器输出的 NAL 单元作为 RTP 的有效载荷;而对于同时提供多个逻辑信道的传输系统,甚至可以根据重要性将不同类型的NAL 单元在不同服务质量的信道中传输。
4.结论
为了实现编解码器良好的网络适应性,需要做两方面的工作:
第一、在 Codec 中将 NAL 这一技术完整而有效的实现;
第二、在遵循 H.264/AVC NAL 规范的前提下设计针对不同网络的最佳传输方案。如果实现了以上两个目标,所实现的就不仅仅是一种视频编解码技术,而是一套适用范围很广的多媒体传输方案,该方案适用于如视频会议,数据存储,电视广播,流媒体,无线通信,远程监控等多种领域。
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