MP4容器格式分析2

MP4 (MPEG-4 Part 14)是一种常见的多媒体容器格式,它是在“ISO/IEC14496-14”标准文件中定义的,属于MPEG-4的一部分,是“ISO/IEC 14496-12(MPEG-4 Part 12ISO base media fileformat)”标准中所定义的媒体格式的一种实现,后者定义了一种通用的媒体文件结构标准。MP4是一种描述较为全面的容器格式,被认为可以在其中嵌入任何形式的数据,各种编码的视频、音频等都不在话下,不过我们常见的大部分的MP4文件存放的 AVC(H.264) MPEG-4(Part2) 编码的视频和 AAC 编码的音频。MP4格式的官方文件后缀名是“.mp4”,还有其他的以mp4为基础进行的扩展或者是缩水版本的格式,包括: M4V 3GP 等。

  mp4是由一个个“box”组成的,大box中存放小box,一级嵌套一级来存放媒体信息。box的基本结构是:

其中,size指明了整个box所占用的大小,包括header部分。如果box很大(例如存放具体视频数据的mdatbox),超过了uint32的最大数值,size就被设置为1,并用接下来的8位uint64来存放大小。

  一个mp4文件有可能包含非常多的box,在很大程度上增加了解析的复杂性,这个网页上http://mp4ra.org/atoms.html记录了一些当前注册过的box类型。看到这么多box,如果要全部支持,一个个解析,怕是头都要爆了。还好,大部分mp4文件没有那么多的box类型,下图就是一个简化了的,常见的mp4文件结构:

  

一般来说,解析媒体文件,最关心的部分是视频文件的宽高、时长、码率、编码格式、帧列表、关键帧列表,以及所对应的时戳和在文件中的位置,这些信息,在mp4中,是以特定的算法分开存放在stblbox下属的几个box中的,需要解析stbl下面所有的box,来还原媒体信息。下表是对于以上几个重要的box存放信息的说明:


  看吧,要获取到mp4文件的帧列表,还挺不容易的,需要一层层解析,然后综合stts stsc stsz stssstco等这几个box的信息,才能还原出帧列表,每一帧的时戳和偏移量。而且,你要照顾可能出现或者可能不出现的那些box。。。可以看的出来,mp4把帧sample进行了分组,也就是chunk,需要间接的通过chunk来描述帧,这样做的理由是可以压缩存储空间,缩小媒体信息所占用的文件大小。这里面,stscbox的解析相对来说比较复杂,它用了一种巧妙的方式来说明sample和chunk的映射关系,特别介绍一下。

      这是stsc box的结构,前几项的意义就不解释了,可以看到stscbox里每个entry结构体都存有三项数据,它们的意思是:“从first_chunk这个chunk序号开始,每个chunk都有samples_per_chunk个数的sample,而且每个sample都可以通过sample_description_index这个索引,在stsdbox中找到描述信息”。也就是说,每个entry结构体描述的是一组chunk,它们有相同的特点,那就是每个chunk包含samples_per_chunk个sample,好,那你要问,这组相同特点的chunk有多少个?请通过下一个entry结构体来推算,用下一个entry的first_chunk减去本次的first_chunk,就得到了这组chunk的个数。最后一个entry结构体则表明从该first_chunk到最后一个chunk,每个chunk都有sampls_per_chunk个sample。很拗口吧,不过,就是这个意思:)。由于这种算法无法得知文件所有chunk的个数,所以你必须借助于stco或co64。直接上代码可能会清楚些:

  1. 首先直接分析entry

  2. 然后,通过stco或co64获知chunk总个数之后,开始还原映射表

  读出stsc之后,就可以综合stbl下的所有box,推算出视频和音频帧列表,时戳和偏移量等数据。下面截图展示获取到的关键帧列表:

     




此文转自: http://blog.csdn.net/a2657222/article/details/7640611

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