前言
使用VideoToolbox硬編碼H.264
在上一篇的硬編碼簡單介紹了H.264和VideoToolbox以及如何使用VideoToolbox硬編碼從攝像頭采集到的數據為H.264文件，這次使用VideoToolbox硬解碼上一篇生成的H.264文件并渲染顯示到屏幕。
概念介紹
- CVPixelBuffer
包含未壓縮的像素數據，包括圖像寬度、高度等；
- CVPixelBufferPool
CVPixelBuffer的緩沖池，因為CVPixelBuffer的創建和銷毀代價很大；
- pixelBufferAttributes
CFDictionary包括寬高、像素格式（RGBA、YUV）、使用場景（OpenGL ES、Core Animation）
- CMTime
64位的value，32位的scale，media的時間格式；
- CMVideoFormatDescription
video的格式，包括寬高、顏色空間、編碼格式等；對于H.264的視頻，PPS和SPS的數據也在這里；
- CMBlockBuffer
未壓縮的圖像數據；
- CMSampleBuffer
存放一個或者多個壓縮或未壓縮的媒體文件；
- CMClock
時間源：A timing source object.
- CMTimebase
時間控制器，可以設置rate和time：A timebase represents a timeline that clients can control by setting the rate and time. Each timebase has either a master clock or a master timebase. The rate of the timebase is expressed relative to its master.
核心思路
用NSInputStream讀入原始H.264碼流，用CADisplayLink控制顯示速率，用NALU的前四個字節識別SPS和PPS并存儲，當讀入IDR幀的時候初始化VideoToolbox，并開始同步解碼；解碼得到的CVPixelBufferRef會傳入OpenGL ES類進行解析渲染。
效果展示
H.264的清晰度受碼率和關鍵幀間隔影響，GIF清晰度有限。
具體細節
1、把原始碼流包裝成CMSampleBuffer
- 1、替換頭字節長度；
uint32_t nalSize = (uint32_t)(packetSize - 4);
uint32_t *pNalSize = (uint32_t *)packetBuffer;
*pNalSize = CFSwapInt32HostToBig(nalSize);
- 2、用CMBlockBuffer把NALUnit包裝起來；
CMBlockBufferRef blockBuffer = NULL;
OSStatus status = CMBlockBufferCreateWithMemoryBlock(kCFAllocatorDefault,
(void*)packetBuffer, packetSize,
kCFAllocatorNull,
NULL, 0, packetSize,
0, &blockBuffer);
- 3、把SPS和PPS包裝成CMVideoFormatDescription；
const uint8_t* parameterSetPointers[2] = {mSPS, mPPS};
const size_t parameterSetSizes[2] = {mSPSSize, mPPSSize};
OSStatus status = CMVideoFormatDescriptionCreateFromH264ParameterSets(kCFAllocatorDefault,
2, //param count
parameterSetPointers,
parameterSetSizes,
4, //nal start code size
&mFormatDescription);
- 4、添加CMTime時間；
（WWDC視頻上說有，但是我在實現過程沒有找到添加的地方，可能是我遺漏了）
- 5、創建CMSampleBuffer；
CMSampleBufferRef sampleBuffer = NULL;
const size_t sampleSizeArray[] = {packetSize};
status = CMSampleBufferCreateReady(kCFAllocatorDefault,
blockBuffer,
mFormatDescription,
1, 0, NULL, 1, sampleSizeArray,
&sampleBuffer);
2、解碼并顯示
- 1、傳入CMSampleBuffer
VTDecodeFrameFlags flags = 0;
VTDecodeInfoFlags flagOut = 0;
// 默認是同步操作。
// 調用didDecompress，返回后再回調
OSStatus decodeStatus = VTDecompressionSessionDecodeFrame(mDecodeSession,
sampleBuffer,
flags,
&outputPixelBuffer,
&flagOut);
- 2、回調didDecompress
void didDecompress(void *decompressionOutputRefCon, void *sourceFrameRefCon, OSStatus status, VTDecodeInfoFlags infoFlags, CVImageBufferRef pixelBuffer, CMTime presentationTimeStamp, CMTime presentationDuration ){
CVPixelBufferRef *outputPixelBuffer = (CVPixelBufferRef *)sourceFrameRefCon;
*outputPixelBuffer = CVPixelBufferRetain(pixelBuffer);
}
- 3、顯示解碼的結果
[self.mOpenGLView displayPixelBuffer:pixelBuffer];
仔細對比硬編碼和硬解碼的圖像，會發現硬編碼的圖像被水平鏡像過。
當遇到IDR幀時，更合適的做法是通過
VTDecompressionSessionCanAcceptFormatDescription判斷原來的session是否能接受新的SPS和PPS，如果不能再新建session。
總結
WWDC的視頻適合先學再看（個人體悟），并不是很適合沒基礎的時候看。在寫完硬編碼和硬解碼的demo之后，再完整的看一遍WWDC的視頻，對VideoToolbox的印象更加深刻，同時明白MPEG-4格式下的H.264碼流與原始H.264碼流的不同。
如果有不了解的，可以查看代碼。
對OpenGL ES有興趣的，看看的OpenGL ES文集。
