AV1解码器DAV1D　源码分析：annexb.c

#include "config.h"

#include <assert.h>
#include <errno.h>
#include <stdio.h>
#include <stdint.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>

#include "input/demuxer.h"
/**AnnexB格式 H264的通用编码格式。

H264编码的两种格式：
１，AnnexB格式 = NALU(网络提取层） + startCode(00000001 or 000001)
0x000001场景：一个完整帧被编为多个slice时，包含这些slice的NALU使用。其余场景使用４字节的。
为防止NAL编码与起始码干扰，采用　EBSP编码方式
即在NAL中连续出现两个００时，编码在后插入一个０３.解码器检测到０００００３时就将此０３删除。
２，MP4格式，　H264的另一个格式。
没有NAL概念，起始码０００００１进行帧分界。
第四个字节也很有用：
B0,表示视频对象序列的开始。
B6表示一个VOP(视频对象平面Video Object Plane)的开始。B6后的两字节００表示I 帧，０１表示P帧。
VOP:Video Object Plane,视频对象平面。VOP 是一个物件单位，
MPEG-4 可以将画面上的每个物体（物件）切割出来，个别压缩，由许多个 VOP 组成一个画面。
一个VOP是一个VO在特定时刻的快照，反映了该时刻VO的形状、纹理和运动参数，
一般来说，一个VOP是一个任意形状的图像
**/
typedef struct DemuxerPriv {
FILE *f;
size_t temporal_unit_size;
size_t frame_unit_size;
} AnnexbInputContext;
/**leb128
LEB128(little endian base 128)是一种变长的整数压缩编码形式。
由于32位整数占用固定的4个字节，
可能大多数整数并不需要4个字节，最高几个字节可能为0（正数）或者为1（负数），
该编码就是不保存最高位的这些字节
每个字节中的最高bit是标识信息，1表示还有后续字节，0表示结束，后面7bits是有效数据。
将多个字节的该7bits从低到高组合起来就是所表示的整数

将无符号整数写成二进制形式，从低位到高位7个bits为一个整体组合成一个字节，在该字节最高位填入上述所说的标识信息。
以10000为例，编码过程：
二进制形式为   10 0111 0001 0000
以7bits为整体   1001110 0010000
添加标识组合成新的字节(从后往前，即低bits到高bits）   01001110(0x4E) 10010000(0x90) (最高位标识设置为0，表示没有后续字节)
LEB128 则为   0x90 0x4F (小端存放)

有符号数正数和负数，
在计算机的存储中都是以补码存储，正数和上述无符号数一样处理，
负数的处理会有些区别，以-10000为例说明，编码过程：
二进制补码   11111111 11111111 11111100 00011000（可以看出最高两字节都是符号扩展的1）
以7bits为整体   1111 1111111 1111111 1111000 0011000
添加标识信息组合新的字节(从后往前，即低bits到高bits）   01111000 10011000
（此处结束条件不像上面那么明显，若前面和该7bits的最高位都为1时停止）
LEB128则为   0x98 0x78

原文：https://blog.csdn.net/liwugang43210/article/details/50475928

len 为解编码后的数据，返回值表示编码字节的个数，－１表示失败。
**/
static int leb128(AnnexbInputContext *const c, size_t *const len) {
unsigned more, i = 0;
uint8_t byte;
*len = 0;
do {
if (fread(&byte, 1, 1, c->f) < 1)
return -1;
more = byte & 0x80;
unsigned bits = byte & 0x7f;
if (i <= 3 || (i == 4 && bits < (1 << 4)))
*len |= bits << (i * 7);
else if (bits) return -1;
if (++i == 8 && more) return -1;
} while (more);
return i;
}
/**
file　输入文件名
fps　输出帧率
num_frames 输出总帧数。
**/
static int annexb_open(AnnexbInputContext *const c, const char *const file,
unsigned fps[2], unsigned *const num_frames)
{
int res;
size_t len;

if (!(c->f = fopen(file, "rb"))) {
fprintf(stderr, "Failed to open %s: %s\n", file, strerror(errno));
return -1;
}

// TODO: Parse sequence header and read timing info if any.
fps[0] = 25;
fps[1] = 1;
for (*num_frames = 0;; (*num_frames)++) {
res = leb128(c, &len);/** 读取并计算帧长度。 **/
if (res < 0)
break;
fseek(c->f, len, SEEK_CUR);/** 跳过当前帧，进入下一帧 **/
}
fseek(c->f, 0, SEEK_SET);/**恢复定位到文件开始 **/

return 0;
}

static int annexb_read(AnnexbInputContext *const c, Dav1dData *const data) {
size_t len;
int res;

if (!c->temporal_unit_size) {
res = leb128(c, &c->temporal_unit_size);/**读取并计算出临时单元长度这个长度不含自身长度字节 **/
if (res < 0) return -1;
}
if (!c->frame_unit_size) {
res = leb128(c, &c->frame_unit_size);/**读取并计算出帧单元长度。**/
if (res < 0 || (c->frame_unit_size + res) > c->temporal_unit_size) return -1;
c->temporal_unit_size -= res;//临时单元长度　－　帧单元长度字节
}
res = leb128(c, &len);//这个长度才是帧长度，　前两个长度是每帧都有呢还是一个文件只有一个？
if (res < 0 || (len + res) > c->frame_unit_size) return -1;
uint8_t *ptr = dav1d_data_create(data, len);//依帧长度申请内存
if (!ptr) return -1;
c->temporal_unit_size -= len + res;//临时单元长度　－　帧长度字节 - 帧数据长度
c->frame_unit_size -= len + res;//帧单元长度　－　帧长度字节 - 帧数据长度
if ((res = fread(ptr, len, 1, c->f)) != 1) {//读取一帧
fprintf(stderr, "Failed to read frame data: %s\n", strerror(errno));
dav1d_data_unref(data);
return -1;
}

return 0;
}

static void annexb_close(AnnexbInputContext *const c) {
fclose(c->f);
}

const Demuxer annexb_demuxer = {
.priv_data_size = sizeof(AnnexbInputContext),
.name = "annexb",
.extension = "obu",//文件后缀。　　开放位流单元？Open Bitstream Units
.open = annexb_open,
.read = annexb_read,
.close = annexb_close,
};

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