コグノスケ

MPEG4-AVC / H.264の2つのフォーマット

今や映像の圧縮方式として当たり前となりつつあるMPEG4-AVC（※）には、2つの形式があります。

• ISO/IEC 14496-1: Annex B - Byte Stream Format
• ISO/IEC 14496-15: NAL File Format

Byte Stream Formatは、俗に言うスタートコード形式（0x000001を目印としてNALUが始まる）で、コンテナを使わない場合、リアルタイム配信（RTSP）、放送系（MPEG2-TSをコンテナ）で良く使われているようです。

利点としては「欠け」に強いことです。何か問題が発生してデータが欠けてしまっても、スタートコードさえ見つかれば、その地点から処理を再開できます。その分、毎度スタートコードを探す処理が必要がある、先頭が欠けても再生できるように重複して情報を入れる必要があるなど、やや非効率的です。

NAL File Formatは、いわゆるサイズ指定形式（数バイトのサイズの後にNALUが始まる）です。ファイル形式（MP4など）に良く使われているようです。

利点としては「効率的」であることです。余分な情報はコンテナに持たせて、ビットストリームからは取り去りますのでサイズが小さくできます。NALUのサイズも予めわかりますから不要なNALUをスキップする際の負荷も低いです。その分、1バイトでも欠けてしまうと、デコードできなくなってしまう弱さもあります。

実はこの2つを変換するのは面倒で、サイズ指定をスタートコードに置き換えるだけではダメです。そんな単純な変換では、上記のような特徴が出せません…。

（※）AVCはAdvanced Video Codecの略です。この規格はISO/IECとITU-Tの共同規格なので、MPEG4-AVCではなくITU-Tの規格名であるH.264と呼ぶ人も多いですね。

変換ツールの使い方

でも、自分でそのような処理を書く必要はありません。世の中にはナイスガイ達が居て、変換が可能なツールを公開してくれています。ありがたいことです。

まずはffmpegを使う場合ですが、コーデックは変更しないのでcopyを指定して、普段の利用ではあまり見かけないbsfオプションを使って変換します。

なぜmp4toannexbという名前かと言うと、MPEG4-AVCの規格であるISO/IEC 14496-1 Annex BにByte Stream Formatの規格が示されているからではないか？と思われます。

avconv -i /path/to/hogehoge.mp4 -vcodec copy -bsf:v h264_mp4toannexb hogehoge.h264

Gstreamerを使う場合はh264parseエレメントを使います。ffmpegと比べるとかなり長く感じますが、大したことはしていないです。

例では、改行を入れていますが、実際には改行を入れずに1行で書いてください。もしGstreamer 1.0系を使う場合は、video_00のところをvideo_0と書く必要があったはずです。たぶん。

 gst-launch filesrc location=/path/to/hogehoge.mp4 ! 
 qtdemux name=dem dem.video_00 ! 
 h264parse ! 
 video/x-h264,stream-format=byte-stream,alignment=au ! 
 filesink location=/path/to/es/hogehoge.h264

普通に動画を楽しんでいる人には、こんな変換は全く縁がありませんが、私にとっては便利なんです。こんなツール達がオープンソースで公開されているというのは、ありがたいことですなー…。