利用H.264码流传输摄像头地理位置信息

  1. 引言

??摄像头的应用范围越来越广泛,从安防监控到视频会议,它们在我们的日常生活中起着关键作用。除了视频图像本身,摄像头还可以提供其他有用的信息,例如摄像头的地理位置。本文将讨论如何利用H.264码流传输摄像头的地理位置信息,从而增强视频监控系统的功能和效用。

??H.264是一种广泛使用的视频编码标准,它可以将高质量的视频压缩为较小的文件大小,以便在网络传输中进行高效传输。除了视频数据,在H.264/AVC标准中,定义了NALU SEI(Supplemental Enhancement Information),可以让我们在码流中传输与视频内容相关的任意补充信息。

??利用SEI传输摄像头的地理信息(如精度和维度数据)可以让我们避免单独为地理信息数据单独开辟一个通讯通道,简化系统的设计;同时地理数据能够和视频码流一起传输,天然地和视频帧绑定在了一起,可以实时展示某一个时刻摄像头的物理位置,并且随着摄像头的移动,所录制的画面的物理位置的变化,在码流中传输的地理信息也会随着不断变化,可以在播放中断上即时解码并动态呈现到播放画面上,不存在专门为地理位置信息打时间戳和视频画面同步的麻烦。

2. NALU格式介绍

??H264整个系统框架分为两层:视频编码层面(Video Coding Layer,简称VCL)和网络抽象层面(Network Abstraction Layer,简称NAL)。VCL负责表示有效视频数据的内容,NAL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。NALU是NAL的基本语法结构,它包含一个字节的头信息(NAL header)和一系列来自VCL的原始数据字节流(RBSP)。

     H.264 中 NAL unit type储存在NAL header中,占一个字节。在H.264/AVC标准中,可用的NAL unit type一共有17种。其中值为6时表示SEI内容。其中比较常见的类型如下表所示:

3. SEI格式介绍

??在将H.264码流中的NALU解析出来以后,根据NAL unit Type类型,为6时即为SEI NALU,SEI包括类型、长度、内容三个部分。如下图:

利用H.264码流传输摄像头地理位置信息

??对于用户自定义类型,我们可以设置类型字段为5,即标准中的user_data_unregistered类型。??另外,由于长度字段是用1个字节来表示的,所以内容字段最多是256个字节,当然,在很多应用场景中这256个字节已经是绰绰有余了。

??对于类型为5的内容字段,截取了标准中的文本如下:

      可以看到,其首先是16个字节的uuid字段,这个字段用来标识内容的真正类型,用户可以设置为任何自己可以识别的uuid值。??

      紧接着就是我们自己要存放的真正的内容了,本案例中就是摄像头物理位置信息。

4. 举例

??下面以UUID={456076B6-DFF9-4A47-947B-35CD31B59BDC},经度=40.7128°N,纬度=74.0060°W为例,生成的NALU数据包如下:

??其中经纬度信息直接以文本格式保存,避免格式转换和解析的麻烦。

5. 推广

??在H.265码流中,其实完全可以和H.264一样嵌入自定义的SEI NALU。但是H.265的NALU格式和H.264有些区别,H.265的NALU TYPE类型是两个字节,可以对应设置成0x4e和0x01来表示SEI类型,而其他内容是和H.264是一样的。

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