本文将深入探讨MP4视频文件格式的内部结构,重点解析其文件头信息,帮助读者了解并掌握MP4文件的具体解析方法。
MP4 文件格式是一种广泛使用的多媒体文件类型,能够存储视频、音频及图像等多种媒体数据。该格式的关键概念包括movie(电影)、track(轨道)、sample(样本)、sample description(样本描述)以及box等。
在MP4中,所有的内容都封装在一个名为movie的容器内;一个movie可以包含多个tracks,每个track代表随时间变化的一系列媒体元素,如视频帧序列。每一个time unit被称为一个sample,在视频情况下可能是单个画面或音频情况下的单一数据片段。这些样本按照时间顺序排列,并且与定义解码方式(例如压缩算法)的描述相关联。
MP4文件格式使用box结构来组织所有的内容——包括媒体元数据,这些都是理解其复杂性的关键概念。不同于某些其他多媒体容器格式的是,在MP4中,实际的数据帧并不直接跟在头部或其他信息之后;相反地,这些样本可以按照任何顺序排列,并且包含描述它们时间关系的额外信息。
文件中的所有元素都封装在一个称为box(或atom)的基本单位内。元数据定义了媒体的时间和空间结构以及如何访问它。如果需要引用其他位置的数据,则可以通过URL来实现这一目的,而相关的定位细节则由主文件内的metadata提供说明。
在MP4中存在多种类型的track:video track用于视频样本;audio track用于音频样本;hint track描述了一个流服务器应如何将媒体数据打包以适应特定的传输协议。对于仅本地播放的情况,可以忽略hint tracks的存在及其功能,因为它们主要针对网络分发设计。
关于物理结构,MP4文件采用了一种灵活的方式来定义sample table中的media data排列方式。这包括data reference(用于指向外部存储位置)、样本大小表、从样本到chunk的映射以及chunk偏移量等表格。这些元素共同工作来确定每个track中各个时间单位的位置和尺寸。
电影及其轨道都有一个timescale,即每秒包含的时间刻度数,这对于精确计时至关重要,并且通常与音频采样率或视频帧速率相匹配。