本篇隸屬于文集：《H264/AVC 句法和語(yǔ)義詳解》，查看文集全部文章，請(qǐng)點(diǎn)擊文字鏈接。
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看過(guò)編碼篇，再看這篇就容易多了。
不需多言，解碼是編碼的逆過(guò)程，以code_num = 5為例，我們將5通過(guò)指數(shù)哥倫布編碼，編碼為00110，然后再通過(guò)解碼過(guò)程，將00110解碼為5，這一過(guò)程也是描述子ue(v)干的事情。
同時(shí)，因?yàn)閔264碼流的解析，也是我們學(xué)習(xí)H.264/AVC 句法和語(yǔ)義所采取的路線。所以這篇文章就顯得極其重要，學(xué)習(xí)了ue(v)、se(v)、te(v)的解碼過(guò)程，再加上順序讀取n個(gè)比特的b(8)、f(n)、i(n)、u(n)，我們就可以完全解析出sps、pps、slice_header的全部語(yǔ)法元素，和slice_data的部分語(yǔ)法元素。當(dāng)然要解析出slice_data的全部語(yǔ)法元素，需要加上后面要學(xué)習(xí)的CAVLC和CABAC。
所以呢，學(xué)完了這篇文章，我們相當(dāng)于在h264碼流解析的道路上，又向前跨了重要的一步。話不多說(shuō)，我們這就開(kāi)始，當(dāng)然我們還是從最重要的ue(v)的解碼開(kāi)始。
1. ue(v)的解碼實(shí)現(xiàn)
在理論篇我們就知道，碼字和被編碼的code_num之間，有一個(gè)重要的公式：
codeNum = 2^leadingzerobits ? 1 + read_bits( leadingZeroBits ) （1）
其中l(wèi)eadingZeroBits，就是碼字中，第一個(gè)比特值為1的前面0的個(gè)數(shù)，也即前導(dǎo)零個(gè)數(shù)。而 read_bits( leadingZeroBits )，則是從這第一個(gè)1后面，再順序讀取leadingZeroBits個(gè)比特。
比如我們以code_num = 9為例，它的碼字為：0001010，前導(dǎo)零leadingZeroBits = 3， read_bits( leadingZeroBits )結(jié)果為末尾的兩個(gè)比特：010，010的十進(jìn)制值為2。這樣一來(lái)：
codeNum = 2^3 - 1 + 2 = 9
整個(gè)過(guò)程可以分為：
也即兩步：
第一步：每次讀取一個(gè)比特，如果是0就繼續(xù)讀，直至讀到1為止，
此時(shí)讀取比特的個(gè)數(shù)即leadingZeroBits
第二步：從第一步讀到的比特1后，再順序讀leadingZeroBits比特
然后代入公式（1）計(jì)算可得codeNum，所以u(píng)e(v)的實(shí)現(xiàn)為：
/**
ue(v) 解碼
*/
uint32_t bs_read_ue(bs_t* b)
{
int32_t r = 0; // 解碼得到的返回值
int i = 0; // leadingZeroBits
// 1.計(jì)算leadingZeroBits
while( (bs_read_u1(b) == 0) && (i < 32) && (!bs_eof(b)) )
{
i++;
}
// 2.計(jì)算read_bits( leadingZeroBits )
r = bs_read_u(b, i);
// 3.計(jì)算codeNum，1 << i即為2的i次冪
r += (1 << i) - 1;
return r;
}
其中bs_read_u1()的實(shí)現(xiàn)也很簡(jiǎn)單，就是順序讀取1個(gè)比特：
/** 讀取1個(gè)比特 */
uint32_t bs_read_u1(bs_t* b)
{
uint32_t r = 0; // 讀取比特返回值
// 1.剩余比特先減1
b->bits_left--;
if (! bs_eof(b))
{
// 2.計(jì)算返回值
r = ((*(b->p)) >> b->bits_left) & 0x01;
}
// 3.判斷是否讀到字節(jié)末尾，如果是指針位置移向下一字節(jié)，比特位初始為8
if (b->bits_left == 0) { b->p ++; b->bits_left = 8; }
return r;
}
其中第二步可分為三步：
（1）*(b->p)：取出指針(b->p)位置處的值
（2）(*(b->p)) >> b->bits_left：將第（1）步的值右移b->bits_left位，
也即將待處理比特位，移至最低位
（3）((*(b->p)) >> b->bits_left) & 0x01：按位與計(jì)算，
只保留第（2）步的最低位比特值，其他比特位全部置為0
而bs_read_u()的實(shí)現(xiàn)也很簡(jiǎn)單，就是順序讀取n個(gè)比特：
/**
讀取n個(gè)比特
@param b 比特流操作句柄
@param n 讀取多少個(gè)比特
@return 返回讀取到的值
*/
uint32_t bs_read_u(bs_t* b, int n)
{
uint32_t r = 0; // 讀取比特返回值
int i; // 當(dāng)前讀取到的比特位索引
for (i = 0; i < n; i++)
{
// 1.每次讀取1比特，并依次從高位到低位放在r中
r |= ( bs_read_u1(b) << ( n - i - 1 ) );
}
return r;
}
其中的主要步驟為循環(huán)里的讀取操作，它分為四步：
（1）bs_read_u1(b)：順序讀取1個(gè)比特
（2）bs_read_u1(b) << ( n - i - 1 )：將第（1）步的值
移至r的( n - i - 1 )位，考慮到for循環(huán) i 值每次加1，
也即將每次讀到的比特值，從高位到低位順序放在r中
（3）r | ( bs_read_u1(b) << ( n - i - 1 ) ):
按位或計(jì)算新的r值，這樣既不影響之前放在r中的比特位值，
又能將新讀取的值加入進(jìn)來(lái)
（4）r = ( bs_read_u1(b) << ( n - i - 1 ) )：賦值給r
2. se(v)的解碼實(shí)現(xiàn)
因?yàn)閟e(v)的編碼過(guò)程，是將有符號(hào)的整數(shù)，變換后使用ue(v)進(jìn)行編碼，因此se(v)的解碼過(guò)程可分為兩步：
第一步，通過(guò)bs_read_ue()，獲取codeNum的值。
第二步：根據(jù)codeNum的奇偶性，計(jì)算出se(v)編碼前的值
/**
se(v) 解碼
*/
int32_t bs_read_se(bs_t* b)
{
// 1.解碼出codeNum，記為r
int32_t r = bs_read_ue(b);
// 2.判斷r的奇偶性
if (r & 0x01) // 如果為奇數(shù)，說(shuō)明編碼前>0
{
r = (r+1)/2;
}
else // 如果為偶數(shù)，說(shuō)明編碼前<=0
{
r = -(r/2);
}
return r;
}
奇偶性判斷完之后的處理，為編碼過(guò)程的逆處理，不熟悉的同學(xué)可以參考下編碼篇。
3. te(v)的解碼實(shí)現(xiàn)
te(v)也與編碼過(guò)程一致，首先要做的就是判斷語(yǔ)法元素的取值范圍，在這里也即判斷輸入?yún)?shù)x的取值。
/**
te(v) 解碼
*/
uint32_t bs_read_te( bs_t *b, int x )
{
// 1.判斷取值上限
if( x == 1 ) // 如果為1則將讀取到的比特值取反
{
return 1 - bs_read_u1( b );
}
else if( x > 1 ) // 否則按照ue(v)進(jìn)行解碼
{
return bs_read_ue( b );
}
return 0;
}
4. 測(cè)試
測(cè)試過(guò)程很簡(jiǎn)單，調(diào)用一次即解碼一個(gè)值，但是有一點(diǎn)需要注意，就是假如我們用同一個(gè)bs_t句柄測(cè)試完編碼后，又測(cè)試解碼，需要將bs_t中的指針位置和剩余比特，重置至初始位置。
即：
// 設(shè)置比特流句柄指針至初始位置
bs->p = buffer;
bs->bits_left = 8;
本文源碼地址如下（含編碼和解碼）：
1、GitHub：https://github.com/Gosivn/Exp-Golomb-C-implementation
2、CSDN：https://download.csdn.net/download/u011399342/10332229
