H265(HEVC) nal 单元头介绍及rtp发送中的fu分组发送详解

    xiaoxiao2025-11-12  6

    首先来介绍下h265(HEVC)nal单元头,与h264的nal层相比,h265的nal unit header有两个字节构成,如下图所示:

    从图中可以看出hHEVC的nal包结构与h264有明显的不同,hevc加入了nal所在的时间层的ID,取去除了nal_ref_idc,此信息合并到了naltype中,通常情况下F为0,layerid为0,TID为1。

            nal单元的类型有如下几种:

         

    [cpp]  view plain  copy    enum NalUnitType   {     NAL_UNIT_CODED_SLICE_TRAIL_N = 0,   // 0     NAL_UNIT_CODED_SLICE_TRAIL_R,   // 1          NAL_UNIT_CODED_SLICE_TSA_N,     // 2     NAL_UNIT_CODED_SLICE_TLA,       // 3   // Current name in the spec: TSA_R          NAL_UNIT_CODED_SLICE_STSA_N,    // 4     NAL_UNIT_CODED_SLICE_STSA_R,    // 5        NAL_UNIT_CODED_SLICE_RADL_N,    // 6     NAL_UNIT_CODED_SLICE_DLP,       // 7 // Current name in the spec: RADL_R          NAL_UNIT_CODED_SLICE_RASL_N,    // 8     NAL_UNIT_CODED_SLICE_TFD,       // 9 // Current name in the spec: RASL_R        NAL_UNIT_RESERVED_10,     NAL_UNIT_RESERVED_11,     NAL_UNIT_RESERVED_12,     NAL_UNIT_RESERVED_13,     NAL_UNIT_RESERVED_14,     NAL_UNIT_RESERVED_15, NAL_UNIT_CODED_SLICE_BLA,       // 16   // Current name in the spec: BLA_W_LP   NAL_UNIT_CODED_SLICE_BLA,       // 16   // Current name in the spec: BLA_W_LP     NAL_UNIT_CODED_SLICE_BLANT,     // 17   // Current name in the spec: BLA_W_DLP     NAL_UNIT_CODED_SLICE_BLA_N_LP,  // 18     NAL_UNIT_CODED_SLICE_IDR,       // 19  // Current name in the spec: IDR_W_DLP     NAL_UNIT_CODED_SLICE_IDR_N_LP,  // 20     NAL_UNIT_CODED_SLICE_CRA,       // 21     NAL_UNIT_RESERVED_22,     NAL_UNIT_RESERVED_23,        NAL_UNIT_RESERVED_24,     NAL_UNIT_RESERVED_25,     NAL_UNIT_RESERVED_26,     NAL_UNIT_RESERVED_27,     NAL_UNIT_RESERVED_28,     NAL_UNIT_RESERVED_29,     NAL_UNIT_RESERVED_30,     NAL_UNIT_RESERVED_31,        NAL_UNIT_VPS,                   // 32     NAL_UNIT_SPS,                   // 33     NAL_UNIT_PPS,                   // 34     NAL_UNIT_ACCESS_UNIT_DELIMITER, // 35     NAL_UNIT_EOS,                   // 36     NAL_UNIT_EOB,                   // 37     NAL_UNIT_FILLER_DATA,           // 38     NAL_UNIT_SEI,                   // 39 Prefix SEI     NAL_UNIT_SEI_SUFFIX,            // 40 Suffix SEI     NAL_UNIT_RESERVED_41,     NAL_UNIT_RESERVED_42,     NAL_UNIT_RESERVED_43,     NAL_UNIT_RESERVED_44,     NAL_UNIT_RESERVED_45,     NAL_UNIT_RESERVED_46,     NAL_UNIT_RESERVED_47,     NAL_UNIT_UNSPECIFIED_48,     NAL_UNIT_UNSPECIFIED_49,     NAL_UNIT_UNSPECIFIED_50,     NAL_UNIT_UNSPECIFIED_51,     NAL_UNIT_UNSPECIFIED_52,     NAL_UNIT_UNSPECIFIED_53,     NAL_UNIT_UNSPECIFIED_54,     NAL_UNIT_UNSPECIFIED_55,     NAL_UNIT_UNSPECIFIED_56,     NAL_UNIT_UNSPECIFIED_57,     NAL_UNIT_UNSPECIFIED_58,     NAL_UNIT_UNSPECIFIED_59,     NAL_UNIT_UNSPECIFIED_60,     NAL_UNIT_UNSPECIFIED_61,     NAL_UNIT_UNSPECIFIED_62,     NAL_UNIT_UNSPECIFIED_63,     NAL_UNIT_INVALID,   };   下面接收下fu分组打包方式,fu分组包头格式如下:

    fus包头包含了两个字节的payloadhdr,一个字节的fu header,fu header与h264一样,结构如下图,包含开始位(1b)、停止位(1b)、futype(6b)

    paylodhdr两个自己的赋值,其实就是把hevc帧数据的nal unit header的naltype替换为49即可,下面是从ffmpeg源码中截取出来的fu打包方式代码片段:

    [cpp]  view plain  copy   static void nal_send(AVFormatContext *ctx, const uint8_t *buf, int len, int last_packet_of_frame)   {        RTPMuxContext *rtp_ctx = ctx->priv_data;        int rtp_payload_size = rtp_ctx->max_payload_size - RTP_HEVC_HEADERS_SIZE;        int nal_type = (buf[0] >> 1) & 0x3F;              /* send it as one single NAL unit? */           if (len <= rtp_ctx->max_payload_size) //小于对定的最大值时,直接发送(最大值一般小于mtu)        {            /* use the original NAL unit buffer and transmit it as RTP payload */           ff_rtp_send_data(ctx, buf, len, last_packet_of_frame);                  }       else //大于最大值时进行fu分组发送       {           /*                      create the HEVC payload header and transmit the buffer as fragmentation units (FU)                                              0                   1                      0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5                      +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+                      |F|   Type    |  LayerId  | TID |                      +-------------+-----------------+                                                  F       = 0                          Type    = 49 (fragmentation unit (FU))                          LayerId = 0                          TID     = 1          */           rtp_ctx->buf[0] = 49 << 1;           rtp_ctx->buf[1] = 1;              //此处为paylaodhdr,规范赋值应该是替换hevc数据nal 的payloadhdr的type               //rtp_ctx->buf[0] = (buf[0] &0x81) | (49<<1);          //rtp_ctx->buf[1] = buf[1]           /*              create the FU header                                          0 1 2 3 4 5 6 7              +-+-+-+-+-+-+-+-+              |S|E|  FuType   |              +---------------+                                              S       = variable                  E       = variable                  FuType  = NAL unit type          */           rtp_ctx->buf[2] = nal_type;           /* set the S bit: mark as start fragment */           rtp_ctx->buf[2] |= 1 << 7;                /* pass the original NAL header */           //此处要注意,当是分组的第一报数据时,应该覆盖掉前两个字节的数据,h264要覆盖前一个字节的数据,即是第一包要去除hevc帧数据的paylaodhdr           buf += 2;           len -= 2;              while (len > rtp_payload_size)            {               /* complete and send current RTP packet */                   memcpy(&rtp_ctx->buf[RTP_HEVC_HEADERS_SIZE], buf, rtp_payload_size);               ff_rtp_send_data(ctx, rtp_ctx->buf, rtp_ctx->max_payload_size, 0);                                  buf += rtp_payload_size;               len -= rtp_payload_size;                                  /* reset the S bit */                   rtp_ctx->buf[2] &= ~(1 << 7);                          }                   /* set the E bit: mark as last fragment */            rtp_ctx->buf[2] |= 1 << 6;                   /* complete and send last RTP packet */            memcpy(&rtp_ctx->buf[RTP_HEVC_HEADERS_SIZE], buf, len);           ff_rtp_send_data(ctx, rtp_ctx->buf, len + 2, last_packet_of_frame);          }   }  

    通过rtp发送hevc视频数据,当hevc帧数据大于mtu时,应该进行fu分组发送,从上面代码流程就是对超过max_payload_size数据进行fu分组的流程,这个h264 fu-A很类似,很容易理解。

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