一、HEVC/H265引言
与AVC /H.264类似，HEVC/H265也采用视频编码层（Video Coding Layer，VCL）和网络适配层（Network Abstract Layer, NAL）的双层结构，以适应不同网络环境和视频应用。网络适配层的主要任务是对视频压缩后的数据进行划分和封装，并进行必要的标识，使其更好的适应各种网络环境。
二、NAL单元的基本结构
从NAL单元的基本结构可知，NAL单元由NAL头和原始字节序列负载（Raw Byte sequence payload,RBSP）。
三、NAL头的语法定义
forbidden_zero_bits（1bit）
默认为0，值为1时表示错误，当网络发现NAL单元有比特错误时可设置该比特为1，以便接收方纠错或丢掉该单元
nuh_layer_id(6bit)
layerId预留位，用来指示VCL数据属于哪个层或者标识non-VLC数据，占用NALU header的第一个字节的最后一位和第二个字节的前五位，默认全为0，用于未来扩展，如用来表示可分级视频或3D视频等。
nuh_temporal_id_plus1（3bit）
该字段默认为1。temporal_id表示NAL单元的时域层级，根据图像时域层级就可以确定其重要性，如时域层级小的图像不会参考时域层级大的图像，如通常参数集或者idr帧的temporal_id为0。
nal_unit_type(6bits)
用来标识NAL单元类型。通常NAL单元类型包括参数集（VPS，PPS，SPS，SEI）以及slice 数据（如IDR，其他类型帧等）。
由上可知，H265的NAL的类型相对h264多了很多，取值从0~63,其中48~63语义尚未明确，不会影响解码过程。这里总结一下H265的帧相关概念：
IRAP：随机接入点（Intra Random Access point），其后置图像必须能独立正确解码。
Leading前置图像：解码在后，播放在前（类似B帧）。
TAIL后置图像：解码和播放都在其后。
RADL（Random Access Decoder Leading）：不依赖IRAP前的前置图像，即从IRAP图像介入可以正确解码。
RASL（Random Access skip Leading）：依赖IRAP前的前置图像，即从IRAP图像介入不可以正确解码。
IRAP分三种：
IDR（instantaneous decoder refreshing）：IDR不依赖IDR帧前的图像解码，h264也有IDR帧概念。
CRA（clean Random access）:允许其前置图像是RASL，以提高编码效率，当直接从CRA图像接入时，其RASL图像无法解码。
BLA（Broke Link access）：特殊的CRA，明确其RASL不需要解码
TSA与STSA
TSA（Temporal sub-layer access）:该图像可以切换到时域层大于或等于该图像时域层标识号的时域层
STSA（Step wise Temporal sub-layer access）：从该图像切换该图像所属的时域层。
四、NAL单元的负载
视频编码输出的包含不同内容的数据比特流片段，这些比特流片段为SODB（String Of Data Bits）,SODB 从左到右、从高到低顺序排列。在SODB后添加一些一个bit的停止比特和多个0，就形成了RBSP.
RBSP生成规则如下：
1）如果SODB为空，生成的RBSP也是空
2）RBSP第一个字节直接去取SODB最左端的8bit，第二个字节取SODB接下来的8bit,以此类推，直接到SODB所剩下的内容不足8bit为止。
3）RBSP的下一个字节首先包含SODB的最后比特，然后添加比特1（RBSP停止位）。如果该字节包含比特数小于9，在后面添加0直到该字节包含8比特。
RBSP可以包含SS的压缩数据，也可以包含VPS，PPS，SPS，SEI等。注意RBSP可以不能直接NAL单元负载，还要解决冲突问题。一般编码器输出端的NAL单元是带启动码0x000001或者0x000001。或者系统保留某些数据(如0x000002)。RBSP做了以下冲突处理:
0x000000->0x00000300;
0x00001->0x00000301;
0x000002->0x00000302；
0x000003->0x00000303;
五、参数集
H265/HEVC包含参数集（VPS,SPS,PPS,SEI）,相比h264多了一个VPS。
1） VPS（视频参数集）
主要用传输视频分级信息，有利于兼容可分级视频以及3D视频，如视频包含最大的层级，也可包含profile，level等信息。一个给定的视频序列，无论它的SPS是否相同，都参考相同的VPS。
2） SPS（序列参数集）
主要包含一个CVS（Code Video Sequence 编码视频序列，类似GOP）所有编码图像共享的编码参数，SPS通过PPS引用而作用图像。
3） PPS(图像参数集)
一副图像序列，slice 通过引用PPS进行解码。
VPS，SPS，PPS和SS存在各级引用关系，一副图像中的所有SS引用同一个PPS，一个CVS中所有PPS引用同一个SPS。同一个视频序列中的所有SPS引用一个VPS。VPS，SPS，PPS存在相同参数，后者会覆盖前者。
六、h265的数据分析
以下是一个h265的视频序列，打开的NAL类型如下：
以上就是关于h265/hevc的NAL单元的基本介绍。
作者：江海细流 | 公众号：音视频技术充电营
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