x264编码详细文字全过程

x264编码详细文字全过程2009-03-16 17:40转载
（1）       x264_param_default( x264_param_t *param )   作用： 对编码器进行参数设定cqm:量化表相关信息
                 csp：量化表相关信息里的memset( param->cqm_4iy, 16, 16 );
                                     memset( param->cqm_4ic, 16, 16 );
                                     memset( param->cqm_4py, 16, 16 );
                                     memset( param->cqm_4pc, 16, 16 );
                                     memset( param->cqm_8iy, 16, 64 );
                                     memset( param->cqm_8py, 16, 64 );

（2）static int   Parse( int argc, char **argv, x264_param_t *param, cli_opt_t *opt ) 初始化
1．     getopt_long(nargc, nargv, options, long_options, idx) 得到入口地址的向量与方式的选择
2．     getopt_internal(nargc, nargv, options)     解析入口地址向量

（3） static int   Encode( x264_param_t *param, cli_opt_t *opt )/* Create a copy of param */
h->param=param/* VUI */vui
信息主要包括帧率、图像尺寸等信息
/* Init x264_t */
x264_sps_init( h->sps, 0, &h->param );
x264_pps_init( h->pps, 0, &h->param, h->sps);/* Init frames. */
初始化并开辟帧空间/* init mb cache */
对 前一宏块的信息保存，因为是初始化，所以作为第一个宏块的参考，后面会有x264_macroblock_cache_load( h, i_mb_x, i_mb_y );
它是将要编码的宏块的周围的宏块的值读进来, 要想得到当前块的预测值，要先知道上面，左面的预测值
/* init cabac adaptive model */
/* init CPU functions */  初始化cpu对各种分块的参数设定
/* rate control */

         1． x264_t *x264_encoder_open   ( x264_param_t *param ) 这个函数是对不正确的参数进行修改,并对各结构体参数和cabac编码,预测等需要的参数进行初始化
      2、p_read_frame( &pic, opt->hin, i_frame + opt->i_seek, param->i_width, param->i_height )                                                             读取一帧，并把这帧设为prev
         3. i_file += Encode_frame( h, opt->hout, &pic );

进入核码层核心编码层的总流程图：（x264.c）
1．         x264_encoder_encode( h, &nal, &i_nal, pic, &pic_out )对帧进行编码
2．         i_size = x264_nal_encode( data, &i_data, 1, &nal[i] )网络打包编码
3．         i_file += p_write_nalu( hout, data, i_size )把网络包写入到输出文件中去
4．         返回，对下一帧进行编码


下面一页是详细的流程图：
一．帧内详细流程图：
1．           x264_encoder_encode( h, &nal, &i_nal, pic, &pic_out )
对帧进行编码
1．
    /* 1: Copy the picture to a frame and move it to a buffer */
x264_frame_t*fenc=x264_frame_get( h->frames.unused );
x264_frame_copy_picture( h, fenc, pic_in );
fenc->i_frame = h->frames.i_input++;
x264_frame_put( h->frames.next, fenc );
x264_frame_init_lowres( h->param.cpu, fenc );//里面包含低象素的扩展,很多for循环，应该是抽头计算和半精度象素的扩展，要认真看

2．             264_slicetype_decide( h );
对slice类型的判定，里面也要看一下

3．             while( IS_X264_TYPE_B( h->frames.next[bframes]->i_type ) ) bframes++;
x264_frame_put(h->frames.current,x264_frame_get( &h->frames.next[bframes] ) );
这主要是因为B帧必须等后面的非B帧编码结束后才能编码，所以把暂时不编的一系列B帧存入队列中，一直到非B帧才取出进行编码，之后再进行前面的B帧 编码do_encode:

4．             建立list0 & list1.我感觉
       x264_reference_build_list( h, h->fdec->i_poc, i_slice_type );
      比特率控制初始化x264_ratecontrol_start(h, i_slice_type, h->fenc->i_qpplus1 );  

5．   创建slice的头部数据x264_slice_init( h, i_nal_type, i_slice_type, i_global_qp );

6     i_frame_size = x264_slices_write( h );这是编码的关键了
1.       x264_slice_header_write(&h->out.bs,&h->sh,h->i_nal_ref_idc ); /* Slice header */
2.       一些初始化工作
3.       for(mb_xy=h->sh.i_first_mb, i_skip = 0;
mb_xy < h->sh.i_last_mb;
mb_xy++ )
对一个slice中每个宏块进行循环遍历编码，其中const int i_mb_y = mb_xy / h->sps->i_mb_width;
和const int i_mb_x = mb_xy % h->sps->i_mb_width;
是对宏块位置在slice中的x,y坐标的定位，这个for语句几乎覆盖了整个x264_slices_write（）函数
4.       x264_macroblock_cache_load( h, i_mb_x, i_mb_y );
它是将要编码的宏块的周围的宏块的值读进来, 要想得到当前块的预测值，要先知道上面，左面的预测值！
5.       *****x264_macroblock_analyse( h );重点。通过一系列的SAD算出最优化方案，例如把I帧16×16的宏块分成16个4×4分别计算SAD和与原16×16SAD比较我感觉，在下面一层再详细分析。

a.   x264_mb_analyse_intra( h, &analysis, COST_MAX );
我感觉是在一个16×16的SAD,4个8×8的SAD和，16个4×4SAD和中选出最优方式进行，可能我的理解不对，里面的 x264_mb_encode_i4x4( h, idx, a->i_qp );i8×8几个函数的跟踪有问题，跟得我都找不到，要仔细看（现在又能跟到了）这边好像如果是直流分量在这里就进行量化ZIGZAG扫描了，不用等到x264_macroblock_encode( h )再完成了

b.   x264_analyse_update_cache( h, &analysis ); 有对色度块的模式选择的计算，好像也有更新信息以为下次的预测作为参考

6.       x264_macroblock_encode( h );
a.   判断宏块的类型
b.   根据判断的类型进行DCT，量化，ZIGZAG,并记录当前的模式为下次编码宏块（亚宏块）做参考ZIGZAG的实现不明白（原来ZIGZAG有宏定义，在上面，现在明白了），反量化和IDCT的过程跟不进去，应该是汇编了！函数如下：
（ I 4×4 中 x264_mb_encode_i4x4( h, i, i_qp );）
x264_mb_dequant_4x4( dct4x4, h->dequant4_mf[CQM_4IY], i_qscale );
h->dctf.add4x4_idct( p_dst, i_stride, dct4x4 );
还有，这个函数跟踪不进去，应该是重构图像的反变换吧
h->dctf.add4x4_idct( p_dst, i_stride, dct4x4 );
h->mb.cache.intra4x4_pred_mode[x264_scan8[i]]=x264_mb_pred_mode4x4_fix(i_mode);
这个值到底是怎么根据前面的模式改变的，可能是上面两个函数没能更进去所以模糊
c.     对色度块进行编码，QP限制在0－51之间，选定预测模式（DC的话值全为128）


x264_mb_encode_8x8_chroma( h, !IS_INTRA( h->mb.i_type ), i_qp );里面对两个色度信号分别编码，与亮度信号类似


d.   求亮度和色度的cbp，完全不明白是怎么求的，需要解决！现在有点明白，每个比特代表子块是不是全为0，但还没有全部明白，色度块cbp中0x02表示有AC,DC 0x01表示只有DC，


e．利用CBP判断要不要SKIP.,里面还关系到向量预测，明天好好看一下 。   其中


h->mb.qp[h->mb.i_mb_xy] = h->mb.i_last_qp;这个为读下一个     qp的保存，不然解码端是读不出下一个   qp的,


关于CBP的理解还存在问题，他的8位比特各个代表的意思还不是十分明确，反正是对DC,AC的编码的选择。185页有介绍（新一代视频压缩标准 毕厚杰）

7.       选用CABAC还是CAVLCCABAC的原理实现没仔细看8.     x264_macroblock_cache_save( h );保存以为下次的预测作为参考9.     一些收尾工作，为下次宏块作准备（看的比较粗）

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