x264

Posted 2021-11-26 gr-nick

x264

x264  h264 

1. x264调用主要过程

x264_param_default()：设置参数集结构体x264_param_t的缺省值。
x264_picture_alloc()：为图像结构体x264_picture_t分配内存。
x264_encoder_open()：打开编码器。
x264_encoder_encode()：编码一帧图像。
x264_encoder_close()：关闭编码器。
x264_picture_clean()：释放x264_picture_alloc()申请的资源。

x264_encoder_open()调用了下面的函数：
x264_validate_parameters()：检查输入参数（例如输入图像的宽高是否为正数）。
x264_predict_16x16_init()：初始化Intra16x16帧内预测汇编函数。
x264_predict_4x4_init()：初始化Intra4x4帧内预测汇编函数。
x264_pixel_init()：初始化像素值计算相关的汇编函数（包括SAD、SATD、SSD等）。
x264_dct_init()：初始化DCT变换和DCT反变换相关的汇编函数。
x264_mc_init()：初始化运动补偿相关的汇编函数。
x264_quant_init()：初始化量化和反量化相关的汇编函数。
x264_deblock_init()：初始化去块效应滤波器相关的汇编函数。
x264_lookahead_init()：初始化Lookahead相关的变量。
x264_ratecontrol_new()：初始化码率控制模块。

x264_encoder_headers()调用了下面的函数：
x264_sps_write()：输出SPS
x264_pps_write()：输出PPS
x264_sei_version_write()：输出SEI

x264_encoder_encode()调用了下面的函数：
x264_frame_pop_unused()：获取1个x264_frame_t类型结构体fenc。如果frames.unused[]队列不为空，就调用x264_frame_pop()从unused[]队列取1个现成的；否则就调用x264_frame_new()创建一个新的。
x264_frame_copy_picture()：将输入的图像数据拷贝至fenc。
x264_lookahead_put_frame()：将fenc放入lookahead.next.list[]队列，等待确定帧类型。
x264_lookahead_get_frames()：通过lookahead分析帧类型。该函数调用了x264_slicetype_decide()，x264_slicetype_analyse()和x264_slicetype_frame_cost()等函数。经过一些列分析之后，最终确定了帧类型信息，并且将帧放入frames.current[]队列。
x264_frame_shift()：从frames.current[]队列取出一帧用于编码。
x264_reference_update()：更新参考帧列表。
x264_reference_reset()：如果为IDR帧，调用该函数清空参考帧列表。
x264_reference_hierarchy_reset()：如果是I（非IDR帧）、P帧、B帧（可做为参考帧），调用该函数（还没研究）。
x264_reference_build_list()：创建参考帧列表list0和list1。
x264_ratecontrol_start()：开启码率控制。
x264_slice_init()：创建 Slice Header。
x264_slices_write()： 编码数据（最关键的步骤）。其中调用了x264_slice_write()完成了编码的工作（注意“x264_slices_write()”和“x264_slice_write()”名字差了一个“s”）。
x264_encoder_frame_end()：编码结束后做一些后续处理，例如释放一些中间变量以及打印输出一些统计信息。其中调用了x264_frame_push_unused()将fenc重新放回frames.unused[]队列，并且调用x264_ratecontrol_end()关闭码率控制。

x264_slice_write()中以下几个函数比较重要：
x264_nal_start()：开始写一个NALU。
x264_macroblock_thread_init()：初始化存储宏块的重建数据缓存fdec_buf[]和编码数据缓存fenc_buf[]。
x264_slice_header_write()：输出 Slice Header。
x264_fdec_filter_row()：滤波模块。该模块包含了环路滤波，半像素插值，SSIM/PSNR的计算。
x264_macroblock_cache_load()：将要编码的宏块的周围的宏块的信息读进来。
x264_macroblock_analyse()：分析模块。该模块包含了帧内预测模式分析以及帧间运动估计等。
x264_macroblock_encode()：宏块编码模块。该模块通过对残差的DCT变换、量化等方式对宏块进行编码。
x264_macroblock_write_cabac()：CABAC熵编码模块。
x264_macroblock_write_cavlc()：CAVLC熵编码模块。
x264_macroblock_cache_save()：保存当前宏块的信息。
x264_ratecontrol_mb()：码率控制。
x264_nal_end()：结束写一个NALU。

几个模块：

滤波模块：环路滤波，半像素插值，SSIM,PSNR计算
分析模块：帧间预测，运动估计
码率控制模块：码率控制
宏块编码模块：DCT变换、量化
熵编码模块：CAVLC、CABAC

chrominance（chroma）, luminance(luma)