x265-1.7版本-common/picyuv.h注释

最新推荐文章于 2016-02-15 19:58:45 发布
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本文详细解析了x265编码器中的PicYuv类，包括其成员变量、构造函数、成员函数以及内存管理机制，帮助开发者理解x265编码器内部的工作原理。
注：问号以及未注释部分会在x265-1.8版本内更新
/*****************************************************************************
 * Copyright (C) 2015 x265 project
 *
 * Authors: Steve Borho <steve@borho.org>
 *
 * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
 * it under the terms of the GNU General Public License as published by
 * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
 * (at your option) any later version.
 *
 * This program is distributed in the hope that it will be useful,
 * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
 * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
 * GNU General Public License for more details.
 *
 * You should have received a copy of the GNU General Public License
 * along with this program; if not, write to the Free Software
 * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA  02111, USA.
 *
 * This program is also available under a commercial proprietary license.
 * For more information, contact us at license @ x265.com.
 *****************************************************************************/

#ifndef X265_PICYUV_H
#define X265_PICYUV_H

#include "common.h"
#include "md5.h"
#include "x265.h"

namespace x265 {
// private namespace

class ShortYuv;
struct SPS;

class PicYuv
{
public:

    pixel*   m_picBuf[3];  // 申请buf的首地址(分别表示Y、U、V) full allocated buffers, including margins
    pixel*   m_picOrg[3];  // 对应数据的首地址（首地址直接是原始数据，此处只是一个指针，m_picBuf的偏移地址）pointers to plane starts

    uint32_t m_picWidth;   //源图像宽度
    uint32_t m_picHeight;  //源图像高度
    intptr_t m_stride;     //亮度步长：(numCuInWidth * g_maxCUSize) + (m_lumaMarginX << 1);  numCuInWidth:不够LCU的补全一个LCU
    intptr_t m_strideC;    //色度步长：((numCuInWidth * g_maxCUSize) >> m_hChromaShift) + (m_chromaMarginX * 2);

    uint32_t m_picCsp;    //图像取样格式：420、444：400
    uint32_t m_hChromaShift;//根据图像格式，色度宽度需要移位个数 如420格式 就是1
    uint32_t m_vChromaShift;//根据图像格式，色度高度需要移位个数 如420格式 就是1

    /* these four buffers are owned by the top-level encoder */
    //在整个编码器中只申请一次内存，然后将指针赋值到Encoder中，其它的都从Encoder中获取指针
    /*如：一幅图像416x240 总过有7x4个LCU 
    m_cuOffsetY[0] = 0 m_cuOffsetY[1] = 64 m_cuOffsetY[2]= 128 m_cuOffsetY[7] = 40960 = 640*64 (640是步长含有扩边值)
    m_cuOffsetC[0] = 0 m_cuOffsetC[1] = 32 m_cuOffsetC[2]= 64  m_cuOffsetC[7] = 13312 = 416*64 (416是步长含有扩边值)
    m_buOffsetY[0] = 0 m_buOffsetY[1] =  4 m_buOffsetY[2]= 2560 (按照4x4块计算 zigzag排序  2560 = 640*4)
    m_buOffsetC[0] = 0 m_buOffsetC[1] =  2 m_buOffsetY[2]= 832 (按照2x2块计算 zigzag排序   832  = 416*2)
    **/ 
    intptr_t* m_cuOffsetY;  //申请空间为一帧LCU个数，按照行列对应亮度LCU的pixel地址
    intptr_t* m_cuOffsetC;  //申请空间为一帧LCU个数，按照行列对应色度LCU的pixel地址
    intptr_t* m_buOffsetY;  //申请空间为一个LCU的part个数（默认256个4x4），为当前亮度位置与LCU首地址的偏移地址 （按照zigzag4x4排序）
    intptr_t* m_buOffsetC;  //申请空间为一个LCU的part个数（默认256个4x4），为当前色度位置与LCU首地址的偏移地址 （按照zigzag2x2排序）

    uint32_t m_lumaMarginX; //宽度左右各扩边值：g_maxCUSize + 32; 64+32 ???？？为什么这么扩边
    uint32_t m_lumaMarginY; //高度上下各扩边值：g_maxCUSize + 16; 64+16 ???？？为什么这么扩边
    uint32_t m_chromaMarginX;//色度扩边值为：m_lumaMarginX
    uint32_t m_chromaMarginY;//色度扩边值为：m_lumaMarginY >> m_vChromaShift
    /** 函数功能    ：初始化PicYuv
    * \返回值       ：null */
    PicYuv();
    /** 函数功能       ： 申请视频帧yuv内存
    /*  调用范围       ： 只在Frame::create和Frame::allocEncodeData函数中被调用（分别申请原始帧和重构帧内存）
    * \参数 picWidth   ： 图像宽度
    * \参数 picHeight  ： 图像高度
    * \参数 picCsp     ： 图像采样格式
    *   返回值         ： 成功true失败false**/
    bool  create(uint32_t picWidth, uint32_t picHeight, uint32_t csp);
    /** 函数功能       ： 创建m_cuOffsetY等offset地址信息
    /*  调用范围       ： 只在Encoder::encode函数中被调用
    * \参数 sps        ： sps信息（含有视频信息）
    *   返回值         ： 成功返回true，失败返回false
    **/
    bool  createOffsets(const SPS& sps);
    /** 函数功能    ：释放内存
    /*  调用范围    ：只在void Frame::destroy()和~DPB()函数中被调用
    * \返回值       ：null
    */
    void  destroy();

    void  copyFromPicture(const x265_picture&, int padx, int pady);

    intptr_t getChromaAddrOffset(uint32_t ctuAddr, uint32_t absPartIdx) const { return m_cuOffsetC[ctuAddr] + m_buOffsetC[absPartIdx]; }

    /* get pointer to CTU start address */
    pixel*  getLumaAddr(uint32_t ctuAddr)                      { return m_picOrg[0] + m_cuOffsetY[ctuAddr]; }
    pixel*  getCbAddr(uint32_t ctuAddr)                        { return m_picOrg[1] + m_cuOffsetC[ctuAddr]; }
    pixel*  getCrAddr(uint32_t ctuAddr)                        { return m_picOrg[2] + m_cuOffsetC[ctuAddr]; }
    pixel*  getChromaAddr(uint32_t chromaId, uint32_t ctuAddr) { return m_picOrg[chromaId] + m_cuOffsetC[ctuAddr]; }
    pixel*  getPlaneAddr(uint32_t plane, uint32_t ctuAddr)     { return m_picOrg[plane] + (plane ? m_cuOffsetC[ctuAddr] : m_cuOffsetY[ctuAddr]); }
    const pixel* getLumaAddr(uint32_t ctuAddr) const           { return m_picOrg[0] + m_cuOffsetY[ctuAddr]; }
    const pixel* getCbAddr(uint32_t ctuAddr) const             { return m_picOrg[1] + m_cuOffsetC[ctuAddr]; }
    const pixel* getCrAddr(uint32_t ctuAddr) const             { return m_picOrg[2] + m_cuOffsetC[ctuAddr]; }
    const pixel* getChromaAddr(uint32_t chromaId, uint32_t ctuAddr) const { return m_picOrg[chromaId] + m_cuOffsetC[ctuAddr]; }
    const pixel* getPlaneAddr(uint32_t plane, uint32_t ctuAddr) const     { return m_picOrg[plane] + (plane ? m_cuOffsetC[ctuAddr] : m_cuOffsetY[ctuAddr]); }

    /* get pointer to CU start address */
    /** 函数功能       ：返回当前的LCU下当前zigzag标号对应的亮度pixel地址
    * \参数 cuAddr     ：CTU在帧中的编号
    * \参数 absPartIdx ：当前CU在LCU中4x4 zizag地址
    * \返回值          ：返回当前的LCU下当前zigzag标号对应的亮度pixel地址**/
    pixel*  getLumaAddr(uint32_t ctuAddr, uint32_t absPartIdx) { return m_picOrg[0] + m_cuOffsetY[ctuAddr] + m_buOffsetY[absPartIdx]; }
    /** 函数功能       ：返回当前的LCU下当前zigzag标号对应的色度pixel地址
    * \参数 cuAddr     ：CTU在帧中的编号
    * \参数 absPartIdx ：当前CU在LCU中4x4 zizag地址
    * \返回值          ：返回当前的LCU下当前zigzag标号对应的色度pixel地址**/
    pixel*  getCbAddr(uint32_t ctuAddr, uint32_t absPartIdx)   { return m_picOrg[1] + m_cuOffsetC[ctuAddr] + m_buOffsetC[absPartIdx]; }
    /** 函数功能       ：返回当前的LCU下当前zigzag标号对应的色度pixel地址
    * \参数 cuAddr     ：CTU在帧中的编号
    * \参数 absPartIdx ：当前CU在LCU中4x4 zizag地址
    * \返回值          ：返回当前的LCU下当前zigzag标号对应的色度pixel地址**/
    pixel*  getCrAddr(uint32_t ctuAddr, uint32_t absPartIdx)   { return m_picOrg[2] + m_cuOffsetC[ctuAddr] + m_buOffsetC[absPartIdx]; }
    pixel*  getChromaAddr(uint32_t chromaId, uint32_t ctuAddr, uint32_t absPartIdx) { return m_picOrg[chromaId] + m_cuOffsetC[ctuAddr] + m_buOffsetC[absPartIdx]; }
    const pixel* getLumaAddr(uint32_t ctuAddr, uint32_t absPartIdx) const { return m_picOrg[0] + m_cuOffsetY[ctuAddr] + m_buOffsetY[absPartIdx]; }
    const pixel* getCbAddr(uint32_t ctuAddr, uint32_t absPartIdx) const   { return m_picOrg[1] + m_cuOffsetC[ctuAddr] + m_buOffsetC[absPartIdx]; }
    const pixel* getCrAddr(uint32_t ctuAddr, uint32_t absPartIdx) const   { return m_picOrg[2] + m_cuOffsetC[ctuAddr] + m_buOffsetC[absPartIdx]; }
    const pixel* getChromaAddr(uint32_t chromaId, uint32_t ctuAddr, uint32_t absPartIdx) const { return m_picOrg[chromaId] + m_cuOffsetC[ctuAddr] + m_buOffsetC[absPartIdx]; }
};

void updateChecksum(const pixel* plane, uint32_t& checksumVal, uint32_t height, uint32_t width, intptr_t stride, int row, uint32_t cuHeight);
void updateCRC(const pixel* plane, uint32_t& crcVal, uint32_t height, uint32_t width, intptr_t stride);
void crcFinish(uint32_t & crc, uint8_t digest[16]);
void checksumFinish(uint32_t checksum, uint8_t digest[16]);
void updateMD5Plane(MD5Context& md5, const pixel* plane, uint32_t width, uint32_t height, intptr_t stride);
}

#endif // ifndef X265_PICYUV_H