视频编码SVC --- JSVM代码阅读笔记(一)

main()         // 主函数

  //给H264AVCEncoderTest*  pcH264AVCEncoderTest分配空间，后面函数用它调用

  H264AVCEncoderTest::create()

 

  //初始化pcH264AVCEncoderTest的成员，主要是编码器的参数配置

  pcH264AVCEncoderTest->init()

    //给EncoderCodingParameter* m_pcEncoderCodingParameter分配空间

//它是H264AVCEncoderTest *pcH264AVCEncoderTest的成员

EncoderCodingParameter::create( m_pcEncoderCodingParameter )    //编码参数

 

//解析输入命令行，并把相应参数写入EncoderCodingParameter的基类CodingParameter的成员中

m_pcEncoderCodingParameter->init()

      //读取配置文件

  xReadFromFile( cFilename, rcBitstreamFile )

fopen( rcFilename.c_str(), "r");              encoder.cfg //先创建每个参数 m_pEncoderLines[uiParLnCount++] = new EncoderConfigLineXXX //从配置文件里读一行，重复直到文件末尾 xReadLine( f, acTags ) //查找读到的参数对应的m_pEncoderLines，更新值 fclose( f );   //从上面的配置文件读到的参数中得到有几层，和每层配置文件路径 //对每一层   setDependencyId(ui);     //设置Did   //读取每一层的配置文件  读到如下类中 //EncoderCodingParameter::LayerParameters m_acLayerParameters[n]   xReadLayerFromFile( acLayerConfigName[ui], getLayerParameters(ui) ) //打开配置文件         layerX.cfg   //分配空间并初始化参数m_pLayerLines[]  ,也是CodingParameter成员 //读取配置文件每行，并更新对应m_pLayerLines的值   //初始化ScalingList xReadScalMat()   //设置输入输出文件路径 rcLayer.setInputFilename     ( (Char*)cInputFilename.c_str() ); rcLayer.setOutputFilename    ( (Char*)cOutputFilename.c_str() );   //初始化每个LayerParameters::ResizeParameters m_cResizeParameters   //读取SliceGroup的配置文件 xReadSliceGroupCfg( rcLayer) //读取ROI配置文件 xReadROICfg( rcLayer) //关闭配置文件   //设置CGS/MGS的Dependency_Id和Quality_id   //由BaseLayer更新当前Layer的ResizeParameter----------ESS

     

      //对每一层 rcLayer = m_pcEncoderCodingParameter->getLayerParameters( uiLayer );

        //创建并打开重建输出文件

        WriteYuvToFile::create( m_apcWriteYuv[uiLayer] )

        m_apcWriteYuv[uiLayer]->init( rcLayer.getOutputFilename() )

 

        //创建并打开读入的视频文件

        ReadYuvFile   ::create( m_apcReadYuv [uiLayer] )

        m_apcReadYuv[uiLayer]->init()

 

        //创建并打开码流文件

        WriteBitstreamToFile::create   ( m_pcWriteBitstreamToFile )

        m_pcWriteBitstreamToFile->init ( m_cEncoderIoParameter.cBitstreamFilename )

        

注意： 以上三个文件都是H264AVCEncoderTest类的成员   WriteBitstreamToFile*         m_pcWriteBitstreamToFile;   WriteYuvToFile*               m_apcWriteYuv           [MAX_LAYERS];   ReadYuvFile*                  m_apcReadYuv            [MAX_LAYERS];   也用到了辅助IO的成员 EncoderIoParameter            m_cEncoderIoParameter;

 

      //给编码器分配空间：它是H264AVCEncoderTest *pcH264AVCEncoderTest的成员

      h264::CreaterH264AVCEncoder::create( m_pcH264AVCEncoder )

ParameterSetMng             ::create( m_pcParameterSetMng )    BitWriteBuffer              ::create( m_pcBitWriteBuffer )    BitCounter                  ::create( m_pcBitCounter )    NalUnitEncoder              ::create( m_pcNalUnitEncoder)    SliceEncoder                ::create( m_pcSliceEncoder )    UvlcWriter                  ::create( m_pcUvlcWriter )    UvlcWriter                  ::create( m_pcUvlcTester, false )    CabacWriter                 ::create( m_pcCabacWriter )    MbCoder                     ::create( m_pcMbCoder )    MbEncoder                   ::create( m_pcMbEncoder )    LoopFilter                  ::create( m_pcLoopFilter )    IntraPredictionSearch       ::create( m_pcIntraPrediction )    MotionEstimationQuarterPel  ::create( m_pcMotionEstimation )    H264AVCEncoder              ::create( m_pcH264AVCEncoder )    ControlMngH264AVCEncoder    ::create( m_pcControlMng )    ReconstructionBypass        ::create( m_pcReconstructionBypass )    QuarterPelFilter            ::create( m_pcQuarterPelFilter )    Transform                   ::create( m_pcTransform )    SampleWeighting             ::create( m_pcSampleWeighting )    XDistortion                 ::create( m_pcXDistortion )    PicEncoder                  ::create( m_pcPicEncoder ) //每一层的编码器   for( UInt uiLayer = 0; uiLayer < MAX_LAYERS; uiLayer++ )   {      LayerEncoder  ::create( m_apcLayerEncoder        [uiLayer] )      PocCalculator ::create( m_apcPocCalculator       [uiLayer] )      YuvBufferCtrl ::create( m_apcYuvFullPelBufferCtrl[uiLayer] )      YuvBufferCtrl ::create( m_apcYuvHalfPelBufferCtrl[uiLayer] )   }

      //设置NAL UNIT起始码m_aucStartCodeBuffer[],绑定到H264AVCEncoderTest::BinData  m_cBinDataStartCode;

  //进行编码

pcH264AVCEncoderTest->go ()

    //初始化编码器参数  h264::CreaterH264AVCEncoder*  m_pcH264AVCEncoder;  H264AVCEncoderTest成员

m_pcH264AVCEncoder->init( m_pcEncoderCodingParameter )

/* 几个参数关系 1.       H264AVCEncoderTest的成员CreaterH264AVCEncoder*  m_pcH264AVCEncoder调用init 2.  初始化H264AVCEncoderTest的成员EncoderCodingParameter * m_pcEncoderCodingParameter 3.  而CreaterH264AVCEncoder的成员CodingParameter*  m_pcCodingParameter 被赋值传入的参数m_pcEncoderCodingParameter */   RateDistortion::create( m_pcRateDistortion )   //给率失真计算类分配空间   RateDistortion m_pcBitWriteBuffer ->init()    //初始化写Packet/比特流的类           BitWriteBuffer m_pcBitCounter ->init()       //初始化计算比特数类                BitCounter m_pcXDistortion ->init()      //初始化计算失真所需的参数 （块行数/列数/Dist计算函数指针）XDistortion m_pcSampleWeighting ->init()   //初始化加权函数                  SampleWeighting   //初始化写NalUnit的类 NalUnitEncoder m_pcNalUnitEncoder->init( m_pcBitWriteBuffer, m_pcUvlcWriter, m_pcUvlcTester ) m_pcUvlcWriter ->init( m_pcBitWriteBuffer )    //关联比特流缓存和写Uvlc的类  UvlcWriter m_pcUvlcTester ->init( m_pcBitCounter )       //关联比特计数和写Uvlc的类    UvlcWriter m_pcCabacWriter ->init( m_pcBitWriteBuffer )   //初始化Cabac的缓存       CabacWriter   CabacEncoder m_pcParameterSetMng ->init()             //空函数 m_pcSliceEncoder->init()  //关联MbEncoder、MbCoder、ControlMngH264AVCEncoder、CodingParameter、 PocCalculator和Transform 给Slice编码器        SliceEncoder m_pcReconstructionBypass ->init()          //空函数   m_pcLoopFilter->init( m_pcControlMng, m_pcReconstructionBypass, true )   //关联  ControlMngH264AVCEncoder和                                                          ReconstructionBypass给去块滤波器 LoopFilter m_pcQuarterPelFilter->init()   //分配1/4像素插值滤波器         QuarterPelFilter m_pcMbEncoder->init()       //关联Transform、IntraPredictionSearch、MotionEstimation、CodingParameter、                            RateDistortion和XDistortion给宏块编码器    MbEncoder m_pcMotionEstimation ->init()                  MotionEstimation    MotionCompensation::init()   //初始化MC相关—1/4插值滤波、变换、加权    //设置计算失真、MV搜索参数    MotionEstimationCost::xInit()   //设置RD相关    //设置跟搜索范围搜索深度有关参数 // spiral search参数   m_pcControlMng->init()     //分配上面所有的编码过程类到ControlMngH264AVCEncoder类中，集中管理                          //包括每层的LayerEncoder、PocCalculator和YuvBufferCtrl   m_pcPicEncoder->init()      //初始化AVC编码器 m_pcH264AVCEncoder ->init()   //初始化SVC编码器 分配LayerEncoder、ParameterSetMng、PocCalculator、 // NalUnitEncoder、ControlMngIf和CodingParameter                             //初始化LayerEncoder*  m_apcLayerEncoder[MAX_LAYERS] 和AccessUnitDataList  m_cAccessUnitDataList;    H264AVCEncoder   //对每层   m_apcLayerEncoder[uiLayer]->init()        //初始化每层编码所需的参数 //把配置文件读入的参数LayerParameter复制过来 xInitCodingOrder()    // 初始化编码顺序和分层的对应关系 //初始化如ESS、LARDO等参数   //计算每层采用LARDO的情况

 

//Rate Control相关初始化，与GOP有关

   

//写SPS和PPS

参数： UChar   aucParameterSetBuffer[1000] 作为缓存 BinData  cBinData  绑定上面的缓存 ExtBinDataAccessor cExtBinDataAccessor   操纵上面的cBinData

m_pcH264AVCEncoder->writeParameterSets( &cExtBinDataAccessor, pcAVCSPS, bMoreSets )  CreaterH264AVCEncoder   m_pcH264AVCEncoder->writeParameterSets( pcExtBinDataAccessor, rpcAVCSPS, rbMoreSets ) H264AVCEncoder      //如果是第一次调用     xInitParameterSets()        //对每一层          //设置基本参数          SequenceParameterSet::create( pcSPS )     // 分配SPS空间          PictureParameterSet ::create( pcPPS )       // 分配PPS空间          //设置SPS和PPS的ID和NalUnitType       ParameterSetMng*  m_pcParameterSetMng有成员   StatBuf<SequenceParameterSet*,2*NUM_SPS_IDS> m_cSPSBuf;   当前对应SPS_ID的SPS   StatBuf<PictureParameterSet*,256> m_cPPSBuf;                当前对应PPS_ID的PPS   std::list<SequenceParameterSet*>  m_cSPSList;   历史上的SPS存在此(和当前SPS_ID重合的)   std::list<PictureParameterSet*>   m_cPPSList;    历史上的PPS存在此和当前PPS_ID重合的) 调用store()函数将(按ID) PPS =>m_cPPSBuf   而从m_cPPSBuf取出的PPS => m_cPPSList SPS =>m_cSPSBuf   而从m_cSPSBuf取出的SPS => m_cSPSList          m_pcParameterSetMng->store( pcPPS ) m_pcParameterSetMng->store( pcSPS )   设置m_auiActiveSPSId[uiDQId] = SPS_ID 每个QualityLayer都有一个m_auiActiveSPSId[uiDQId] m_pcParameterSetMng->setActiveSPS( pcSPS->getSeqParameterSetId(), uiDQId + ui );   //设置SPS的内容 //设置subset SPS的内容 //设置PPS内容   // 初始化每层与帧分辨率有关的参数 m_pcControlMng->initParameterSets( *pcSPS, *pcPPS )     ControlMngH264AVCEncoder            m_apcYuvFullPelBufferCtrl[uiLayer]->initSPS( uiAllocY, uiAllocX, YUV_Y_MARGIN, YUV_X_MARGIN)            m_apcYuvHalfPelBufferCtrl[uiLayer]->initSPS( uiAllocY, uiAllocX, YUV_Y_MARGIN, YUV_X_MARGIN, 1 )            m_apcLayerEncoder      [uiLayer]->initParameterSets( rcSPS, rcPPS )                 //从ParameterSetMng类中的SPS和PPS缓存m_cSPSBuf和m_cPPSBuf读取并保存到 //std::list<SequenceParameterSet*>  m_cUnWrittenSPS  和  std::list<PictureParameterSet*>   m_cUnWrittenPPS;          m_pcParameterSetMng->setParamterSetList( m_cUnWrittenSPS, m_cUnWrittenPPS )     // 写SEI相关信息   //m_cUnWrittenSPS和m_cUnWrittenPPS非空，则        m_pcNalUnitEncoder->initNalUnit( pcExtBinDataAccessor )     //初始化写Nalunit的类          m_pcBitWriteBuffer->initPacket( (UInt*)(m_pucTempBuffer), m_uiPacketLength-1 )   //初始化写比特流的类        //读取SPS/PPS        m_pcNalUnitEncoder->write( rcSPS )          rcSPS.write( m_pcHeaderSymbolWriteIf )   //由m_pcHeaderSymbolWriteIf写NalUnit        m_pcNalUnitEncoder->closeNalUnit( uiBits )          xWriteTrailingBits()          //写1000…补齐          m_pcBitWriteBuffer->flushBuffer()   //把拖尾等最后的数据写入并计算bit          convertRBSPToPayload(…)      //加上0x03   m_pcWriteBitstreamToFile->writePacket ( &m_cBinDataStartCode )    //先写starcode  0x00000001  区分NALUNIT m_pcWriteBitstreamToFile->writePacket ( &cExtBinDataAccessor )     //再写实际NAL内容

 

//计算每层图像宽高、Crop信息和luma与chroma的Offset等

 

//对每个Frame ==============================START===============================

  //对每一层 XXXXXXXXXXXXXXX START

本函数的重要参数：在H264AVCEndoderTest::go()函数里 PicBuffer*              apcOriginalPicBuffer    [MAX_LAYERS];      //原始图像list PicBuffer*              apcReconstructPicBuffer [MAX_LAYERS];      //重建图像list PicBufferList           acPicBufferOutputList   [MAX_LAYERS];       //输出图像list   PicBufferList           acPicBufferUnusedList   [MAX_LAYERS]; ExtBinDataAccessorList  cOutExtBinDataAccessorList;          //输出NalUnit的list

    //从PicBufferList  m_acUnusedPicBufferList [MAX_LAYERS] 中弹出一个PicBuffer

    //并存入PicBufferList  m_acActivePicBufferList [MAX_LAYERS];

        xGetNewPicBuffer( apcReconstructPicBuffer [uiLayer], uiLayer, auiPicSize[uiLayer] )   //重建帧

        xGetNewPicBuffer( apcOriginalPicBuffer    [uiLayer], uiLayer, auiPicSize[uiLayer] )   //原始帧

        m_apcReadYuv[uiLayer]->readFrame(…)     // 读取一帧到apcOriginalPicBuffer [uiLayer]

      XXXXXXXXXXXXXXX END

     

      //处理一帧，所有Layer都处理，数据写入cOutExtBinDataAccessorList    CreaterH264AVCEncoder调用

      m_pcH264AVCEncoder->process(cOutExtBinDataAccessorList,apcOriginalPicBuffer,

apcReconstructPicBuffer, acPicBufferOutputList, acPicBufferUnusedList )

        àm_pcH264AVCEncoder->process( rcExtBinDataAccessorList,               H264AVCEncoder调用

                                     apcOriginalPicBuffer,

                                     apcReconstructPicBuffer,

                                     apcPicBufferOutputList,

                                     apcPicBufferUnusedList )

 

      xWrite  ( cOutExtBinDataAccessorList, uiBytesUsed )    //把编码一帧后的NALUNIT写到比特流中

        //重复，直到cOutExtBinDataAccessorList为空

        m_pcWriteBitstreamToFile->writePacket( &m_cBinDataStartCode )   //写起始码

        m_pcWriteBitstreamToFile->writePacket( rcList.front() )            //写NalUnit

       

      //对每层

        xWrite  ( acPicBufferOutputList[uiLayer], uiLayer )    //把输出图像（重建文件）写到文件中

          //从list中弹出一个图像

m_apcWriteYuv[uiLayer]->writeFrame()

            m_cFile.write( pucSrc, uiWidth )              //重复调用此函数写重建图像

 

        xRelease( acPicBufferUnusedList[uiLayer], uiLayer )

          xRemovePicBuffer( rcPicBufferList, uiLayer )       //删除未使用的图像

            //从m_acActivePicBufferList中找到acPicBufferUnusedList中每一帧

            //从m_acActivePicBufferList中删除，添加到m_acUnusedPicBufferList中

==============================END===============================

 

m_pcH264AVCEncoder->finish(…)

      m_pcH264AVCEncoder->finish(…)

        //把不足GOP数量剩下的帧进行编码

        xProcessGOP( apcPicBufferOutputList, apcPicBufferUnusedList )

 

        //从AccessUnitDataList m_cAccessUnitDataList的成员std::list<AccessUnitData>m_cAccessUnitDataList

//取出编码后的NalUnit到cOutExtBinDataAccessorList

        m_cAccessUnitDataList.emptyNALULists( rcExtBinDataAccessorList )       

m_apcLayerEncoder[uiLayer]->finish()     //输出每层的编码信息，如比特数和PSNR等

 

        xWrite  ( cOutExtBinDataAccessorList, uiWrittenBytes )     //把cOutExtBinDataAccessorList中的Nal写到比特流

//对每一层

xWrite  ( acPicBufferOutputList[uiLayer], uiLayer )    //把输出图像（重建文件）写到文件中

          xRelease( acPicBufferUnusedList[uiLayer], uiLayer )    //删除未使用的图像

 

        //写SEI信息

        m_pcH264AVCEncoder->writeParameterSets( &cExtBinDataAccessor, pcAVCSPS, bMoreSets )

        m_pcWriteBitstreamToFile->writePacket       ( &m_cBinDataStartCode )

                   m_pcWriteBitstreamToFile->writePacket       ( &cExtBinDataAccessor )

 

        m_pcWriteBitstreamToFile->uninit()          //关闭比特流文件

        m_pcWriteBitstreamToFile->destroy()         //释放空间

 

        ScalableDealing()          //把临时的比特流文件转成Scalable比特流

 

  //结束函数

  pcH264AVCEncoderTest->destroy()

//释放m_cBinDataStartCode、m_pcH264AVCEncoder、读写文件、m_pcEncoderCodingParameter和一些List的空间