x265-1.8版本-encoder/frameencoder.h注释

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/***************************************************************************** * Copyright (C) 2013 x265 project * * Authors: Shin Yee <[e-mail]> *          Min Chen <[e-mail]> * * 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_FRAMEENCODER_H#define X265_FRAMEENCODER_H#include "common.h"#include "wavefront.h"#include "bitstream.h"#include "frame.h"#include "picyuv.h"#include "md5.h"#include "analysis.h"#include "sao.h"#include "entropy.h"#include "framefilter.h"#include "ratecontrol.h"#include "reference.h"#include "nal.h"namespace X265_NS {// private x265 namespaceclass ThreadPool;class Encoder;#define ANGULAR_MODE_ID 2 //表示intra亮度角度模式#define AMP_ID 3 //非对称模式号 大于此是非对称模式struct StatisticLog{    uint64_t cntInter[4];    uint64_t cntIntra[4];    uint64_t cuInterDistribution[4][INTER_MODES];    uint64_t cuIntraDistribution[4][INTRA_MODES];    uint64_t cntIntraNxN;    uint64_t cntSkipCu[4];    uint64_t cntTotalCu[4];    uint64_t totalCu;    StatisticLog()    {        memset(this, 0, sizeof(StatisticLog));    }};/* manages the state of encoding one row of CTU blocks.  When * WPP is active, several rows will be simultaneously encoded. */struct CTURow{    Entropy           bufferedEntropy;  /* store CTU2 context for next row CTU0 */    Entropy           rowGoOnCoder;     /* 在compressframe中对齐初始化 如果应用WPP 在进入每个CTU行第一个CTU时对其初始化 ？？？ store context between CTUs, code bitstream if !SAO */    FrameStats        rowStats;//存储当前CTU行的统计信息？？？    /* Threading variables */    /* This lock must be acquired when reading or writing m_active or m_busy */    Lock              lock;//当前row的锁    /* row is ready to run, has no neighbor dependencies. The row may have     * external dependencies (reference frame pixels) that prevent it from being     * processed, so it may stay with m_active=true for some time before it is     * encoded by a worker thread. */    volatile bool     active;//当前CTU行是否可执行 在进入processRowEncoder控制 在进入WPP前 cturow[0]先置为true 其它 在当前CTU行完成个数比下一行多两个以上时触发标记为true  当前行比上一行少于两个时标记为false 进入一帧前全部行初始化为false    /* row is being processed by a worker thread.  This flag is only true when a     * worker thread is within the context of FrameEncoder::processRow(). This     * flag is used to detect multiple possible wavefront problems. */    volatile bool     busy;//当前CTU行是否正在执行 在进入processRowEncoder控制 刚进入函数 标记为true 退出processRowEncoder时标记为false 其它不可执行时标记为false  进入一帧前全部行初始化为false    /* count of completed CUs in this row */    volatile uint32_t completed;//计数当前CTU行编码的CTU个数  进入一帧前全部行初始化为0    /* called at the start of each frame to initialize state */    /** 函数功能             ： ???？计算估计当前帧应用的量化参数    /*  调用范围             ： 只在FrameEncoder::compressFrame()函数中被调用    * \参数 initContext      ： ???？    * \返回                  ： null * */    void init(Entropy& initContext)    {        active = false;//初始当前CTU行不可执行        busy = false;//初始当前CTU行        completed = 0;//初始完成个数为0        memset(&rowStats, 0, sizeof(rowStats));//初始统计信息为0        rowGoOnCoder.load(initContext);//？？？    }};// Manages the wave-front processing of a single encoding frameclass FrameEncoder : public WaveFront, public Thread{public:    /** 函数功能       ： 构造FrameEncoder并初始化为0    /*  调用范围       ： 只在Encoder::create()函数中被调用    **/    FrameEncoder();    virtual ~FrameEncoder() {}    virtual bool init(Encoder *top, int numRows, int numCols);    void destroy();    /* triggers encode of a new frame by the worker thread */    /** 函数功能       ： 触发compressframe()进行编码    /*  调用范围       ： 只在Encoder::encode函数中被调用    * \参数 curFrame   ： 待编码帧    *   返回值         ： 成功返回true 异常返回false    **/    bool startCompressFrame(Frame* curFrame);    /* blocks until worker thread is done, returns access unit */    Frame *getEncodedPicture(NALList& list);    Event                    m_enable;//PV操作，每完成一帧即compressFrame()之后就会wait  表示编码帧是否准备好    Event                    m_done;//在encoder.create中先进行wait 每完成一帧即compressFrame()之后才会触发    //                                以上两个是一个PV原语，m_enable表示准备开始编码，在startCompressFrame函数中触发在compressFrame之后wait    //                                 m_done表示编码完成，在getEncodedPicture之前wait，在compressFrame之后触发    Event                    m_completionEvent;//？？？？    int                      m_localTldIdx; //??？？ 用途？？？打开wpp为-1 否则为m_pool->m_numWorkers + m_jpId; 初始化为0    volatile bool            m_threadActive;//初始化为true 用于compressFrame并行，直到encoder->stop中才置为false    volatile bool            m_bAllRowsStop;//是否将所有CTU的编码停止  在每帧进入前初始化为false 在CTU编码决策中需要重新编码时将置为true    volatile int             m_completionCount;    volatile int             m_vbvResetTriggerRow;//需要重新编码的CTU行号 每帧开始编码前初始化为-1    uint32_t                 m_numRows;//一帧的CTU行数    uint32_t                 m_numCols;//一帧的CTU列数    uint32_t                 m_filterRowDelay;    uint32_t                 m_filterRowDelayCus;    uint32_t                 m_refLagRows;    CTURow*                  m_rows;//用途：存储当前帧每个CTU行的编码状态以及编码信息 空间大小为CTU行数    RateControlEntry         m_rce;//？？？    SEIDecodedPictureHash    m_seiReconPictureDigest;    uint64_t                 m_SSDY;    uint64_t                 m_SSDU;    uint64_t                 m_SSDV;    double                   m_ssim;    uint64_t                 m_accessUnitBits;    uint32_t                 m_ssimCnt;    MD5Context               m_state[3];    uint32_t                 m_crc[3];    uint32_t                 m_checksum[3];    volatile int             m_activeWorkerCount;        //在当前frame中的WPP中有多少rows（含有编码行和滤波行）正在运行 // count of workers currently encoding or filtering CTUs    volatile int             m_totalActiveWorkerCount;   //统计m_activeWorkerCount和（经过CTU压缩后统计 进入帧前初始化为0） sum of m_activeWorkerCount sampled at end of each CTU    volatile int             m_activeWorkerCountSamples; // 统计m_activeWorkerCount和（经过CTU压缩后统计 进入帧前初始化为0） count of times m_activeWorkerCount was sampled (think vbv restarts)    volatile int             m_countRowBlocks;           // 计数正在运行的CTU行因为上一行没有完成完毕而强制退出的个数 在帧编码前 初始化为0 count of workers forced to abandon a row because of top dependency    int64_t                  m_startCompressTime;        // 当前帧开始编码的时间点timestamp when frame encoder is given a frame    int64_t                  m_row0WaitTime;             //获取当前帧开始编码的的时间点  用于计算当前帧的编码时间 // timestamp when row 0 is allowed to start    int64_t                  m_allRowsAvailableTime;     //当前帧所有CTU行准备好的时间点 // timestamp when all reference dependencies are resolved    int64_t                  m_endCompressTime;          //compressframe完成完毕时间点 timestamp after all CTUs are compressed    int64_t                  m_endFrameTime;             // 整帧全部完成的时间点 compressframe函数最后面获取 (暂无任何用处)timestamp after RCEnd, NR updates, etc    int64_t                  m_stallStartTime;           // 当前正在进行编码的rows个数为0时的时间点timestamp when worker count becomes 0    int64_t                  m_prevOutputTime;           // 上一次视频帧的输出时间 用于计算编码一帧的时间  timestamp when prev frame was retrieved by API thread    int64_t                  m_slicetypeWaitTime;        // 从上一帧编码完毕到开始编码新一帧的等待时间total elapsed time waiting for decided frame    int64_t                  m_totalWorkerElapsedTime;   // 统计所有CTU编码滤波占用的时间 （单线程统计可靠 多线程也能表示个大概） total elapsed time spent by worker threads processing CTUs    int64_t                  m_totalNoWorkerTime;        // 统计当前帧编码占用的时间total elapsed time without any active worker threads#if DETAILED_CU_STATS    CUStats                  m_cuStats;#endif    Encoder*                 m_top;  //指向上层的encoder类    x265_param*              m_param;//配置参数    Frame*                   m_frame;//当前正在编码的帧    NoiseReduction*          m_nr;//用于统计当前帧所有线程下的TU统计数据 在FrameEncoder::init申请1个空间 并初始为0 编码完毕一帧重置统计数据为0，更新新的去噪offset    ThreadLocalData*         m_tld; //所有的线程公用同一个buffer  空间大小为m_pool->m_numWorkers 在单机4核测试是4 ，里面含有anlysis类用于后续编码 /* for --no-wpp */    Bitstream*               m_outStreams;//用途：？？？空间大小为一帧CTU的行数    uint32_t*                m_substreamSizes;//用途：？？？空间大小为一帧CTU的行数    CUGeom*                  m_cuGeoms;//initializeGeoms()中申请一次，往后一直复用, 申请空间为allocGeoms * CUGeom::MAX_GEOMS = allocGeoms * 85，     //                                   如果最后一行不够CTU，并且最右边一列不够CTU， allocGeoms = 4， 如果其中一种情况 allocGeoms = 2， 刚好都符合CTU allocGeoms = 1    //                                   存储关系 一维数组，按照四叉树层次遍历存储cusize、depth、encodeidx等信息    uint32_t*                m_ctuGeomMap;//申请空间为所有CTU个数 每个CTU对应的CUGeom，因为CUGeom分为4份，需要对于边界情况需要单独处理    //                                      例如：当前CTU 号 为 n   则其CUGeom* geom = m_cuGeoms + m_ctuGeomMap[n]  或 m_cuGeoms[m_ctuGeomMap[cuAddr]]    Bitstream                m_bs;    MotionReference          m_mref[2][MAX_NUM_REF + 1];    Entropy                  m_entropyCoder;    Entropy                  m_initSliceContext;//存储初始化的熵编码类 在compressFrame函数中初始化 （便于后面直接获取）    FrameFilter              m_frameFilter;    NALList                  m_nalList;    class WeightAnalysis : public BondedTaskGroup   //用于多线程分析加权帧 只在FrameEncoder::compressFrame()应用    {    public:        FrameEncoder& master;//当前运行的 FrameEncoder 编码帧        /** 函数功能       ： 获取当前的编码帧 类        /*  调用范围       ： 只在FrameEncoder::compressFrame()函数中被调用        *   返回值         ： 构造函数        **/        WeightAnalysis(FrameEncoder& fe) : master(fe) {}        /** 函数功能             ： 分析加权信息        /*  调用范围             ： 只在WorkerThread::threadMain()函数中被调用        * \返回                  ： null * */        void processTasks(int workerThreadId);    protected:        WeightAnalysis operator=(const WeightAnalysis&);//运算符重载    };protected:    /** 函数功能       ： 计算CU所以情况的几何信息    /*  调用范围       ： 只在FrameEncoder::startCompressFrame函数中被调用    *   返回值         ： 成功返回ture 失败返回 false    **/    bool initializeGeoms();    /* analyze / compress frame, can be run in parallel within reference constraints */    void compressFrame();    /* called by compressFrame to generate final per-row bitstreams */    void encodeSlice();    void threadMain();    /** 函数功能             ： 统计当前CTU划分角度qp等信息    /*  调用范围             ： 只在processRowEncoder函数中被调用    * \参数 ctu              ： 当前刚编码完毕的CTU    * \参数 log              ： processRowEncoder 临时变量用于统计CTU信息    * \返回                  ： 返回当前CTU下所有的CU的mqp*CU占用的4x4块个数 * */    int  collectCTUStatistics(const CUData& ctu, FrameStats* frameLog);    /** 函数功能             ： 更新去噪偏移值    /*  调用范围             ： 只在compressFrame()函数中被调用    * \返回                  ： null * */    void noiseReductionUpdate();    /* Called by WaveFront::findJob() */    virtual void processRow(int row, int threadId);    virtual void processRowEncoder(int row, ThreadLocalData& tld);    /** 函数功能             ： 将当前row对应位置的map置为1 标记可以执行    /*  调用范围             ： 只在FrameEncoder::compressFrame()（启动第一行）和processRowEncoder函数（当前行完成个数超过下一CTU行两个时调用）中被调用    * \参数 row              ： CTU行号    * \返回                  ： null* */    void enqueueRowEncoder(int row) { WaveFront::enqueueRow(row * 2 + 0); }    /** 函数功能             ： ？？将当前row对应位置的map置为1 标记可以执行    /*  调用范围             ： 只在processRow（滤波完当前行启动下一行）和processRowEncoder（？？？）函数中被调用    * \参数 row              ： CTU行号    * \返回                  ： null* */    void enqueueRowFilter(int row)  { WaveFront::enqueueRow(row * 2 + 1); }    /** 函数功能             ： 将当前row对应位置的map置为1 标记可以执行    /*  调用范围             ： 只在FrameEncoder::compressFrame()函数中被调用    * \参数 row              ： CTU行号    * \返回                  ： null* */    void enableRowEncoder(int row)  { WaveFront::enableRow(row * 2 + 0); }    /** 函数功能             ： 将当前row对应位置的map置为1 标记可以执行    /*  调用范围             ： 只在processRowEncoder函数中被调用    * \参数 row              ： CTU行号    * \返回                  ： null* */    void enableRowFilter(int row)   { WaveFront::enableRow(row * 2 + 1); }};}#endif // ifndef X265_FRAMEENCODER_H