X.264结构体介绍

### X.264结构体深入解析 X.264是H.264视频编码标准的一个开源实现，广泛应用于视频压缩领域。其核心结构体`x264_t`封装了编码器的主要功能与参数，对于理解X.264的工作原理至关重要。 #### CPU能力与位流输出 `x264_t`结构体首先定义了CPU能力相关的变量，如`unsigned int cpu;`，这用于存储关于处理器特性的信息，如支持的指令集等，这对于优化编解码器性能至关重要。 接下来是位流输出相关的部分： - `int i_nal;`：表示NAL单元的数量，NAL（Network Abstraction Layer）是H.264标准中定义的一种数据结构，用于封装编码后的视频数据。 - `x264_nal_t nal[3];`：NAL单元数组，通常情况下3个足够使用，用于暂存编码后的NAL单元。 - `int i_bitstream;`：位流大小。 - `uint8_t *p_bitstream;`：指向位流数据的指针，这里将保存所有NAL单元的数据。 #### 编码参数 `x264_param_t param;`用于存储编码器的参数设置，包括比特率、帧率、编码模式等，是控制编码质量的关键。 #### 帧编号与POC - `int i_frame;`：帧编号，用于标识当前处理的帧在序列中的位置。 - `int i_poc;`：POC（Picture Order Count），用于描述帧在解码顺序中的位置，尤其对于B帧来说，其解码顺序可能与其显示顺序不同。 #### 解码专有字段 - `int i_frame_num;`：解码时使用的帧编号。 - `int i_poc_msb;`：POC的高位部分。 - `int i_poc_lsb;`：POC的低位部分。 #### SPS与PPS SPS（Sequence Parameter Set）和PPS（Picture Parameter Set）是H.264编码中定义的参数集，用于描述序列或图片级别的参数。 - `x264_sps_t sps_array[32];`：SPS参数数组，尽管我们通常只使用一个SPS，但此处预留了更多的空间以应对不同的场景。 - `x264_sps_t *sps;`：当前使用的SPS指针。 - `x264_pps_t pps_array[256];`：PPS参数数组。 - `x264_pps_t *pps;`：当前使用的PPS指针。 #### Slice Header与CABAC上下文 - `x264_slice_header_t sh;`：Slice Header结构体，存储slice级别的信息，如切片类型、参考帧索引等。 - `x264_cabac_t cabac;`：CABAC（Context-Adaptive Binary Arithmetic Coding）上下文，CABAC是一种高效的熵编码方法，在H.264中用于编码符号。 #### 当前编码图像 `x264_picture_t *picture;`：指向当前正在编码的图像的指针。 #### B帧处理 B帧（双向预测帧）的处理机制： - `x264_frame_t *bframe_current[X264_BFRAME_MAX];`：存储正在编码的B帧序列。 - `x264_frame_t *frame_next[X264_BFRAME_MAX + 1];`：存储待编码的下一帧序列。 - `x264_frame_t *frame_unused[X264_BFRAME_MAX + 1];`：存储未使用的帧。 #### 帧重构与DCT系数 `x264_frame_t *fdec;`：用于重构的帧。 DCT（离散余弦变换）系数用于表示图像块的频域信息： - `int luma1616_dc[16];`：亮度分量的DC系数。 - `int chroma_dc[2][4];`：色度分量的DC系数。 #### MB表格与缓存 MB（宏块）表格与缓存信息，用于存储宏块的相关属性： - `int i_mb_stride;`：宏块步长。 - `int i_mb_x, i_mb_y, i_mb_xy;`：宏块的位置信息。 - `unsigned int i_neighbour;`：宏块邻域信息。 - `int8_t *type;`：宏块类型。 - `int8_t *qp;`：量化参数。 - `int16_t *cbp;`：CBP（Coded Block Pattern），用于指示宏块中哪些块被编码。 - `int8_t (*intra44_pred_mode)[7];`：4x4 intra预测模式。 - `uint8_t (*non_zero_count)[16+4+4];`：非零计数。 - `int8_t *chroma_pred_mode;`：色度预测模式。 - `int16_t (*mv[2])[2];`：运动矢量。 - `int16_t (*mvd[2])[2];`：运动矢量差。 - `int8_t *ref[2];`：参考帧索引。 以上是对X.264结构体中关键字段的解析，这些字段协同工作，实现了H.264编码的核心功能。理解这些字段对于深入学习X.264乃至整个H.264标准都有重要意义。