文档章节

FFmpeg的HEVC解码器源代码简单分析:概述

abcijkxyz
 abcijkxyz
发布于 2016/08/06 12:05
字数 1539
阅读 10
收藏 0

=====================================================

HEVC源代码分析文章列表:

【解码 -libavcodec HEVC 解码器】

FFmpeg的HEVC解码器源代码简单分析:概述

FFmpeg的HEVC解码器源代码简单分析:解析器(Parser)部分

FFmpeg的HEVC解码器源代码简单分析:解码器主干部分

FFmpeg的HEVC解码器源代码简单分析:CTU解码(CTU Decode)部分-PU

FFmpeg的HEVC解码器源代码简单分析:CTU解码(CTU Decode)部分-TU

FFmpeg的HEVC解码器源代码简单分析:环路滤波(LoopFilter)

=====================================================


从这篇文章开始,简单分析记录FFmpeg中libavcodec的HEVC(H.265)解码器(HEVC Decoder)的源代码。本文综述整个解码器的框架,后续几篇文章再对解码器的内部模块进行分析。


函数调用关系图

FFmpeg的HEVC(H.265)解码器的函数调用关系图如下所示。
 

下面解释一下图中关键标记的含义。


作为接口的结构体
FFmpeg和HEVC解码器之间作为接口的结构体有2个:
ff_hevc_parser:用于解析HEVC码流的AVCodecParser结构体。
ff_hevc_decoder:用于解码HEVC码流的AVCodec结构体。

函数背景色
函数在图中以方框的形式表现出来。不同的背景色标志了该函数不同的作用:
白色背景的函数:普通内部函数。
粉红色背景函数:解析函数(Parser)。这些函数用于解析SPS、PPS等信息。
绿色背景的函数:解码函数(Decode)。这些函数通过帧内预测、帧间预测、DCT反变换等方法解码压缩数据。
黄色背景的函数:滤波函数(Filter)。这些函数对解码后的数据进行滤波,去除方块效应。
蓝色背景函数:汇编函数(Assembly)。这些函数是做过汇编优化的函数。图中主要画出了这些函数的C语言版本,此外这些函数还包含MMX版本、SSE版本、NEON版本等。

箭头线
箭头线标志了函数的调用关系:
黑色箭头线:不加区别的调用关系。
粉红色的箭头线:解析函数(Parser)之间的调用关系。
绿色箭头线:解码函数(Decode)之间的调用关系。
黄色箭头线:环路滤波函数(Loop Filter)之间的调用关系。

函数所在的文件
每个函数标识了它所在的文件路径。



几个关键部分

下文简单记录几个关键的部分。


FFmpeg和HEVC解码器之间作为接口的结构体

FFmpeg和HEVC解码器之间作为接口的结构体有2个:ff_hevc_parser和ff_hevc_decoder。

ff_hevc_parser

ff_hevc_parser是用于解析HEVC码流的AVCodecParser结构体。AVCodecParser中包含了几个重要的函数指针:
parser_init():初始化解析器。
parser_parse():解析。
parser_close():关闭解析器。
在ff_hevc_parser结构体中,上述几个函数指针分别指向下面几个实现函数:
hevc_init():初始化HEVC解析器。
hevc_parse():解析HEVC码流。
hevc_close():关闭HEVC解析器。

ff_hevc_decoder

ff_hevc_decoder是用于解码HEVC(H.265)码流的AVCodec结构体。AVCodec中包含了几个重要的函数指针:
init():初始化解码器。
decode():解码。
close():关闭解码器。
在ff_hevc_decoder结构体中,上述几个函数指针分别指向下面几个实现函数:
hevc_decode_init():初始化HEVC解码器。
hevc_decode_frame():解码HEVC码流。
hevc_decode_free():关闭HEVC解码器。

解析函数(Parser)

解析函数(Parser)用于解析HEVC码流中的一些信息(例如SPS、PPS、Slice Header等)。在parse_nal_units()和decode_nal_units()中都调用这些解析函数完成了解析。下面举几个解析函数的例子:
ff_hevc_decode_nal_vps():解析VPS。
ff_hevc_decode_nal_sps():解析SPS。
ff_hevc_decode_nal_pps():解析PPS。
ff_hevc_decode_nal_sei():解析SEI。

普通内部函数

普通内部函数指的是HEVC解码器中还没有进行分类的函数。下面举几个例子。
ff_hevc_decoder中hevc_decode_init()调用的初始化函数:
hevc_init_context():初始化HEVC解码器上下文结构体。
hevc_decode_extradata():解析AVCodecContext中的extradata。
ff_hevc_decoder中hevc_decode_frame()逐层调用的和解码Slice相关的函数:
decode_nal_units(),decode_nal_unit(),hls_slice_data(),hls_decode_entry()等。
ff_hevc_decoder中hevc_parse()逐层调用的和解析Slice相关的函数:
hevc_find_frame_end():查找NALU的结尾。
parse_nal_units():解析一个NALU。

hls_decode_entry()

hls_decode_entry()是FFmpeg的HEVC解码器真正的解码函数。其中调用了解码函数和滤波函数HEVC中的CTU进行处理。在HEVC中CTU(Coding tree unit, 编码树单元)即对应H.264中的MB(Macroblock, 宏块)。

解码函数(Decode)

解码函数(Decode)通过帧内预测、帧间预测等方法解码CTU压缩数据。CTU解码模块对应的函数是hls_coding_quadtree()。hls_coding_quadtree()用于解析HEVC码流的四叉树结构的句法,是一个递归调用的函数。当解析到单个CU的时候,会调用CU的解码函数hls_coding_unit()。
hls_coding_unit()会调用hls_prediction_unit()和hls_transform_tree()分别对CU中的PU和TU进行处理。hls_prediction_unit()会调用luma_mc_uni()或者调用luma_mc_bi()进行预测。hls_transform_tree()用于解析TU的四叉树结构的句法,是一个递归调用的函数。当解析到单个TU的时候,会调用hls_transform_unit()对TU进行处理。

环路滤波函数(Loop Filter)

环路滤波函数(Loop Filter)对解码后的数据进行滤波,去除方块效应和振铃效应。滤波模块对应的环路滤波函数是ff_hevc_hls_filters()。ff_hevc_hls_filters()调用了ff_hevc_hls_filter()。而ff_hevc_hls_filter()调用去块效应滤波器函数deblocking_filter_CTB()去除解码过程中的块效应;调用SAO滤波器函数sao_filter_CTB()去除解码过程中的振铃效应。

汇编函数(Assembly)

汇编函数(Assembly)是做过汇编优化的函数。为了提高效率,整个HEVC解码器中包含了大量的汇编函数。实际解码的过程中,FFmpeg会根据系统的特性调用相应的汇编函数(而不是C语言函数)以提高解码的效率。如果系统不支持汇编优化的话,FFmpeg才会调用C语言版本的函数。

至此FFmpeg的HEVC解码器的结构就大致梳理完毕了。



雷霄骅
leixiaohua1020@126.com
http://blog.csdn.net/leixiaohua1020




本文转载自:http://blog.csdn.net/leixiaohua1020/article/details/46412023

共有 人打赏支持
abcijkxyz
粉丝 63
博文 6196
码字总数 1876
作品 0
深圳
项目经理
私信 提问
最简单的基于FFMPEG+SDL的视频播放器:拆分-解码器和播放器

版权声明:本文为博主原创文章,未经博主允许不得转载。 https://blog.csdn.net/leixiaohua1020/article/details/46889389 ===================================================== 最简单的...

雷霄骅
2015/07/16
0
0
最简单的基于FFMPEG的Helloworld程序

版权声明:本文为博主原创文章,未经博主允许不得转载。 https://blog.csdn.net/leixiaohua1020/article/details/46889849 ===================================================== 最简单的...

雷霄骅
2015/07/17
0
0
FFmpeg的HEVC解码器源代码简单分析:环路滤波(Loop Filter)

版权声明:本文为博主原创文章,未经博主允许不得转载。 https://blog.csdn.net/leixiaohua1020/article/details/46483721 ===================================================== HEVC源代......

雷霄骅
2015/06/21
0
0
FFmpeg 4.0.0 正式发布,多媒体处理工具合集

FFmpeg 4.0.0 已正式发布,代号 “Wu” ,更新亮点包括: MagicYUV 编解码器(实验性) Bitstream 过滤器,用于在 H.264,HEVC 和 MPEG-2 流中编辑元数据 TiVo ty/ty demuxer 原生 aptX 和 ...

王练
2018/04/21
3.5K
8
最简单的基于FFmpeg的移动端例子:IOS 视频转码器

版权声明:本文为博主原创文章,未经博主允许不得转载。 https://blog.csdn.net/leixiaohua1020/article/details/47072673 ===================================================== 最简单的...

雷霄骅
2015/08/01
0
0

没有更多内容

加载失败,请刷新页面

加载更多

Java 帝国对 Python 的渗透能成功吗?哈哈

引子 Java 帝国已经成立20多年,经过历代国王的励精图治,可以说是地大物博,码农众多。 可是国王依然不满足,整天想着如何继续开拓疆土, 这一天晚上他又把几个重臣招来商议了。 IO大臣说:...

边鹏_尛爺鑫
50分钟前
4
0
分布式事务解决方案框架(LCN)

什么是XA接口 XA是一个分布式事务协议,由Tuxedo提出。XA中大致分为两部分:事务管理器和本地资源管理器。其中本地资源管理器往往由数据库实现,比如Oracle、DB2这些商业数据库都实现了XA接口...

群星纪元
今天
6
0
linux 操作系统 常用命令和软件安装

1.系统时间更新 ntpdate time.windows.com 2.传送文件 rsync -av /home/data/a.dat -e ssh root@192.168.0.100:/home 3.传送文件夹 scp -r /home/data root@192.168.0.100:/home 4.JDK安装 ......

WJtiny
今天
2
0
pg_lightool基于basebackup的单表恢复和块恢复

开源软件pg_lightool,实现了基于wal日志的块恢复。详情参见博客:https://my.oschina.net/lcc1990/blog/1931485。由于wal日志中FPW的不确定性,它不能作为一个数据库恢复的解决方案。目前对...

movead
今天
2
0
对比剖析Swarm Kubernetes Marathon编排引擎

Docker Native Orchestration 基本结构 Docker Engine 1.12 集成了原生的编排引擎,用以替换了之前独立的Docker Swarm项目。Docker原生集群(Swarm)同时包括了(Docker Engine \/ Daemons)...

Linux就该这么学
今天
2
0

没有更多内容

加载失败,请刷新页面

加载更多

返回顶部
顶部