HEVC官方代码学习_1

HM是HEVC（H.265）的开源实现，可以从网上直接下载。

下载网址：https://hevc.hhi.fraunhofer.de/svn/svn_HEVCSoftware/tags/

文件整体调用流程图

 

各类文件功能

AccessUnit.h 定义了存取单元（或者访问单元），实质是一个类型为NALUnitEBSP的list

扩展

比特流的不同数据类型

SODB：数据比特串，即编码后的最原始的数据；

RBSP：原始字节序列载荷，即在SODB的后面添加了trailing bits，即一个bit 1和若干个bit 0，以便字节对齐；

EBSP：扩展字节序列载荷，即在RBSP的基础上添加了仿校验字节0x03.

SODB是编码收的原始数据，经过封装后为RBSP，RBSP是NAL单元的数据部分的封装格式。在NAL内部为了防止与起始码竞争，从而引入填充字节0x03，这样便形成了EBSP。

RBSP形成过程

如果SODB的内容是空的，那么RBSP的内容也是空的；

否则，RBSP的第一个字节取自SODB的第1到第8个比特，RBSP字节内部按照从左到右从高到低的顺序排列。以此类推，RBSP中的每个字节都直接取自SODP的相应比特。RBSP的最后一个字节包含SODB的最后几个比特，以及trailing bits。其中，trailing bits的第一个比特为1，其余的比特为0，保证字节对齐。最后，在结尾添加0x0000，即CABAC ZERO WORD，从而形成RBSP。

EBSP形成过程

NALU数据+起始码就形成了AnnexB格式，起始码包括两种，0x00000001和0x000001。为了不让NALU的主体与起始码之间产生竞争，在对RBSP进行扫描时，如果遇到连续的两个0x00字节，则在该两个字节后面添加一个0x03字节。在解码的时候将该0x03字节去掉，也成为脱壳操作。

通过该种方式形成EBSP，这需要将近两倍的整帧图像码流大小。为了减少存储器需求，在每个macroblock结束后，即检查该macroblock的SODB的起始码竞争问题，并保留SODB的最后两个字节的零字节个数，以便与下一个macroblock的SODB的开始字节形成连续的起始码竞争检测。对一帧图像的最后一个macroblock，先添加结尾停止bit，再检查起始码竞争。
注：起始码包括两种情况，即4字节和3字节。在SPS、PPS和Access Unit的第一个NALU使用4字节起始码，其余情况均使用3字节起始码。

NAL.h 定义了NALUnit（NAL单元）和NALUnitEBSP（EBSP类型的NAL单元）

AnnexBwrite.h 实现了把存取单元写入外部数据队列的功能

CommonDef.h 定义各种宏

ContextModel.h/ContextModel.cpp 定义了熵编码需要的上下文模型

ContextModel3DBuffer.h/ContextModel3DBuffer.cpp 定义了熵编码上下文模型需要的3维缓存区

ContextTables.h 定义各种上下文所需的表格，例如二进制化、熵编码等等

encmain.cpp 编码器的主函数

libmd5.h/libmd5.cpp/MD5.h md5算法的实现

NALwrite.h/NALwrite.cpp 定义了输出的NAL单元（OutputNALUnit）、实现把NAL单元写到外部输出流中（std::ostream）

program_options_lite.h/program_options_lite.cpp 编码器的选项配置

SEI.h/SEI.cpp 图像增强信息方面

SEIwrite.h/SEIwrite.cpp 写SEI信息到比特流中

SyntaxElementWriter.h/SyntaxElementWriter.cpp 语法元素写入器

TAppEncCfg.h/TAppEncCfg.cpp 编码器应用程序配置类

TAppEncTop.h/TAppEncTop.cpp 继承自TAppEncCfg，编码器应用程序顶层类（或者说编码器的主类）

TComBitCounter.h/TComBitCounter.cpp 比特计数器

TComBitStream.h/TComBitStream.cpp 比特流

TComCABACTables.h/TComCABACTables.cpp定义了CABAC所需要的各种表格

TComDataCU.h/TComDataCU.cpp CU 编码单元的定义

TComInterpolationFilter.h/TComInterpolationFilter.cpp 插值过滤器

TComList.h 公用的列表的定义，继承自std的list

TComLoopFilter.h/TComLoopFilter.cpp 环路滤波器的实现

TComMotionInfo.h/TComMotionInfo.cpp 运动信息的实现

TComMv.h mv运动向量的定义

TComPattern.h/TComPattern.cpp 公共的模式类，定义了YUV三个颜色分量的方位方法和相邻像素的访问方法

TcomPic.h/TcomPic.cpp 是图片类，它包含TComPicSym（图像符号类）和TComPicYuv（yuv数据类：包括原始数据，预测数据、残差数据）

TComPicSym.h/TComPicSym.cpp 定义了图像符号类，定义了从图像到片和cu的访问方式

TComPicYuv.h/TComPicYuv.cpp 图像的yuv数据类：包括原始数据，预测数据、残差数据

TComPicYuvMD5.cpp 图像的yuv的md5的实现

TComPrediction.h/TComPrediction.cpp 预测的实现（帧内预测/帧间预测）

TComRdCost.h/TComRdCost.cpp 率失真代价

TComRdCostWeightPrediction.h/TComRdCostWeightPrediction.cpp 带率失真权重的预测

TComRom.h/TComRom.cpp 全局的变量和函数

TComSampleAdaptiveOffset.h/TComSampleAdaptiveOffset.cpp SAO的定义和实现

TComSlice.h/TComSlice.cpp 片的定义和实现

TComTrQuant.h/TComTrQuant.cpp 变换和量化的实现

TComWeightPrediction.h/TComWeightPrediction.cpp 带权重的预测

TComYuv.h/TComYuv.cpp TComPicYuv和TComYuv的区别，TComYuv可以看作是一个方便操作YUV的类，主要用于预测阶段，从TComPicYuv产生而来，TComYuv的作用较小

TEncAnalyze.h/TEncAnalyze.cpp 编码器分析类（性能分析类）

TEncBinCoder.h 二进制编码器的定义（定义了二进制化和熵编码的一些类）

TEncBinCoderCABAC.h/TEncBinCoderCABAC.cpp CABAC二进制编码器

TEncBinCoderCABACCounter.h/TEncBinCoderCABACCounter.cpp CABAC比特计数器

TEncCavlc.h/TEncCavlc.cpp CAVLC熵编码器

TEncCfg.h 编码器的基础配置类

TEncCu.h/TEncCu.cpp CU编码器

TEncEntropy.h/TEncEntropy.cpp 熵编码器

TEncGOP.h/TEncGOP.cpp 图像组编码器

TEncPic.h/TEncPic.cpp 图像编码器

TEncPreanalyzer.h/TEncPreanalyzer.cpp 预测分析器编码器 

TEncRateCtrl.h/TEncRateCtrl.cpp 速率控制器（帧速率、比特速率等等）

TEncSampleAdaptiveOffset.h/TEncSampleAdaptiveOffset.cpp SAO编码器

TEncSbac.h/TEncSbac.cpp SBAC编码器（SBAC是CABAC的改进,是并行的CABAC算法）

TEncSearch.h/TEncSearch.cpp 运动搜索的实现

TEncSlice.h/TEncSlice.cpp 片编码器

TEncTop.h/TEncTop.cpp 公共的编码器类（与编码器应用类不一样，编码器应用类是一个包装的接口类）

TvideoIOYuv.h/TvideoIOYuv.cpp YUV的I/O类，是用来读取yuv文件的类，读取出来之后把数据放到TComPicYuv中

TypeDef.h 基础类型的定义

WeightPredAnalysis.h/WeightPredAnalysis.cpp 带权预测分析

TCom和TEnc的区别在于，TEnc一般是管理器或者编码器，而TCom则是数据存储类或者算法实现类，例如TEncCu是CU编码器类，而TComDataCU则是CU的数据类（或者说CU数据的操作类，因为实际的数据仍然存放在TComPicYuv中）