struct x264_t
{
x264_param_t param;//編碼器編碼參數，包括量化步長、編碼級別等等一些參數
...........
int i_frame;//編碼幀號，用於計算POC（picture of count 標識視頻幀的解碼順序）
...........
int i_nal_type; /* Nal 單元的類型，可以查看編碼標準，有哪幾種類型，需要理解的類型有：不分區（一幀作爲一個片）非IDR圖像的片；片分區A、片分區B、片分區C、IDR圖像中的片、序列參數集、圖像參數集 */
int i_nal_ref_idc; /* Nal 單元的優先級別<span style="background-color: rgb(255, 255, 255); ">取值範圍[0,1,2,3]，值越大表示優先級越高，此Nal單元就越重要</span>*/
/* We use only one SPS（序列參數集） and one PPS（圖像參數集） */
x264_sps_t sps_array[1];//結構體的數組
x264_sps_t *sps;
x264_pps_t pps_array[1];
x264_pps_t *pps;
int i_idr_pic_id;
......
struct
{
//這個結構體涉及到X264編碼過程中的幀管理，理解這個結構體中的變量在編碼標準的理論意義是非常重要的
x264_frame_t *current[X264_BFRAME_MAX*4+3];/*已確定幀類型，待編碼幀，每一個GOP在編碼前，每一幀的類型在編碼前已經確定。當進行編碼時，從這裏取出一幀數據。*/
x264_frame_t *next[X264_BFRAME_MAX*4+3];//尚未確定幀類型的待編碼幀，當確定後，會將此數組中的幀轉移到current數組中去。
x264_frame_t *unused[X264_BFRAME_MAX*4 + X264_THREAD_MAX*2 + 16+4];/*這個數組用於回收那些在編碼中分配的frame空間，當有新的需要時，直接拿過來用，不用重新分配新的空間，提高效率*/
/* For adaptive B decision */
x264_frame_t *last_nonb;
/* frames used for reference + sentinels */
x264_frame_t *reference[16+2];//參考幀隊列，注意參考幀都是重建幀
int i_last_idr; /* 上一次刷新關鍵幀的幀號，配合前面的i_frame，可以用來計算POC */
int i_input; /* Number of input frames already accepted *///frames結構體中i_input指示當前輸入的幀的（播放順序）序號。
int i_max_dpb; /* 分配解碼圖像緩衝的最大數量（DPB） */
int i_max_ref0;//最大前向參考幀數量
int i_max_ref1;//最大後向參考幀數量
int i_delay; /* Number of frames buffered for B reordering */
//i_delay設置爲由B幀個數（線程個數）確定的幀緩衝延遲，在多線程情況下爲i_delay = i_bframe + i_threads - 1。
//而判斷B幀緩衝填充是否足夠則通過條件判斷：h->frames.i_input <= h->frames.i_delay + 1 - h->param.i_threads。
int b_have_lowres; /* Whether 1/2 resolution luma planes are being used */
int b_have_sub8x8_esa;
} frames;//指示和控制幀編碼過程的結構
/* current frame being encoded */
x264_frame_t *fenc;//指向當前編碼幀
/* frame being reconstructed */
x264_frame_t *fdec;//指向當前重建幀，重建幀的幀號要比當前編碼幀的幀號小1
/* references lists */
int i_ref0;//前向參考幀的數量
x264_frame_t *fref0[16+3]; /* 存放前向參考幀的數組（注意參考幀均是重建幀） */
int i_ref1;//後向參考幀的數量
x264_frame_t *fref1[16+3]; /* 存放後向參考幀的數組*/
int b_ref_reorder[2];
........
};
定位到x264_encoder_encode這個函數，這個函數應該是H264編碼最上層的函數，實現編碼的幀級處理（如何進行參考幀管理、幀類型確定等等）。
下面對x264_encoder_encode中幾個關鍵函數以及關鍵部分進行分析：
1、x264_reference_update這個函數主要完成參考幀的更新，H.264的幀間預測需要使用參考幀，參考幀使用的都是已編碼後的重建幀，每編碼一幀的同時會重建此幀作爲參考幀，在編碼下一幀時，將此重建幀加入到參考幀隊列中。函數實現如下：
static inline void x264_reference_update( x264_t *h )
{
int i;
if( h->fdec->i_frame >= 0 )//重建幀幀數大於等於零時
h->i_frame++;//當前編碼幀的幀號要比重建幀的幀號大1
if( !h->fdec->b_kept_as_ref )/*如果重建幀不作爲參考幀（不作爲參考幀，當然不用加入參考幀隊列了）*/
{//when b frame is not used as reference frame
if( h->param.i_threads > 1 )
{
x264_frame_push_unused( h, h->fdec );
h->fdec = x264_frame_pop_unused( h );
}
return;//if b-frame is not used as reference, return
}
/* move lowres(低分辨率) copy of the image to the ref frame */
for( i = 0; i < 4; i++)
{/*暫時還不知道幹嘛的*/
XCHG( uint8_t*, h->fdec->lowres[i], h->fenc->lowres[i] );
XCHG( uint8_t*, h->fdec->buffer_lowres[i], h->fenc->buffer_lowres[i] );
}
/* adaptive B decision needs a pointer, since it can't use the ref lists */
if( h->sh.i_type != SLICE_TYPE_B )
h->frames.last_nonb = h->fdec;
/* move frame in the buffer */
x264_frame_push( h->frames.reference, h->fdec );/*把重建幀放入參考隊列中*/
if( h->frames.reference[h->frames.i_max_dpb] )/*如果參考幀的個數大於解碼圖像緩存的最大數（decoded picture buffer(DPB)）*/
x264_frame_push_unused( h, x264_frame_shift( h->frames.reference ) );/*取出參考隊列中第一個參考重建幀，並放入暫時不用幀隊列中*/
h->fdec = x264_frame_pop_unused( h );/*從暫時不用幀隊列中，取出一幀作爲新的重建幀buf*/
} 2、幀排序部分，在H.264標準中採用編碼順序與顯示順序不同的編碼方式，對於一個已經確定幀類型的待編碼序列：IBBPBBP在編碼時需要先排序爲IPBBPBB，然後進行編碼。在X264代碼中，實現在如下部分：
//確定幀的類型
x264_stack_align( x264_slicetype_decide, h );/*通過x264_slicetype_decide函數來確定決定h-frames.next[]中每一幀的類型*/
/* 3: move some B-frames and 1 non-B to encode queue 這裏來完成幀排序，還是有點巧妙的*/
while( IS_X264_TYPE_B( h->frames.next[bframes]->i_type ) )
bframes++;/*注意這個循環查找的作用，一方面可以確定第一個非B幀之前B幀的數量，也可以定位出第一個非B幀的位置*/
x264_frame_push( h->frames.current, x264_frame_shift( &h->frames.next[bframes] ) );/*取出第一個非B幀，並放到current指針第一個位置：通過這兩步完成幀排序的（例如BBP->PBB）*/
/* FIXME: when max B-frames > 3, BREF may no longer be centered after GOP closing */
if( h->param.b_bframe_pyramid && bframes > 1 )
{
x264_frame_t *mid = x264_frame_shift( &h->frames.next[bframes/2] );
mid->i_type = X264_TYPE_BREF;
x264_frame_push( h->frames.current, mid );
bframes--;
}
while( bframes-- )
x264_frame_push( h->frames.current, x264_frame_shift( h->frames.next ) ); /*然後依次取出B幀，並放到current隊列中*/ 下面就可以從h->frames.current隊列中取出第一幀放入h->fenc中
h->fenc = x264_frame_shift( h->frames.current );//從當前編碼幀中取出第一幀，作爲當前編碼幀
然後就開始編碼，首先當前編碼幀（h->fenc）的類型，設定slice類型，這裏就不解釋了，關於IDR幀，執行了x264_reference_reset這個函數將參考幀隊列清空。
接着進行相關參數的賦值，這裏主要對POC的計算強調一下：
h->fenc->i_poc = 2 * (h->fenc->i_frame - h->frames.i_last_idr);//考慮到場編碼，POC每幀增長爲2，如果是場編碼POC增長爲1 3、重建參考幀列表（x264_reference_build_list），即將參考幀列表中的參考幀分爲前向參考幀和後向參考幀，並根據POC進行參考幀排序。函數具體實現如下：
static inline void x264_reference_build_list( x264_t *h, int i_poc )
{
int i;
int b_ok;
/* build ref list 0/1 */
h->i_ref0 = 0;//前向參考幀索引
h->i_ref1 = 0;//後向參考幀索引
for( i = 0; h->frames.reference[i]; i++ )
{//注意這裏都是指針操作
if( h->frames.reference[i]->i_poc < i_poc )
{//小於當前幀POC的，放到前向參考幀列表中
h->fref0[h->i_ref0++] = h->frames.reference[i];
}
else if( h->frames.reference[i]->i_poc > i_poc )
{//大於當前幀POC的，放到後向參考幀列表中
h->fref1[h->i_ref1++] = h->frames.reference[i];
}
}
/* Order ref0 from higher to lower poc */
do
{/*採用冒泡排序（不知道使用dowhile+for循環與雙重for循環有什麼優勢），對參考幀按照POC從高到低進行排序*/
b_ok = 1;
for( i = 0; i < h->i_ref0 - 1; i++ )
{
if( h->fref0[i]->i_poc < h->fref0[i+1]->i_poc )
{
XCHG( x264_frame_t*, h->fref0[i], h->fref0[i+1] );
b_ok = 0;
break;
}
}
} while( !b_ok );
/* Order ref1 from lower to higher poc (bubble sort) for B-frame */
do
{
b_ok = 1;
for( i = 0; i < h->i_ref1 - 1; i++ )
{
if( h->fref1[i]->i_poc > h->fref1[i+1]->i_poc )
{
XCHG( x264_frame_t*, h->fref1[i], h->fref1[i+1] );
b_ok = 0;
break;
}
}
} while( !b_ok );
/* In the standard, a P-frame's ref list is sorted by frame_num.
* We use POC, but check whether explicit reordering is needed */
h->b_ref_reorder[0] =
h->b_ref_reorder[1] = 0;
if( h->sh.i_type == SLICE_TYPE_P )
{
for( i = 0; i < h->i_ref0 - 1; i++ )
if( h->fref0[i]->i_frame_num < h->fref0[i+1]->i_frame_num )
{
h->b_ref_reorder[0] = 1;
break;
}
}
h->i_ref1 = X264_MIN( h->i_ref1, h->frames.i_max_ref1 );
h->i_ref0 = X264_MIN( h->i_ref0, h->frames.i_max_ref0 );
h->i_ref0 = X264_MIN( h->i_ref0, h->param.i_frame_reference ); // if reconfig() has lowered the limit
assert( h->i_ref0 + h->i_ref1 <= 16 );
h->mb.pic.i_fref[0] = h->i_ref0;//爲什麼參考幀選擇這兩個，還沒有搞懂
h->mb.pic.i_fref[1] = h->i_ref1;
} 4、初始化比特流，寫入SPS以及PPS信息後就開始進行片級編碼。
if( i_nal_type == NAL_SLICE_IDR && h->param.b_repeat_headers )
{/*SPS和PPS是解碼需要用到的信息，因此只有解碼器解析了SPS和PPS信息
才能進行解碼，這就是爲什麼在每個IDR幀前寫入這些信息*/
if( h->fenc->i_frame == 0 )
{//僅僅在第一針寫入sei信息
/* identify ourself */
<span style="white-space:pre"> </span>x264_nal_start( h, NAL_SEI, NAL_PRIORITY_DISPOSABLE );/*開始整理nal。*/
x264_sei_version_write( h, &h->out.bs );//寫sei信息
x264_nal_end( h );
}
/* generate sequence parameters */
x264_nal_start( h, NAL_SPS, NAL_PRIORITY_HIGHEST );/*開始整理nal。一個nal單元的首地址被賦值，
<span style="white-space:pre"> </span>將要處理此新的nal單元；設置nal的優先權和類型。*/
x264_sps_write( &h->out.bs, h->sps );/*寫SPS信息。
將序列參數集sps寫進位流結構中h->out.bs
不是每次都要寫SPS and PPS，只有碰見立即刷新片（NAL_SLICE_IDR）時才寫*/
x264_nal_end( h );/*結束nal，整理nal
（1）輸出新nal單元的地址
（2）自增表示下一個新nal單元的序號*/
/* generate picture parameters */
x264_nal_start( h, NAL_PPS, NAL_PRIORITY_HIGHEST );/*開始整理nal。
一個nal單元的首地址被賦值，將要處理此新的nal單元；設置nal的優先權和類型。*/
x264_pps_write( &h->out.bs, h->pps );/*寫PPS信息。
將序列參數集sps寫進位流結構中h->out.bs
不是每次都要寫SPS and PPS，只有碰見立即刷新片（NAL_SLICE_IDR）時才寫*/
x264_nal_end( h );/*結束nal，整理nal
（1）輸出新nal單元的地址
（2）自增表示下一個新nal單元的序號*/
}
接着就開始片級編碼x264_slices_write( h );
二、片級編碼分析
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