s5pv210中MFC的编码过程

在上一篇《s5pv210中MFC的帧内存格式》中我们知道了MFC编码所需要的格式，现在我们就来看看他的编码过程。首先说一下编码环境，我用的开发板是天嵌的TQ210，运行linux系统，其他开发板差别应该不会很大。 linear mode MFC可以接收两种帧内存格式：linear mode和tile mode，因为tile比较麻烦，我这里就用linear模式来编码。修改MFC_ENC_MAP_FO

在上一篇《s5pv210中MFC的帧内存格式》中我们知道了MFC编码所需要的格式，现在我们就来看看他的编码过程。首先说一下编码环境，我用的开发板是天嵌的TQ210，运行linux系统，其他开发板差别应该不会很大。

linear mode

MFC可以接收两种帧内存格式：linear mode和tile mode，因为tile比较麻烦，我这里就用linear模式来编码。修改MFC_ENC_MAP_FOR_CUR寄存器，让MFC选择linear mode，打开文件drivers/media/video/samsung/mfc50/mfc_opr.c，在676行左右把MEM_STRUCT_TILE_ENC改成MEM_STRUCT_LINEAR。

WRITEL(MEM_STRUCT_LINEAR, MFC_ENC_MAP_FOR_CUR);

保存，重新编译内核。我使用的是TQ210自带的内核，他的MFC默认是使用tile模式的，如果传给他的数据是linear模式的话就会导致花屏。

SsbSipMfcApi

这是三星官方的MFC库函数，我也不清楚在哪里找到的，好像是android源码里的，在linux上也可以使用，需要的话可以在文章最后的github上下载。他里面定义了一些MFC的API，这里我说一下和编码相关的几个函数和结构体。首先是h264的编码参数结构体SSBSIP_MFC_ENC_H264_PARAM，他的定义如下：

复制代码

typedef struct {

    /* common parameters  */

    SSBSIP_MFC_CODEC_TYPE codecType;    /* [IN] codec type */

    int SourceWidth;                    /* [IN] width of video to be encoded */

    int SourceHeight;                   /* [IN] height of video to be encoded */

    int IDRPeriod;                      /* [IN] GOP number(interval of I-frame) */

    int SliceMode;                      /* [IN] Multi slice mode */

    int RandomIntraMBRefresh;           /* [IN] cyclic intra refresh */

    int EnableFRMRateControl;           /* [IN] frame based rate control enable */

    int Bitrate;                        /* [IN] rate control parameter(bit rate) */

    int FrameQp;                        /* [IN] The quantization parameter of the frame */

    int FrameQp_P;                      /* [IN] The quantization parameter of the P frame */

    int QSCodeMax;                      /* [IN] Maximum Quantization value */

    int QSCodeMin;                      /* [IN] Minimum Quantization value */

    int CBRPeriodRf;                    /* [IN] Reaction coefficient parameter for rate control */

    int PadControlOn;                   /* [IN] Enable padding control */

    int LumaPadVal;                     /* [IN] Luma pel value used to fill padding area */

    int CbPadVal;                       /* [IN] CB pel value used to fill padding area */

    int CrPadVal;                       /* [IN] CR pel value used to fill padding area */

    int FrameMap;                       /* [IN] Encoding input mode(tile mode or linear mode) */

    /* H.264 specific parameters */

    int ProfileIDC;                     /* [IN] profile */

    int LevelIDC;                       /* [IN] level */

    int FrameQp_B;                      /* [IN] The quantization parameter of the B frame */

    int FrameRate;                      /* [IN] rate control parameter(frame rate) */

    int SliceArgument;                  /* [IN] MB number or byte number */

    int NumberBFrames;                  /* [IN] The number of consecutive B frame inserted */

    int NumberReferenceFrames;          /* [IN] The number of reference pictures used */

    int NumberRefForPframes;            /* [IN] The number of reference pictures used for encoding P pictures */

    int LoopFilterDisable;              /* [IN] disable the loop filter */

    int LoopFilterAlphaC0Offset;        /* [IN] Alpha & C0 offset for H.264 loop filter */

    int LoopFilterBetaOffset;           /* [IN] Beta offset for H.264 loop filter */

    int SymbolMode;                     /* [IN] The mode of entropy coding(CABAC, CAVLC) */

    int PictureInterlace;               /* [IN] Enables the interlace mode */

    int Transform8x8Mode;               /* [IN] Allow 8x8 transform(This is allowed only for high profile) */

    int EnableMBRateControl;            /* [IN] Enable macroblock-level rate control */

    int DarkDisable;                    /* [IN] Disable adaptive rate control on dark region */

    int SmoothDisable;                  /* [IN] Disable adaptive rate control on smooth region */

    int StaticDisable;                  /* [IN] Disable adaptive rate control on static region */

    int ActivityDisable;                /* [IN] Disable adaptive rate control on high activity region */

} SSBSIP_MFC_ENC_H264_PARAM;

复制代码

这些参数中对码率影响比较大的是FrameQp，取值范围0～51,越小码率越大，取30就差不多了。下面说一下编码相关的函数：

//打开MFC

void *SsbSipMfcEncOpen(void);

//初始化MFC，param就是上面介绍的配置结构体

SSBSIP_MFC_ERROR_CODE SsbSipMfcEncInit(void *openHandle, void *param);

//获取输入缓存

SSBSIP_MFC_ERROR_CODE SsbSipMfcEncGetInBuf(void *openHandle, SSBSIP_MFC_ENC_INPUT_INFO *input_info);

//编码

SSBSIP_MFC_ERROR_CODE SsbSipMfcEncExe(void *openHandle);

//获取输出缓存

SSBSIP_MFC_ERROR_CODE SsbSipMfcEncGetOutBuf(void *openHandle, SSBSIP_MFC_ENC_OUTPUT_INFO *output_info);

//关闭MFC

SSBSIP_MFC_ERROR_CODE SsbSipMfcEncClose(void *openHandle);

知道了这些后下面我们就可以进行h264编码了。

main()

我这里只说一下大致的过程，在最后我会把源码传到github上去。首先打开两个文件，YUV数据源和保存h264的文件。

fp_yuv = fopen('CITY_704x576_30_orig_01.yuv', 'rb');

fp_strm = fopen('CITY_704x576_30_orig_01.h264', 'wb');

定义param变量，根据视频的参数赋值。

SSBSIP_MFC_ENC_H264_PARAM *param;

param = (SSBSIP_MFC_ENC_H264_PARAM*)malloc(sizeof(SSBSIP_MFC_ENC_H264_PARAM));

memset(param, 0 , sizeof(SSBSIP_MFC_ENC_H264_PARAM));

param->SourceWidth=704;

param->SourceHeight=576;

param->FrameQp=30;

//等等。。。

打开MFC，并用param初始化。

hOpen = SsbSipMfcEncOpen();

SsbSipMfcEncInit(hOpen, param);

获取输入缓存地址，以及h264文件头。

SSBSIP_MFC_ENC_INPUT_INFO input_info;

SSBSIP_MFC_ENC_OUTPUT_INFO output_info;

//获取输入缓存地址

SsbSipMfcEncGetInBuf(hOpen, &input_info);

//获取视频文件头

SsbSipMfcEncGetOutBuf(hOpen, &output_info);

//把文件头写入h264文件

fwrite(output_info.StrmVirAddr, 1, output_info.headerSize, fp_strm);

下面就是把视频一帧一帧的读取，编码，写入文件的过程了。

//读取一帧的Y分量，保存到MFC的输入缓存中。

fread(input_info.YVirAddr, 1, 704 * 576, fp_yuv);

//UV分量，保存到临时数组中，要转换成NV12格式

fread(CbCrBuf, 1, (704 * 576) >> 1, fp_yuv);

// convert YV12 -> NV12

p_nv12 = (char *)input_info.CVirAddr;

p_cb = CbCrBuf;

p_cr = CbCrBuf;

p_cr += ((704 * 576) >> 2);

for(i = 0; i < (704 * 576) >> 2; i++){

    *p_nv12 = *p_cb;

    p_nv12++;

    *p_nv12 = *p_cr;

    p_nv12++;

    p_cb++;

    p_cr++;

}

//编码

SsbSipMfcEncExe(hOpen);

//获取输出缓存地址，和大小

SsbSipMfcEncGetOutBuf(hOpen, &output_info);

//写入h264文件

fwrite(output_info.StrmVirAddr, 1, output_info.dataSize, fp_strm);

　这样全部编码完成后，关闭MFC和文件。

SsbSipMfcEncClose(hOpen);

fclose(fp_yuv);

fclose(fp_strm);

　至此，编码过程结束了。程序：https://github.com/wuyuans/TQ210/tree/master/MFC，我稍微对API进行了一下包装，写的不太好，见笑了。