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Hi3518E官方录像例程源码流程分析（五）

news 来源：原创 2025/4/24 13:28:27

文章目录

Venc理论部分
阶段五开始视频流编码
- SAMPLE_COMM_VENC_Start()
- - s32Ret = SAMPLE_COMM_SYS_GetPicSize(enNorm, enSize, &stPicSize);
  - 创造Venc channal
码率控制
- CBR
- FIXQP
- VBR
- - HI_MPI_VENC_CreateChn
  - HI_MPI_VENC_StartRecvPic
- SAMPLE_COMM_VENC_BindVpss 绑定VPsschn0 到Vencchn0
- - HI_MPI_SYS_Bind（）

源码地址 + 文档资料 – 提取码: chmr

本专栏分析的是mpp\venc\sample\sample_venc.c

Venc理论部分

在这里插入图片描述
VENC 模块由编码通道子模块（VENC）和编码协议子模块（H.264/H.265/JPEG/MJPEG）组成。

通道支持接收 YUV 格式图像输入，支持格式为 Semi-planar YUV 4:2:0 或 Semi-planar YUV 4:2:2，其中 H.264/H.265 只支持 Semi-planar YUV 4:2:0，JPEG/MJPEG 支持 Semi-planar YUV 4:2:0 或 Semi-planar YUV 4:2:2。另外，Hi3518EV200 能够支持单分量输入（只存在 Y 分量）。通道模块接收外部原始图像数据，而不关心图像数据是来自哪个外部模块。

通道接收到图像之后，比较图像尺寸和编码通道尺寸：

如果输入图像比编码通道尺寸大，VENC 将按照编码通道尺寸大小，调用 VGS 对源图像进行缩小，然后对缩小之后的图像进行编码。
如果输入图像比编码通道尺寸小，VENC 丢弃源图像。VENC 不支持放大输入图像编码。
如果输入图像与编码通道尺寸相当，VENC 直接接受源图像，进行编码。

在这里插入图片描述

编码通道作为基本容器，保存编码通道的多种用户设置和管理编码通道的多种内部资源。编码通道完成图像转化为码流的功能，具体由码率控制器和编码器协同完成。这里的编码器指的是狭义上的编码器，只完成编码功能。码率控制器提供了对编码参数的控制和调整，从而对输出码率进行控制。

阶段五开始视频流编码

	if(s32ChnNum >= 1){VpssGrp = 0;VpssChn = 0;VencChn = 0;//bind VencChn0 to VpssChn0s32Ret = SAMPLE_COMM_VENC_Start(VencChn, enPayLoad[0],\gs_enNorm, enSize[0], enRcMode,u32Profile);if (HI_SUCCESS != s32Ret){SAMPLE_PRT("Start Venc failed!\n");goto END_VENC_1080P_CLASSIC_5;}//bind VencChn0 to VpssChn0s32Ret = SAMPLE_COMM_VENC_BindVpss(VencChn, VpssGrp, VpssChn);if (HI_SUCCESS != s32Ret){SAMPLE_PRT("Start Venc failed!\n");goto END_VENC_1080P_CLASSIC_5;}}

SAMPLE_COMM_VENC_Start()

s32Ret = SAMPLE_COMM_SYS_GetPicSize(enNorm, enSize, &stPicSize);

首先是前面出现过很多次的GetPicSize，就不再哆嗦了

创造Venc channal

首先命中enType的H264

        case PT_H264:{stH264Attr.u32MaxPicWidth = stPicSize.u32Width;stH264Attr.u32MaxPicHeight = stPicSize.u32Height;stH264Attr.u32PicWidth = stPicSize.u32Width;/*the picture width*/stH264Attr.u32PicHeight = stPicSize.u32Height;/*the picture height*/stH264Attr.u32BufSize  = stPicSize.u32Width * stPicSize.u32Height;/*stream buffer size*/stH264Attr.u32Profile  = u32Profile;/*0: baseline; 1:MP; 2:HP;  3:svc_t */stH264Attr.bByFrame = HI_TRUE;/*get stream mode is slice mode or frame mode?*/stH264Attr.u32BFrameNum = 0;/* 0: not support B frame; >=1: number of B frames */stH264Attr.u32RefNum = 1;/* 0: default; number of refrence frame*/memcpy(&stVencChnAttr.stVeAttr.stAttrH264e, &stH264Attr, sizeof(VENC_ATTR_H264_S));if(SAMPLE_RC_CBR == enRcMode){stVencChnAttr.stRcAttr.enRcMode = VENC_RC_MODE_H264CBR;stH264Cbr.u32Gop            = (VIDEO_ENCODING_MODE_PAL== enNorm)?25:30;stH264Cbr.u32StatTime       = 1; /* stream rate statics time(s) */stH264Cbr.u32SrcFrmRate      = (VIDEO_ENCODING_MODE_PAL== enNorm)?25:30;/* input (vi) frame rate */stH264Cbr.fr32DstFrmRate = (VIDEO_ENCODING_MODE_PAL== enNorm)?25:30;/* target frame rate */switch (enSize){case PIC_QCIF:stH264Cbr.u32BitRate = 256; /* average bit rate */break;case PIC_QVGA:    /* 320 * 240 */case PIC_CIF: stH264Cbr.u32BitRate = 512;break;case PIC_D1:case PIC_VGA:	   /* 640 * 480 */stH264Cbr.u32BitRate = 1024*2;break;case PIC_HD720:   /* 1280 * 720 */stH264Cbr.u32BitRate = 1024*2;break;case PIC_HD1080:  /* 1920 * 1080 */stH264Cbr.u32BitRate = 1024*4;break;case PIC_5M:  /* 2592 * 1944 */stH264Cbr.u32BitRate = 1024*8;break;                       default :stH264Cbr.u32BitRate = 1024*4;break;}stH264Cbr.u32FluctuateLevel = 0; /* average bit rate */memcpy(&stVencChnAttr.stRcAttr.stAttrH264Cbr, &stH264Cbr, sizeof(VENC_ATTR_H264_CBR_S));}else if (SAMPLE_RC_FIXQP == enRcMode) {stVencChnAttr.stRcAttr.enRcMode = VENC_RC_MODE_H264FIXQP;stH264FixQp.u32Gop = (VIDEO_ENCODING_MODE_PAL== enNorm)?25:30;stH264FixQp.u32SrcFrmRate = (VIDEO_ENCODING_MODE_PAL== enNorm)?25:30;stH264FixQp.fr32DstFrmRate = (VIDEO_ENCODING_MODE_PAL== enNorm)?25:30;stH264FixQp.u32IQp = 20;stH264FixQp.u32PQp = 23;memcpy(&stVencChnAttr.stRcAttr.stAttrH264FixQp, &stH264FixQp,sizeof(VENC_ATTR_H264_FIXQP_S));}else if (SAMPLE_RC_VBR == enRcMode) {stVencChnAttr.stRcAttr.enRcMode = VENC_RC_MODE_H264VBR;stH264Vbr.u32Gop = (VIDEO_ENCODING_MODE_PAL== enNorm)?25:30;stH264Vbr.u32StatTime = 1;stH264Vbr.u32SrcFrmRate = (VIDEO_ENCODING_MODE_PAL== enNorm)?25:30;stH264Vbr.fr32DstFrmRate = (VIDEO_ENCODING_MODE_PAL== enNorm)?25:30;stH264Vbr.u32MinQp = 10;stH264Vbr.u32MaxQp = 40;switch (enSize){case PIC_HD720:   /* 1280 * 720 */stH264Vbr.u32MaxBitRate = 1024*3;break;default :stH264Vbr.u32MaxBitRate = 1024*4;break;}memcpy(&stVencChnAttr.stRcAttr.stAttrH264Vbr, &stH264Vbr, sizeof(VENC_ATTR_H264_VBR_S));}else{return HI_FAILURE;}}break;

首先是这两步

stH264Attr.u32MaxPicWidth  = stPicSize.u32Width;
stH264Attr.u32MaxPicHeight = stPicSize.u32Height;
stH264Attr.u32PicWidth     = stPicSize.u32Width;/*the picture width*/
stH264Attr.u32PicHeight    = stPicSize.u32Height;/*the picture height*/

通过上面资料可知

如果输入图像比编码通道尺寸大，VENC 将按照编码通道尺寸大小，调用 VGS 对源图像进行缩小，然后对缩小之后的图像进行编码。
如果输入图像比编码通道尺寸小，VENC 丢弃源图像。VENC 不支持放大输入图像编码。
如果输入图像与编码通道尺寸相当，VENC 直接接受源图像，进行编码。

所以这里直接把图像尺寸大小给到编码通道，这样既不会丢弃源图像，也不会对图像进行缩小

码率控制

CBR

CBR（Constant Bit Rate）固定比特率。即在码率统计时间内保证编码码率平稳。码率稳定主要由两个量来评估，这两个量都可以由用户在创建编码通道时指定。

码率统计时间 u32StatTime
单位为秒(s)，码率统计时间越长，每帧图像的码率波动对于码率调节的影响越弱，码率的调节会更缓慢，图像质量的波动会更轻微；码率统计时间越短，每帧图像的码率波动对于码率调节的影响越强，图像码率的调节会更灵敏，图像质量的波动会更剧烈。
行级码率控制调节幅度 u32RowQpDelta
行级码率控制调节幅度是一帧内行级调节的最大范围，其中行级以宏块行为单位。调节幅度越大，允许行级调整的 QP 范围越大，码率越平稳。对于图像复杂度分布不均匀的场景，行级码率控制调节幅度设置过大会带来图像质量不均匀。

stVencChnAttr.stRcAttr.enRcMode = VENC_RC_MODE_H264CBR;
stH264Cbr.u32Gop                = (VIDEO_ENCODING_MODE_PAL== enNorm)?25:30;
stH264Cbr.u32StatTime           = 1; /* stream rate statics time(s) */
stH264Cbr.u32SrcFrmRate         = (VIDEO_ENCODING_MODE_PAL== enNorm)?25:30;/* input (vi) frame rate */
stH264Cbr.fr32DstFrmRate = (VIDEO_ENCODING_MODE_PAL== enNorm)?25:30;/* target frame rate */

case PIC_HD720:   /* 1280 * 720 */stH264Cbr.u32BitRate = 1024*2;

FIXQP

Fix Qp 固定 Qp 值。在码率统计时间内，编码图像所有宏块 Qp 值相同，采用用户设定
的图像 Qp 值，I 帧和 P 帧的 QP 值可以分别设置。

stVencChnAttr.stRcAttr.enRcMode = VENC_RC_MODE_H264FIXQP;
stH264FixQp.u32Gop = (VIDEO_ENCODING_MODE_PAL== enNorm)?25:30;
stH264FixQp.u32SrcFrmRate = (VIDEO_ENCODING_MODE_PAL== enNorm)?25:30;
stH264FixQp.fr32DstFrmRate = (VIDEO_ENCODING_MODE_PAL== enNorm)?25:30;
stH264FixQp.u32IQp = 20;
stH264FixQp.u32PQp = 23;

VBR

VBR（Variable Bit Rate）可变比特率，即允许在码率统计时间内编码码率波动，从而保证编码图像质量平稳。以 H.264 编码为例，VENC 模块提供用户可设置 MaxQp，MinQp，MaxBitrate 和 ChangePos。MaxQp，MinQp 用于控制图像的质量范围， MaxBitrate 用于钳位码率统计时间内的最大编码码率，ChangePos 用于控制开始调整Qp 的码率基准线。当编码码率大于 MaxBitrateChangePos 时，图像 qp 会逐步向MaxQp 调整，如果图像 QP 达到 MaxQp，QP 会被钳位到最大值，MaxBitrate 的钳位效果失效，编码码率有可能会超出 MaxBitrate。当编码码率小于 MaxBitrateChangePos时，图像 QP 会逐步向 MinQp 调整，如果图像 QP 达到 MinQp，此时编码的码率已经达到最大值，而且图像质量最好。

stVencChnAttr.stRcAttr.enRcMode = VENC_RC_MODE_H264VBR;
stH264Vbr.u32Gop = (VIDEO_ENCODING_MODE_PAL== enNorm)?25:30;
stH264Vbr.u32StatTime = 1;
stH264Vbr.u32SrcFrmRate = (VIDEO_ENCODING_MODE_PAL== enNorm)?25:30;
stH264Vbr.fr32DstFrmRate = (VIDEO_ENCODING_MODE_PAL== enNorm)?25:30;
stH264Vbr.u32MinQp = 10;
stH264Vbr.u32MaxQp = 40;

HI_MPI_VENC_CreateChn

通过上面设置好的参数创建Venc通道

HI_MPI_VENC_StartRecvPic

开始接收Venc图像

SAMPLE_COMM_VENC_BindVpss 绑定VPsschn0 到Vencchn0

VPsschn2 到Vencchn02的部分在if(s32ChnNum >= 2)

    HI_S32 s32Ret = HI_SUCCESS;MPP_CHN_S stSrcChn;MPP_CHN_S stDestChn;stSrcChn.enModId = HI_ID_VPSS;stSrcChn.s32DevId = VpssGrp;stSrcChn.s32ChnId = VpssChn;stDestChn.enModId = HI_ID_VENC;stDestChn.s32DevId = 0;stDestChn.s32ChnId = VeChn;s32Ret = HI_MPI_SYS_Bind(&stSrcChn, &stDestChn);if (s32Ret != HI_SUCCESS){SAMPLE_PRT("failed with %#x!\n", s32Ret);return HI_FAILURE;}