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libva之ffavdemo分析

news 来源：原创 2025/6/27 10:03:37

ffavdemo 代码库实现了一个基于FFmpeg和VAAPI的硬件加速视频解码与渲染框架，主要用于演示视频解码与渲染的完整硬件加速流程。支持多种渲染后端（X11、DRM、EGL），适应不同显示环境。包含视频处理过滤器，可进行格式转换和调整。提供RTSP客户端功能，支持从网络流接收并解码视频。使用多线程处理渲染和用户输入，确保流畅的播放体验。
其核心功能包括：

视频解码：通过 VA-API 调用 GPU 的硬件解码能力（如 H.264/HEVC 等格式）。
帧处理：支持对解码后的帧进行格式转换、缩放等后处理操作。
渲染输出：将处理后的视频帧渲染到屏幕或导出为图像文件

1、程序文件分析

ffmpeg_utils.c：包含FFmpeg与VAAPI之间的转换工具函数。

ffmpeg_to_vaapi_profile()：将FFmpeg的编解码器ID和Profile转换为VAProfile。
ffmpeg_to_vaapi_pix_fmt()和vaapi_to_ffmpeg_pix_fmt()：像素格式转换。
vaapi_to_ffmpeg_error()：将VA状态码转换为FFmpeg错误码。
结构体ffva_pix_fmt_map用于映射像素格式。

ffvademo.c：主程序，展示如何使用FFmpeg和VAAPI进行视频解码和渲染。

main()函数初始化显示、解码器、渲染器，并处理视频帧。
支持不同的渲染后端（DRM、X11、EGL）和内存类型。
多线程处理用户输入（如退出命令）。

ffvadisplay.c:管理VA显示连接，支持DRM和X11后端。

ffva_display_new()创建显示对象，ffva_display_free()释放资源。
包含不同显示类型的初始化（如DRM打开设备节点，X11连接X服务器）。

ffvafilter.c:视频处理过滤器，使用VA的视频处理管道（VPP）进行后处理。

ffva_filter_new()初始化过滤器，ffva_filter_process()应用处理。
支持格式转换、裁剪、缩放等操作。

ffvarenderer.c：渲染器抽象基类，定义通用接口。

ffva_renderer_put_surface()提交表面进行渲染。
子类（如DRM、X11、EGL）实现具体的渲染逻辑。

ffvarenderer_drm.c：DRM渲染器实现，但目前似乎未完整实现渲染逻辑。主要处理与KMS（Kernel Mode Setting）的交互。
ffvarenderer_egl.c：使用EGL和OpenGL ES进行渲染，支持DMA-BUF导入。创建EGL上下文，管理纹理和着色器，处理YUV到RGB的转换。
ffvarenderer_x11.c：X11渲染器实现，创建X窗口并处理事件。

window_create()创建X窗口，处理窗口事件（如关闭）。
renderer_put_surface()使用X11的API进行图像渲染。

ffvasurface.c：管理VA表面的结构，初始化和释放表面资源。

ffva_surface_init()初始化表面信息。

vaapi_utils.c：VAAPI工具函数，处理VA配置、上下文、表面和缓冲区的生命周期。

va_create_buffer()创建并映射VA缓冲区。

ffvadecoder.c：FFmpeg与VAAPI集成的解码器实现。

vaapi_init_decoder()初始化VA解码器，创建配置和表面。
vaapi_acquire_surface()和vaapi_release_surface()管理解码后的帧表面。

ffvartsp.hh和相关代码：RTSP客户端实现，处理媒体流的接收和解包。

2、流程分析

解码流程：通过ffvadecoder中的VAAPI解码器将视频数据解码为VA表面。
渲染流程：渲染器（如X11、EGL）将VA表面转换为适合显示的格式并呈现。
格式转换：ffmpeg_utils中的函数处理编解码器Profile和像素格式的转换。
错误处理：将VAAPI错误转换为FFmpeg错误码，便于统一处理。
网络流支持：RTSP客户端接收流媒体，解码后送入渲染管道。

3、ffavdemo.c分析

先来看看这个程序支持那些参数。

-x, --window-width=WIDTH：设置窗口的宽度，参数类型为整数，默认值为 0。
-y, --window-height=HEIGHT：设置窗口的高度，参数类型为整数，默认值为 0。
-r, --renderer=TYPE：选择特定的渲染器，参数类型为字符串，默认值根据编译选项而定（可能是 x11）。支持的渲染器类型有 drm、x11、egl。
-m, --mem-type=TYPE：设置VA缓冲区导出的内存类型，参数类型为字符串，默认值根据编译选项而定（可能是 auto）。支持的内存类型有 dma_buf、gem_buf、mesa_image、mesa_texture。
-f, --format=FORMAT：设置输出像素格式，参数类型为 AVPixelFormat，默认值为 none。

程序基本流程图如下：