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vainfo-源码分析

news 2025/10/9 14:14:46

vainfo-源码分析

  • 一、vainfo工具概述
    • 1. vainfo工具输出格式详解
      • 1.1 基本输出示例
      • 1.2 详细输出示例（使用-a选项）
    • 2. main函数流程和功能分析
      • 2.1 核心代码解析
      • 2.2 执行流程详解
    • 3. -a选项输出的编解码参数功能
      • 3.1 基本视频格式参数
      • 3.2 编码专用参数
      • 3.3 解码专用参数
      • 3.4 JPEG编码特定参数
      • 3.5 性能和多帧处理参数
      • 3.6 代码实现解析
    • 二、总结

一、vainfo工具概述

vainfo是一个用于显示系统上VA-API（Video Acceleration API）配置信息和支持功能的命令行工具。它能够查询并展示系统视频加速硬件和驱动程序支持的编解码profile、entrypoint以及详细的配置参数，是开发和调试视频加速应用程序的重要工具。

项目地址：https://github.com/intel/libva-utils/blob/master/vainfo/vainfo.c

1. vainfo工具输出格式详解

通过分析vainfo.c文件的源代码，可以详细了解vainfo工具的输出格式生成逻辑。vainfo支持两种输出模式：基本输出模式和详细输出模式（使用-a选项）。

1.1 基本输出示例

默认情况下（不使用-a选项），vainfo会显示以下信息：

  1. VA-API版本和驱动版本信息
  2. 支持的编解码profile和entrypoint组合

以下是基本输出的示例格式：

libva info: VA-API version X.X.X
libva info: Driver version X.X.X
libva info: Trying to open /path/to/driver.so
libva info: Found init function __vaDriverInit_XX
vainfo: VA-API version: X.X.X (libva X.X.X)
vainfo: Driver version: X.X.X
vainfo: Supported profile and entrypointsVAProfileMPEG2Simple            : VAEntrypointVLDVAProfileMPEG2Main              : VAEntrypointVLDVAProfileH264ConstrainedBaseline: VAEntrypointVLDVAProfileH264Main               : VAEntrypointVLDVAProfileH264High               : VAEntrypointVLD

1.2 详细输出示例（使用-a选项）

当使用-a或–all选项时，vainfo会显示每个profile/entrypoint组合的详细配置属性信息，包括像素格式、编码参数、解码参数等。

详细输出示例（部分）：

libva info: VA-API version X.X.X
libva info: Driver version X.X.X
...
vainfo: VAProfileH264Main : VAEntrypointEncSliceVAConfigAttribRTFormat                    : VA_RT_FORMAT_YUV420VAConfigAttribEncRateControl              : VA_RC_CBR | VA_RC_VBRVAConfigAttribEncIntraRefresh             : VA_ENC_INTRA_REFRESH_MAX 1VAConfigAttribEncMaxRefFrames             : 16VAConfigAttribEncMaxSlices                : 16...

2. main函数流程和功能分析

main函数是vainfo工具的核心，负责整个程序的执行流程。通过分析vainfo.c文件的main函数代码，可以详细了解其功能实现。

2.1 核心代码解析

main函数的核心实现代码如下：

int main(int argc, char **argv)
{VADisplay display;VAStatus va_status;int major_version, minor_version;int i, j, k, num_profiles, num_entrypoints, num_attribs;VAProfile *profile_list = NULL;VAEntrypoint *entrypoint_list = NULL;VAConfigAttrib *attrib_list = NULL;VAGenericID config_id;int ret = 0;const char *display_name = NULL;int option_index = 0;// 命令行参数解析parse_args(argc, argv, &display_name);// VA显示设备初始化display = va_open_display(display_name);if (!display)exit(1);// 查询VA-API版本va_status = vaInitialize(display, &major_version, &minor_version);CHECK_VASTATUS("vaInitialize", va_status);// 打印版本信息printf("vainfo: VA-API version: %d.%d (libva %d.%d.%d)\n", major_version, minor_version, LIBVA_MAJOR_VERSION, LIBVA_MINOR_VERSION, LIBVA_MICRO_VERSION);printf("vainfo: Driver version: %s\n", vaQueryVendorString(display));// 查询并显示配置信息va_status = vaQueryConfigProfiles(display, &profile_list, &num_profiles);CHECK_VASTATUS("vaQueryConfigProfiles", va_status);// 遍历所有profilefor (i = 0; i < num_profiles; i++) {// 查询每个profile支持的entrypointva_status = vaQueryConfigEntrypoints(display, profile_list[i], &entrypoint_list, &num_entrypoints);CHECK_VASTATUS("vaQueryConfigEntrypoints", va_status);// 遍历所有entrypointfor (j = 0; j < num_entrypoints; j++) {// 根据show_all_opt决定输出模式if (show_all_opt) {// 详细模式：创建配置并查询属性va_status = vaCreateConfig(display, profile_list[i], entrypoint_list[j], NULL, 0, &config_id);if (va_status != VA_STATUS_SUCCESS) continue;// 查询并显示详细配置属性va_status = vaQueryConfigAttributes(display, profile_list[i], entrypoint_list[j], NULL, &num_attribs);if (va_status == VA_STATUS_SUCCESS) {attrib_list = malloc(num_attribs * sizeof(VAConfigAttrib));// 查询并显示属性va_status = vaQueryConfigAttributes(display, profile_list[i], entrypoint_list[j], attrib_list, &num_attribs);show_config_attributes(attrib_list, num_attribs);free(attrib_list);}vaDestroyConfig(display, config_id);} else {// 基本模式：仅显示profile和entrypoint组合printf("      %-32s: %s\n", vaProfileStr(profile_list[i]), vaEntrypointStr(entrypoint_list[j]));}}free(entrypoint_list);}// 资源清理free(profile_list);vaTerminate(display);va_close_display(display);return ret;
}

2.2 执行流程详解

main函数的执行流程可以分为以下几个关键步骤：

  1. 初始化与参数解析

    • 调用parse_args函数解析命令行参数
    • 设置show_all_opt全局变量，控制是否显示详细配置属性
    • 支持的命令行选项包括--help和-a/--all

  2. VA-API显示设备初始化

    • 调用va_open_display函数初始化VA显示设备
    • 调用vaInitialize函数初始化VA-API并获取版本信息
    • 使用CHECK_VASTATUS宏检查VA函数调用的返回状态

  3. 版本信息显示

    • 打印VA-API版本号（运行时版本和编译时版本）
    • 打印驱动程序版本信息
    • 这些信息由vaQueryVendorString函数获取

  4. 配置查询

    • 调用vaQueryConfigProfiles函数获取所有支持的profile
    • 对每个profile，调用vaQueryConfigEntrypoints函数获取其支持的entrypoint
    • 这些信息通过动态内存分配存储在profile_list和entrypoint_list中

  5. 输出模式

    • 默认模式：仅显示支持的profile和entrypoint组合，使用格式化输出
    • 详细模式（-a选项）：对于每个profile/entrypoint组合：
      • 调用vaCreateConfig创建配置
      • 调用vaQueryConfigAttributes查询配置属性
      • 调用show_config_attributes函数显示详细属性信息
      • 调用vaDestroyConfig销毁配置

  6. 资源清理

    • 释放动态分配的内存
    • 调用vaTerminate终止VA-API会话
    • 调用va_close_display关闭显示设备

3. -a选项输出的编解码参数功能

使用-a选项时，vainfo会通过show_config_attributes函数输出详细的编解码参数。这些参数涵盖了视频处理的各个方面。

3.1 基本视频格式参数

这些参数定义了视频处理支持的基本格式和能力：

  • 像素格式支持（VAConfigAttribRTFormat）

    • 显示支持的YUV和RGB系列格式，如YUV420、YUV422、YUV444、RGB等
    • 代码实现：
      if (attrib_list[VAConfigAttribRTFormat].value != VA_ATTRIB_NOT_SUPPORTED) {printf("      VAConfigAttribRTFormat                    : ");print_rt_format(attrib_list[VAConfigAttribRTFormat].value);printf("\n");
}

  • 空间残差（VAConfigAttribSpatialResidual）

    • 支持的空间残差处理能力，影响视频编码质量

  • 空间裁剪（VAConfigAttribSpatialCropping）

    • 是否支持视频帧的空间裁剪功能

  • 帧内残差（VAConfigAttribIntraResidual）

    • 帧内编码的残差处理支持情况

  • 加密属性（VAConfigAttribEncryption）

    • 内容保护相关功能支持，如DRM等

3.2 编码专用参数

这些参数特定于视频编码功能：

  • 码率控制模式（VAConfigAttribEncRateControl）

    • 支持的码率控制方式，如CBR（恒定码率）、VBR（可变码率）等
    • 代码实现：
      if (attrib_list[VAConfigAttribEncRateControl].value != VA_ATTRIB_NOT_SUPPORTED) {printf("      VAConfigAttribEncRateControl              : ");print_enc_rate_control(attrib_list[VAConfigAttribEncRateControl].value);printf("\n");
}

  • 交织模式（VAConfigAttribEncInterlaced）

    • 是否支持隔行扫描编码
    • 代码实现：
      if (attrib_list[VAConfigAttribEncInterlaced].value != VA_ATTRIB_NOT_SUPPORTED) {printf("      VAConfigAttribEncInterlaced               : ");print_boolean(attrib_list[VAConfigAttribEncInterlaced].value);printf("\n");
}

  • 最大参考帧（VAConfigAttribEncMaxRefFrames）

    • 编码时可使用的最大参考帧数
    • 影响编码效率和图像质量

  • 最大瓦片/切片数（VAConfigAttribEncMaxTemporalLayers等）

    • 编码可分割的最大瓦片行数/列数和切片数
    • 与并行编码性能相关

  • 切片结构（VAConfigAttribEncSliceStructure）

    • 支持的切片组织结构，如灵活宏块排序(FMO)等

  • 宏块信息（VAConfigAttribEncMacroblockInfo）

    • 宏块级别的参数设置和支持情况

3.3 解码专用参数

这些参数特定于视频解码功能：

  • 解码切片模式（VAConfigAttribDecSliceMode）

    • 支持的解码切片处理方式
    • 影响解码器处理效率

  • JPEG解码旋转（VAConfigAttribDecJPEG, VAConfigAttribDecJPEG ROT）

    • JPEG解码时支持的旋转角度（0°、90°、180°、270°）
    • 代码实现：
      if (attrib_list[VAConfigAttribDecJPEG].value != VA_ATTRIB_NOT_SUPPORTED) {printf("      VAConfigAttribDecJPEG                     : ");print_boolean(attrib_list[VAConfigAttribDecJPEG].value);printf("\n");
}
if (attrib_list[VAConfigAttribDecJPEG_ROT].value != VA_ATTRIB_NOT_SUPPORTED) {printf("      VAConfigAttribDecJPEG_ROT                 : ");print_jpeg_rot(attrib_list[VAConfigAttribDecJPEG_ROT].value);printf("\n");
}

  • 解码处理类型（VAConfigAttribDecProcessing）

    • 解码处理的类型支持，如是否支持I/P/B帧等

3.4 JPEG编码特定参数

这些参数特定于JPEG编码功能：

  • 算术编码模式（VAConfigAttribEncJPEG, VAConfigAttribEncJPEG_ARITH）

    • 是否支持JPEG算术编码模式
    • 代码实现：
      if (attrib_list[VAConfigAttribEncJPEG].value != VA_ATTRIB_NOT_SUPPORTED) {printf("      VAConfigAttribEncJPEG                     : ");print_boolean(attrib_list[VAConfigAttribEncJPEG].value);printf("\n");
}
if (attrib_list[VAConfigAttribEncJPEG_ARITH].value != VA_ATTRIB_NOT_SUPPORTED) {printf("      VAConfigAttribEncJPEG_ARITH               : ");print_boolean(attrib_list[VAConfigAttribEncJPEG_ARITH].value);printf("\n");
}

  • 渐进DCT模式（VAConfigAttribEncJPEG_PROG）

    • 是否支持JPEG渐进式DCT变换

  • 质量范围（VAConfigAttribEncJPEG_QUALITY）

    • JPEG编码的质量参数范围（通常为0-100）

  • 量化方式（VAConfigAttribEncJPEG_QTABLE）

    • 支持的量化方式和量化表设置

3.5 性能和多帧处理参数

这些参数与编码解码性能和多帧处理能力相关：

  • 帧内刷新（VAConfigAttribEncIntraRefresh）

    • 是否支持帧内刷新功能
    • 用于错误恢复和网络适应性
    • 代码实现：
      if (attrib_list[VAConfigAttribEncIntraRefresh].value != VA_ATTRIB_NOT_SUPPORTED) {printf("      VAConfigAttribEncIntraRefresh             : VA_ENC_INTRA_REFRESH_MAX %d\n",attrib_list[VAConfigAttribEncIntraRefresh].value);
}

  • ROI支持（VAConfigAttribEncROI）

    • 是否支持感兴趣区域（Region of Interest）编码
    • 允许对视频中重要区域进行更高质量编码

  • 并行码率控制（VAConfigAttribEncParallelRateControl）

    • 是否支持并行码率控制
    • 影响编码性能

  • 动态缩放（VAConfigAttribEncDynamicScaling）

    • 是否支持动态分辨率缩放
    • 用于自适应比特率流

  • FEI功能（VAConfigAttribEncFEIFunctionType）

    • 前端集成（Front End Integration）功能支持情况
    • 如运动估计、去方块滤波等预处理功能

  • MV预测器数量（VAConfigAttribEncMV_PRED）

    • 运动矢量预测器数量
    • 影响编码效率和运动补偿精度

3.6 代码实现解析

show_config_attributes函数是实现-a选项详细输出的核心函数。以下是该函数的部分关键实现：

static void show_config_attributes(VAConfigAttrib *attrib_list, int num_attribs)
{int i;// 遍历所有配置属性for (i = 0; i < num_attribs; i++) {switch (attrib_list[i].type) {case VAConfigAttribRTFormat:// 显示像素格式if (attrib_list[i].value != VA_ATTRIB_NOT_SUPPORTED) {printf("      VAConfigAttribRTFormat                    : ");print_rt_format(attrib_list[i].value);printf("\n");}break;case VAConfigAttribEncRateControl:// 显示码率控制模式if (attrib_list[i].value != VA_ATTRIB_NOT_SUPPORTED) {printf("      VAConfigAttribEncRateControl              : ");print_enc_rate_control(attrib_list[i].value);printf("\n");}break;// 其他属性类型...default:// 对于不常见的属性类型，以十六进制显示printf("      VAConfigAttrib(%d)                         : 0x%x\n",attrib_list[i].type, attrib_list[i].value);break;}}
}

该函数通过switch语句处理不同类型的配置属性，并调用相应的打印函数（如print_rt_format、print_enc_rate_control等）将属性值转换为人类可读的格式。对于不支持的属性，使用VA_ATTRIB_NOT_SUPPORTED标记进行判断，只显示系统支持的属性。

二、总结

vainfo工具是一个强大的VA-API诊断工具，通过分析其源代码可以深入了解VA-API的工作原理和系统的视频加速能力。main函数实现了完整的VA-API交互流程，包括初始化、查询和资源清理。而show_config_attributes函数则负责将复杂的配置参数转换为人类可读的格式。

-a选项输出的详细参数信息对于开发者了解系统的视频加速能力、选择合适的编解码配置以及进行性能优化都具有重要参考价值。实际输出内容会因系统硬件和驱动程序的不同而有所差异，但基本结构和参数类型保持一致。

http://www.dtcms.com/a/458742.html

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