海思HI35xx平台软件开发快速入门之MPEG解码实例
前言
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海思平台开发MPEG视频解码须要有HIMPP解码库API相关的知识，若是不具有基础的背景知识，请移步个人博文《海思HI35xx平台软件开发快速入门之背景知识》了解海思平台开发的基本步骤和相关知识基础。遵循海思平台软件开发架构，咱们一步一步实现一个MPEG视频解码实例。先科普一下什么是MPEG视频，MPEG（Moving Picture Experts Group，动态图像专家组）是ISO成立针对运动图像和语音压缩制定国际标准的组织，MPEG标准主要有如下五个，MPEG-一、MPEG-二、MPEG-四、MPEG-7及MPEG-21等。目前应用较多的是MPEG-4，咱们熟悉的DVD就广泛使用了MPEG-4解码标准，反过来讲DVD的普及使用也促成了MPEG-4解码标准的知名度。目前MPEG4在数字电视、实时多媒体监控、低比特率下的移动多媒体通讯、网络视频流与可视游戏、网络会议、交互多媒体应用、演播电视等领域应用普遍，更多相关MPEG的知识请参阅其官网。对于音视频开发者来讲，有必要学习了解一下，如何在海思平台上实现MPEG解码。linux
知识背景网络
海思平台音视频编解码架构遵循下图所示的数据处理流程，咱们的MPEG解码实例要实现播放MPEG样例视频，故走的是HARD DISK->VDEC->VPSS->VO->显示器的流程，这个流程必定要熟悉牢记，代码实现都是围绕这条主线来编写的。架构
实例源码ide
实例源码很简单，先来了解一下实现MPEG解码实例的几个函数，以达到了解实例源码大概构造组成，而后再对每一个函数进行具体分析。函数
/*
**函数描述：linux标准信号捕捉函数
**函数功用：退出HIMPP调用，销毁缓冲
*/
HI_VOID SAMPLE_VDEC_HandleSig(HI_S32 signo)
{
......
}
/*
**函数描述：用于音视频文件读写推流
**函数功用：用fread等文件操做函数读取音视频文件，并解析后推送HIMPP进行解码
*/
int SAMPLE_COMM_VDEC_JPEG_SendStream( VdecThreadParam *pArgs)
{
......
}
/*
**函数描述：HIMPP系统初始化
**函数功用：配置HIMPP系统的各项参数以知足对目标进行编解码
*/
HI_S32 SAMPLE_VDEC_VdhMpeg4(char *filename)
{
......
}
/*
**主函数
*/
int main(int argc, char *argv[])
{
......
}
main函数讲解，main函数的完成的功能主要有两，一是对信号的初始化，信号的捕捉函数用来接收来之linux的内核消息，如进程退出等；二是将main函数的参数传递给MPEG解码样例函数。如下是main函数的详细内容：工具
int main(int argc, char *argv[])
{
if(argc != 2)
{
printf("Usage: mpeg <vedio source filename>\n");
exit(0);
}
signal(SIGINT, SAMPLE_VDEC_HandleSig);
signal(SIGTERM, SAMPLE_VDEC_HandleSig);
SAMPLE_VDEC_VdhMpeg4(argv[1]);
return 0;
}
下面重点讲解SAMPLE_VDEC_VdhMpeg4(char *filename)这个函数，它是MPEG解码样例的重点函数。HIMPP系统的API函数是海思提供的SDK开发包，调用它相关的接口，在编译时必须将其提供的相应库文件进行包含编译。下面结合样例程序讲述如何使用HIMPP提供的API实现本身的业务逻辑。MPEG视频解码实例走的是HARDDISK->VDEC->VPSS->VO->显示器流程，这个过程能够细分为八大步骤，这八大步骤在其余类型的音视频编解码样例也相似，能够说这八大步骤是使用海思HIMPP API的灵魂。下面简单介绍这个八大步骤的内容：oop
Step1：初始化HIMPP SYS和通用VB缓冲，包括设置缓冲区的大小，缓冲区块的数目。须要注意的是，在设置通用VB参数以前，必须确保HIMPP系统已经退出，不然设置失败。学习
Step2：设置通用缓冲区的公共缓冲池属性。spa
Step3：配置解码器，包括指定解码类型，这里是MPEG解码样例，固然选PT_MP4VIDEO啦，而后指定视频大小、解码优先级等等。而后建立解码通道，并是能加收解码流。
Step4：配置VPSS参数，VPSS是对VDEC解码后的流进行处理，如裁剪、降噪等，MPEG解码实例从简单应用出发，仅仅按默认的方式配置VPSS。
Step5：配置VO参数，这一步也很关键，由于它指定了画面输出，包括常见的HDMI和VGA，主要是配置输出显示，图层属性设置、输出位置等信息。
Step6：绑定VDEC与VPSS，实现MPEG解码流程。
Step7：绑定VPSS与VO，实现MPEG解码流程。
Step8：推送视频流数据，这一步须要文件读写配合使用。
完整源码，请参阅SAMPLE_VDEC_VdhMpeg4(char*filename)源码，为了演示各个步骤须要配置的参数信息，很多变量须要时才定义，同时整个函数避免了使用没必要要的子函数调用，尽可能使用简单顺序结构的程序设计，以达到对这八大步骤一目了然。
HI_S32 SAMPLE_VDEC_VdhMpeg4(char *filename)
{
VB_CONF_S stVbConf, stModVbConf;
HI_S32 i, s32Ret = HI_SUCCESS;
VdecThreadParam pstVdecSend;
SIZE_S stSize;
VO_PUB_ATTR_S stVoPubAttr;
VO_VIDEO_LAYER_ATTR_S stVoLayerAttr;
stSize.u32Width = HD_WIDTH;
stSize.u32Height = HD_HEIGHT;
/************************************************
step1: init SYS and common VB
*************************************************/
MPP_SYS_CONF_S stSysConf = {0};
memset(&stVbConf,0,sizeof(stVbConf));
stSize.u32Width = HD_WIDTH;//1920
stSize.u32Height = HD_HEIGHT;//1080
stVbConf.u32MaxPoolCnt = 64;
stVbConf.astCommPool[0].u32BlkSize = (stSize.u32Width * stSize.u32Height* 4) >> 1;
stVbConf.astCommPool[0].u32BlkCnt = 15;
memset(stVbConf.astCommPool[0].acMmzName,0,sizeof(stVbConf.astCommPool[0].acMmzName));
//设置VB属性以前必须先退出HIMPP系统，不然设置失败。
HI_MPI_SYS_Exit();
for(i=0;i<22;i++)
{
HI_MPI_VB_ExitModCommPool(i);
}
for(i=0; i<256; i++)
{
HI_MPI_VB_DestroyPool(i);
}
HI_MPI_VB_Exit();
//设置VB属性
s32Ret = HI_MPI_VB_SetConf(&stVbConf);
if (HI_SUCCESS != s32Ret)
{
hidebug("HI_MPI_VB_SetConf failed!\n");
return HI_FAILURE;
}
s32Ret = HI_MPI_VB_Init();
if (HI_SUCCESS != s32Ret)
{
hidebug("HI_MPI_VB_Init failed!\n");
return HI_FAILURE;
}
//设置HIMPP系统属性，并初始化
stSysConf.u32AlignWidth = 16;//选择系统图形对齐方式，通常分辨率是16对齐的
/*set config of mpp system*/
s32Ret = HI_MPI_SYS_SetConf(&stSysConf);
if (HI_SUCCESS != s32Ret)
{
hidebug("HI_MPI_SYS_SetConf failed!\n");
return HI_FAILURE;
}
s32Ret = HI_MPI_SYS_Init();
if (HI_SUCCESS != s32Ret)
{
hidebug("HI_MPI_SYS_Init failed!\n");
return HI_FAILURE;
}
/************************************************
step2: init mod common VB
*************************************************/
memset(&stModVbConf, 0, sizeof(VB_CONF_S));
stModVbConf.u32MaxPoolCnt = 64;
stModVbConf.astCommPool[0].u32BlkSize = (stSize.u32Width * stSize.u32Height* 4) >> 1;;
stModVbConf.astCommPool[0].u32BlkCnt = 15;
stModVbConf.astCommPool[1].u32BlkSize = (stSize.u32Width * stSize.u32Height* 4) >> 1;;
stModVbConf.astCommPool[1].u32BlkCnt = 15;
//设置模块公共缓冲池属性
HI_MPI_VB_ExitModCommPool(VB_UID_VDEC);
HI_MPI_VB_SetModPoolConf(VB_UID_VDEC, &stModVbConf);
HI_MPI_VB_InitModCommPool(VB_UID_VDEC);
/************************************************
step3: start VDEC
*************************************************/
VDEC_CHN_ATTR_S stVdecChnAttr;
stVdecChnAttr.enType = PT_MP4VIDEO; //设置解码方式 PT_JPEG PT_MJPEG
stVdecChnAttr.u32BufSize = 3 * stSize.u32Width * stSize.u32Height;
stVdecChnAttr.u32Priority = 5;
stVdecChnAttr.u32PicWidth = stSize.u32Width;
stVdecChnAttr.u32PicHeight =stSize.u32Height;
stVdecChnAttr.stVdecVideoAttr.enMode = VIDEO_MODE_FRAME;
stVdecChnAttr.stVdecVideoAttr.u32RefFrameNum = 2;
stVdecChnAttr.stVdecVideoAttr.bTemporalMvpEnable = 0;
//设置解码通道缓冲池VB的个数，这里只需建立一个解码通道
HI_MPI_VDEC_SetChnVBCnt(0, 10);
//建立解码通道
HI_MPI_VDEC_CreateChn(0, &stVdecChnAttr);
//解码器开始接收用户推流
HI_MPI_VDEC_StartRecvStream(0);
/************************************************
step4: start VPSS
*************************************************/
VPSS_GRP_PARAM_S stVpssParam = {0};
VPSS_CHN_ATTR_S stChnAttr = {0};
VPSS_GRP_ATTR_S stVpssGrpAttr;
stVpssGrpAttr.enDieMode = VPSS_DIE_MODE_NODIE;
stVpssGrpAttr.bIeEn = HI_FALSE;
stVpssGrpAttr.bDciEn = HI_TRUE;
stVpssGrpAttr.bNrEn = HI_FALSE;
stVpssGrpAttr.bHistEn = HI_FALSE;
stVpssGrpAttr.bEsEn = HI_FALSE;
stVpssGrpAttr.enPixFmt = PIXEL_FORMAT_YUV_SEMIPLANAR_420;
stVpssGrpAttr.u32MaxW = 1920;//stSize.u32Width;
stVpssGrpAttr.u32MaxH = 1080;//stSize.u32Height;
//建立一个VPSS GROUP 0是一个组号
s32Ret = HI_MPI_VPSS_CreateGrp(0, &stVpssGrpAttr);
if (s32Ret != HI_SUCCESS)
{
hidebug("HI_MPI_VPSS_CreateGrp failed!\n");
return HI_FAILURE;
}
//获取GROUP 0的属性 PS：实用技巧，对于未知的属性，咱们通常先获取再设置
s32Ret = HI_MPI_VPSS_GetGrpParam(0, &stVpssParam);
if(s32Ret != HI_SUCCESS)
{
hidebug("HI_MPI_VPSS_GetGrpParam failed!\n");
return HI_FAILURE;
}
stVpssParam.u32IeStrength = 0;
//设置GROUP 0的属性
s32Ret = HI_MPI_VPSS_SetGrpParam(0, &stVpssParam);
if(s32Ret != HI_SUCCESS)
{
hidebug("HI_MPI_VPSS_GetGrpParam failed!\n");
return HI_FAILURE;
}
/*** enable vpss chn, with frame ***/
/* Set Vpss Chn attr */
stChnAttr.bSpEn = HI_FALSE;
stChnAttr.bUVInvert = HI_FALSE;
stChnAttr.bBorderEn = HI_TRUE;
stChnAttr.stBorder.u32Color = 0xffffff;
stChnAttr.stBorder.u32LeftWidth = 2;
stChnAttr.stBorder.u32RightWidth = 2;
stChnAttr.stBorder.u32TopWidth = 2;
stChnAttr.stBorder.u32BottomWidth = 2;
//设置VPSS通道设置属性
s32Ret = HI_MPI_VPSS_SetChnAttr(0, 0, &stChnAttr);
if(s32Ret != HI_SUCCESS)
{
hidebug("HI_MPI_VPSS_SetChnAttr failed!\n");
return HI_FAILURE;
}
//启动VPSS通道
s32Ret = HI_MPI_VPSS_EnableChn(0, 0);
if(s32Ret != HI_SUCCESS)
{
hidebug("HI_MPI_VPSS_EnableChn failed!\n");
return HI_FAILURE;
}
//启动VPSS GROUP
s32Ret = HI_MPI_VPSS_StartGrp(0);
if(s32Ret != HI_SUCCESS)
{
hidebug("HI_MPI_VPSS_StartGrp failed!\n");
return HI_FAILURE;
}
/************************************************
step5: start VO
*************************************************/
VO_CHN_ATTR_S stChnAttr1;
stVoPubAttr.enIntfSync = VO_OUTPUT_1080P60;
stVoPubAttr.enIntfType = VO_INTF_VGA | VO_INTF_HDMI;
//配置视频输出设备公共属性
s32Ret = HI_MPI_VO_SetPubAttr(0, &stVoPubAttr);
if(s32Ret != HI_SUCCESS)
{
hidebug("HI_MPI_VO_SetPubAttr failed!\n");
return HI_FAILURE;
}
//启用解码通道0
s32Ret = HI_MPI_VO_Enable(0);
if (s32Ret != HI_SUCCESS)
{
hidebug("HI_MPI_VO_Enable failed!\n");
return HI_FAILURE;
}
stVoLayerAttr.u32DispFrmRt = 60;//显示帧率
stVoLayerAttr.stDispRect.u32Width = 1920;//显示分辨率
stVoLayerAttr.stDispRect.u32Height = 1080;
stVoLayerAttr.stImageSize.u32Width = stVoLayerAttr.stDispRect.u32Width;//视频层画布大小
stVoLayerAttr.stImageSize.u32Height = stVoLayerAttr.stDispRect.u32Height;
stVoLayerAttr.bClusterMode = HI_FALSE;
stVoLayerAttr.bDoubleFrame = HI_FALSE;
stVoLayerAttr.enPixFormat = PIXEL_FORMAT_YUV_SEMIPLANAR_420; //视屏层使用的像素格式
//设置视频层属性
s32Ret = HI_MPI_VO_SetVideoLayerAttr(0, &stVoLayerAttr);
if(s32Ret != HI_SUCCESS)
{
hidebug("HI_MPI_VO_SetVideoLayerAttr failed!\n");
return HI_FAILURE;
}
//启动视频层
s32Ret = HI_MPI_VO_EnableVideoLayer(0);
if (s32Ret != HI_SUCCESS)
{
hidebug("HI_MPI_VO_EnableVideoLayer failed!\n");
return HI_FAILURE;
}
/*
if (HI_SUCCESS != SAMPLE_COMM_VO_HdmiStart(stVoPubAttr.enIntfSync))
{
hidebug("Start SAMPLE_COMM_VO_HdmiStart failed!\n");
}
*/
stChnAttr1.stRect.s32X = 0;//通道显示区域
stChnAttr1.stRect.s32Y = 0;
stChnAttr1.stRect.u32Width = 1920;//通道显示大小
stChnAttr1.stRect.u32Height = 1080;
stChnAttr1.u32Priority = 0;//通道优先级
stChnAttr1.bDeflicker = HI_FALSE;//是否开抗闪烁
//配置视频输出通道属性
s32Ret = HI_MPI_VO_SetChnAttr(0, 0, &stChnAttr1);
if (s32Ret != HI_SUCCESS)
{
hidebug("failed with %#x!\n", s32Ret);
}
//启动视频输出通道
s32Ret = HI_MPI_VO_EnableChn(0,0);
if (s32Ret != HI_SUCCESS)
{
hidebug("failed with %#x!\n", s32Ret);
}
/************************************************
step6: VDEC bind VPSS
*************************************************/
MPP_CHN_S stSrcChn;
MPP_CHN_S stDestChn;
stSrcChn.enModId = HI_ID_VDEC;
stSrcChn.s32DevId = 0;
stSrcChn.s32ChnId = 0;
stDestChn.enModId = HI_ID_VPSS;
stDestChn.s32DevId = 0;
stDestChn.s32ChnId = 0;
//解码器绑定VPSS
s32Ret = HI_MPI_SYS_Bind(&stSrcChn, &stDestChn);
if(s32Ret != HI_SUCCESS)
{
hidebug("HI_MPI_SYS_Bind failed!\n");
return HI_FAILURE;
}
/************************************************
step7: VPSS bind VO
*************************************************/
stSrcChn.enModId = HI_ID_VPSS;
stSrcChn.s32DevId = 0;
stSrcChn.s32ChnId = 0;
stDestChn.enModId = HI_ID_VOU;
stDestChn.s32DevId = 0;
stDestChn.s32ChnId = 0;
//VPSS绑定VO
s32Ret = HI_MPI_SYS_Bind(&stSrcChn, &stDestChn);
if(s32Ret != HI_SUCCESS)
{
hidebug("HI_MPI_SYS_Bind failed!\n");
return HI_FAILURE;
}
/************************************************
step8: send stream to VDEC
*************************************************/
sprintf(pstVdecSend.cFileName,filename);
pstVdecSend.s32MilliSec = 0;
pstVdecSend.s32ChnId = 0;
pstVdecSend.s32IntervalTime = 1;
pstVdecSend.u64PtsInit = 0;
pstVdecSend.u64PtsIncrease = 0;
pstVdecSend.eCtrlSinal = VDEC_CTRL_START;
pstVdecSend.bLoopSend = HI_TRUE;
pstVdecSend.bManuSend = HI_FALSE;
pstVdecSend.enType = PT_MP4VIDEO;
pstVdecSend.s32MinBufSize = 32000000;//(stVdecChnAttr.u32PicWidth *stVdecChnAttr.u32PicHeight * 3)>>1;
pstVdecSend.s32StreamMode = VIDEO_MODE_FRAME;
SAMPLE_COMM_VDEC_JPEG_SendStream(&pstVdecSend);//推送视频流
return s32Ret;
}
SAMPLE_COMM_VDEC_JPEG_SendStream(VdecThreadParam *pArgs)函数实现的功能是读取文件，解析文件的视频帧头（I帧），而后推送至解码器。这一函数实现的功能简单，可是涉及解析视频帧头等内容，代码量有点多，不适合粘贴出来。SAMPLE_VDEC_HandleSig(HI_S32 signo)函数主要做用就是退出程序时，对HIMPP系统资源进行释放，不然显示器上会残留视频图像，并影响下一次使用HIMPP提供的API。
HI_VOID SAMPLE_VDEC_HandleSig(HI_S32 signo)
{
HI_S32 i;
if (SIGINT == signo || SIGTSTP == signo || SIGTERM == signo)
{
HI_MPI_SYS_Exit();
for(i=0;i<VB_MAX_USER;i++)
{
HI_MPI_VB_ExitModCommPool(i);
}
for(i=0; i<VB_MAX_POOLS; i++)
{
HI_MPI_VB_DestroyPool(i);
}
HI_MPI_VB_Exit();
printf("\033[0;31mprogram exit abnormally!\033[0;39m\n");
}
exit(0);
}
总结
MPEG解码实例参考了海思提供的样例及库，程序源码及相关库文件请点击这里，修改不一样的编译链工具，便可在不一样HI35XX系列平台运行，整个MPEG解码实例提供了最简单的解码实现方式，固然还能够实现快进播放、暂停播放、等经常使用的视频播放控制逻辑，这须要读者进一步摸索。