【视频开发】GPU编解码:GPU硬解码---DXVA
GPU编解码:GPU硬解码---DXVA
一、DXVA介绍
DXVA是微软公司专门定制的视频加速规范，是一种接口规范。DXVA规范制定硬件加速解码可分四级：VLD，控制BitStream;IDCT，反余弦变换;Mocomp，运动补偿，Pixel Prediction;PostProc，显示后处理。其中，VLD加速等级最高，所以其包含IDCT、MoCoopm和PostProc;IDCT加速次之，包含MoCoopm和PostProc;最后MoComp加速仅包含PostProc。一款显卡芯片在硬件支持DXVA规范，并不代表它就实现了DXVA所有功能。DXVA_Checker可用于检测硬件所支持的等级，DXVA_Checker运行示意图如下所示。
二、使用FFmpeg中DXVA技术硬解码
基本思路：
1.根据FFmpeg对编码器的描述，实现自定义的硬解码器。
2.通过REGISTER_ENCODEC(X,x)将自定义的视频编码器添加到视频编解码器。
3.在视频解码，根据编码器ID或编码器名称找到视频编解码器中自定义的视频解码器。
4.利用自定义的视频解码器，解码视频。
其关键步骤是：自定义解码器的实现，需要参考FFmpeg源码中，解码器的定义和接口设计。
基于DXVA的自定义解码器实现
1.熟悉FFmpeg中编解码的组织方式
下图是ffmpeg编解码组织的简单示意图。
由示意图可知，编解码器由全局链表组织，可根据编码器的名称或ID，获取编解码器。
编解码器的具体编解码的具体工作，由编解码器定义的函数指针完成。
自定义解码器时，需要按照AVCodec结构体，定义解码器的属性，然后注册到全局编解码器链表中。
2.基于DXVA解码器的定义实现
ff_h264_dxva2_decoder的定义如下：
1 AVCodec ff_h264_dxva2_decoder = {
2 .name = "h264_dxva2",
3 .type = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
4 .id = AV_CODEC_ID_H264,
5 .priv_data_size = sizeof(DXVA2_DecoderContext),
6 .init = h264_dxva2dec_init,
7 .close = h264_dxva2dec_close,
8 .decode = h264_dxva2dec_decode,
9 .capabilities = CODEC_CAP_DELAY,
10 .flush = h264_dxva2dec_flush,
11 .long_name = NULL_IF_CONFIG_SMALL("H.264 (DXVA2 acceleration)"),
12 };
ff_h264_dxva2_decoder的函数指针对应的函数定义如下：
1 static int h264_dxva2dec_decode(AVCodecContext *avctx, void *data, int *got_frame,
2 AVPacket *avpkt)
3 {
4 return ff_dxva2dec_decode(avctx,data,got_frame,avpkt,&ff_h264_decoder);
5 }
6
7 static av_cold int h264_dxva2dec_close(AVCodecContext *avctx)
8 {
9 return ff_dxva2dec_close(avctx,&ff_h264_decoder);
10 }
11
12 static av_cold int h264_dxva2dec_init(AVCodecContext *avctx)
13 {
14 return ff_dxva2dec_init(avctx,&ff_h264_dxva2_decoder,&ff_h264_decoder);
15 }
16
17 static void h264_dxva2dec_flush(AVCodecContext *avctx)
18 {
19 ff_dxva2dec_flush(avctx,&ff_h264_decoder);
20 }
上述代码，只是ff_dxva2dec_init()，ff_dxva2dec_flush()，ff_dxva2dec_decode()，ff_dxva2dec_close()的封装，具体解码的实现，由ff_dxva2dec_xxx相关函数完成，其代码实现如下：
其中，在ff_dxva2dec_init()函数中，利用av_create_dxva2()函数创建dxva2_context，av_setup_dxva2()设置dxva2_context。
在ff_dxva2dec_close()函数中，利用av_release_dxva2()释放dxva2_context。
av_xxx_dxva2()相关函数，主要利用DXVA2的API接口，创建dxva2的上下文，并进行管理。
总体而言，经过四次封装，形成方便的硬解码接口。
DXVA2 API接口 ---> av_xxx_dxva2 ---> ff_dxva2dec_xxx ---> h264_dxva2dec_xxx ---> ff_h264_dxva2_decoder
