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实验记录
RK3566✓ 已验证

#017 · YUYV 转 NV12 格式转换 ​

实验目标 ​

验证 RGA 硬件加速进行 YUYV422 → NV12 格式转换的性能和正确性，为 Camera 采集 + MPP 编码链路做准备。

实验环境 ​

项目内容
开发板RK3566
内核版本5.10.x
RGA 版本2.1.0
输入格式YUYV422
输出格式NV12
分辨率1920×1080

背景 ​

Camera Sensor 通常输出 YUYV 格式，而 MPP 编码通常需要 NV12 格式。中间需要做一次格式转换：

Sensor → YUYV → [格式转换] → NV12 → MPP → H.264

用 CPU 做转换太慢，所以用 RGA 硬件加速。

实验步骤 ​

Step 1：准备输入数据 ​

先用 V4L2 采集一帧 YUYV 数据：

采集 YUYV 帧bash
v4l2-ctl -d /dev/video0 --set-fmt-video=width=1920,height=1080,pixelformat=YUYV
v4l2-ctl -d /dev/video0 --stream-mmap --stream-count=1 --stream-to=input.yuyv

Step 2：RGA 转换代码 ​

rga_convert.c 片段c
#include <rga/RgaApi.h>

rga_info_t src_info, dst_info;
int ret;

// 源图配置（YUYV）
memset(&src_info, 0, sizeof(src_info));
src_info.w = 1920;
src_info.h = 1080;
src_info.format = RK_FORMAT_YUYV_422;
src_info.virAddr = (unsigned long)yuyv_buf;
src_info.mmuFlag = 1;

// 目标图配置（NV12）
memset(&dst_info, 0, sizeof(dst_info));
dst_info.w = 1920;
dst_info.h = 1080;
dst_info.format = RK_FORMAT_NV12;
dst_info.virAddr = (unsigned long)nv12_buf;
dst_info.mmuFlag = 1;

// 执行转换
ret = c_RkRgaBlit(&src_info, &dst_info, NULL);
if (ret) {
    printf("RGA blit failed: %d\n", ret);
    return -1;
}

Step 3：保存输出并验证 ​

播放输出验证bash
ffplay -f rawvideo -pix_fmt nv12 -s 1920x1080 output.nv12

Step 4：性能测试 ​

循环转换 1000 次，计算平均耗时：

c
struct timeval start, end;
gettimeofday(&start, NULL);

for (int i = 0; i < 1000; i++) {
    c_RkRgaBlit(&src_info, &dst_info, NULL);
}

gettimeofday(&end, NULL);
double total = (end.tv_sec - start.tv_sec) +
               (end.tv_usec - start.tv_usec) / 1000000.0;
printf("Avg time: %.2f ms\n", total * 1000 / 1000);

实验结果 ​

正确性 ​

  • ✅ 输出 NV12 播放正常，颜色正确
  • ✅ 无花屏、无错位、无绿边
  • ✅ 分辨率正确

性能 ​

分辨率格式转换平均耗时理论帧率
1920×1080YUYV → NV12~1.2 ms~833 fps
1280×720YUYV → NV12~0.6 ms~1666 fps

RGA 硬件转换非常快，完全不构成性能瓶颈。

结论 ​

  1. RGA 硬件加速 YUYV → NV12 转换正确无误
  2. 1080P 下仅需 1.2ms，性能充足
  3. 可以放心用在 Camera → MPP 的实时编码链路中

经验 ​

  1. MMU flag 一定要设：mmuFlag = 1，否则可能访问非法地址
  2. virAddr 用虚拟地址：RGA 驱动内部会做虚实地址转换
  3. 支持的格式有限：不是所有格式都能互转，转换前查 RGA 文档
  4. 异步模式：RGA 也支持异步模式，适合流水线

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