RGA 图形加速
RGA（Raster Graphic Acceleration）是瑞芯微芯片中的 2D 图形加速硬件，可以高效完成图像格式转换、缩放、旋转、裁剪、位块传输等操作，完全不占用 CPU。
RGA 能做什么
| 功能 | 说明 | 典型应用 |
|---|---|---|
| 格式转换 | YUV/RGB 各种格式互转 | Camera YUYV → NV12 给 MPP 编码 |
| 缩放 | 任意比例缩放 | 1080P → 720P 子码流 |
| 旋转 | 0°/90°/180°/270° 旋转 | 竖屏设备画面旋转 |
| 镜像 | 水平/垂直镜像 | 前置摄像头镜像 |
| 裁剪 | 从大图中裁出区域 | ROI 提取 |
| 位块传输 | 内存拷贝（带格式转换） | 高效 memcpy |
为什么要用 RGA
CPU 做格式转换的问题
以 1080P YUYV → NV12 为例：
- 每帧 4MB 数据
- CPU 需要逐像素处理
- 30fps 下每秒处理 120MB 数据
- 占用大量 CPU，还可能拖慢帧率
RGA 做格式转换
- 硬件加速，零 CPU 占用
- 1080P 转换仅需 ~1ms
- 支持流水线操作（格式转换 + 缩放 + 旋转一次完成）
RGA 版本
| 版本 | 代表芯片 | 特点 |
|---|---|---|
| RGA 1.x | RK3288、RV1108 | 基础功能 |
| RGA 2.x | RK3566、RV1126 | 支持更多格式，性能提升 |
| RGA 3.x | RK3588 | 更强大的 2D 加速 |
本文主要针对 RGA 2.x（RK3566/RV1126 平台）
支持的格式
RGB 格式
- RGB565
- RGB888
- ARGB8888
- ABGR8888
YUV 格式
- YUYV422
- UYVY422
- NV12 / NV21
- YUV420P / YV12
- NV16 / NV61
使用方式
方法一：librga 库（推荐）
瑞芯微提供了用户空间的 librga 库，封装了 RGA 驱动的 ioctl 调用。
c
#include <rga/RgaApi.h>
rga_info_t src, dst;
// 配置源图
src.w = 1920;
src.h = 1080;
src.format = RK_FORMAT_YUYV_422;
src.virAddr = (unsigned long)src_buf;
src.mmuFlag = 1;
// 配置目标图
dst.w = 1280;
dst.h = 720;
dst.format = RK_FORMAT_NV12;
dst.virAddr = (unsigned long)dst_buf;
dst.mmuFlag = 1;
// 执行转换 + 缩放（一次完成）
int ret = c_RkRgaBlit(&src, &dst, NULL);方法二：DRM 方式
通过 Linux DRM 框架使用 RGA，更通用但更复杂。
常见操作示例
1. 格式转换（YUYV → NV12）
c
src.format = RK_FORMAT_YUYV_422;
dst.format = RK_FORMAT_NV12;
c_RkRgaBlit(&src, &dst, NULL);2. 缩放（1080P → 720P）
c
src.w = 1920; src.h = 1080;
dst.w = 1280; dst.h = 720;
c_RkRgaBlit(&src, &dst, NULL);3. 旋转 90 度
c
rga_info_t src, dst;
// 注意：旋转后宽高互换
src.w = 1920; src.h = 1080;
dst.w = 1080; dst.h = 1920;
// 设置旋转参数
rga_rect_t rotate_rect;
rotate_rect.rotation = HAL_TRANSFORM_ROT_90;
c_RkRgaBlit(&src, &dst, &rotate_rect);4. 裁剪
c
src.w = 1920;
src.h = 1080;
// 源图裁剪区域（从(100, 100)开始取 640x480）
src.x = 100;
src.y = 100;
src.width = 640; // 实际使用宽度
src.height = 480; // 实际使用高度
dst.w = 640;
dst.h = 480;5. 组合操作（格式转换 + 缩放 + 旋转）
RGA 支持一次操作完成多个效果：
c
// YUYV 1920x1080 → 旋转90度 → 缩放到 720x1280 → NV12 输出
src.w = 1920;
src.h = 1080;
src.format = RK_FORMAT_YUYV_422;
dst.w = 720;
dst.h = 1280;
dst.format = RK_FORMAT_NV12;
rga_rect_t rect;
rect.rotation = HAL_TRANSFORM_ROT_90;
c_RkRgaBlit(&src, &dst, &rect);一次完成多步操作，性能比分步做更好。
重要参数
mmuFlag
c
src.mmuFlag = 1; // 必须设为 1，使用 MMU 模式如果不设或设为 0，可能导致地址映射错误，出现花屏或崩溃。
virAddr vs phyAddr
- virAddr：虚拟地址，用户空间的指针
- phyAddr：物理地址
RGA 驱动内部会做虚实地址转换，通常只需要设置 virAddr 和 mmuFlag = 1 即可。
stride（行跨度）
c
src.w_stride = 1920; // 行跨度，单位是像素
src.h_stride = 1080; // 垂直跨度如果不设置，默认等于 width/height。但如果内存分配有对齐要求（如 16 字节对齐），stride 可能大于 width，这时候必须手动设置。
性能数据（RK3566）
| 操作 | 分辨率 | 耗时 |
|---|---|---|
| YUYV → NV12 | 1920×1080 | ~1.2 ms |
| 缩放 1080P → 720P | NV12 | ~0.8 ms |
| 旋转 90° | 1920×1080 | ~1.5 ms |
| 格式转换+缩放+旋转 | 1080P → 720P 旋转 | ~2.0 ms |
性能非常充足，完全不构成实时视频链路的瓶颈。
常见问题
1. 输出花屏
- mmuFlag 没设对
- stride 与实际内存布局不一致
- 格式配置错误
2. c_RkRgaBlit 返回错误码
错误码定义在 RgaApi.h 中，常见错误：
| 错误码 | 说明 |
|---|---|
| -1 | 参数错误 |
| -2 | 不支持的格式 |
| -6 | 内存不足 |
3. 性能不达预期
- 检查是否一次完成多步操作（避免多次调用）
- 确认使用了 MMU 模式
- 查看是否有其他进程占用 RGA