视频解码

本章讲用 MPP 框架在 RK182X 上做 H.264 / H.265 / VP9 / AV1 硬件视频解码。

整体框图

码流（文件 / 网络流）
       ↓
MPP Decoder（VPU 硬解）
       ↓
YUV 帧（NV12 / NV16）
       ↓
RGA 格式转换 → NPU 推理 / 显示 / 编码
（全程 DMA-BUF 零拷贝）

RK182X 的 VPU 支持 H.264 / H.265 / VP9 / AV1 硬件解码。上限取决于所挂 Host SoC 的 VPU；以 RK3588 为参考，硬件解码能力最高 4K@60fps（H.265/VP9/AV1）与 8K@30fps（H.264/H.265）。

1. 支持的解码格式

格式Profile最大分辨率最大帧率
H.265 / HEVCMain / Main104096×230460 fps
H.264 / AVCHigh Profile4096×230460 fps
VP9Profile 0 / 24096×230460 fps
AV1Main Profile4096×230460 fps
MJPEGBaseline8192×819230 fps

2. 环境验证

MPP 头文件目录：

ls /usr/include/rockchip/ | head -15

输出：

mpp_buffer.h
mpp_compat.h
mpp_err.h
mpp_frame.h
mpp_log_def.h
mpp_log.h
mpp_meta.h
mpp_packet.h
mpp_rc_api.h
mpp_rc_defs.h
mpp_sys_cfg.h
mpp_sys_cfg_st.h
mpp_task.h
rk_hdr_meta_com.h
rk_mpi_cmd.h

MPP 解码控制命令：

grep -E "MPP_DEC_SET_EXT_BUF_GROUP|MPP_DEC_SET_OUTPUT_FORMAT" /usr/include/rockchip/rk_mpi_cmd.h | head -5

输出：

    MPP_DEC_SET_EXT_BUF_GROUP,          /* IMPORTANT: set external buffer group to mpp decoder */
    MPP_DEC_SET_OUTPUT_FORMAT,

MPP 缓冲区类型：

grep -E "MPP_BUFFER_TYPE_DRM" /usr/include/rockchip/mpp_buffer.h | head -5

输出：

 * MPP_BUFFER_TYPE_DMA_HEAP > MPP_BUFFER_TYPE_DRM > MPP_BUFFER_TYPE_ION
    MPP_BUFFER_TYPE_DRM,
 * DRM SECURE buffer    : MPP_BUFFER_TYPE_DRM | MPP_BUFFER_FLAGS_SECURE

buffer group 函数定义：

grep "mpp_buffer_group_get_internal" /usr/include/rockchip/mpp_buffer.h | head -5

输出：

#define mpp_buffer_group_get_internal(group, type, ...) \

MPP 库文件：

find /usr/lib -name "librockchip_mpp*"

输出：

/usr/lib/aarch64-linux-gnu/librockchip_mpp.so
/usr/lib/aarch64-linux-gnu/librockchip_mpp.so.0
/usr/lib/aarch64-linux-gnu/librockchip_mpp.so.1

VPU 设备节点：

ls /dev/mpp_service

输出：

/dev/mpp_service

交叉编译工具：

which aarch64-linux-gnu-gcc

输出：

/usr/bin/aarch64-linux-gnu-gcc

3. 完整解码 C 代码示例

七步流程：mpp_create → mpp_init(CTX_DEC, coding) → fopen 打开码流 → 申请 buffer group → 循环（decode_put_packet + decode_get_frame）→ 处理帧（fd）→ 清理。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <rockchip/mpp_buffer.h>
#include <rockchip/mpp_frame.h>
#include <rockchip/mpp_packet.h>
#include <rockchip/rk_mpi.h>
#include <rockchip/rk_mpi_cmd.h>   /* MPP_DEC_SET_OUTPUT_FORMAT 等 */

int main(int argc, char **argv)
{
    if (argc < 2) {
        printf("Usage: %s <input.h264>\n", argv[0]);
        return -1;
    }

    // 创建 MPP 解码器 + 取 MppApi 指针
    MppCtx   ctx = NULL;
    MppApi  *mpi = NULL;
    MPP_RET ret  = mpp_create(&ctx, &mpi);
    if (ret != MPP_OK) {
        printf("mpp_create failed: %d\n", ret);
        return -1;
    }

    // 初始化为 H.264 解码器
    // 注意：解码类型由 mpp_init 的第三个参数 MppCodingType 传入
    MppCodingType type = MPP_VIDEO_CodingAVC;
    ret = mpp_init(ctx, MPP_CTX_DEC, type);
    if (ret != MPP_OK) {
        printf("mpp_init failed: %d\n", ret);
        return -1;
    }

    // 打开输入文件
    FILE *fp = fopen(argv[1], "rb");
    if (!fp) { perror("fopen"); return -1; }

    // 创建外部 buffer group，让 VPU 把解码帧直接写到这组 buffer
    MppBufferGroup frame_group = NULL;
    ret = mpp_buffer_group_get_internal(&frame_group, MPP_BUFFER_TYPE_DRM);
    if (ret != MPP_OK) {
        printf("mpp_buffer_group_get failed: %d\n", ret);
        fclose(fp);
        return -1;
    }
    // 把外部 group 推给解码器，零拷贝路径
    mpi->control(ctx, MPP_DEC_SET_EXT_BUF_GROUP, frame_group);

    // 解码循环
    unsigned char *pkt_buf = malloc(1024 * 1024);
    MppPacket packet = NULL;
    MppFrame  frame  = NULL;
    RK_S64    pts    = 0;

    while (!feof(fp)) {
        size_t read_len = fread(pkt_buf, 1, 1024 * 1024, fp);
        if (read_len <= 0) break;

        mpp_packet_init(&packet, pkt_buf, read_len);
        mpp_packet_set_pts(packet, pts++);     // PTS 是时间戳，不是字节数

        ret = mpi->decode_put_packet(ctx, packet);
        if (ret != MPP_OK) { printf("put_packet failed\n"); break; }

        for (;;) {
            ret = mpi->decode_get_frame(ctx, &frame);
            if (ret != MPP_OK || !frame) break;

            RK_U32 width  = mpp_frame_get_width(frame);
            RK_U32 height = mpp_frame_get_height(frame);
            MppBuffer buf = mpp_frame_get_buffer(frame);
            int fd        = mpp_buffer_get_fd(buf);   // DMA-BUF fd，可直传 RGA/NPU

            printf("Decoded: %dx%d, fd=%d\n", width, height, fd);
            // TODO: 传递给 RGA/NPU 处理

            mpp_frame_deinit(&frame);
            frame = NULL;
        }
        mpp_packet_deinit(&packet);
        packet = NULL;
    }

    // 清理
    free(pkt_buf);
    fclose(fp);
    mpp_buffer_group_put(frame_group);
    mpp_destroy(ctx);
    printf("Decode complete.\n");
    return 0;
}

3.1 关键 API 要点

API说明
<rockchip/rk_mpi.h>头文件实际位置（不是 "rk_mpi.h"）
mpp_init(ctx, MPP_CTX_DEC, MppCodingType)解码类型由第三个参数传入；不存在 MPP_SET_DEC_CODING_TYPE 这个 control 命令
mpp_buffer_group_get_internal(&g, type)5 个参数版 mpp_buffer_group_get 太复杂，推荐用宏
mpp_packet_set_pts(pkt, ts)第二参数是 RK_S64 时间戳（不是字节数）
MPP_DEC_SET_EXT_BUF_GROUP通过 mpi->control 把外部 buffer group 推给解码器走零拷贝
decode_put_packet + decode_get_frame都是 MppApi 成员（mpi->），不是顶层函数

4. 编译解码程序

VPU 解码能力已全部封进 librockchip_mpp，链接时只需要 -lrockchip_mpp。

aarch64-linux-gnu-gcc decode_test.c \
    -I$RK182X_SDK/mpp/include \
    -L/usr/lib/aarch64-linux-gnu \
    -lrockchip_mpp \
    -o decode_test

adb push decode_test /usr/bin/
adb shell /usr/bin/decode_test /tmp/test.h264

5. 常见问题

现象原因处理
mpp_create failed库路径 / 设备权限ls -l /dev/mpp_service
mpp_init failedcoding type 不支持确认 MPP_VIDEO_CodingAVC/HEVC/VP9/AV1
解码输出乱码buffer group 未设调 MPP_DEC_SET_EXT_BUF_GROUP
MPP_DEC_SET_OUTPUT_FORMAT 不生效mpp_init 之前调顺序：mpp_init → control
mpp_buffer_group_get_internal 宏展开错头文件版本旧升级 librockchip-mpp-dev
decode_get_frame 一直空PTS 没递增mpp_packet_set_pts(packet, pts++)

6. 下一步