07 视频图形子系统应用

本章节介绍 GK7206 的视频图形子系统（Video Graphics Subsystem，VGS）应用示例 —— sample_vgs。该应用演示了 VGS 的各种图形处理功能，包括 cover（遮挡）、OSD（字符叠加）、luma（亮度调整）、scale（缩放）、rotate（旋转）等。

应用源码位于 SDK 目录 sample/vgs/，是开发视频图形处理相关应用的参考模板。

1 应用概述

1.1 功能特性

  • Cover（遮挡）：在视频画面上添加遮挡区域
  • OSD（字符叠加）：在视频画面上叠加文本和时间信息
  • Luma（亮度调整）：调整视频画面的亮度
  • Scale（缩放）：对视频画面进行缩放处理
  • Rotate（旋转）：对视频画面进行旋转（90°/180°/270°）

1.2 技术参数

参数值
功能索引0=cover+osd+luma+scale，1=rotate
依赖sensor + VPSS
输出RTSP 流或 VO 显示

1.3 测试用例列表

index名称指令预期现象
0cover+osd+luma+scale./sample_vgs 0叠加 cover/osd、调亮、缩放，RTSP 可见
1rotate./sample_vgs 1画面旋转

1.4 目录结构

sample/vgs/
├── Makefile              # 构建脚本
└── sample_vgs.c          # 主程序

2 编译与部署

2.1 前置条件

在编译本应用之前，请确保已完成以下准备工作：

  1. SDK 环境已搭建：参照 SDK 编译 完成交叉编译工具链和 SDK 配置
  2. Sensor 已连接：需连接 SC465SL 或兼容的图像传感器

2.2 编译应用

# 进入 sample 目录
cd <SDK_PATH>/sample

# 编译 vgs 示例
make -C vgs clean && make -C vgs

2.3 部署到板端

# 挂载 SD 卡（推荐）
mkdir -p /sd_card
mount -t vfat /dev/mmcblk1p1 /sd_card

# 使用 SCP 传输到开发板
scp sample/vgs/sample_vgs root@<板端IP>:/sd_card/

2.4 运行应用

# 添加执行权限
chmod +x /sd_card/sample_vgs

# 进入 SD 卡目录
cd /sd_card

# 运行（index 0：cover+osd+luma+scale）
./sample_vgs 0

# 或（index 1：rotate）
./sample_vgs 1

2.5 预期输出

成功运行后，终端会输出类似以下信息：

sample_vgs running
vgs test index: 0
...
rtsp://192.168.1.100:554/livestream/0

拉流后可以看到：

  • 画面上有遮挡区域（cover）
  • 画面上有叠加文本（OSD）
  • 画面亮度有所调整（luma）
  • 画面尺寸有所变化（scale）

3 内部执行逻辑详解

3.1 应用架构

本应用采用以下架构：

Sensor → VI → VPSS → VGS → VENC → RTSP 推流

3.2 VGS 初始化流程

// 步骤 1：系统初始化
sample_comm_sys_init(&sys_config);

// 步骤 2：ISP 初始化
sample_comm_isp_init();

// 步骤 3：VI 启动
sample_comm_vi_start(...);

// 步骤 4：VPSS 启动
sample_comm_vpss_start(...);

// 步骤 5：VGS 初始化
xmedia_vgs_init();

// 步骤 6：配置 VGS 任务
xmedia_vgs_handle_t vgs_handle = xmedia_vgs_begin_job(...);

// 添加 cover 任务
xmedia_vgs_add_cover_task(vgs_handle, &cover_attr);

// 添加 OSD 任务
xmedia_vgs_add_osd_task(vgs_handle, &osd_attr);

// 添加 luma 任务
xmedia_vgs_add_luma_task(vgs_handle, &luma_attr);

// 提交任务
xmedia_vgs_end_job(vgs_handle);

// 步骤 7：VENC 启动
sample_comm_venc_start(...);

// 步骤 8：绑定模块
xmedia_bind_vpss_to_vgs(...);
xmedia_bind_vgs_to_venc(...);

4 关键编程要点

4.1 Cover 配置

xmedia_vgs_cover_attr_t cover_attr;

cover_attr.enable = XMEDIA_TRUE;
cover_attr.rect.x = 100;
cover_attr.rect.y = 100;
cover_attr.rect.width = 200;
cover_attr.rect.height = 200;
cover_attr.color = 0xFF0000;  // 红色

4.2 OSD 配置

xmedia_vgs_osd_attr_t osd_attr;

osd_attr.enable = XMEDIA_TRUE;
osd_attr.rect.x = 10;
osd_attr.rect.y = 10;
osd_attr.rect.width = 200;
osd_attr.rect.height = 30;
osd_attr.font_color = 0xFFFFFF;  // 白色
osd_attr.bg_color = 0x000000;    // 黑色
strcpy(osd_attr.text, "Hello VGS");

4.3 Luma 配置

xmedia_vgs_luma_attr_t luma_attr;

luma_attr.enable = XMEDIA_TRUE;
luma_attr.luma_factor = 120;  // 100=正常，>100=变亮，<100=变暗

4.4 Scale 配置

xmedia_vgs_scale_attr_t scale_attr;

scale_attr.enable = XMEDIA_TRUE;
scale_attr.dst_width = 640;
scale_attr.dst_height = 480;

4.5 Rotate 配置

xmedia_vgs_rotate_attr_t rotate_attr;

rotate_attr.enable = XMEDIA_TRUE;
rotate_attr.rotate = VGS_ROTATE_90;  // 90/180/270 度

5 常见问题排查

问题可能原因解决方案
OSD 不显示OSD 配置错误检查 OSD 位置和颜色设置
Cover 区域错误Cover 坐标超出画面检查 Cover 坐标是否在有效范围内
画面过亮或过暗Luma 值设置不当调整 Luma 值到 100 左右
缩放变形宽高比不一致保持目标宽高比与源一致

6 参考链接