RGA_FormatTool

FormatTool API 文档

概述

FormatTool 是 utilsCore RGA 模块的工具函数集合，提供 RGA、DRM、V4L2 格式之间的转换功能。

职责

• DRM 格式转 RGA 格式
• RGA 格式转 DRM 格式
• V4L2 格式转 RGA 格式
• RGA 格式转 V4L2 格式

适用场景

• 跨模块格式转换
• RGA 处理
• 显示和编码格式匹配

依赖关系

• 依赖: Rockchip RGA SDK
• 依赖: DRM 格式定义
• 依赖: V4L2 格式定义
• 被依赖: RgaConverter, RgaProcessor 等模块

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格式说明

RGA 和 DRM 字节序差异

重要: RGA 采用低地址到高地址 B | G | R | A 命名，而 DRM 使用 fourcc_code 从高到低 A | R | G | B 命名。

例如：

• RGA: RK_FORMAT_RGBA_8888 → DRM: DRM_FORMAT_ABGR8888
• RGA: RK_FORMAT_BGRA_8888 → DRM: DRM_FORMAT_ARGB8888

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静态方法

convertDRMtoRGAFormat() - DRM 格式转 RGA 格式

namespace utils::rga {
    int convertDRMtoRGAFormat(uint32_t drmFmt) noexcept;
}

参数说明:

• drmFmt (输入): DRM 格式（如 DRM_FORMAT_NV12）

返回值:

• 成功: RGA 格式（如 RK_FORMAT_YCbCr_420_SP）
• 失败: -1（表示无效或不受支持的格式）

所有权归属:

• 无所有权转移

性能优化:

1. 使用编译时 constexpr 数组作为查找表，避免运行时哈希计算
2. 线性查找优化，支持编译器自动向量化
3. noexcept 保证不抛出异常

错误处理:

1. 自动验证输入格式有效性
2. 返回明确的错误码（-1）
3. 支持格式验证函数 isValidDrmFormat()

使用例程:

#include "utils/rga/formatTool.h"

// DRM NV12 转 RGA 格式
int rga_fmt = convertDRMtoRGAFormat(DRM_FORMAT_NV12);
if (rga_fmt != -1) {
    printf("RGA format: %d\n", rga_fmt);  // 输出: RK_FORMAT_YCbCr_420_SP
} else {
    printf("Unsupported DRM format\n");
}

// 验证格式有效性
if (isValidDrmFormat(DRM_FORMAT_ABGR8888)) {
    int rga_fmt = convertDRMtoRGAFormat(DRM_FORMAT_ABGR8888);
    printf("RGA format: %d\n", rga_fmt);  // 输出: RK_FORMAT_RGBA_8888
}

// 使用命名空间版本
using namespace utils::rga;
int rga_fmt2 = convertDRMtoRGAFormat(DRM_FORMAT_NV21);

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convertRGAtoDrmFormat() - RGA 格式转 DRM 格式

namespace utils::rga {
    uint32_t convertRGAtoDrmFormat(int rgaFmt) noexcept;
}

参数说明:

• rgaFmt (输入): RGA 格式（如 RK_FORMAT_YCbCr_420_SP）

返回值:

• 成功: DRM 格式（如 DRM_FORMAT_NV12）
• 失败: 0xFFFFFFFF（表示无效或不受支持的格式）

所有权归属:

• 无所有权转移

性能优化:

1. 编译时查找表，零动态内存分配
2. 缓存友好的线性布局
3. noexcept 保证异常安全

错误处理:

1. 输入格式预验证
2. 统一的错误返回值
3. 支持 isValidRgaFormat() 验证函数

使用例程:

#include "utils/rga/formatTool.h"

// RGA YCbCr_420_SP 转 DRM 格式
uint32_t drm_fmt = convertRGAtoDrmFormat(RK_FORMAT_YCbCr_420_SP);
if (drm_fmt != 0xFFFFFFFF) {
    printf("DRM format: 0x%x\n", drm_fmt);  // 输出: DRM_FORMAT_NV12
}

// RGA RGBA_8888 转 DRM 格式（注意字节序）
drm_fmt = convertRGAtoDrmFormat(RK_FORMAT_RGBA_8888);
printf("DRM format: 0x%x\n", drm_fmt);  // 输出: DRM_FORMAT_ABGR8888

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convertV4L2toRGAFormat() - V4L2 格式转 RGA 格式

namespace utils::rga {
    int convertV4L2toRGAFormat(uint32_t v4l2Fmt) noexcept;
}

参数说明:

• v4l2Fmt (输入): V4L2 格式（如 V4L2_PIX_FMT_NV12）

返回值:

• 成功: RGA 格式（如 RK_FORMAT_YCbCr_420_SP）
• 失败: -1（表示无效或不受支持的格式）

所有权归属:

• 无所有权转移

性能优化:

1. 编译时查找表，零运行时开销
2. 缓存友好的数据布局
3. noexcept 异常安全保证

错误处理:

1. 输入格式自动验证
2. 统一的错误返回值
3. 支持 isValidV4l2Format() 验证函数

使用例程:

#include "utils/rga/formatTool.h"

// V4L2 NV12 转 RGA 格式
int rga_fmt = convertV4L2toRGAFormat(V4L2_PIX_FMT_NV12);
if (rga_fmt != -1) {
    printf("RGA format: %d\n", rga_fmt);  // 输出: RK_FORMAT_YCbCr_420_SP
}

// 验证格式有效性
if (isValidV4l2Format(V4L2_PIX_FMT_YUYV)) {
    int rga_fmt = convertV4L2toRGAFormat(V4L2_PIX_FMT_YUYV);
    // 处理转换结果
}

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convertRGAtoV4L2Format() - RGA 格式转 V4L2 格式

namespace utils::rga {
    uint32_t convertRGAtoV4L2Format(int rgaFmt) noexcept;
}

参数说明:

• rgaFmt (输入): RGA 格式（如 RK_FORMAT_YCbCr_420_SP）

返回值:

• 成功: V4L2 格式（如 V4L2_PIX_FMT_NV12）
• 失败: 0xFFFFFFFF（表示无效或不受支持的格式）

所有权归属:

• 无所有权转移

性能优化:

1. 反向查找优化，避免重复计算
2. 编译时确定的查找算法
3. 内存访问局部性优化

错误处理:

1. 输入格式预检查
2. 明确的错误返回值
3. 支持格式验证链

使用例程:

#include "utils/rga/formatTool.h"

// RGA YCbCr_420_SP 转 V4L2 格式
uint32_t v4l2_fmt = convertRGAtoV4L2Format(RK_FORMAT_YCbCr_420_SP);
if (v4l2_fmt != 0xFFFFFFFF) {
    printf("V4L2 format: 0x%x\n", v4l2_fmt);  // 输出: V4L2_PIX_FMT_NV12
}

// 完整的格式转换链示例
int rga_fmt = convertDRMtoRGAFormat(DRM_FORMAT_NV12);
if (rga_fmt != -1) {
    uint32_t v4l2_fmt = convertRGAtoV4L2Format(rga_fmt);
    if (v4l2_fmt != 0xFFFFFFFF) {
        printf("DRM->RGA->V4L2 conversion successful\n");
    }
}

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格式映射表

DRM 到 RGA 格式映射

DRM 格式	RGA 格式
DRM_FORMAT_RGB565	RK_FORMAT_RGB_565
DRM_FORMAT_RGB888	RK_FORMAT_RGB_888
DRM_FORMAT_BGR888	RK_FORMAT_BGR_888
DRM_FORMAT_ABGR8888	RK_FORMAT_RGBA_8888
DRM_FORMAT_ARGB8888	RK_FORMAT_BGRA_8888
DRM_FORMAT_BGRA8888	RK_FORMAT_ARGB_8888
DRM_FORMAT_RGBA8888	RK_FORMAT_ABGR_8888
DRM_FORMAT_BGRX8888	RK_FORMAT_XRGB_8888
DRM_FORMAT_RGBX8888	RK_FORMAT_XBGR_8888
DRM_FORMAT_XBGR8888	RK_FORMAT_RGBX_8888
DRM_FORMAT_XRGB8888	RK_FORMAT_BGRX_8888
DRM_FORMAT_NV12	RK_FORMAT_YCbCr_420_SP
DRM_FORMAT_NV21	RK_FORMAT_YCrCb_420_SP
DRM_FORMAT_YUV420	RK_FORMAT_YCbCr_420_P
DRM_FORMAT_YVU420	RK_FORMAT_YCrCb_420_P
DRM_FORMAT_NV16	RK_FORMAT_YCbCr_422_SP
DRM_FORMAT_NV61	RK_FORMAT_YCrCb_422_SP
DRM_FORMAT_YUV422	RK_FORMAT_YCbCr_422_P
DRM_FORMAT_YVU422	RK_FORMAT_YCrCb_422_P

RGA 到 DRM 格式映射

RGA 格式	DRM 格式
RK_FORMAT_RGB_565	DRM_FORMAT_RGB565
RK_FORMAT_RGB_888	DRM_FORMAT_RGB888
RK_FORMAT_BGR_888	DRM_FORMAT_BGR888
RK_FORMAT_RGBA_8888	DRM_FORMAT_ABGR8888
RK_FORMAT_BGRA_8888	DRM_FORMAT_ARGB8888
RK_FORMAT_ARGB_8888	DRM_FORMAT_BGRA8888
RK_FORMAT_ABGR_8888	DRM_FORMAT_RGBA8888
RK_FORMAT_XRGB_8888	DRM_FORMAT_BGRX8888
RK_FORMAT_XBGR_8888	DRM_FORMAT_RGBX8888
RK_FORMAT_RGBX_8888	DRM_FORMAT_XBGR8888
RK_FORMAT_BGRX_8888	DRM_FORMAT_XRGB8888
RK_FORMAT_YCbCr_420_SP	DRM_FORMAT_NV12
RK_FORMAT_YCrCb_420_SP	DRM_FORMAT_NV21
RK_FORMAT_YCbCr_420_P	DRM_FORMAT_YUV420
RK_FORMAT_YCrCb_420_P	DRM_FORMAT_YVU420
RK_FORMAT_YCbCr_422_SP	DRM_FORMAT_NV16
RK_FORMAT_YCrCb_422_SP	DRM_FORMAT_NV61
RK_FORMAT_YCbCr_422_P	DRM_FORMAT_YUV422
RK_FORMAT_YCrCb_422_P	DRM_FORMAT_YVU422

V4L2 到 RGA 格式映射

V4L2 格式	RGA 格式
V4L2_PIX_FMT_RGB565	RK_FORMAT_RGB_565
V4L2_PIX_FMT_RGB24	RK_FORMAT_RGB_888
V4L2_PIX_FMT_BGR24	RK_FORMAT_BGR_888
V4L2_PIX_FMT_ARGB32	RK_FORMAT_ARGB_8888
V4L2_PIX_FMT_ABGR32	RK_FORMAT_ABGR_8888
V4L2_PIX_FMT_NV12	RK_FORMAT_YCbCr_420_SP
V4L2_PIX_FMT_NV21	RK_FORMAT_YCrCb_420_SP
V4L2_PIX_FMT_YUV420	RK_FORMAT_YCbCr_420_P
V4L2_PIX_FMT_YVU420	RK_FORMAT_YCrCb_420_P
V4L2_PIX_FMT_NV16	RK_FORMAT_YCbCr_422_SP
V4L2_PIX_FMT_NV61	RK_FORMAT_YCrCb_422_SP
V4L2_PIX_FMT_YUYV	RK_FORMAT_YUYV_422
V4L2_PIX_FMT_UYVY	RK_FORMAT_UYVY_422

RGA 到 V4L2 格式映射

RGA 格式	V4L2 格式
RK_FORMAT_RGB_565	V4L2_PIX_FMT_RGB565
RK_FORMAT_RGB_888	V4L2_PIX_FMT_RGB24
RK_FORMAT_BGR_888	V4L2_PIX_FMT_BGR24
RK_FORMAT_ARGB_8888	V4L2_PIX_FMT_ARGB32
RK_FORMAT_ABGR_8888	V4L2_PIX_FMT_ABGR32
RK_FORMAT_YCbCr_420_SP	V4L2_PIX_FMT_NV12
RK_FORMAT_YCrCb_420_SP	V4L2_PIX_FMT_NV21
RK_FORMAT_YCbCr_420_P	V4L2_PIX_FMT_YUV420
RK_FORMAT_YCrCb_420_P	V4L2_PIX_FMT_YVU420
RK_FORMAT_YCbCr_422_SP	V4L2_PIX_FMT_NV16
RK_FORMAT_YCrCb_422_SP	V4L2_PIX_FMT_NV61
RK_FORMAT_YUYV_422	V4L2_PIX_FMT_YUYV
RK_FORMAT_UYVY_422	V4L2_PIX_FMT_UYVY

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典型使用场景

场景 1: V4L2 到 RGA 格式转换

// V4L2 相机输出 NV12 格式
uint32_t v4l2_fmt = V4L2_PIX_FMT_NV12;

// 转换为 RGA 格式
int rga_fmt = convertV4L2toRGAFormat(v4l2_fmt);

if (rga_fmt != -1) {
    // 使用 RGA 处理
    rga_buffer_t buffer = wrapbuffer_fd(fd, 1920, 1080, rga_fmt);
}

场景 2: RGA 到 DRM 格式转换

// RGA 处理输出 RGBA8888
int rga_fmt = RK_FORMAT_RGBA_8888;

// 转换为 DRM 格式（注意字节序）
uint32_t drm_fmt = convertRGAtoDrmFormat(rga_fmt);

if (drm_fmt != -1) {
    // 创建 DRM fb
    uint32_t fb_id = create_drm_fb(drm_fd, dma_fd, 1920, 1080, drm_fmt);
}

场景 3: DRM 到 V4L2 格式转换（通过 RGA）

// DRM 格式
uint32_t drm_fmt = DRM_FORMAT_NV12;

// DRM → RGA → V4L2
int rga_fmt = convertDRMtoRGAFormat(drm_fmt);
uint32_t v4l2_fmt = convertRGAtoV4L2Format(rga_fmt);

if (v4l2_fmt != -1) {
    printf("V4L2 format: 0x%x\n", v4l2_fmt);
}

场景 4: 字节序处理

// RGA RGBA8888 输出（注意字节序）
int rga_fmt = RK_FORMAT_RGBA_8888;
uint32_t drm_fmt = convertRGAtoDrmFormat(rga_fmt);

// DRM 格式是 ABGR8888（因为 RGA 的 RGBA 对应 DRM 的 ABGR）
printf("DRM format: 0x%x\n", drm_fmt);  // DRM_FORMAT_ABGR8888

场景 5: 格式验证

// 检查格式是否支持
uint32_t v4l2_fmt = V4L2_PIX_FMT_NV12;
int rga_fmt = convertV4L2toRGAFormat(v4l2_fmt);

if (rga_fmt == -1) {
    printf("Format not supported by RGA\n");
} else {
    printf("RGA format: %d\n", rga_fmt);
}

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注意事项

1. 字节序差异: RGA 和 DRM 字节序相反，注意转换
2. 返回值检查: 未找到对应格式返回 -1
3. 全局映射表: 使用 static const unordered_map 作为查找表
4. 线程安全: 函数是线程安全的
5. 格式支持: 只支持常用格式，不支持所有格式
6. RGA SDK: 需要 RGA SDK 支持

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相关文档

• RgaConverter - RGA 转换器
• RgaProcessor - RGA 处理器
• DmaBuffer - DMA-BUF 缓冲区
• RGA 模块总览

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参考资料

• DRM Format
• V4L2 Format
• RGA Format