libva基础

Libva（Lib Video Acceleration）是一个开源的库，实现了 **VA-API**（Video Acceleration API），旨在为视频处理提供跨平台的硬件加速支持。

1、核心功能与作用

• 硬件加速抽象层：Libva 作为中间层，抽象了不同硬件（如Intel、AMD GPU）的视频编解码加速能力，使应用程序无需直接处理底层硬件差异。
• 编解码支持：支持H.264/H.265（HEVC）、VP8/VP9、AV1等主流格式的硬件编解码。
• 渲染与后处理：提供色彩空间转换、去隔行等视频后处理功能。

2、架构与关键组件

分层架构：

• 应用层：通过VA-API调用Libva（如FFmpeg、GStreamer）。
• 用户空间驱动层：实现VA-API接口的驱动（如Intel的iHD或i965驱动）。
• 内核驱动：通过DRM/KMS与GPU交互（如Intel的i915内核模块）。

关键对象

• VADisplay：代表硬件设备连接（如通过DRM或X11）。
• VAConfig：配置编解码参数（如分辨率、格式）。
• VAContext`：管理编解码会话的上下文。
• VASurface：视频表面，存储未压缩的帧数据，用于输入/输出。
• ​VABuffer：存储各种参数和比特流数据

依赖与集成

• 硬件驱动：需安装对应VA-API驱动（如Intel的`intel-media-va-driver，由GPU硬件厂商提供）。
• 多媒体框架：通过FFmpeg的`h264_vaapi`解码器或GStreamer的`vaapi`插件调用。
• 显示服务：依赖DRM/X11/Wayland管理视频输出。

3、调试工具
vainfo：检查系统支持的编解码器和配置。
  $ vainfo
  VAProfileH264Main: VAEntrypointVLD
  VAProfileVP8Version0_3: VAEntrypointVLD
  ```
4、环境变量

export LIBVA_DRIVER_NAME=iHD                          # 强制使用Intel现代驱动

export LIBVA_TRACE=/tmp/vaapi_trace.log             # 记录所有API调用日志

export LIBVA_MESSAGING_LEVEL=3                     # 显示详细调试信息

export LIBVA_DRIVER_DEBUG=surface                  # 仅输出Surface相关调试信息
export LIBVA_BACKENDS="i965"                             # 指定要加载的后端驱动名称
export LIBVA_DRIVERS_PATH=/usr/lib/x86_64-linux-gnu/dri        # 添加自定义驱动路径

5、内存管理

通过 VASurfaceAttrib 指定内存属性：

内存类型 (VA_SURFACE_ATTRIB_MEM_TYPE)	描述	适用场景
VA_SURFACE_ATTRIB_MEM_TYPE_VA	由VAAPI驱动自动管理	默认模式
VA_SURFACE_ATTRIB_MEM_TYPE_USER_PTR	应用提供内存指针（CPU映射）	零拷贝输入
VA_SURFACE_ATTRIB_MEM_TYPE_DRM_PRIME	DRM PRIME DMA-BUF 内存	跨API/进程共享
VA_SURFACE_ATTRIB_MEM_TYPE_KERNEL_DRM	通过DRM句柄管理	低延迟渲染