RGA Copy

你可能会问，一个简单的memcpy不就能拷贝图片吗，为什么还需要使用RGA？对于图像数据而言，直接的内存拷贝存在局限性：

性能瓶颈：高分辨率图像（如4K、8K）数据量巨大，CPU进行内存拷贝会消耗大量计算资源和时间。
格式处理：如果源图和目标图的像素格式不同（例如，需要从 NV12 转换为 RGB888），单纯的memcpy无能为力。
功能单一：无法在拷贝的同时完成缩放、旋转等常用操作。

RGA完美地解决了这些问题。它作为一个专用的图像处理DMA引擎，可以：

极高的吞吐量：通过硬件直接处理数据流，速度极快。
硬件格式转换：支持几乎所有常见图像格式之间的相互转换。
一站式处理：在“拷贝”的同时，可以轻松地叠加缩放、旋转、裁剪等操作。

1. 环境准备

在使用RGA之前，请确保你的RK3588运行环境已具备以下条件：

设备系统里有DMA节点，如下:

linaro@linaro-alip:~$ ls /dev/dma_heap/system-uncached-dma32 -l  
crw-rw---- 1 root video 251, 3 10月14日 05:55 /dev/dma_heap/system-uncached-dma32

此demo也是基于DMA buffer，详细请查看RGA DMA.

RGA库与头文件： SDK中应包含 librga.so 动态库以及对应的头文件（通常是 rga.h 或 RgaApi.h）, Neardi设备出厂固件里已经包含。

2. RGA拷贝代码

此demo是单纯地拷贝一帧图像，拷贝过程中不做其它转换。

输入参数要求使用DMA buffer，直接传递其handle，代码如下:

src_fd, 输入图片DMA句柄。
src_size，输入DMA大小。
dst_fd，转换后输出DMA句柄。
dst_size，输出DMA大小。
width，输入图片的宽。
height, 输入图片的高。

int rga_copy(int src_fd, int src_size, int dst_fd, int dst_size, int width, int height) {  
  
    rga_buffer_handle_t src_handle = importbuffer_fd(src_fd, src_size);  
    rga_buffer_handle_t dst_handle = importbuffer_fd(dst_fd, dst_size);  
    if (!src_handle || !dst_handle) {  
        if (src_handle) releasebuffer_handle(src_handle);  
        if (dst_handle) releasebuffer_handle(dst_handle);  
        cerr << "importbuffer_fd failed\n";  
        return -1;  
    }  
  
    rga_buffer_t src = wrapbuffer_handle(src_handle, width, height, RK_FORMAT_BGR_888);  
    rga_buffer_t dst = wrapbuffer_handle(dst_handle, width, height, RK_FORMAT_BGR_888);  
  
    // 检查参数  
    int ret = imcheck(src, dst, {}, {});  
    if (IM_STATUS_NOERROR != ret) {  
        cerr << "imcheck error: " << imStrError((IM_STATUS)ret) << endl;  
        releasebuffer_handle(src_handle);  
        releasebuffer_handle(dst_handle);  
        return -1;  
    }  
  
    /*  
     * Copy the src image to the dst buffer.  
     *   --------------        --------------  
     *   |            |        |            |  
     *   |  src_image |   =>   |  dst_image |  
     *   |            |        |            |  
     *   --------------        --------------  
     */     
    ret = imcopy(src, dst);  
    if (ret == IM_STATUS_SUCCESS) {  
        printf("imcopy running success!\n");  
    } else {  
        printf("imcopy running failed, %s\n", imStrError((IM_STATUS)ret));  
    }  
  
    // 释放 handle  
    releasebuffer_handle(src_handle);  
    releasebuffer_handle(dst_handle);  
    return (ret == IM_STATUS_SUCCESS) ? 0 : -1;  
}

3. 使用示例

在V4L2-CAMERA基础上，把上面拷贝代码集成进去。

 //////////////////////  
 // camera thread: capture NV12 into DMA buffer and push to data queue  
@@ -465,6 +465,17 @@ int main(int argc, char** argv) {  
             cerr << "alloc dst dma failed\n";  
             return -1;  
         }  
+        dstBuf.size = dst_size;  
+  
+  
+        // 新增：用于存储拷贝后的BGR数据  
+        DMABuffer bgrCopyBuf;  
+        if (!bgrCopyBuf.alloc(DMA_HEAP_DMA32_UNCACHED_PATH, dst_size)) {  
+            cerr << "alloc bgr copy dma failed\n";  
+            return -1;  
+        }  
+        bgrCopyBuf.size = dst_size;  
+  
         std::string cam_dev = "/dev/video" + std::to_string(cam_id);  
         // start camera thread  
         thread cam_thread(camera_thread_func, std::ref(pool), cam_dev.c_str(), width, height);  
@@ -493,11 +504,18 @@ int main(int argc, char** argv) {  
                 continue;  
             }  
  
-            // ensure device->cpu sync before reading dstBuf.va  
-            dma_sync_device_to_cpu(dst_fd);  
-            cv::Mat bgr(height, width, CV_8UC3, dstBuf.va);  
+            // Step 2: 将BGR数据拷贝到新的buffer  
+            ret = rga_copy(dst_fd, dst_size_int, bgrCopyBuf.fd, int(bgrCopyBuf.size), width, height);  
+            if (ret != 0) {  
+                cerr << "rga copy failed\n";  
+                idleQ->push(frame);  
+                continue;  
+            }  
+  
+            // 注意这里传入 step，否则 OpenCV 会按 width*bytes_per_pixel 来推断，导致错位  
+            cv::Mat copy_img(height, width, CV_8UC3, bgrCopyBuf.va);  
+            imshow("Copy Image", copy_img);  
  
-            imshow("BGR", bgr);  
             if (waitKey(1) == 27) {  
                 cout << "exit\n";  
                 break;

从此处下载完整的代码.

demo程序运行后，也可以查看RGA的负载，如下:

root@linaro-alip:/sys/kernel/debug/rkrga# cat load  
num of scheduler = 3  
================= load ==================  
scheduler[0]: rga3  
         load = 6%  
-----------------------------------  
scheduler[1]: rga3  
         load = 0%  
-----------------------------------  
scheduler[2]: rga2  
         load = 0%  
-----------------------------------  
=========================================  
<session>  <status>  <tgid>  <process>  
1          active    3806    ./camera 22

从上面可以看见， rk3588使用的是RGA3，当前RGA拷贝使用的负载是6%.

1. 环境准备​

2. RGA拷贝代码​

3. 使用示例​

1. 环境准备

2. RGA拷贝代码

3. 使用示例