Rockchip RGA 简单使用

一、简介

RGA (Raster Graphic Acceleration) 是 Rockchip 提供的 2D 图像处理硬件加速器，专门用于加速图像的缩放、颜色转换、格式转换等操作。在 RK3588 等芯片上可用。

典型优势：

• 硬件加速，CPU 零开销
• 高效的图像缩放 (resize)
• 色彩空间转换 (BGR↔RGB, RGB↔YUV)
• 支持 DMA 零拷贝

适用场景：

• YOLO 等目标检测的图像预处理
• 视频/图像的格式转换
• 相机 pipeline 的图像处理

RGA 的典型作用：

操作	含义	例子
CSC	颜色空间转换	NV12 -> RGB888
resize	缩放尺寸	640x480 -> 640x640
crop	裁剪区域	从 640x480 中裁出 320x240
rotate	旋转/翻转	90 度旋转、镜像
copy	内存拷贝	验证 buffer 路径

目录结构：

./
├── CHANGELOG.md
├── COPYING
├── docs
│   ├── RGA_FAQ.assets
│   ├── Rockchip_Developer_Guide_RGA_CN.md
│   ├── Rockchip_Developer_Guide_RGA_EN.md
│   ├── Rockchip_FAQ_RGA_CN.md
│   └── Rockchip_FAQ_RGA_EN.md
├── include
│   ├── drmrga.h
│   ├── GrallocOps.h
│   ├── im2d_buffer.h
│   ├── im2d_common.h
│   ├── im2d_expand.h
│   ├── im2d.h
│   ├── im2d.hpp
│   ├── im2d_mpi.h
│   ├── im2d_single.h
│   ├── im2d_task.h
│   ├── im2d_type.h
│   ├── im2d_version.h
│   ├── RgaApi.h
│   ├── rga.h
│   ├── RgaMutex.h
│   ├── RgaSingleton.h
│   ├── RgaUtils.h
│   └── RockchipRga.h
├── libs
│   ├── AndroidNdk
│   └── Linux
├── README.md
├── samples
│   ├── allocator_demo
│   ├── alpha_demo
│   ├── async_demo
│   ├── build
│   ├── cmake-android.sh
│   ├── cmake-linux.sh
│   ├── CMakeLists.txt
│   ├── config_demo
│   ├── copy_demo
│   ├── crop_demo
│   ├── cvtcolor_demo
│   ├── fill_demo
│   ├── gauss_demo
│   ├── im2d_api_demo
│   ├── mosaic_demo
│   ├── padding_demo
│   ├── palette_demo
│   ├── README.md
│   ├── resize_demo
│   ├── rop_demo
│   ├── sample_file
│   ├── SConscript
│   ├── toolchain_local.cmake
│   ├── transform_demo
│   └── utils
├── toolchains
│   ├── toolchain_android_ndk.cmake
│   ├── toolchain_linux_1106.cmake
│   ├── toolchain_linux.cmake
│   └── toolchain_rt_thread.cmake
└── tools
    └── bin

二、核心内容

头文件引用：

• RGA 头文件位置: librga/include/
• C++ 调用 im2d API：im2d.hpp
• C 调用 im2d API：im2d.h

库文件：

• RGA 库文件位置： librga/libs/Linux/gcc-aarch64/
• librga.so
• librga.a

2.1 Buffer 管理

RGA 操作的是 buffer，需要先导入再用。

#include <im2d.hpp>
#include <RgaUtils.h>

// 1. 分配用户态内存
uint8_t* src_buf = malloc(width * height * 3);

// 2. 导入到 RGA (虚拟地址方式)
rga_buffer_handle_t src_handle = importbuffer_virtualaddr(src_buf, buf_size);

// 3. 包装成 rga_buffer_t
rga_buffer_t src_img = wrapbuffer_handle(src_handle, width, height, RK_FORMAT_BGR_888);

// 4. 释放
releasebuffer_handle(src_handle);
free(src_buf);

2.2 常用格式

格式	说明
RK_FORMAT_BGR_888	3 通道 BGR
RK_FORMAT_RGB_888	3 通道 RGB
RK_FORMAT_RGBA_8888	4 通道 RGBA
RK_FORMAT_YCbCr_420_SP	NV12

2.3 API 概述

操作	API	说明
缩放	imresize()	图像缩放
颜色转换	imcvtcolor()	BGR↔RGB, RGB↔YUV
填充边框	imfill()	矩形区域填充
综合处理	improcess()	crop+resize+格式转换
内存拷贝	imcopy()	buffer 拷贝

三、代码示例

3.1 图像缩放

#include <im2d.hpp>
#include <RgaUtils.h>

void resize_example() {
    int src_w = 1920, src_h = 1080;
    int dst_w = 640, dst_h = 640;

    // 分配内存
    uint8_t* src = malloc(src_w * src_h * 3);
    uint8_t* dst = malloc(dst_w * dst_h * 3);

    // 导入 buffer
    rga_buffer_handle_t src_handle = importbuffer_virtualaddr(src, src_w * src_h * 3);
    rga_buffer_handle_t dst_handle = importbuffer_virtualaddr(dst, dst_w * dst_h * 3);

    // 包装
    rga_buffer_t src_img = wrapbuffer_handle(src_handle, src_w, src_h, RK_FORMAT_BGR_888);
    rga_buffer_t dst_img = wrapbuffer_handle(dst_handle, dst_w, dst_h, RK_FORMAT_BGR_888);

    // 缩放
    IM_STATUS ret = imresize(src_img, dst_img);

    // 释放
    releasebuffer_handle(src_handle);
    releasebuffer_handle(dst_handle);
    free(src);
    free(dst);
}

3.2 颜色转换

// BGR -> RGB
imcvtcolor(src_img, dst_img, RK_FORMAT_BGR_888, RK_FORMAT_RGB_888);

// BGR -> YUV (NV12)
imcvtcolor(src_img, dst_img, RK_FORMAT_BGR_888, RK_FORMAT_YCbCr_420_SP);

3.3 填充背景

// 填充灰色矩形区域
rga_buffer_t canvas = wrapbuffer_handle(handle, width, height, RK_FORMAT_BGR_888);

// 灰色: B=114, G=114, R=114 (按 BGR 顺序)
int gray = (114 << 16) | (114 << 8) | 114;

// 填充整个图像为灰色
imfill(canvas, {0, 0, width, height}, gray);

3.4 综合处理

improcess() 是最强大的 API，可以同时完成：

• 指定源区域 (crop)
• 缩放到目标区域
• 颜色格式转换

// 语法
improcess(src_img, dst_img, {}, srect, drect, {}, -1, nullptr, nullptr, IM_SYNC);

// 参数说明:
// src_img, dst_img: 源和目标 buffer
// {}: 第三个参数是 pat (pattern)，一般不用
// srect: 源区域 {x, y, width, height}
// drect: 目标区域 {x, y, width, height}
// {}: prect，一般不用
// -1: acquire_fence_fd
// nullptr: release_fence_fd
// nullptr: opt_ptr
// IM_SYNC: 同步执行