MPP介绍
概述
MPP（Media Process Platform）是 Rockchip 提供的一套 硬件视频编解码中间件，用于统一调用芯片上 VPU（Video Processing Unit） 硬件资源，实现高性能视频编码和解码。MPP 是嵌入式视频/流媒体开发的重要组件，支持 RK 系列 SoC（如 RK3288、RK3399、RK3566、RK3588 等）。
核心功能
- 硬件解码（VDEC）：支持 H.264、H.265/HEVC、VP8、VP9、AV1 等格式。
- 硬件编码（VENC）：支持 H.264、H.265、JPEG、AV1 等格式。
- 统一 API 接口：通过 C API 或 V4L2，简化上层应用调用。
- 高性能多路处理：支持多路视频流并发编解码，降低 CPU 占用，节省功耗。
- 跨平台：Linux/Android 平台均可使用。
- 开源支持：源码开源，可根据项目需求修改和移植。
MPP 结构
MPP 在源码层面主要分为以下模块：
| 模块 | 功能 |
|---|---|
| OSAL | 跨平台底层封装：内存、线程、时间、日志等 |
| MPI / Mpp API | 用户调用接口：编码/解码任务提交与获取 |
| Base | 核心数据结构：MppBuffer、MppFrame、MppPacket、MppTask |
| Codec | 比特流解析与处理逻辑（Parser + WorkFlow） |
| HAL | 硬件抽象层，将 Codec 命令映射到 VPU 寄存器并触发执行 |
典型数据流：
用户应用 → MPI API → MPP Task → Codec Parser → HAL → VPU → 输出帧/比特流使用场景
- 安防摄像头、智能家居摄像头
- 视频会议终端、机顶盒、投影仪
- AI + 视频前处理（VPU 编解码加速）
- 流媒体直播/录播系统
5. 仓库地址
- 官方主线仓库（Rockchip Linux MPP）：
Rockchip 官方 MPP 仓库 - HermanChen 分支（活跃开发分支）：
HermanChen MPP 仓库
开源代码目录结构
mpp/ ← 项目根
├── inc/ ← 公共头（rk_mpi.h 等）
├── osal/ ← 操作系统抽象层（线程、内存、时间…）
├── mpp/ ← MPP 主体（编解码上下文、码流处理）
│ ├── base/ ← MppBuffer / MppFrame / MppPacket 实现
│ ├── codec/ ← 各编解码器适配层
│ ├── hal/ ← 硬件抽象层（寄存器、ioctl）
│ └── vproc/ ← 视频后处理（IEP、VDPP）
├── kmpp/ ← 内核 MPP（newer flow）
├── utils/ ← 测试程序共用的工具代码
│ ├── mpi_dec_utils.{c,h} ← 解码测试用的命令行解析、文件读取
│ ├── mpi_enc_utils.{c,h} ← 编码测试用的命令行解析、ROI/OSD 工具
│ └── ...
└── test/ ← 测试的demotest/ 下的程序不构建库，只产出可执行文件。它们链接 libmpp.so（或静态库）+ utils/ 这个内部静态库，跑在板子的用户态。
Rockchip MPP 模块结构示意图
+------------------------------------------------------+
| 上层应用/多媒体框架（Linux/Android） |
| OpenMax / gstreamer / libva / FFmpeg (hwaccel) |
+-----------------------------|------------------------+
▼
+---------------------------- MPP ----------------------------+
| |
| +--------------------+ +----------------------------+ |
| | MPI / MPP | | OSAL | |
| | Media Process API | | Operation System Abstract | |
| | (Open/Init/Put/Get)| | Layer: memory/thread/log | |
| +--------------------+ +----------------------------+ |
| | |
| ▼ |
| +------------------+ |
| | base | |
| | core components: | |
| | MppBuffer / | |
| | MppFrame / | |
| | MppPacket / | |
| | MppTask / MppMeta | |
| +------------------+ |
| | |
| ▼ |
| +------------------+ |
| | codec | |
| | parser + encoder/ | |
| | decoder workflows | |
| +------------------+ |
| | |
| ▼ |
| +------------------+ |
| | HAL | |
| | Hardware Abstraction| |
| | - register generator | |
| | for VPU codecs | |
| +------------------+ |
+----------------------------|-------------------------------+
▼
+------------------------ kernel ----------------------+
| |
| vcodec_service / v4l2 hardware drivers |
| (stateless frame hw codec kernel interface) |
+------------------------------------------------------+各层职责解释
1) MPI / MPP 层
- MPP 的核心对外接口，提供统一的 媒体处理 API（打开/初始化/送入帧/取出结果）。
- 管理内部任务队列、帧/包队列，负责上层与内部 codec/HAL 的协作。
- 是上层应用调用硬件编解码的入口。
2) OSAL（系统抽象层）
- 屏蔽不同操作系统差异（内存分配、线程、时间、日志等）。
- 保证 MPP 在 Linux、Android等平台可跨平台编译和运行。
3) Base（核心数据结构层）
- 定义 MPP 的核心数据类型：
- MppBuffer：统一缓冲区对象（dma-buf / ion / drm 等）。
- MppFrame：视频帧结构。
- MppPacket：流数据包结构。
- MppTask / MppMeta：任务与元数据。
- 为 codec 层和 HAL 层提供统一数据承载。
4) Codec（编/解码工作流 + 解析）
- 对具体视频格式（H.264/H.265/VP8/VP9/JPEG 等）实现解析器、控制流程、逻辑。
- 分析流数据、组织 codec 工作任务、与 HAL 交互。
5) HAL（硬件抽象层）
- 将 codec 解析结果映射为硬件寄存器设置，生成配合内核驱动的配置。
- 核心作用是与 VPU（Video Processing Unit） 硬件协作：
- 生成给 vcodec_service 内核驱动的寄存器命令。
- 支持多种编码/解码格式。
- HAL 是 MPP 与真实硬件的桥梁。
6) 内核层（kernel）
- MPP 通过 HAL 与 SoC 的硬件编/解码内核驱动交互：
- vcodec_service：Stateless API kernel side。
- v4l2：V4L2 codec interface（部分平台）。
- 最终由内核驱动调度 VPU 硬件处理。
仓库里的目录对应关系
mpp/ - MPP 核心实现（MPI + base + codec + hal）
osal/ - 跨平台抽象层
inc/ - 对外头文件接口（MPI/公共定义）
test/ - MPP 功能测试与示例代码
doc/ - 设计说明文档
utils/ tools/ - 工具与辅助脚本
kmpp/ - 可能的 kernel 侧接口代码
build/ - CMake 构建脚本配置这反映出 MPP 既是一个 library，又是一个跨平台中间件。
调用流程简化
应用（如 FFmpeg + libva/VAAPI）
↓
MPI / MPP API 调用
↓
Base + Codec 解析与任务组织
↓
HAL 生成寄存器命令
↓
Kernel vcodec_service 驱动
↓
SoC VPU 硬件执行
↓
返回 decoded frames / encoded packets文件分组速查
| 用途 | 文件 | 行数 | 主线程模型 | 何时用 |
|---|---|---|---|---|
| 版本查询 | mpp_info_test.c | 30 | 无 | 验证库装对了没 |
| 解码（基础） | mpi_dec_test.c | 656 | 单解码线程 | 学解码 API 的入口 |
| 解码（输入输出分线程） | mpi_dec_mt_test.c | 443 | 一进一出两线程 | 流式低延迟场景参考 |
| 解码（无超时同步） | mpi_dec_nt_test.c | 521 | 单解码线程 | 用 decode() 一步到位 API |
| 解码（多实例） | mpi_dec_multi_test.c | 649 | 每实例 1 线程 | 多路并发性能测试 |
| 编码（基础） | mpi_enc_test.c | 766 | 每实例 1 线程 | 学编码 API 的入口 |
| 编码（输入输出分线程） | mpi_enc_mt_test.c | 680 | 一进一出两线程 | 摄像头实时编码参考 |
| 转码 + 码控 | mpi_rc2_test.c | 1149 | 解码 1 线程 + 主线程 | RC 调参、PSNR/SSIM 评估 |
| 旧 API 兼容 | vpu_api_test.c | 805 | 单线程 | 维护 legacy 应用 |
学习路径建议：先
mpp_info_test热身 →mpi_dec_test啃透 →mpi_enc_test→ 其它都是变体，照着对比看就行。
命名规则
读代码前记住几个缩写：
mpi= MPP Interface（rk_mpi.h那套对外 API）enc/dec= encoder / decodermt= multi-thread（输入输出分线程，不是多实例）nt= no-thread / no-timeout（关闭 MPP 内部解码线程，调用者一次decode()包揽 put+get）multi= multi-instance（多路并发，多实例）rc= rate control（码率控制）rc2= “RC 测试 v2″，相对于已废弃的mpi_rc_test
容易搞混的是 mt vs multi：
mt（multi-thread）：1 个编/解码上下文，2 个线程（一个喂、一个取）multi：N 个上下文，N 个线程，每个互不干扰，用来测吞吐
Test Demo样例
mpp_info_test：把库版本和兼容矩阵打到屏幕上mpi_dec_test：解码教科书，simple + advanced 两条路全在这mpi_dec_mt_test：把 put 和 get 分两个线程来证明真异步mpi_dec_nt_test：MPP_SET_DISABLE_THREAD+mpi->decode()一步走完mpi_dec_multi_test：开 N 个解码器跑并发性能mpi_enc_test：编码教科书，含 ROI / OSD / 用户数据等所有 featurempi_enc_mt_test：编码端的 put_frame / get_packet 分线程版mpi_rc2_test：解码 → 再编码 → 再解码 → 算 PSNR/SSIM，调 RC 用vpu_api_test：旧 VPU API（libvpu）的兼容 demo，新代码别学这个
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THE END
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