在 NXP iMX8 上进行 4K 视频播放测试
- 关键词：arm,imx8,nxp
- 作者：By Toradex 胡珊逢
- 摘要：高清多媒体，甚至是 4K 视频不仅在消费领域有着旺盛的需求，在行业领域同样也获得广泛的关注。NXP 最新的IMX8 处理器不仅配有强劲的 CPU和GPU，还对多媒体应用提供了完善的解决方案，如硬件解码支持H.265 HEVC Main Profile 2160p60 Level 5.1。下面我们将介绍如何从Yocto开始构建包含Gstreamer 的BSP、使用Toradex Easy Installer 安装系统、配置LVDS显示和播放多媒体文件。
1). 简介
高清多媒体，甚至是 4K 视频不仅在消费领域有着旺盛的需求，在行业领域同样也获得广泛的关注。NXP 最新的IMX8 处理器不仅配有强劲的 CPU和GPU，还对多媒体应用提供了完善的解决方案，如硬件解码支持H.265 HEVC Main Profile 2160p60 Level 5.1。下面我们将介绍如何从Yocto开始构建包含Gstreamer 的BSP、使用Toradex Easy Installer 安装系统、配置LVDS显示和播放多媒体文件。
本文演示所使用的ARM平台来自Toradex基于NXP iMX8QM SoC平台的Apalis iMX8QM ARM核心板。
2). Yocto/OpenEmbedded编译
Toradex Linux BSP 从 V3.0 开始发生了很多的变化，其中最主要的就是采用基于 Poky 构建，默认的 BSP 只提供最小化的软件支持， 为此我们撰写了一篇博文做了详细的说明。用户需要自行构建合适其项目需求的 BSP，同时也保持BSP精简。首先，可以参考该网页搭建基础的 Yocto/OpenEmbedded 环境。然后修改 build/conf/local.conf文件，在结尾添加以下内容：
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ACCEPT_FSL_EULA = "1"
IMAGE_INSTALL_append = " packagegroup-fsl-gstreamer1.0 packagegroup-fsl-gstreamer1.0-full imx-gst1.0-plugin"
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保存后使用 MACHINE=apalis-imx8 bitbake console-tdx-image 命令来生成我们需要的 BSP。根据网络和电脑配置情况，首次编译需要数个小时之久。编译完成后在build/deploy/images/apalis-imx8 目录下会生成 Apalis-iMX8_Console-Image-Tezi_3.0bX-XXXXXXXX.ta r文件。
3). 更新BSP
Toradex Easy Installer 为用户提供在图形化界面中更新 BSP 的方法。根据该文档配置好 PC 和开发板之间的正确连线。然后从这里下载适用于 Apalis iMX8QM 的Toradex Easy Installer 文件。解压后，待 Apalis iMX8QM 进入恢复模式后执行恢复脚本。
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sudo recovery-linux.sh
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将 Apalis-iMX8_Console-Image-Tezi_3.0bX-XXXXXXXX.tar 解压后复制到 U 盘或者 SD 卡，并插入到底板。在 Toradex Easy Installer 界面中点击该 BSP 即可完成安装。最后选择重启模块。
4). LVDS显示器配置
Apalis iMX8QM上连接 1080p HDMI 显示器可以直接看到 Linux 系统。在这里我们还将介绍如何配置 LVDS 接口显示器。目前还不能直接在 U-Boot 中通过 cmdline 的方式进行显示配置，用户需要修改 device tree 文件 fsl-imx8qm-apalis.dts，将 lvds1_panel 的 compatible 设置适合屏幕的配置。LVDS显示配置是直接编译在内核中，用户可以从 drivers/gpu/drm/panel 中选择现成的配置，否则需要自行添加适合屏幕参数的配置文件。kyo_tcg121xglp_timing 在引脚和色彩配置都符合我们现有的三菱AA104XD02 显示器，因此将 lvds1_panel 配置为 kyo,tcg121xglp。然后重新编译 device tree。
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make dtbs
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用生成的 fsl-imx8qm-apalis.dtb 替换核心板上 /media/mmcblk0p1/ 目录下的同名文件，重启生效。
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root@apalis-imx8:~# sync
root@apalis-imx8:~# reoobt
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5). 媒体播放
BSP 中已经集成了 Gstreamer 工具和 IMX 插件，用户可以直接调用。显示分别是播放 H.265/H.264 编码分辨率为 1080p/2K/4K 的本地文件。
./ 1080p h.264
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gst-launch-1.0 filesrc location=jellyfish-20-mbps-hd-h264.mkv ! video/x-matroska ! aiurdemux ! \
queue ! h264parse ! v4l2h264dec ! imxvideoconvert_g2d ! queue ! waylandsink
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./ 1080p h.265
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gst-launch-1.0 filesrc location=Elecard_about_Tomsk_part3_HEVC_1080p.mp4 ! video/quicktime ! \
aiurdemux ! queue ! h265parse ! v4l2h265dec ! imxvideoconvert_g2d ! queue ! waylandsink
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./ 2k h.264
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gst-launch-1.0 filesrc location=Gravity-2K.mp4 ! video/quicktime ! aiurdemux ! queue ! h264parse ! \
v4l2h264dec ! imxvideoconvert_g2d ! queue ! waylandsink
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./ 4k h.265
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gst-launch-1.0 filesrc location=Elecard_about_Tomsk_part3_HEVC_UHD.mp4 ! video/quicktime ! aiurdemux ! \
queue ! h265parse ! v4l2h265dec ! imxvideoconvert_g2d ! queue ! waylandsink
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除了本地播放外，RTSP网络播放也是常用的功能。RTSP服务器可以有多种实现方式，如 VLC 就可以支持流推送。Gst 也提供现成的工具实现 RTSP 服务，如gst-rtsp-server。在下载的时候最好选用和 iMX8 BSP 中 Gstreamer 一致的版本。下载后执行 autogen.sh，然后直接 make编译即可。在 example 目录中会生成一个名为 test-uri 的可执行文件。用下面命令推送视频流。
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./test-uri file:///opt/jellyfish-20-mbps-hd-h264.mkv
在 PC 的 8554 端口会开启RTSP服务。
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rtsp://127.0.0.1:8554/test
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IMX8上运行下面命令
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gst-launch-1.0 rtspsrc location=rtsp://ip_of_pc:8554/test name=source1 ! queue ! rtph264depay ! \
queue ! h264parse ! v4l2h264dec ! imxvideoconvert_g2d ! queue ! waylandsink
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6). 总结
IMX8QM 可以轻松的实现对视频文件的硬件编解码，而不占用过多的 CPU 资源，从而保证用户应用顺畅运行。除了视频播放，我们接下来还会介绍 IMX8 更多的应用。