3.8. sample_vot 使用说明

功能描述： sample_vot 示例程序，基于 DRM 框架，实现如下功能：

sample_vot: 读取图片或创建帧缓存并填充颜色后，送入 HDMI 显示
sample_rotation_square: 实现对正方形进行旋转的案例（目前不支持长方形的旋转 90 度和 270 度）
sample_blend: 实现 3 个图层的融合
sample_vot_drm_hotplug: 读取图片或创建帧缓存并填充颜色后，送入 HDMI 显示，支持 HDMI 热插拔检测，基于 Page Flip 的异步送显

开发板上连接 HDMI 的方法请查阅 HDMI 接口章节。

注意：必须先手动加载 HDMI 的驱动程序 : ./insmode_driver.sh

3.8.1. sample_vot

3.8.1.1. 功能概述

功能描述：sample_vot 通过输入不同的参数 , 可以演示如下功能：

列出 HDMI 显示器支持的分辨率
读取图片，送入 HDMI 显示
创建帧缓存并填充颜色后，送入 HDMI 显示

软件架构说明

display_sample_framework

代码位置及目录结构

代码位置 app/samples/platform_samples/sample_vot
目录结构

sample_vot/
├── Makefile
├── sample_vot
├── sample_vot.c
└── sample_vot.o

API 流程说明

根据输入参数的不同，编码流程分为 2 种情况：

情况描述	特点	不同点，在图中文字的背景颜色
直接显示内存中的数据	从 DRM 框架中申请内存	黄色
读取文件并显示	从外部申请内存，传递给 DRM 框架	绿色

sample

sample_vot_data_flow

图中带背景的函数是对 DRM 接口的封装，下面详细说明每个函数的功能和流程：

__create_and_mmap_drm_frame_buffer( 黄色背景 ): 调用 DRM 接口从 DRM 框架中申请内存
__wraper_dma_buffer_to_drm_frame_buffer( 绿色背景 )：从外部申请内存，传递给 DRM 框架
display_setup: 调用 DRM 接口获取合适的 connector 并根据需要设置对应的 crtc 和 connector
__add_property: 调用 DRM 接口设置属性，完成图层的显示

下面展示上面提到的 4 个函数的流程图

__create_and_mmap_drm_frame_buffer

sample_display_create_buffer

__wraper_dma_buffer_to_drm_frame_buffer

sample_display_wraper_buffer

display_setup

sample_vot_display_setup

__add_property

sample_vot_add_property

3.8.1.2. 编译部署

编译

进入 sample_vot 目录，执行 make 编译
输出成果物是 sample_vot 源码目录下的 sample_vot
详细程序编译方式请查阅编译方法章节

程序部署

把目录 sample_vot 和 resource 上传到开发板 /userdata 目录下
进入 sample_vot 运行 chmod +x sample_vot 命令给程序赋予可执行权限

3.8.1.3. 运行

程序运行方法

执行程序：./sample_vot

程序参数选项说明

./sample_vot -l　查看接入的 HDMI 显示器支持的分辨率列表
./sample_vot -f　读取 ../resource/nv12_1920x1080.yuv 并送入到显示器中显示
./sample_vot 创建帧缓存并填充 RGB 的数据后，送入到显示器中显示

运行效果

列出显示器支持的分辨率

执行命令：

./sample_vot -l

日志输出：

Print param Config:
        Function : print connector support resolution.
Print [hdmi] connector support resolution:
  [0] 1920x1080 60.00fps
  [1] 1920x1080 59.94fps
  [2] 1920x1080i 60.00fps
  [3] 1920x1080i 59.94fps
  [4] 1920x1080 50.00fps
  [5] 1920x1080i 50.00fps
  [6] 1920x1080 24.00fps
  [7] 1920x1080 23.98fps

显示器循环显示 RGB 背景

执行命令：

./sample_vot

运行日志：

Print param Config:
        Function : display.
        Input    : default data (R, G, B).
        Output   :
                 Resolution: select connector's first config from EDID
                 Connector: hdmi
display select resolution :1920*1080 .

效果说明：显示器会间隔 2 秒，循环切换颜色：红、绿、蓝

显示器显示文件

执行命令：

./sample_vot -f

运行日志：

Print param Config:
        Function : display.
        Input    : file(../resource/nv12_1920x1080.yuv).
        Output   :
                 Resolution: 1920*1080
                 Connector: hdmi
display select resolution :1920*1080 .

效果说明：显示器会把图片 ../resource/nv12_1920x1080.yuv 显示到屏幕上

3.8.2. sample_rotation_square

3.8.2.1. 功能概述

功能描述：sample_rotation_square 实现显示画面间隔 2s 循环旋转 0 度、 90 度、 180 度、 270 度。

软件架构说明

sample_rotation_framework

代码位置及目录结构

代码位置 app/samples/platform_samples/sample_rotation_square
目录结构

sample_rotation_square/
├── Makefile
├── sample_rotation_square
├── sample_rotation_square.c
└── sample_rotation_square.o

API 流程说明

sample

sample_rototaion_data_flow

图中带背景的函数是对 DRM 接口的封装，下面详细说明每个函数的功能和流程：

display_setup( 红色背景 ): 调用 DRM 接口获取合适的 connector 并根据需要设置对应的 crtc 和 connector
find_overlay_plane_id( 红色背景 )：遍历所有的 plane 找到支持旋转的 plane
__create_and_mmap_drm_frame_buffer( 黄色背景 ): 调用 DRM 接口从 DRM 框
__destroy_and_unmmap_drm_frame_buffer( 黄色背景 ): 调用 DRM 接口释放从 DRM 框架中申请的内存
__add_property( 红色背景 ): 调用 DRM 接口设置属性，完成图层的旋转和显示

display_setup

sample_vot_display_setup

find_overlay_plane_id

sample_display_flow_find_ovrlay_plane_id

__add_property

sample_vot_add_property

__create_and_mmap_drm_frame_buffer

sample_display_create_buffer

__destroy_and_unmmap_drm_frame_buffer

sample_display_destroy_and_unmmap

3.8.2.2. 编译部署

编译

进入 sample_rotation_square 目录，执行 make 编译
输出成果物是 sample_rotation_square 源码目录下的 sample_rotation_square
详细程序编译方式请查阅编译方法章节

程序部署

把目录 sample_rotation_square 和 resource 上传到开发板 /userdata 目录下
进入 sample_rotation_square 运行 chmod +x sample_rotation_square 命令给程序赋予可执行权限

3.8.2.3. 运行

程序运行方法

执行程序：./sample_rotation_square

程序参数选项说明

无

运行效果

执行命令：

./sample_rotation_square

日志输出：

Print param Config:
        Output   :
                 Resolution: select connector's first config from EDID
                 Connector: hdmi
display select resolution :1920*1080 .

效果说明 :

显示器会显示一个白色的正方形，四个角分别是：红色、绿色、蓝色、黄色
间隔 2s 按照如下角度旋转： 0 度、 90 度、 180 度、 270 度

3.8.3. sample_blend

3.8.3.1. 功能概述

功能描述：sample_blend 实现 3 个图层进行 alpha 融合后显示的示例

软件架构说明

sample_rotation_framework

代码位置及目录结构

代码位置 app/samples/platform_samples/sample_blend
目录结构

sample_blend/
├── Makefile
├── sample_blend
├── sample_blend.c
└── sample_blend.o

API 流程说明

sample

sample_blend_data_flow

图中带背景的函数是对 DRM 接口的封装，下面详细说明每个函数的功能和流程：

display_setup( 红色背景 ): 调用 DRM 接口获取合适的 connector 并根据需要设置对应的 crtc 和 connector
find_plane_ids( 红色背景 ): 遍历所有的 plane 找到支持融合的 plane
__create_and_mmap_drm_frame_buffer( 黄色背景 ): 调用 DRM 接口从 DRM 框架中申请内存
__destroy_and_unmmap_drm_frame_buffer( 黄色背景 ): 调用 DRM 接口释放从 DRM 框架中申请的内存
__add_property( 红色背景 ): 调用 DRM 接口设置属性，完成多个图层的融合和显示

display_setup

sample_vot_display_setup

find_plane_ids

sample_display_find_plane_ids

__add_property

sample_vot_add_property

__create_and_mmap_drm_frame_buffer

sample_display_create_buffer

3.8.3.2. 编译部署

编译

进入 sample_blend 目录，执行 make 编译
输出成果物是 sample_blend 源码目录下的 sample_blend
详细程序编译方式请查阅编译方法章节

程序部署

把目录 sample_blend 上传到开发板 /userdata 目录下
进入 sample_blend 运行 chmod +x sample_blend 命令给程序赋予可执行权限

3.8.3.3. 运行

程序运行方法

执行程序：./sample_blend

程序参数选项说明

./sample_blend -m 0 -v 30000　m 指定融合的模式， v 指定融合数值，参数详细描述如下：

融合数值：有效范围是 0 - 65535, 默认是 32767
融合模式： 0:Pre-multiplied 1:Coverage 2: None，默认是 None

Pre-multiplied 模式 : out.rgb = plane_alpha * fg.rgb + (1 - (plane_alpha * fg.alpha)) * bg.rgb

Coverage 模式：out.rgb = plane_alpha * fg.alpha * fg.rgb + (1 - (plane_alpha * fg.alpha)) * bg.rgb

None 模式： out.rgb = plane_alpha * fg.rgb + (1 - plane_alpha) * bg.rgb

公式中相关参数解释如下：

plane_alpha：融合数值（-v 指定的数值 /65535 ）
fg.alpha：背景图片的融合数值
fg.rgb：当前像素的透明度值
bg.rgb：背景图片的透明度值

运行效果

执行命令：

./sample_blend -m 0 -v 30000

日志输出：

Print param Config:
        AplhaBlend Param   :
                Mode    : Coverage
                Formula : out.rgb = plane_alpha * fg.alpha * fg.rgb + (1 - (plane_alpha * fg.alpha)) * bg.rgb
                Value   : 32767
display select resolution :1920*1080 .

效果说明：

显示器会显示一个白色为底部，中间分别显示红色、绿色、蓝色 3 个相交的矩形
未相交的部分和背景色融合
相交的部分：先和背景色融合，两个矩形框的颜色再融合

3.8.3.4. 常见问题

问题 1:
- 描述： Linux DRM 驱动变化时，图层的 ID 号可能会变化
- 解决办法：程序中最好不要指定图层 ID，推荐使用 plane 的名字去匹配，比如函数 find_plane_ids
问题 2 ：
- 描述：使用 DRM 框架时，不知道有那些图层，以及各个图层的功能
- 解决办法：使用命令 modetest -M vs-drm -a 进行查看，详细信息见：DRM 调试信息与硬件的对应关系
问题 3 ：
- 描述：编写 demo 程序运行后，发现没有生效，想知道如何快速排除是否是硬件的问题
- 解决办法：使用命令 modetest -M vs-drm -a -s 75@31:1920x1080 -P 33@31:1920x1080@NV12, 详细信息见：DRM 快速体验

3.8.4. sample_vot_drm_hotplug

3.8.4.1. 功能概述

功能描述：sample_vot_drm_hotplug 主要在 sample_vot 的基础上增加了 HDMI 热插拔检测、select 事件循环和基于 Page Flip 的异步送显，可以“先起程序再插线”或拔掉再插上时自动重连并重新显示。通过输入不同的参数 , 可以演示如下功能：

列出 HDMI 显示器支持的分辨率
读取图片，送入 HDMI 显示
创建帧缓存并填充颜色后，送入 HDMI 显示

软件架构说明

display_sample_framework

代码位置及目录结构

代码位置 app/samples/platform_samples/sample_vot_drm_hotplug
目录结构

sample_vot_drm_hotplug/
├── sample_vot_drm_hotplug
├── sample_vot_async.c
├── Makefile
├── drm_hotplug.h
└── drm_hotplug.c

API 流程说明

情况描述	在图中文字的背景颜色
HDMI 显示热插拔	黄色
DRM Page Flip 事件	绿色

sample

sample_vot_drm_hotplug_data_flow

图中带颜色背景的函数说明和流程：

setup_udev_drm_monitor( 黄色背景 ): 创建并初始化一个 udev 监听器，只接收 DRM 子系统的设备事件（如 HDMI 插拔）
handle_udev_drm_hotplug( 黄色背景 ): 处理一次从 udev monitor 读到的 DRM 热插拔事件，并根据当前 connector 状态判断是「插入」还是「拔出」
setup_drm_event_context( 绿色背景 ): 初始化 DRM 事件上下文（drmEventContext），用来接收并处理 DRM 内核上报的 Page Flip 完成事件

下面展示上面提到的 3 个函数的流程图

setup_udev_drm_monitor

sample_vot_drm_hotplug_udev_setup

handle_udev_drm_hotplug

sample_vot_drm_hotplug_udev_handle

setup_drm_event_context

sample_vot_drm_hotplug_flip

3.8.4.2. 编译部署

编译

进入 sample_vot_drm_hotplug 目录，执行 make 编译
输出成果物是 sample_vot_drm_hotplug 源码目录下的 sample_vot_drm_hotplug
详细程序编译方式请查阅编译方法章节

程序部署

把目录 sample_vot_drm_hotplug 和 resource 上传到开发板 /userdata 目录下
进入 sample_vot_drm_hotplug 运行 chmod +x sample_vot_drm_hotplug 命令给程序赋予可执行权限

3.8.4.3. 运行

程序运行方法

执行程序：./sample_vot_drm_hotplug

程序参数选项说明

./sample_vot_drm_hotplug -l　查看接入的 HDMI 显示器支持的分辨率列表
./sample_vot_drm_hotplug -f　读取 ../resource/nv12_1920x1080.yuv 并送入到显示器中显示
./sample_vot_drm_hotplug 创建帧缓存并填充 RGB 的数据后，送入到显示器中显示

运行效果

列出显示器支持的分辨率

执行命令：

./sample_vot_drm_hotplug -l

日志输出：

Print param Config:
        Function : print connector support resolution.
Print [hdmi] connector support resolution:
  [0] 1920x1080 60.00fps
  [1] 1920x1080 59.94fps
  [2] 1920x1080i 60.00fps
  [3] 1920x1080i 59.94fps
  [4] 1920x1080 50.00fps
  [5] 1920x1080i 50.00fps
  [6] 1920x1080 24.00fps
  [7] 1920x1080 23.98fps

显示器循环显示 RGB 背景及 HDMI 热插拔效果

执行命令：

./sample_vot_drm_hotplug

HDMI 未插入板端，启动程序后插入 HDMI，然后再拔出 HDMI，运行日志：

Print param Config:
        Function : display.
        Input    : default data (R, G, B).
        Output   :
                 Resolution: select connector's first config from EDID
                 Connector: hdmi
search hdmi connector: connector id is 75
display connector type 11 is not connected.
display_setup: no valid mode for connector type 11 (output=hdmi)
display_setup not ready, will wait for connector hotplug in main loop.
DRM hotplug event detected on /dev/dri/card0 (connector_type=11)
DRM connector is now CONNECTED (id=75)
hdmi index: 00 ch:3840 cv:2160 vrefresh:60
hdmi index: 01 ch:3840 cv:2160 vrefresh:60
hdmi index: 02 ch:3840 cv:2160 vrefresh:30
hdmi index: 03 ch:3840 cv:2160 vrefresh:30
hdmi index: 04 ch:3840 cv:2160 vrefresh:25
hdmi index: 05 ch:3840 cv:2160 vrefresh:24
hdmi index: 06 ch:3840 cv:2160 vrefresh:24
hdmi index: 07 ch:2560 cv:1440 vrefresh:60
hdmi index: 08 ch:1920 cv:1080 vrefresh:60
display connector connector found mode info.
display select resolution :1920*1080 .
Connector is now connected, start display.
page flip event: frame=2104 time=8937.489720
page flip event: frame=2225 time=8939.506395
page flip event: frame=2346 time=8941.523063
page flip event: frame=2467 time=8943.539721
page flip event: frame=2588 time=8945.556395
DRM hotplug event detected on /dev/dri/card0 (connector_type=11)
DRM connector is now DISCONNECTED (id=75)

效果说明：

程序启动后提示未找到 HDMI 连接，在 HDMI 线插入后，程序开始送显
送显时触发 page flip 事件并打印日志
显示器会间隔 2 秒，循环切换颜色：红、绿、蓝
拔出 HDMI 后，显示断开连接并停止送显

显示器显示文件及 HDMI 热插拔效果

执行命令：

./sample_vot_drm_hotplug -f

HDMI插入板端，启动程序后拔出 HDMI，再插入 HDMI，运行日志：

Print param Config:
        Function : display.
        Input    : file(../resource/nv12_1920x1080.yuv).
        Output   :
                 Resolution: 1920*1080
                 Connector: hdmi
search hdmi connector: connector id is 75
hdmi index: 00 ch:3840 cv:2160 vrefresh:60
hdmi index: 01 ch:3840 cv:2160 vrefresh:60
hdmi index: 02 ch:3840 cv:2160 vrefresh:30
hdmi index: 03 ch:3840 cv:2160 vrefresh:30
hdmi index: 04 ch:3840 cv:2160 vrefresh:25
hdmi index: 05 ch:3840 cv:2160 vrefresh:24
hdmi index: 06 ch:3840 cv:2160 vrefresh:24
hdmi index: 07 ch:2560 cv:1440 vrefresh:60
hdmi index: 08 ch:1920 cv:1080 vrefresh:60
display connector connector found mode info.
display select resolution :1920*1080 .
page flip event: frame=4379 time=9518.206396
DRM hotplug event detected on /dev/dri/card0 (connector_type=11)
DRM connector is now DISCONNECTED (id=75)
DRM hotplug event detected on /dev/dri/card0 (connector_type=11)
DRM connector is now CONNECTED (id=75)
hdmi index: 00 ch:3840 cv:2160 vrefresh:60
hdmi index: 01 ch:3840 cv:2160 vrefresh:60
hdmi index: 02 ch:3840 cv:2160 vrefresh:60
hdmi index: 03 ch:3840 cv:2160 vrefresh:30
hdmi index: 04 ch:3840 cv:2160 vrefresh:30
hdmi index: 05 ch:3840 cv:2160 vrefresh:25
hdmi index: 06 ch:3840 cv:2160 vrefresh:24
hdmi index: 07 ch:3840 cv:2160 vrefresh:24
hdmi index: 08 ch:2560 cv:1440 vrefresh:60
hdmi index: 09 ch:1920 cv:1080 vrefresh:60
display connector connector found mode info.
display select resolution :1920*1080 .
Connector is now connected, start display.
page flip event: frame=4985 time=9533.806383

效果说明：

程序启动后提示找到显示连接，并开始送显，显示器会把图片 ../resource/nv12_1920x1080.yuv 显示到屏幕上
拔出 HDMI 后，显示断开连接并停止送显
再插入 HDMI 后，提示找到显示连接，重新送显图片