本系列博文会对 CNMPS（Cambricon Media Process System，寒武纪媒体处理系统）各个组件功能，工作原理作详细介绍，并对中间层软件作系统分析，方便客户编写自己的应用程序。
本文是该系列博文的第四篇，介绍视频处理系统（VPPS）的组成，工作原理以及软件架构。
一、基本概念
VPPS（Video Post Process Sub‑System，视频处理子系统）支持以下图像处理功能：
- FRC（Frame Rate Control，帧率控制）；
- CROP 裁剪；
- Scale 放大缩小；
- 像素格式转换；
- 固定角度旋转；
- Mosaic;
- Mirror/Flip；
- Aspect Ratio 幅型比转换；
- 压缩和解压缩。
7.2 基本概念
- GROUP
GROUP 即 VPPS 对 用 户 提 供 的 组， 为 用 户 提 供 输 入 能 力。 最 大 个 数 请 参 见 macro
VPPS_MAX_GRP_NUM 定义，各 GROUP 分时复用 VPPS 硬件，硬件依次处理各个组提交的任
务。
- CHANNEL
通道包含物理通道和扩展通道。物理通道由 VPPS 硬件提供，包含多个物理通道，每个物理通道具备
缩放、裁剪、马赛克、幅型转换等功能。扩展通道具备缩放功能，必须绑定物理通道才能使用。它将
绑定的物理通道的输出作为自己的输入，将输入图像缩放成设置的分辨率输出。各 GROUP 分时复用
VPPS 硬件，逻辑上拥有同样的通道数。
- PIPE
VPPS 组的管道，为用户提供输入能力，取值只能为 0。
- FRC
帧率控制，分为组帧率控制和通道帧率控制。
– 组帧率控制：用于控制各 GROUP 对输入图像的接收。
– 通道帧率控制，用控制各个物理通道和扩展通道图像的处理。
- CROP
裁剪，分为组裁剪、物理通道裁剪以及扩展通道裁剪。
– 组裁剪，VPPS 对输入图像进行裁剪。
– 物理通道裁剪，VPPS 对各个物理通道的输出图像进行裁剪。
– 扩展通道裁剪，VPPS 调用 VGU 对扩展通道的输出图像进行裁剪。
- 像素格式转换
支持输入输出图像的像素数据格式转换。
- Scale
缩放，对图像进行放大缩小。物理通道水平、垂直最大支持 64 倍缩小，最大支持 64 倍放大；扩展通道水平、垂直最大支持 64 倍缩小，最大支持 64 倍放大。
- Mirror/Flip
Mirror 为水平镜像，Flip 为上下翻转。可使用 Mirror+Flip 实现 180° 旋转。
- Mosaic
马赛克，对 VPPS 的输出图像填充马赛克。
- 固定角度旋转
调用 VGU 对 VPPS 通道的输出图像进行旋转，支持 0 度、90 度、180 度以及 270 度固定角度的旋转功能。
- 压缩
支持 linear 格式的 SEG 压缩。
- 解压
支持 linear 格式的 SEG 解压。
- Aspect Ratio
– 幅型比，制定输出画面相对于输入画面的宽高纵横比。
– 幅型比参数在通道属性中设置。
– 设定为 ASPECT_RATIO_MANUAL 模式时，用户手动设置图像的起始坐标和宽高，VPPS 会根据用户的设置来输出图像并添加边幅，边幅颜色可设置，默认为黑边。
– 设定为 ASPECT_RATIO_AUTO 模式时，VPPS 会保持画面的宽高比和输入宽高比一致，边幅颜色可设置，默认为黑边。
- 工作模式
– 支 持 VI_OFFLINE_VPPS_OFFLINE、VI_ONLINE_VPPS_OFFLINE、VI_ONLINE_VPPS_ONLINE、
VI_OFFLINE_VPPS_ONLINE 模式。
– 工作模式通过 cnsysSetViVppsMode 接口设置，详见“系统控制”章节。
- vpps_en
VPPS 硬件开关，用户可以在加载 VPPS 驱动时设置模块参数 vpps_en 来设置 VPPS IP（硬件 ID 号）使能。只支持开启或关闭 VPPS1，VPPS0 和 VPPS1 默认开启。
- 分块
输入图像宽度超过 4096 像素时分块。
二、功能描述
通过调用 SYS 模块的绑定接口，可与 APS/USER/VDEC/VI/和 VO/VENC 等模块进行绑定，其中前者为
VPPS 的输入源，后者为 VPPS 的接收者。用户可通过 API 接口对 GROUP 进行管理。每个 GROUP 仅可
与一个输入源绑定。GROUP 的物理通道支持 USER 模式，USER 模式下各通道可与多个接收者绑定。
三、API
1.驱动交互 API
/mps/out/include/cn_vpps.h 头文件中，具体实现封装在/mps/out/lib/libcn_vi.so 动态库文件中。这些 API函数直接与驱动程序交互。涉及的数据类型在 /mps/out/include/cn_common_vpps.h 中。以下列举一些重要的 API 作说明。
cnS32_t cnvppsCreateGrp(vppsGrp_t s32VppsGrp, const cnvppsGrpAttr_t *pstGrpAttr);//创建GROUP
cnS32_t cnvppsStartGrp(vppsGrp_t s32VppsGrp);//启动 VPPS GRP
cnS32_t cnvppsResetGrp(vppsGrp_t s32VppsGrp);//重置
cnS32_t cnvppsGetGrpAttr(vppsGrp_t s32VppsGrp, cnvppsGrpAttr_t *pstGrpAttr);//获取属性
cnS32_t cnvppsSetGrpAttr(vppsGrp_t s32VppsGrp, const cnvppsGrpAttr_t *pstGrpAttr);//设置属性
cnS32_t cnvppsSetGrpCrop(vppsGrp_t s32VppsGrp, const cnvppsCropInfo_t *pstCropInfo);//设置功能属性
cnS32_t cnvppsSendFrame(vppsGrp_t s32VppsGrp, vppsGrpPipe_t stVppsGrpPipe, const cnVideoFrameInfo_t *pstVideoFrame, cnS32_t s32MilliSec);//向VPPS发送数据
/* Chn Settings */
cnS32_t cnvppsSetChnAttr(vppsGrp_t s32VppsGrp, vppsChn_t s32VppsChn, const cnvppsChnAttr_t *pstChnAttr);//设置 VPPS 物理通道属性
cnS32_t cnvppsSetChnCrop(vppsGrp_t s32VppsGrp, vppsChn_t s32VppsChn, const cnvppsCropInfo_t *pstCropInfo);//设置 VPPS CHN 功能属性
cnS32_t cnvppsSetChnRotation(vppsGrp_t s32VppsGrp, vppsChn_t s32VppsChn, cnvppsEnRotate_t enRotationInfo);//设置 VPPS 通道图像固定角度旋转属性
cnS32_t cnvppsGetChnFrame(vppsGrp_t s32VppsGrp, vppsChn_t s32VppsChn, cnVideoFrameInfo_t *pstVideoFrame, cnS32_t s32MilliSec);//从通道获取一帧处理完成的图像
/* ExtChn Settings */
cnS32_t cnvppsSetExtChnAttr(vppsGrp_t s32VppsGrp, vppsChn_t s32VppsChn, const cnvppsExtChnAttr_t *pstExtChnAttr);//设置 VPPS 扩展通道属性
cnS32_t cnvppsGetGrpFrame(vppsGrp_t s32VppsGrp, vppsGrpPipe_t stVppsGrpPipe, cnVideoFrameInfo_t *pstVideoFrame);//获取 VPPS GROUP 的一帧原始图像
2.驱动交互 API
该函数主要通过传入的 VPPS Group，CHN 属性参数，设置对应的硬件并启动。
cnsampleCommVppsStop（）实现了对应的反操作。具体不再赘述。
参考资料：
寒武纪媒体处理系统开发者手册-CN-v0.8.0.pdf
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