如何利用瑞芯微平台的osd，实现水印的功能?

Question

请教下，如何利用瑞芯微平台的osd，实现水印的功能? 目前我采用的是rk3588，编出rga_alpha_osd_demo

Answer 1

下午好🌅🌅🌅
本答案参考通义千问

在瑞芯微（Rockchip）平台中，OSD（On-Screen Display）是用于在视频输出上叠加图形或文字的硬件模块。利用 OSD 实现水印功能，通常需要通过配置 OSD 层、设置透明度、绘制水印图像等操作来实现。

你提到使用的是 RK3588 平台，并且编译了 rga_alpha_osd_demo，这是一个典型的演示程序，展示了如何通过 RGA（Raster Graphics Acceleration）和 OSD 进行图像合成。下面我将详细说明如何基于此 Demo 实现水印功能。

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一、水印功能的基本原理

水印功能的核心在于：

1. 创建一个 OSD 图层：用于显示水印内容。
2. 设置透明度（Alpha通道）：让水印具有半透明效果。
3. 绘制水印图像或文字：可以是 PNG 图像，也可以是纯色矩形或文字。
4. 将 OSD 图层与主画面进行合成：通过 RGA 或 VPU 进行图像合成。

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二、实现步骤（基于 RK3588 和 rga_alpha_osd_demo）

1. 准备水印图像

• 使用 PNG 格式图片，带有 Alpha 通道（透明背景）。
• 将图片放入开发板的指定路径，例如 /data/ 或 /mnt/sdcard/。

2. 修改 Demo 程序以支持水印

a. 修改 rga_alpha_osd_demo.c

你需要在代码中添加以下部分：

// 定义水印图像路径
#define WATERMARK_IMG_PATH "/data/watermark.png"

// 加载水印图像到内存
void load_watermark_image() {
    // 使用 libpng 或其他库加载 PNG 图像
    // 示例使用 libpng：
    FILE *fp = fopen(WATERMARK_IMG_PATH, "rb");
    if (!fp) {
        fprintf(stderr, "Failed to open watermark image.\n");
        return;
    }

    // 读取 PNG 头部信息
    png_byte header[8];
    fread(header, 1, 8, fp);

    if (png_sig_cmp(header, 0, 8)) {
        fprintf(stderr, "Not a PNG file.\n");
        fclose(fp);
        return;
    }

    png_structp png_ptr = png_create_read_struct(PNG_LIBPNG_VER_STRING, NULL, NULL, NULL);
    if (!png_ptr) {
        fprintf(stderr, "Failed to create PNG read struct.\n");
        fclose(fp);
        return;
    }

    png_infop info_ptr = png_create_info_struct(png_ptr);
    if (!info_ptr) {
        png_destroy_read_struct(&png_ptr, NULL, NULL);
        fclose(fp);
        return;
    }

    if (setjmp(png_jmpbuf(png_ptr))) {
        png_destroy_read_struct(&png_ptr, &info_ptr, NULL);
        fclose(fp);
        return;
    }

    png_init_io(png_ptr, fp);
    png_set_sig_bytes(png_ptr, 8);
    png_read_info(png_ptr, info_ptr);

    int width = png_get_image_width(png_ptr, info_ptr);
    int height = png_get_image_height(png_ptr, info_ptr);
    int color_type = png_get_color_type(png_ptr, info_ptr);
    int bit_depth = png_get_bit_depth(png_ptr, info_ptr);

    // 假设为 RGBA 格式
    if (color_type == PNG_COLOR_TYPE_RGB_ALPHA) {
        png_set_interlace_handling(png_ptr);
        png_read_update_info(png_ptr, info_ptr);

        // 分配内存并读取像素数据
        unsigned char *image_data = (unsigned char *)malloc(width * height * 4);
        for (int y = 0; y < height; y++) {
            png_read_row(png_ptr, image_data + y * width * 4, NULL);
        }

        // 将 image_data 设置为 OSD 的源图像
        osd_layer->src_img = image_data;
        osd_layer->width = width;
        osd_layer->height = height;
        osd_layer->format = RK_FORMAT_RGBA8888;

        // 设置透明度（可选）
        osd_layer->alpha = 128; // 0~255，0 是完全透明，255 是不透明

        // 设置位置（比如右下角）
        osd_layer->x = 100;
        osd_layer->y = 100;

        // 启用 OSD 图层
        osd_layer->enable = 1;
    }

    png_destroy_read_struct(&png_ptr, &info_ptr, NULL);
    fclose(fp);
}

注意： 上述代码仅为示例，实际需结合 libpng 或其他图像处理库进行完整实现。

b. 在主函数中调用加载水印函数

int main(int argc, char *argv[]) {
    // 初始化 RGA 和 OSD
    init_rga();
    init_osd();

    // 加载水印图像
    load_watermark_image();

    // 开始渲染循环
    while (1) {
        render_frame();
        usleep(16666); // ~60fps
    }

    return 0;
}

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三、关键参数设置

| 参数 | 说明 | |------|------| | osd_layer->src_img | 水印图像的像素数据 | | osd_layer->width, osd_layer->height | 水印图像的尺寸 | | osd_layer->format | 像素格式，如 RK_FORMAT_RGBA8888 | | osd_layer->alpha | 透明度，0~255 | | osd_layer->x, osd_layer->y | 水印在屏幕上的位置 |

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四、调试建议

1. 检查图像是否加载成功：可以在控制台打印图像宽高，确认是否正确读取。
2. 检查 OSD 层是否启用：确保 osd_layer->enable = 1。
3. 查看日志输出：使用 dmesg 查看是否有硬件错误或驱动异常。
4. 测试不同 Alpha 值：观察水印透明度变化。

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五、可能遇到的问题及解决方案

问题 1：水印不显示

• 原因：OSD 层未启用，或图像路径错误。
• 解决：检查 osd_layer->enable 是否为 1，以及图像路径是否正确。

问题 2：水印颜色异常

• 原因：像素格式不匹配（如 RGB 而不是 RGBA）。
• 解决：确保图像格式与 osd_layer->format 一致。

问题 3：性能问题

• 原因：频繁加载大图导致 CPU 占用过高。
• 解决：预加载图像，避免在渲染循环中重复加载。

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六、总结

实现水印功能的关键点如下：

1. 加载带有 Alpha 通道的水印图像；
2. 配置 OSD 层的大小、位置、透明度；
3. 在渲染过程中将水印图层与主画面进行合成；
4. 确保 OSD 层已启用并正确绑定图像数据。

如果你希望进一步优化，可以考虑使用 GPU 或 VPU 进行图像合成，提高性能。

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如需我提供完整的 rga_alpha_osd_demo 修改版本代码，请告知你当前的代码结构或 GitHub 链接，我可以帮你定制化修改。