Hardware video acceleration (Русский)

Состояние перевода: На этой странице представлен перевод статьи Hardware video acceleration. Дата последней синхронизации: 31 марта 2020. Вы можете помочь синхронизировать перевод, если в английской версии произошли изменения.

Аппаратное ускорение видео (англ.) позволяет выполнять операции кодирования и декодирования видео на стороне видеокарты, разгружая CPU и экономя энергию.

Существуют несколько реализаций этой технологии на Linux:

• Video Acceleration API (VA-API) — разработанная Intel спецификация и свободная библиотека, предоставляющая аппаратное ускорение кодирования и декодирования видео.
• Video Decode and Presentation API for Unix (VDPAU) — разработанная NVIDIA свободная библиотека и API для переноса части процесса декодирования видео и его постобработки на сторону GPU.
• NVDECODE/NVENCODE — проприетарные API аппаратного ускорения, используемые в таких поколениях GPU от NVIDIA, как Fermi, Kepler, Maxwell и Pascal.

Для получения информации о видеокартах, выпущенных до 2007 года, см. XvMC. Также всесторонний обзор поддержки данных технологий со стороны драйверов и приложений доступен в разделе #Сравнительные таблицы.

Установка

Intel

Свободные драйверы Intel graphics поддерживают VA-API:

• Серия HD Graphics, начиная с Broadwell (~2015) и новее, поддерживается intel-media-driver.
• GMA 4500 series и более новые GPU до Coffee Lake поддерживаются libva-intel-driver.
• Декодирование H.264 на GMA 4500 поддерживается libva-intel-driver-g45-h264^AUR, см. Intel graphics (Русский)#Декодирование H.264 на GMA 4500.
• Гибридное декодирование VP9 на процессорах от Broadwell до Skylake, а также гибридное декодирование VP8 на процессорах от Haswell до Skylake, поддерживается intel-hybrid-codec-driver^AUR.
• Skylake и более новые поколения также требуют linux-firmware.

NVIDIA

Свободный драйвер Nouveau поддерживает как VA-API, так и VDPAU:

• GeForce 8 series и новее (до GeForce GTX 750) поддерживаются libva-mesa-driver и mesa-vdpau.
• Необходим nouveau-fw^AUR — пакет с микропрограммой, которая на сегодняшний день извлекается из бинарного драйвера NVIDIA.

Проприетарный драйвер NVIDIA поддерживает следующие технологии с помощью пакета nvidia-utils:

• VDPAU на серии GeForce 8 и новее;
• NVDECODE на Fermi и новее [1];
• NVENCODE на Kepler и новее.

ATI/AMD

Свободные драйверы ATI и AMDGPU поддерживают как VA-API, так и VDPAU:

• VA-API на Radeon HD 2000 и новее поддерживается libva-mesa-driver.
• VDPAU на Radeon R300 и новее поддерживается mesa-vdpau.

Проприетарный драйвер AMDGPU PRO основывается на драйвере AMDGPU и поддерживает как VA-API, так и VDPAU.

Слои преобразований

Активация поддержки VA-API при её отсутствии в драйвере:

• libva-vdpau-driver – бекенд VDPAU для VA-API.
• libva-vdpau-driver-chromium^AUR – бекенд VDPAU для VA-API с патчем, позволяющим взаимодействовать с Chromium.
• libva-vdpau-driver-vp9-git^AUR – экспериментальная поддержка VP9.

Активация поддержки VDPAU при её отсутствии в драйвере:

• libvdpau-va-gl – бекенд VA-API для VDPAU, поддерживается только H.264 (англ.).

Проверка

Аппаратное ускорение, скорее всего, хорошо заработает по умолчанию. Проверить это можно описанными ниже способами.

Совет: mpv отлично подходит для проверки аппаратного ускорения на практике.

Проверка VA-API

Проверьте настройки VA-API, выполнив vainfo (предоставляется пакетом libva-utils):

$ vainfo

libva info: VA-API version 0.39.4
libva info: va_getDriverName() returns 0
libva info: Trying to open /usr/lib/dri/i965_drv_video.so
libva info: Found init function __vaDriverInit_0_39
libva info: va_openDriver() returns 0
vainfo: VA-API version: 0.39 (libva 1.7.3)
vainfo: Driver version: Intel i965 driver for Intel(R) Skylake - 1.7.3
vainfo: Supported profile and entrypoints
      VAProfileMPEG2Simple            :	VAEntrypointVLD
      VAProfileMPEG2Simple            :	VAEntrypointEncSlice
      VAProfileMPEG2Main              :	VAEntrypointVLD
      VAProfileMPEG2Main              :	VAEntrypointEncSlice
      VAProfileH264ConstrainedBaseline:	VAEntrypointVLD
      VAProfileH264ConstrainedBaseline:	VAEntrypointEncSlice
      VAProfileH264ConstrainedBaseline:	VAEntrypointEncSliceLP
      VAProfileH264Main               :	VAEntrypointVLD
      VAProfileH264Main               :	VAEntrypointEncSlice
      VAProfileH264Main               :	VAEntrypointEncSliceLP
      VAProfileH264High               :	VAEntrypointVLD
      VAProfileH264High               :	VAEntrypointEncSlice
      VAProfileH264High               :	VAEntrypointEncSliceLP
      VAProfileH264MultiviewHigh      :	VAEntrypointVLD
      VAProfileH264MultiviewHigh      :	VAEntrypointEncSlice
      VAProfileH264StereoHigh         :	VAEntrypointVLD
      VAProfileH264StereoHigh         :	VAEntrypointEncSlice
      VAProfileVC1Simple              :	VAEntrypointVLD
      VAProfileVC1Main                :	VAEntrypointVLD
      VAProfileVC1Advanced            :	VAEntrypointVLD
      VAProfileNone                   :	VAEntrypointVideoProc
      VAProfileJPEGBaseline           :	VAEntrypointVLD
      VAProfileJPEGBaseline           :	VAEntrypointEncPicture
      VAProfileVP8Version0_3          :	VAEntrypointVLD
      VAProfileVP8Version0_3          :	VAEntrypointEncSlice
      VAProfileHEVCMain               :	VAEntrypointVLD
      VAProfileHEVCMain               :	VAEntrypointEncSlice

VAEntrypointVLD означает, что видеокарта способна декодировать данный формат, а VAEntrypointEncSlice означает, что данный формат можно кодировать.

В данном примере используется драйвер i965:

libva info: Trying to open /usr/lib/dri/i965_drv_video.so

Если при выполнении vainfo отображается следующая ошибка:

libva info: va_openDriver() returns -1
vaInitialize failed with error code -1 (unknown libva error),exit

Необходимо задать корректный драйвер, см. #Настройка VA-API.

Проверка VDPAU

Установите пакет vdpauinfo, чтобы получить полный отчёт о конфигурации драйвера VDPAU и убедиться, что он загружен корректно:

$ vdpauinfo

display: :0   screen: 0
API version: 1
Information string: G3DVL VDPAU Driver Shared Library version 1.0

Video surface:

name   width height types

420    16384 16384  NV12 YV12 
422    16384 16384  UYVY YUYV 
444    16384 16384  Y8U8V8A8 V8U8Y8A8 

Decoder capabilities:

name                        level macbs width height

MPEG1                          --- not supported ---
MPEG2_SIMPLE                    3  9216  2048  1152
MPEG2_MAIN                      3  9216  2048  1152
H264_BASELINE                  41  9216  2048  1152
H264_MAIN                      41  9216  2048  1152
H264_HIGH                      41  9216  2048  1152
VC1_SIMPLE                      1  9216  2048  1152
VC1_MAIN                        2  9216  2048  1152
VC1_ADVANCED                    4  9216  2048  1152

..

Настройка

Несмотря на то, что видеодрайвер должен автоматически активировать поддержку аппаратного ускорения видео с помощью VA-API и VDPAU, в некоторых случаях может потребоваться настроить VA-API/VDPAU вручную. Перед тем как продолжать чтение данного раздела, просмотрите раздел #Проверка.

Названия драйверов по умолчанию угадываются системой, если остутствуют какие-либо другие настройки. Однако они часто не совпадают и не работают. Предполагаемые значения можно просмотреть, выполнив следующую команду:

$ grep -iE 'vdpau | dri driver' /var/log/Xorg.0.log

(II) RADEON(0): [DRI2] DRI driver: radeonsi
(II) RADEON(0): [DRI2] VDPAU driver: radeonsi

В данном случае по умолчанию используется radeonsi для VA-API и VDPAU.

Примечание: Если используется GDM, выполните вместо этого следующую команду: journalctl -b | grep -iE 'vdpau | dri driver'.

Настройка VA-API

Драйвер VA-API можно переопределить с помощью переменной окружения LIBVA_DRIVER_NAME:

• Intel graphics:
  • Укажите i965, если используется libva-intel-driver.
  • Укажите iHD, если используется intel-media-driver.
• NVIDIA:
  • Укажите nouveau, если используется Nouveau.
  • Укажите vdpau, если используется NVIDIA.
• ATI/AMD:
  • Укажите radeonsi, если используется AMDGPU.

Примечание:

• Установленные драйверы находятся в /usr/lib/dri/ и используются как /usr/lib/dri/${LIBVA_DRIVER_NAME}_drv_video.so.
• Некоторые драйверы устанавливаются несколько раз под разными именами в целях совместимости. Их список можно увидеть, выполнив команду sha1sum /usr/lib/dri/* | sort.
• LIBVA_DRIVERS_PATH может использоваться для переопределения расположения драйверов VA-API.
• Начиная с версии 12.0.1, libva-mesa-driver предоставляет radeonsi вместо gallium.

Настройка VDPAU

Драйвер VDPAU можно переопределить с помощью переменной окружения VDPAU_DRIVER.

Корректное название драйвера зависит от конфигурации:

• Если используется Intel Graphics или AMD Catalyst, необходимо задать va_gl.
• Если используется свободный драйвер AMD/ATI, задайте соответствующую версию драйвера, в зависимости от видеокарты. См. #Проверка.
• Если используется свободный драйвер Nouveau, задайте nouveau.
• Если используется проприетарный драйвер NVIDIA, задайте nvidia.

Примечание:

• Установленные драйверы находятся в /usr/lib/vdpau/ и используются как /usr/lib/vdpau/libvdpau_${VDPAU_DRIVER}.so.
• Некоторые драйверы устанавливаются несколько раз под разными именами в целях совместимости. Их список можно увидеть, выполнив команду sha1sum /usr/lib/vdpau/*.
• В случае с конфигурацией с гибридной графикой (как с NVIDIA, так и с AMD), может потребоваться задать переменную окружения DRI_PRIME=1. См. статью PRIME для получения более подробной информации.

Настройка приложений

Мультимедийные фреймворки:

• FFmpeg#Hardware video acceleration (англ.)
• GStreamer#Hardware video acceleration (англ.)

Видеоплееры:

• Browser plugins#Adobe Flash Player (англ.)
• Kodi#Hardware video acceleration (англ.)
• MPlayer#Hardware video acceleration (англ.)
• mpv#Hardware video acceleration (англ.)
• VLC media player#Hardware video acceleration (англ.)

Веб-браузеры:

• Chromium#Hardware video acceleration (англ.)
• Firefox (Русский)#Аппаратное ускорение видео
• GNOME/Web#Video (англ.)

Решение проблем

Ошибка "Failed to open VDPAU backend"

Необходимо задать переменную VDPAU_DRIVER, указывающую на корректный драйвер. См. #Настройка VDPAU.

Ошибка "init failed" с VAAPI

Данная ошибка (например, libva: /usr/lib/dri/i965_drv_video.so init failed) может происходить из-за неправильного определения Wayland. Одно из решений — сбросить переменную $DISPLAY, таким образом, mpv, MPlayer, VLC и т.д. не будут исходить из того, что используется X11. Также можно добавить аргумент --gpu-context=wayland, если используется mpv.

Сравнительные таблицы

Драйверы VA-API

Кодек	libva-intel-driver [2]	intel-media-driver [3]	libva-mesa-driver [4] [5]	libva-vdpau-driver (адаптер VDPAU)
Декодирование
MPEG-2	GMA 4500 и новее	Broadwell и новее	Radeon HD 6000 и новее GeForce 8 и новее1	См. #Драйверы VDPAU
MPEG-44	Нет	Нет	Radeon HD 6000 и новее
VC-1	Sandy Bridge и новее	Broadwell и новее	Radeon HD 2000 и новее GeForce 9300 и новее1
H.264/MPEG-4 AVC	GMA 45002, Ironlake и новее		Radeon HD 2000 и новее GeForce 8 и новее1
H.265/HEVC 8bit	Cherryview/Braswell и новее	Skylake и новее	Radeon R9 Fury и новее
H.265/HEVC 10bit	Broxton и новее	Broxton/Apollo Lake и новее	Radeon 400 и новее
VP8	Broadwell и новее	Broadwell и новее	Нет	Нет
VP9 8bit	Broxton и новее Гибридное: Broadwell to Skylake3	Broxton/Apollo Lake и новее	Raven Ridge и новее	См. #Драйверы VDPAU5
VP9 10bit	Kaby Lake и новее	Kaby Lake и новее		Нет
Кодирование
MPEG-2	Ivy Bridge и новее	Broadwell и новее кроме Broxton/Apollo Lake	Нет	–
H.264/MPEG-4 AVC	Sandy Bridge и новее	Broadwell и новее	Radeon HD 7000 и новее
H.265/HEVC 8bit	Skylake и новее	Skylake и новее	Radeon 400 и новее
H.265/HEVC 10bit	Kaby Lake и новее	Kaby Lake и новее	Raven Ridge и новее
VP8	Cherryview/Braswell и новее Гибридное: от Haswell до Skylake3		Нет
VP9 8bit	Kaby Lake и новее	Icelake и новее
VP9 10bit	Нет

• ¹ До GeForce GTX 750.
• ² Поддерживается libva-intel-driver-g45-h264^AUR.
• ³ Гибридный кодировщик VP8 и декодировщик VP9 поддерживается intel-hybrid-codec-driver^AUR.
• ⁴ MPEG-4 отключён по умолчанию из-за ограничений VAAPI. Задайте переменную окружения VAAPI_MPEG4_ENABLED=true, если вы всё-таки хотите протестировать данную функцию.
• ⁵ Экспериментальная поддержка VP9 доступна в libva-vdpau-driver-vp9-git^AUR.

Драйверы VDPAU

Кодек	mesa-vdpau [6] [7]	nvidia-utils	libvdpau-va-gl (адаптер VA-API)
Декодирование
MPEG-2	Radeon R300 и новее GeForce 8 и новее1	GeForce 8 и новее	Нет
MPEG-4	Radeon HD 6000 и новее GeForce 200 и новее1	GeForce 200 и новее
VC-1	Radeon HD 2000 и новее GeForce 9300 и новее1	GeForce 8 и новее2
H.264/MPEG-4 AVC	Radeon HD 2000 и новее GeForce 8 и новее1	GeForce 8 и новее	См. #Драйверы VA-API
H.265/HEVC 8bit	Radeon R9 Fury и новее	GeForce 900 и новее3	Нет
H.265/HEVC 10bit	Radeon 400 и новее	Нет4
VP9 8bit	Нет	GeForce 900 и новее3
VP9 10bit	Нет	Нет4

• ¹ До GeForce GTX 750.
• ² Кроме GeForce 8800 Ultra, 8800 GTX, 8800 GTS (320/640 MB).
• ³ Кроме GeForce GTX 970 и GTX 980.
• ⁴ Реализация NVIDIA ограничена 8-битными потоками [8] [9].

Драйвер NVIDIA

Кодек	nvidia-utils [10]
	NVDECODE	NVENCODE
MPEG-2	Fermi и новее1	Нет
VC-1
H.264/MPEG-4 AVC		Kepler и новее2
H.265/HEVC 8bit	Maxwell (GM206) и новее	Maxwell (2nd Gen) и новее
H.265/HEVC 10bit		Pascal и новее
VP8	Maxwell (2nd Gen) и новее	Нет
VP9 8bit	Maxwell (GM206) и новее
VP9 10bit	Pascal и новее

• ¹ Кроме GM108 (не поддерживается)
• ² Кроме GM108 и GP108 (не поддерживаются)

Поддержка приложениями

Приложение	Декодирование			Кодирование		Документация
	VA-API	VDPAU	NVDECODE	VA-API	NVENCODE
FFmpeg	Да	Да	Да	Да	Да	FFmpeg#Hardware video acceleration (англ.)
GStreamer	Да1	Да	Да2	Да1	Да2	GStreamer#Hardware video acceleration (англ.)
Kodi	Да	Да	Да	–	–	Kodi#Hardware video acceleration (англ.)
mpv	Да	Да	Да	–	–	Mpv (Русский)#Аппаратное декодирование
VLC media player	Да	Да	Нет	–	–	VLC media player#Hardware video acceleration (англ.)
MPlayer	Да3	Да	Нет	–	–	MPlayer#Hardware video acceleration (англ.)
Flash	Нет4	Да4	Нет	–	–	Browser plugins#Adobe Flash Player (англ.)
Chromium	Да5	Нет	Нет	?	Нет	Chromium#Hardware video acceleration (англ.)
Firefox	Да6	Нет	Нет	Нет	Нет	Firefox (Русский)#Аппаратное ускорение видео
GNOME/Web	Да1	Да	Да2	?	?	GNOME/Web#Video (англ.)

• ¹ GStreamer использует белый список (англ.) драйверов VA-API. Чтобы использовать другие драйверы (например, intel-media-driver), задайте переменную окружения GST_VAAPI_ALL_DRIVERS=1.
• ² NVDECODE/NVENCODE отключён в пакете Arch.
• ³ Поддержка VA-API доступна в mplayer-vaapi^AUR.
• ⁴ VDPAU поддерживается только NPAPI-плагином. Доступен экспериментальный адаптер в виде PPAPI-плагина для NPAPI-браузеров, который частично поддерживает ускорение VA-API и VDPAU.
• ⁵ Поддержка VA-API доступна в chromium-vaapi^AUR. Wayland не поддерживается, а XWayland не работает корректно (англ.) с libva-intel-driver.
• ⁶ Начиная с Firefox 75 (firefox-nightly^AUR). В Firefox 75 поддерживаются только технологии H.264 и Wayland, а поддержка отличных от H.264 стандартов реализована в Firefox 76 и выше. Поддержка X11 на данный момент отсутствует. [11][12][13]