C# wpf 使用d3d渲染dxva2解码数据

WPFclass="superseo">视频渲染系列

第一章 使用HwndHost渲染视频
第二章 使用d3d渲染视频
第三章 使用d3d渲染dxva2数据（本章）
第四章 使用WriteableBitmap渲染视频
第五章 使用ffmpeg(ffplay)实现播放器

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文章目录

• WPF视频渲染系列
• 前言
• 一、对象说明
• • 1.dxva2解码Surface
  • 2.D3DImage
• 二、如何实现？
• • 1.创建RT Texture
  • 2.设置D3DImage缓存
  • 3.关联界面
  • 4.渲染
• 三、示例代码
• 四、效果预览
• 五、性能对比
• 总结
• 附录
• • 1、C# *** 作d3d对象的库

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前言

使用dxva2解码渲染的方案是有的，通过窗口句柄关联d3d对象的方式直接渲染，性能相当好，但是在wpf中显然不太合适，嵌入hwnd窗口与wpf绘制不兼容，而且对于键盘事件也会有影响，最好的方式还是使用d3d渲染，本文主要讲述如何将dxva2解码的数据不经过转换，直接渲染到wpf的image上。

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一、对象说明 1.dxva2解码Surface

对于dxva2解码，以ffmpeg使用dxva2为例，解码后的数据放在AVFrame.data[3]里面，是一个d3d9的Surface对象，里面装载着视频数据，数据格式通常为nv12。
下面是C#代码示例。

Play_VideoDisplay(IntPtr play, IntPtr[] data, int[] linesize, int width, int height, ACDll.ac_pixFormat format)
{
//data为ffmpeg的AVFrame.data
 var surface = Surface.FromPointer<Surface>(data[3]);
}

2.D3DImage

D3DImage是wpf提供与d3d互 *** 作的对象。通常通过SetBackBuffer设置其背景缓存Surface，这个背景Surface就可以是d3d9的Surface对象，.AddDirtyRect更新前景Surface。与Image控件的source关联，显示到界面上。

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二、如何实现？ 1.创建RT Texture

需要渲染数据，必须先有一块缓存用来装载数据，因为dxva2解码出来的Surface对象数据格式通常是nv12不能直接使用，需要建立一个与设备格式兼容的缓存Texture，而且是RT类型，示例代码如下：

//data为ffmpeg的AVFrame.data，data[3]是d3d9 Surface对象
var surface = Surface.FromPointer<Surface>(data[3]);
//获取surface的device
var device = surface.Device;
//获取device的d3d对象
var d3d = device.Direct3D;
//通过device创建Texture
_texture = new Texture(device, width, height, 1, Usage.RenderTarget, d3d.GetAdapterDisplayMode(0).Format, Pool.Default);

2.设置D3DImage缓存

有了RT Texture，获取其内部的Surface作为D3DImage背景缓存。

//获取texture的surface
_textureSurface = _texture.GetSurfaceLevel(0);
//将texture的surface设置为D3DImage的背景缓存
_d3DImage = new D3DImage();
_d3DImage.Lock();
_d3DImage.SetBackBuffer(D3DResourceType.IDirect3DSurface9, _textureSurface.NativePointer);
_d3DImage.Unlock();

3.关联界面

因为D3DImage是ImageSource的子类，可以直接作为Image控件的Source。

//img_display为Image控件对象
img_display.Source=_d3DImage;

4.渲染

建立好联系后，通过StretchRectangle方法拷贝Surface数据，AddDirtyRect进行界面刷新。

//surface为dxva2解码数据，_textureSurface为D3DImage的背景缓存
device.StretchRectangle(surface, _textureSurface, TextureFilter.Linear);
d3DImage.Lock();
d3DImage.AddDirtyRect(new Int32Rect(0, 0, width, height));
d3DImage.Unlock();

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三、示例代码

https://download.csdn.net/download/u013113678/85160884

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四、效果预览

视频框内放置控件：

i7 核显渲染 hevc 4k 60fps性能：

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五、性能对比

测试视频：hevc 4k 60fps
测试设备：i7 8750h gpu使用核显
数据记录：30秒内取5次值计算均值

渲染方式	cpu使用率(%)	gpu使用率(%)
软解渲染	24.52	60.86
dxva2解码窗口句柄渲染	0.78	52.36
dxva2解码D3DImage渲染（本文）	1.22	56.04

看的出句柄渲染和D3DImage性能是比较接近的，相比之下软解渲染对性能的消耗就比较大了，所以D3DImage渲染dxva2是一个可用方案。

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总结

以上就是今天的内容了，曾以为dxva2解码渲染最佳性能方式只能通过窗口句柄渲染实现，但是经过尝试发现了通过D3DImage渲染也能够达到非常接近的性能，这样就很好的解决了在wpf中的绘制兼容问题，而且使用方式非常简单。

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附录 1、C# *** 作d3d对象的库

通过nuget的方式获取，本文涉及到的库如下所示：