window 显示驱动开发-创建压缩缓冲区和解码渲染器目标（一）

Microsoft Direct3D 运行时调用用户模式显示驱动程序的 CreateResource 函数，以创建压缩缓冲区和呈现目标以供解码。

每种压缩缓冲区类型都有自己的图面格式以及一个特殊标志，指示运行时创建的图面包含用于加速视频解码的压缩缓冲区信息。 如果设置了 CreateResource 的 pResource 参数指向的 D3DDDIARG_CREATERESOURCE 结构的 Flags 成员中的 DecodeCompressedBuffer 位字段标志，则用户模式显示驱动程序将决定创建压缩缓冲区。 用户模式显示驱动程序确定由 D3DDDIARG_CREATERESOURCE 的 Format 成员中的格式值创建的压缩缓冲区的类型。 定义了以下格式：

D3DDDIFMT_PICTUREPARAMSDATA       = 150
D3DDDIFMT_MACROBLOCKDATA          = 151
D3DDDIFMT_RESIDUALDIFFERENCEDATA  = 152
D3DDDIFMT_DEBLOCKINGDATA          = 153
D3DDDIFMT_INVERSEQUANTIZATIONDATA = 154
D3DDDIFMT_SLICECONTROLDATA        = 155
D3DDDIFMT_BITSTREAMDATA           = 156

Direct3D 运行时在调用用户模式显示驱动程序的 CreateResource 函数时独立创建每个解码呈现器目标。 每个目标都作为单个资源的子资源索引引用。 如果设置了 D3DDDIARG_CREATERESOURCE 的 Flags 成员中的 DecodeRenderTarget 位字段标志，则用户模式显示驱动程序将确定创建解码呈现目标。

资源创建架构概述

Microsoft Direct3D 运行时通过用户模式显示驱动程序的 CreateResource 函数创建两类关键解码资源：

1. 压缩缓冲区：存储各种类型的压缩视频数据
2. 渲染目标：接收解码后的视频帧输出

压缩缓冲区创建规范

标识与创建机制
当需要创建压缩缓冲区时，运行时会在 D3DDDIARG_CREATERESOURCE 结构中设置特定标志：

typedef struct _D3DDDIARG_CREATERESOURCE {
    D3DDDIFORMAT Format;          // 缓冲区格式标识
    UINT Flags;                   // 包含DecodeCompressedBuffer标志
    // ...其他字段
} D3DDDIARG_CREATERESOURCE;

关键标志位：

#define D3DDDI_DECODECOMPRESSEDBUFFER 0x00040000

专用压缩缓冲区格式

格式值	常量定义	对应缓冲区类型
150	D3DDDIFMT_PICTUREPARAMSDATA	图像参数数据
151	D3DDDIFMT_MACROBLOCKDATA	宏块控制数据
152	D3DDDIFMT_RESIDUALDIFFERENCEDATA	残差差异数据
153	D3DDDIFMT_DEBLOCKINGDATA	去块滤波数据
154	D3DDDIFMT_INVERSEQUANTIZATIONDATA	反量化矩阵数据
155	D3DDDIFMT_SLICECONTROLDATA	片控制数据
156	D3DDDIFMT_BITSTREAMDATA	视频位流数据

驱动程序实现要点

格式验证：

BOOL IsCompressedBufferFormat(D3DDDIFORMAT format) {
    return (format >= 150 && format <= 156);
}

资源特性配置：

1. 设置正确的内存池（通常为D3DDDIPOOL_VIDEOMEMORY）
2. 配置适当的内存对齐（通常16或128字节）
3. 根据之前查询的缓冲区信息设置大小

硬件资源分配：

HRESULT CreateCompressedBuffer(
    const D3DDDIARG_CREATERESOURCE* pCreateData)
{
    BufferType type = MapFormatToBufferType(pCreateData->Format);
    return AllocateHWBuffer(type, pCreateData->pSurfList[0].Width);
}

渲染目标创建规范

标识与创建机制

渲染目标通过以下标志标识：

#define D3DDDI_DECODERENDERTARGET 0x00080000

关键特征

多子资源管理：

• 每个渲染目标作为单个资源的子资源
• 通过子资源索引引用

格式要求：

• 必须匹配之前查询的支持格式（如D3DDDIFMT_NV12）
• 分辨率与视频流一致

驱动程序实现要点

表面配置：

D3DDDI_SURFACEINFO surfInfo = {
    pCreateData->pSurfList[0].Width,
    pCreateData->pSurfList[0].Height,
    pCreateData->pSurfList[0].Pitch
};

内存优化：

• 使用平铺布局提升访问效率
• 考虑UMA架构的特殊处理

硬件兼容性：

if (!CheckRTFormatSupport(pCreateData->Format)) {
    return E_INVALIDARG;
}

完整创建流程示例

运行时调用序列

1. 查询解码能力（GUID、格式、缓冲区信息）
2. 创建解码设备
3. 创建所需压缩缓冲区：

// 创建位流缓冲区示例
D3DDDIARG_CREATERESOURCE createBitstream = {
    D3DDDIFMT_BITSTREAMDATA,
    D3DDDI_DECODECOMPRESSEDBUFFER,
    // ...其他参数
};
pDevice->CreateResource(&createBitstream);

创建渲染目标：

D3DDDIARG_CREATERESOURCE createRT = {
    D3DDDIFMT_NV12,
    D3DDDI_DECODERENDERTARGET,
    // ...其他参数
};
pDevice->CreateResource(&createRT);

驱动程序资源管理

压缩缓冲区结构：

struct CompressedBuffer {
    BufferType type;      // 缓冲区类型枚举
    void* hwMemory;       // 硬件内存指针
    UINT alignedSize;     // 对齐后的大小
    D3DDDIFORMAT format;  // 格式标识
};

渲染目标结构：

struct DecodeRenderTarget {
    D3DDDIFORMAT format;  // NV12/YUY2等
    UINT width, height;   // 分辨率
    UINT arrayIndex;      // 子资源索引
    SurfaceHandle handle; // 表面句柄
};

高级实现技术

内存优化策略
压缩缓冲区池

static std::map g_bufferPools;

表面重用：

• 实现表面循环队列
• 动态调整表面数量

错误恢复机制

设备丢失处理：

HRESULT RecreateResourcesAfterLoss() {
    // 重新创建所有压缩缓冲区和渲染目标
}

后备分配：

if (FAILED(AllocateVideoMemory())) {
    AllocateSystemMemoryFallback();
}

性能考量

异步创建：

• 对大型资源使用后台创建线程
• 实现资源准备状态机

零拷贝集成：

if (IsZeroCopySupported()) {
    SetSharedMemoryMapping();
}

此资源创建机制为视频解码提供了灵活高效的硬件资源管理方案，驱动程序实现时应确保：

• 严格验证所有创建参数
• 优化内存访问模式
• 正确处理多线程场景
• 提供完善的错误恢复路径