前言
某些情况下，我们存在在容器中使用硬件加速编解码视频的需求。本文将介绍如何在systemd-nspawn容器中使用硬件加速视频编解码。
原理
systemd-nspawn容器是一个轻量级的容器，它可以在不使用虚拟机的情况下提供隔离的环境。在容器中使用硬件加速视频编解码，需要将硬件加速设备映射到容器中。
方法
一般来说，硬件加速设备的设备节点位于/dev/dri目录下，例如/dev/dri/renderD128。我们可以将/dev/dri目录使用--bind选项映射到容器中，使容器可以访问硬件加速设备。
然而，如果单纯只是映射而没有其他操作，容器中的应用仍不能使用硬件加速设备，例如打开容器：
sudo systemd-nspawn --bind /dev/dri -bD /path/to/container/root
这时如果在容器中运行vainfo，会发现无法打开硬件加速设备：
Trying display: wayland
VA error: wayland: failed to open /dev/dri/renderD128
VA error: wayland: failed to open /dev/dri/renderD128: Operation not permitted (errno 1)
VA error: wayland: did not get DRM device
这是systemd-nspawn的默认权限设置导致的。我们还需要额外传递--property=DeviceAllow='char-drm rw'选项，使容器中的应用可以访问硬件加速设备：
sudo systemd-nspawn --bind /dev/dri --property=DeviceAllow='char-drm rw' -bD /path/to/container/root
这时在容器中运行vainfo，就可以看到硬件加速设备的信息了：
Trying display: wayland
vainfo: VA-API version: 1.22 (libva 2.22.0)
vainfo: Driver version: Mesa Gallium driver 24.3.1-arch1.4 for AMD Radeon Graphics (radeonsi, renoir, LLVM 18.1.8, DRM 3.59, 6.12.4-zen1-1-zen)
vainfo: Supported profile and entrypoints
VAProfileMPEG2Simple : VAEntrypointVLD
VAProfileMPEG2Main : VAEntrypointVLD
VAProfileVC1Simple : VAEntrypointVLD
VAProfileVC1Main : VAEntrypointVLD
VAProfileVC1Advanced : VAEntrypointVLD
VAProfileH264ConstrainedBaseline: VAEntrypointVLD
VAProfileH264ConstrainedBaseline: VAEntrypointEncSlice
VAProfileH264Main : VAEntrypointVLD
VAProfileH264Main : VAEntrypointEncSlice
VAProfileH264High : VAEntrypointVLD
VAProfileH264High : VAEntrypointEncSlice
VAProfileHEVCMain : VAEntrypointVLD
VAProfileHEVCMain : VAEntrypointEncSlice
VAProfileHEVCMain10 : VAEntrypointVLD
VAProfileHEVCMain10 : VAEntrypointEncSlice
VAProfileJPEGBaseline : VAEntrypointVLD
VAProfileVP9Profile0 : VAEntrypointVLD
VAProfileVP9Profile2 : VAEntrypointVLD
VAProfileNone : VAEntrypointVideoProc
此时，可以尝试使用FFmpeg等工具进行硬件加速视频编解码：
ffmpeg -hwaccel auto -i /path/to/your-video.mp4 -c:v hevc_vaapi -vf hwupload -c:a copy output.mp4
其中-hwaccel auto表示自动选择硬件加速器，如果选中了VA-API硬件加速器，在日志中会有这样的输出：
AVHWDeviceContext @ 0x5a1a52ebfc40] Cannot load libcuda.so.1
[AVHWDeviceContext @ 0x5a1a52ebfc40] Could not dynamically load CUDA
Device creation failed: -1.
[vist#0:0/hevc @ 0x5a1a52eac580] [dec:hevc @ 0x5a1a52eadd40] Using auto hwaccel type vaapi with new default device.
日志中的Using auto hwaccel type vaapi with new default device.表示FFmpeg选择使用VA-API硬件加速。当然，VA-API硬件加速器并不是-hwaccel auto的最优先选择，如果有cuda可用，FFmpeg会优先选择cuda硬件加速器。这在日志中也将会有体现。（也可以不使用auto，明确将-hwaccel选项设置为vaapi等）
-c:v hevc_vaapi表示使用VA-API硬件加速器进行HEVC编码，-vf hwupload表示使用硬件上传（如果颜色空间不支持一般可以使用-vf 'hwupload,scale_vaapi=format=nv12'转化，有关FFmpeg硬件加速的使用方法，可以参见笔者的另一篇博客）。如果硬件本身支持示例中的HEVC编码，且容器的硬件加速配置成功，这一命令应当能够正常运行。
