PVE直通Intel核显虚拟机配置ffmpeg-qsv硬件加速

在之前的文章《Ubuntu 20.04 ffmpeg 添加 Intel 核显QSV加速支持》中介绍了如何配置 Linux 环境下的 Intel QSV 硬件加速。本文将再进一步，介绍如何在 PVE 中配置直通核显及在虚拟机中配置最新版本的Intel驱动及ffmpeg硬件加速。

PVE Intel 核显直通配置

首先需要安装好PVE，我所安装的PVE是6.4-9版本，不同版本的PVE配置有所不同，PVE 6版本的配置应该相同，可以根据自己的实际情况来对配置进行相应的修改。

其次是需要在主板中打开CPU虚拟化设置，打开VT-d选项。

以下为配置内容

在PVE Web界面中选中pve节点，然后选中 shell 面板，修改iommu配置文件： /etc/default/grub

# 将 GRUB_CMDLINE_LINUX_DEFAULT="quiet"
# 替换为：
GRUB_CMDLINE_LINUX_DEFAULT="quiet intel_iommu=on video=efifb:off,vesafb:off"

更新 grub

update-grub

模块加载配置：/etc/modules

# 文件末尾添加以下内容
vfio
vfio_iommu_type1
vfio_pci
vfio_virqfd

驱动黑名单配置：/etc/modprobe.d/pve-blacklist.conf

# 添加以下内容
blacklist snd_hda_intel
blacklist snd_hda_codec_hdmi
blacklist i915

获取显卡硬件id：

lspci -nn | grep -Ei 'vga|display'
>>
00:02.0 VGA compatible controller [0300]: Intel Corporation HD Graphics 510 [8086:1902] (rev 06)

返回值中，8086:1902 即为显卡的硬件id。将其写入直通设备配置文件中 /etc/modprobe.d/vfio.conf

# 添加以下内容，id根据自己显卡实际修改
options vfio-pci ids=8086:1902

完成配置后，重启即可。如果有接显示屏，可以看到显示屏显示和之前不一样(没有出现PVE ip及登录指示)，即为禁用驱动成功。

虚拟机

虚拟机我使用 ubuntu 20.04 的操作系统。在创建虚拟机时，添加PCI硬件，选中显卡，然后显示选项选择标准VGA(否则控制台则无法显示及虚拟机无法启动)，CPU选择host模式，其他默认即可。

完成创建后，启动虚拟机完成系统安装即可。

Intel 驱动安装

在之前的文章里，直接使用 apt 安装 intel-media-va-driver-non-free ，但是这个并不是最新的版本，我们可以在 Intel 的官网上找到相应的文档，通过添加源来安装最新的版本。

General Purpose GPU Drivers for Linux* Operating Systems

登录上面地址，在页面中根据提示填入GPU的id，具体方法可以参考页面中的介绍或者上文提到的命令。然后选择操作系统，接下来根据下面的提示完成即可。

以下为我使用的G4400，HD510核显的操作：

sudo apt-get install -y gpg-agent wget
wget -qO - https://repositories.intel.com/graphics/intel-graphics.key |sudo apt-key add -
sudo apt-add-repository \'deb https://repositories.intel.com/graphics/ubuntu focal main'sudo apt update

驱动及相关软件安装

接下来，开始配置驱动及相关的库和软件。

Intel Media Driver for VAAPI 安装

Ps：Intel Media Driver for VAAPI 有对显卡有要求，我试过使用第四代Intel CPU安装，会导致安装失败，安装这个软件包需要显卡支持iHD才行，老CPU只支持i965 i915，请根据实际情况自行处理和选择。

sudo apt-get install libmfx1 libmfx-tools
sudo apt-get install libva-dev libmfx-dev intel-media-va-driver-non-free
sudo apt-get install vainfo

安装完成后，更改以下配置文件，一般为 .bashrc 如果安装了 zsh，则是 .zshrc

# 在文件末尾添加
export LIBVA_DRIVER_NAME=iHD

完成后，使用 vainfo 来检查是否成功。

sudo vainfo
>>
error: XDG_RUNTIME_DIR not set in the environment.
error: can't connect to X server!
libva info: VA-API version 1.11.0
libva info: Trying to open /usr/lib/x86_64-linux-gnu/dri/iHD_drv_video.so
libva info: Found init function __vaDriverInit_1_11
libva info: va_openDriver() returns 0
vainfo: VA-API version: 1.11 (libva 2.11.0)
vainfo: Driver version: Intel iHD driver for Intel(R) Gen Graphics - 21.2.1 (12ca7a4)
vainfo: Supported profile and entrypointsVAProfileNone                   :  VAEntrypointVideoProcVAProfileNone                   :  VAEntrypointStatsVAProfileMPEG2Simple            :  VAEntrypointVLDVAProfileMPEG2Simple            :    VAEntrypointEncSliceVAProfileMPEG2Main              :   VAEntrypointVLDVAProfileMPEG2Main              :    VAEntrypointEncSliceVAProfileH264Main               :   VAEntrypointVLDVAProfileH264Main               :    VAEntrypointEncSliceVAProfileH264Main               :   VAEntrypointFEIVAProfileH264Main               :    VAEntrypointEncSliceLPVAProfileH264High               : VAEntrypointVLDVAProfileH264High               :    VAEntrypointEncSliceVAProfileH264High               :   VAEntrypointFEIVAProfileH264High               :    VAEntrypointEncSliceLPVAProfileVC1Simple              : VAEntrypointVLDVAProfileVC1Main                :    VAEntrypointVLDVAProfileVC1Advanced            :    VAEntrypointVLDVAProfileJPEGBaseline           :    VAEntrypointVLDVAProfileJPEGBaseline           :    VAEntrypointEncPictureVAProfileH264ConstrainedBaseline: VAEntrypointVLDVAProfileH264ConstrainedBaseline:    VAEntrypointEncSliceVAProfileH264ConstrainedBaseline:   VAEntrypointFEIVAProfileH264ConstrainedBaseline:    VAEntrypointEncSliceLPVAProfileVP8Version0_3          : VAEntrypointVLDVAProfileHEVCMain               :    VAEntrypointVLDVAProfileHEVCMain               :    VAEntrypointEncSliceVAProfileHEVCMain               :   VAEntrypointFEI

Intel Media SDK 编译

首先安装所需要的依赖：

sudo apt-get install git cmake pkg-config build-essential
sudo apt-get install meson libdrm-dev automake libtool

然后下载 MSDK 源码

git clone https://github.com/Intel-Media-SDK/MediaSDK msdk

进入目录：

cd msdk

接下来就可以开始编译了：

mkdir build && cd build
cmake ..
make# 如果没有报错，可以执行安装
sudo make install

安装完成后，需要再完善以下环境变量的配置，同样修改 .bashrc 或者 .zshrc ：

# 在文件末尾添加
export PKG_CONFIG_PATH=/usr/lib/x86_64-linux-gnu/pkgconfig/
export LIBVA_DRIVERS_PATH=/usr/lib/x86_64-linux-gnu/dri/
export LD_LIBRARY_PATH=/opt/intel/mediasdk/lib/

ffmpeg编译安装

完成上述步骤，就可以开始 ffmpeg 编译了。

首先还是先下载源码：

git clone https://github.com/ffmpeg/ffmpeg

这里默认编译的是最新的开发版，一般为了稳定，我们可以选择上一个稳定版，可以在 Github 页面上找到，比如我们想要 n4.4 版本的 ffmpeg，就可以找到对应的 commit dc91b91。

cd ffmpeg
git checkout dc91b91

接下来可以开始编译：

cd ffmpeg
./configure --arch=x86_64 --disable-yasm --enable-vaapi --enable-libmfx
make -j8# 如果没有报错 即可安装
sudo make install

到这里，我们的全部步骤都已经完成了。

最后，可以测试一下 ffmpeg 是否能正常已经安装好了 qsv：

ffmpeg -codecs | grep qs
>>
ffmpeg version n4.4 Copyright (c) 2000-2021 the FFmpeg developersbuilt with gcc 9 (Ubuntu 9.3.0-17ubuntu1~20.04)configuration: --arch=x86_64 --disable-yasm --enable-vaapi --enable-libmfxlibavutil      56. 70.100 / 56. 70.100libavcodec     58.134.100 / 58.134.100libavformat    58. 76.100 / 58. 76.100libavdevice    58. 13.100 / 58. 13.100libavfilter     7.110.100 /  7.110.100libswscale      5.  9.100 /  5.  9.100libswresample   3.  9.100 /  3.  9.100D.V.L. av1                  Alliance for Open Media AV1 (decoders: av1 av1_qsv )DEV.LS h264                 H.264 / AVC / MPEG-4 AVC / MPEG-4 part 10 (decoders: h264 h264_v4l2m2m h264_qsv ) (encoders: h264_qsv h264_v4l2m2m h264_vaapi )DEV.L. hevc                 H.265 / HEVC (High Efficiency Video Coding) (decoders: hevc hevc_qsv hevc_v4l2m2m ) (encoders: hevc_qsv hevc_v4l2m2m hevc_vaapi )DEVIL. mjpeg                Motion JPEG (decoders: mjpeg mjpeg_qsv ) (encoders: mjpeg mjpeg_qsv mjpeg_vaapi )DEV.L. mpeg2video           MPEG-2 video (decoders: mpeg2video mpegvideo mpeg2_v4l2m2m mpeg2_qsv ) (encoders: mpeg2video mpeg2_qsv mpeg2_vaapi )D.V.L. vc1                  SMPTE VC-1 (decoders: vc1 vc1_qsv vc1_v4l2m2m )DEV.L. vp8                  On2 VP8 (decoders: vp8 vp8_v4l2m2m vp8_qsv ) (encoders: vp8_v4l2m2m vp8_vaapi )DEV.L. vp9                  Google VP9 (decoders: vp9 vp9_v4l2m2m vp9_qsv ) (encoders: vp9_vaapi vp9_qsv )

可以看到，我们到这里就完成了所有配置。

Tips

为了方便日后卸载重装软件，建议可以保留源码文件及 build 文件，删除只需要进入文件夹，执行 sudo make uninstall 及可完成卸载。

为了方便观察GPU的使用情况，可以安装 intel-gpu-tools ，具体如下：

sudo apt install intel-gpu-tools# 查看GPU 使用情况
sudo intel_gpu_top
>>
intel-gpu-top -  512/ 526 MHz;    0% RC6; ----- (null);     1496 irqs/sIMC reads:   ------ (null)/sIMC writes:   ------ (null)/sENGINE      BUSY                                      MI_SEMA MI_WAITRender/3D/0   61.68% |█████████████████████▌             |      4%      0%Blitter/0    0.00% |                                   |      0%      0%Video/0   68.50% |███████████████████████▉           |     40%      0%VideoEnhance/0    0.00% |                                   |      0%      0%# 使用 Ctrl+C 退出

总结

本文从PVE直通显卡开始，到如何配置驱动及相关软件、库的编译安装，到最后编译ffmpeg，基本涵盖了大部分配置中可能遇到的问题。希望本文对你有帮助。

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