还搞不懂回流和重绘嘛！

浏览器渲染机制

image.png

  • 浏览器将下载好的HTML源码解析成DOM树，根节点是（documentElement）
  • 浏览器解析CSS，忽略掉无法识别的CSS代码，CSS代码包括浏览器默认样式、开发者的CSS文件还有嵌入HTML的style属性里的样式。
  • 构造渲染树（render tree）。渲染树不同于DOM树，它能够获取到节点样式，仅包含需要渲染的节点，任何不可见的元素（display:none，）都不会出现在渲染树中。另外如果一个

    标签内有多行元素，在渲染树中每行都会看做是一个节点。

  • 渲染树构造完成后浏览器就可以在屏幕上绘制界面了。

渲染机制例子

  • HTML源码 
    html
    复制代码
    <html>
  <head>
  <title>Beautiful pagetitle>
  head>
  <body>
      
  <p>
      Once upon a time there was 
      a looong paragraph...
  p>
  
  <div style="display: none">
      Secret message
  div>
  
  <div><img src="..." />div>
  ...
  
  body>
html>
  • DOM树 
    text
    复制代码
    documentElement (html)
  head
      title
  body
      p
          [text node]
  	
      div 
          [text node]
  	
      div
          img
  	
      ...
  • 渲染树 
    text
    复制代码
    root (RenderView)
  body
      p
          line 1
          line 2
          line 3
          ...
          
      div
          img
      
  ...

回流和重绘（reflow&repaint）

首先可以确定的是网页肯定至少有一次布局和绘制，除非是一个空白页面。

什么是回流和重绘

  • 部分或全部渲染树需要重新验证，节点大小需要重新计算，这称之为回流（reflow,relayout）。至少有一次回流发生，即页面的初始布局。
  • 页面部分因为样式的改变而需要更新修改结果，比如说背景颜色、字体颜色、可见性（visibility:hidden），页面可见的更新称之为重绘。

什么会触发回流和重绘

  • 增加、删除、修改节点
  • 隐藏DOM节点：使用display:none（回流并重绘）；使用visibility:hidden（仅重绘，因为没有布局大小上的改变）
  • 移动等动画作用于DOM节点
  • 添加样式表，并修改样式
  • 用户操作比如放缩窗口大小、修改字体大小、滑动滚动条。

例子：

javascript
复制代码
var bstyle = document.body.style; // 缓存
 
bstyle.padding = "20px"; // 回流，重绘
bstyle.border = "10px solid red"; // 回流，重绘
 
bstyle.color = "blue"; // 仅仅重绘，没有位置大小改变
bstyle.backgroundColor = "#fad"; // 重绘
 
bstyle.fontSize = "2em"; // 回流，重绘
 
// 创建新元素 - 回流，重绘
document.body.appendChild(document.createTextNode('dude!'));

如何减少回流和重绘

因为除了一些必要的回流和重绘，其他的回流和重绘是不必要甚至是非常浪费资源的，因此我们要尽量避免这种回流和重绘，那么如何避免呢？

浏览器的自动优化

浏览器为回流和重绘设置一个队列，队列里面保存需要修改的内容，浏览器可以批量处理。时间达到限制或者改变数目达到限制，多次引起回流的改变可以绑定成一个，这样只有一次回流。

但有一些改变或请求可以强制浏览器清空队列并执行重绘，如下：

  • offsetTop,offsetLeft,offsetWidth,offsetHeight（只读，当前元素和最近relative祖先元素的left距离，当前元素的可见高度）
  • scrollTop,scrollLeft,scrollWidth,scrollHeight
  • clientTop,clientLeft,clienWidth,clientHeight
  • getComputedStyle(),或者currentStyle in IE

因为浏览器必须返回给你这些变量的最新的值，因此浏览器必须清空修改队列，并执行相应的更新操作。

常用避免策略

  • 不要独立地单独修改样式，修改class或者修改cssText属性 
    javascript
    复制代码
      // bad
  var left = 10,
      top = 10;
  el.style.left = left + "px";
  el.style.top  = top  + "px";
  
  // better 
  el.className += " theclassname";
  
  // 或者动态计算
  
  // better
  el.style.cssText += "; left: " + left + "px; top: " + top + "px;";
  • 不要在动态的DOM树上批量修改
    • 用一个临时进行修改，最终将修改的变量加入到DOM树中。
    • 克隆准备修改的节点，在克隆节点上修改，然后替换原来的节点
    • 隐藏原来的节点（display:none，1次回流，1次重绘），在这个节点上进行批量修改，重新显示这个节点（1次回流，1次重绘）。
  • 不要频繁计算样式，不要让浏览器的队列频繁刷新执行修改，比如不要在循环中使用上面提到的那些变量。应该使用一个缓存变量暂时存储。 
    javascript
    复制代码
      // no-no!
  for(big; loop; here) {
      el.style.left = el.offsetLeft + 10 + "px";
      el.style.top  = el.offsetTop  + 10 + "px";
  }
  
  // better
  var left = el.offsetLeft,
      top  = el.offsetTop
      esty = el.style;
  for(big; loop; here) {
      left += 10;
      top  += 10;
      esty.left = left + "px";
      esty.top  = top  + "px";
  }
  • 通常来说，可以考虑当前的修改会让渲染树进行多少计算，然后针对性的进行优化。

    比如说将一个准备进行动画的节点设为postion:absolute使之成为的子节点，这就不会影响大量的其他节点

总结

  • 渲染树是DOM树的可见部分
  • 渲染树的重新计算叫做回流
  • 重新计算后将修改绘制在屏幕上叫做重绘
  • 回流一定重绘
  • 重绘不一定回流
  • 需要批量修改样式时使用临时变量，或使目标节点暂时脱离渲染树，或使目标节点减少在渲染树上和其他节点的关系，这样可以一定程度减少回流和重绘
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目录

1、前言

MJPEG、MPEG2、MPEG4、H264 是流行且兼容性很高的 4 种视频编码格式。其中 MJPEG 对每帧独立进行 JPEG 图象压缩，而不利用帧间相关性，因此压缩效果较差。 MPEG2、MPEG4 和 H264 会进行帧间压缩，但后两者更复杂，效果也更好。MPEG2 虽然比较老 (1994年)，但在低压缩率的条件下与 MPEG4 和 H264 没有明显劣势，因此 MPEG2 在高质量、低压缩率要求的应用场合仍然可堪一用。。。

PCIE（PCI Express）采用了目前业内流行的点对点串行连接，比起 PCI 以及更早期的计算机总线的共享并行架构，每个设备都有自己的专用连接，不需要向整个总线请求带宽，而且可以把数据传输率提高到一个很高的频率，达到 PCI 所不能提供的高带宽，是目前各行业高速接口的优先选择方向，具有很高的实用价值和学习价值；

本设计使用Xilinx官方的XDMA方案搭建基于Xilinx系列FPGA的PCIE通信平台，该方案只适用于Xilinx系列FPGA，一并提供了XDMA的安装驱动和QT上位机源代码，省去了使用XDMA繁琐的驱动寻找和上位机软件开发的不知所措，并以搭建好vivado工程，省去了不知道如何使用XDMA的尴尬，使得PCIE的使用变得简单易上手，而不用关心其复杂的PCIE协议；由于我的开发板只支持PCIE X1，所以提供的代码是PCIE X1架构，若需要PCIE X1、 X2、 X8、 X16、 X32的朋友，可自行修改本工程，也可关注我，我会实时发布新的工程。

本文详细描述了FPGA基于XDMA搭建PCIE通信平台的设计方案，利用开发板逻辑资源大的特点，实现了MPEG2视频压缩后通过PCIe传输的功能试验；工程代码可综合编译上板调试，可直接项目移植，适用于在校学生、研究生项目开发，也适用于在职工程师做项目开发，可应用于医疗、军工等行业的高速接口领域；
提供完整的、跑通的工程源码和技术支持；
工程源码和技术支持的获取方式放在了文章末尾，请耐心看到最后；

本设计与我之前写的PCIE工程区别在于，此XDMA的PCIE工程硬件和软件都运行于Linux系统，XDMA的驱动安装、API调用和应用软件都与运行于Windows系统的工程不一样，适用于运行在Linux系统的PCIE应用，当然，Windows系统的用户也可以参考，因为XDMA都是一样的，仅仅驱动安装不一样；

免责声明

本工程及其源码即有自己写的一部分，也有网络公开渠道获取的一部分(包括CSDN、Xilinx官网、Altera官网等等)，若大佬们觉得有所冒犯，请私信批评教育；基于此，本工程及其源码仅限于读者或粉丝个人学习和研究，禁止用于商业用途，若由于读者或粉丝自身原因用于商业用途所导致的法律问题，与本博客及博主无关，请谨慎使用。。。

2、MPEG2视频压缩实现

关于MPEG2视频压缩实现，我之前已经专门写过一篇文章，建议回头看看，一遍了解MPEG2视频压缩的实现原理和方法，文章链接：https://blog.csdn.net/qq_41667729/article/details/129998492

3、我已有的FPGA图像视频编解码方案

我的主页有FPGA图像视频编解码专栏，既有例如MPEG2、H264、H265等主流的视频编解码，也有JPEG、JPEG-LS、PNG等主流的图片编解码；全部采用FPGA硬件实现编解码加速；以下是专栏地址：https://blog.csdn.net/qq_41667729/category_12277772.html?spm=1001.2014.3001.5482

4、我已有的PCIE方案

我的主页有PCIE通信专栏，既有基于RIFFA实现的PCIE方案，也有基于XDMA实现的PCIE方案；既有简单的数据交互、测速，也有应用级别的图像采集传输，既有基于纯FPGA的PCIE工程，也有基于zynq架构的PCIE工程，以下是专栏地址：https://blog.csdn.net/qq_41667729/category_12252265.html?spm=1001.2014.3001.5482

5、MPEG2视频压缩PCIE传输设计方案

MPEG2视频压缩PCIE传输方案设计方案架构如下图：
在这里插入图片描述
设计共分两部分：FPGA设计和Linux软件设计；

FPGA硬件设计

MPEG2视频压缩：
采用systemverilog语言实现，属于为YUV422视频流，输出为256位宽的MPEG2视频流，可参考设计框图的箭头流向；在此基础上，将MPEG2视频压缩模块挂在于AXI4总线上，这里为AXI4从机，所以，MPEG2视频压缩最后的封装形式为AXI4接口，该接口可直接与XDMA对接交互；
PCIe：
直接调用官方的XDMA，由于我的板子只有PCIe X1的接口，所以将XDMA配置为X1模式，亦可配置为X2 X4 X8等其他模式；具体配置如下：
在这里插入图片描述
MPEG2视频压缩挂载AXI4接口后的顶层接口和例化部分如下如：
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

软件设计

直接调用XDMA官方API实现软件的功能，主函数xdma_mpeg2encode.c实现两个功能：
1：将.YUV格式文件发送到PCIe的发送端口，通过PCIe总线发送给FPGA板子，FPGA里面的XDMA接收后通过AXI4总线发送给MPEG2视频压缩作为视频输入；载入.YUV文件的功能子函数如图：
在这里插入图片描述
2：FPGA里面的MPEG2视频压缩收到输入视频后，实时的将视频压缩为MPEG2视频流，通过AXI4总线发送给XDMA，XDMA再通过PCIe总线发送给电脑，xdma_mpeg2encode.c的另一个功能就是接收MPEG2视频流，并将它转为.m2v格式的视频文件，该文件的视频可用VLC播放器播放；
读取MPEG2视频流的功能子函数如图：
在这里插入图片描述
至此，一个完整的FPGA实现MPEG2视频压缩PCIe传输的功能就搭建完成了。。。

6、Vivado工程详解

开发板FPGA型号：Xilinx–xc7vx690tffg1761-3；
开发环境：Vivado2019.1；
输入：软件程序喂入.YUV格式视频流；
输出：MPEG2视频流软件转为.m2v格式的视频文件；
应用：MPEG2视频压缩PCIe采集卡；

工程源码架构如下：
在这里插入图片描述
FPGA资源消耗和功耗预估如下：
在这里插入图片描述

7、Linux下的XDMA驱动安装

资料包里提供了XDMA驱动和驱动安装手册，可打开手册安装即可，位置如图：
在这里插入图片描述

8、工程移植说明

vivado版本不一致处理

1：如果你的vivado版本与本工程vivado版本一致，则直接打开工程；
2：如果你的vivado版本低于本工程vivado版本，则需要打开工程后，点击文件–>另存为；但此方法并不保险，最保险的方法是将你的vivado版本升级到本工程vivado的版本或者更高版本；
在这里插入图片描述
3：如果你的vivado版本高于本工程vivado版本，解决如下：
在这里插入图片描述
打开工程后会发现IP都被锁住了，如下：
在这里插入图片描述
此时需要升级IP，操作如下：
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

FPGA型号不一致处理

如果你的FPGA型号与我的不一致，则需要更改FPGA型号，操作如下：
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
更改FPGA型号后还需要升级IP，升级IP的方法前面已经讲述了；

其他注意事项

1：由于每个板子的DDR不一定完全一样，所以MIG IP需要根据你自己的原理图进行配置，甚至可以直接删掉我这里原工程的MIG并重新添加IP，重新配置；
2：根据你自己的原理图修改引脚约束，在xdc文件中修改即可；
3：纯FPGA移植到Zynq需要在工程中添加zynq软核；

9、上板调试验证

第一步：首先将FPGA板子插在电脑主板的PCIE插槽里，如下：
在这里插入图片描述
第二步：按照软件使用手册一步步执行命令即可，资料包里提供了MPEG2视频压缩运行软件和软件使用手册，按照软件使用手册一步步执行命令即可，位置如图：
在这里插入图片描述
第三步：执行完软件后，即可看到压缩后的MPEG2视频，然后用VLC播放器播放即可，生成的视频文件位置如图：
在这里插入图片描述
播放截图如下：
在这里插入图片描述

10、福利：工程代码的获取

福利：工程代码的获取
代码太大，无法邮箱发送，以某度网盘链接方式发送，
资料获取方式：文章末尾的V名片。
网盘资料如下：
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

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class="blog_extension_card_cont"> 源码技术支持加我微信哦 class="blog_extension_card_cont_r"> 微信名片
注：本文转载自juejin.cn的复方幺半群的文章"https://juejin.cn/post/7304538151480705062"。版权归原作者所有，此博客不拥有其著作权，亦不承担相应法律责任。如有侵权，请联系我们删除。
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