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HardwareBuffer
要介绍native层的AHardwareBuffer#xff0c;就需要先从Java层的HardwareBuffer说起。Android官方对于HardwareBuffer介绍如下#xff1a; HardwareBuffer wraps a na…本文主要从应用的角度介绍android的native层AHardwareBuffer创建纹理以及保存渲染数据。
HardwareBuffer
要介绍native层的AHardwareBuffer就需要先从Java层的HardwareBuffer说起。Android官方对于HardwareBuffer介绍如下 HardwareBuffer wraps a native AHardwareBuffer object, which is a low-level object representing a memory buffer accessible by various hardware units. HardwareBuffer allows sharing buffers across different application processes. In particular, HardwareBuffers may be mappable to memory accessibly to various hardware systems, such as the GPU, a sensor or context hub, or other auxiliary processing units. For more information, see the NDK documentation for AHardwareBuffer. HardwareBuffer 官方介绍为一种底层的内存 buffer 对象可在不同进程间共享可映射到不同硬件系统如 GPU、传感器等从构造函数可以看出其可以指定 format 和 usage用来让底层选择最合适的实现。
从HardwareBuffer的源码中可以了解到HardwareBuffer只是 GraphicBuffer 的一个包装。在Android早期版本(API25), Java层并没有提供底层的GraphicBuffer API通常使用底层由GraphicBuffer实现的Surface。因此本质上是 Android 系统开放了更底层的 API我们才可以有更高效的实现。接下来看具体如何基于HardwareBuffer跨进程传输纹理。 通过 AHardwareBuffer_toHardwareBuffer 函数可以将native层的AHardwareBuffer 对象转为 Java HardwareBuffer 对象其本身实现了 Parcelable 接口可以直接通过 AIDL 传递到另一个进程其中具体的实现就是 Android 系统 GraphicBuffer 跨进程的方案底层通过 fd 实现B进程获取对应的HardwareBuffer后可以通过AHardwareBuffer_fromHardwareBuffer继续转换为native层的AHardwareBuffer。
AHardwareBuffer
接下来主要介绍使用AHardwareBuffer创建纹理以及通过AHardwareBuffer读取纹理图像的流程
AHardwareBuffer创建纹理
创建纹理的流程较为简单创建AHardwareBuffer_Desc句柄结构体赋值本文以创建NV21的OES纹理为例代码如下
FUN_BEGIN_TIME(RenderContext::CreateOESTexture)if(textureID 0){AHardwareBuffer_Desc h_buffer_desc {0};h_buffer_desc.stride frameData-i32Width;h_buffer_desc.height frameData-i32Height;h_buffer_desc.width frameData-i32Width;h_buffer_desc.layers 1;h_buffer_desc.format 0x11;h_buffer_desc.usage AHARDWAREBUFFER_USAGE_CPU_WRITE_OFTEN|AHARDWAREBUFFER_USAGE_GPU_SAMPLED_IMAGE;int ret AHardwareBuffer_allocate(h_buffer_desc, inputHWBuffer);EGLint attr[] {EGL_NONE};EGLDisplay edp;edp (EGLDisplay)eglGetCurrentDisplay();inputEGLImage) eglCreateImageKHR(edp, EGL_NO_CONTEXT, EGL_NATIVE_BUFFER_ANDROID, eglGetNativeClientBufferANDROID(inputHWBuffer), attr);glGenTextures(1, textureID);glBindTexture(GL_TEXTURE_EXTERNAL_OES, textureID);glTexParameteri(GL_TEXTURE_EXTERNAL_OES , GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_LINEAR);glTexParameteri(GL_TEXTURE_EXTERNAL_OES , GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_LINEAR);glEGLImageTargetTexture2DOES(GL_TEXTURE_EXTERNAL_OES , (GLeglImageOES)inputEGLImage);GLUtils::CheckGLError(eglCreateImageKHR);}AHardwareBuffer_Planes planes_info {0};int ret AHardwareBuffer_lockPlanes(inputHWBuffer,AHARDWAREBUFFER_USAGE_CPU_WRITE_MASK,-1,nullptr,planes_info);if (ret ! 0) {LOGI(Failed to AHardwareBuffer_lockPlanes);}else{memcpy(planes_info.planes[0].data,frameData-ppu8Plane[0],frameData-i32Width * frameData-i32Height*3/2);ret AHardwareBuffer_unlock(inputHWBuffer, nullptr);if (ret ! 0) {LOGI(Failed to AHardwareBuffer_unlock);}}glBindTexture(GL_TEXTURE_EXTERNAL_OES, textureID);
FUN_END_TIME(RenderContext::CreateOESTexture)
AHardwareBuffer读取纹理图像数据
读取纹理图像数据的方式和创建纹理的方式类似通过上述创建纹理的方式我们实现了AHardwareBuffer 和 EGLImageKHR的绑定因此我们可以通过反向思维将纹理读取出来代码如下
FUN_BEGIN_TIME(RenderContext::ReadOESTexture)unsigned char *ptrReader nullptr;ret AHardwareBuffer_lock(inputHWBuffer, AHARDWAREBUFFER_USAGE_CPU_READ_OFTEN, -1, nullptr, (void **) ptrReader); memcpy(dstBuffer, ptrReader, imgWidth * imgHeight * 3 / 2);ret AHardwareBuffer_unlock(inputHWBuffer, nullptr);
FUN_END_TIME(RenderContext::ReadOESTexture)
至此我们可以将dstBuffer通过字节或者其他形式保存为图像数据。
总结
针对Android侧我们需要理清GraphicBuffer、AHardwareBuffer、ANativeWindowBuffer之间的关系。从联系上GraphicBuffer 继承了ANativeWindowBuffer所以可以直接通过static_cast类型转换成ANativeWindowBuffer不过由于是多继承所以转完有一个地址偏移static_cast 自动完成。而AHardwareBuffer只是一个抽象的概念没有具体类型与GraphicBuffer 没有任何继承关系也没有具体的类型是个空结构体类似于void 类型。从源码可以看到aosp封装的那些AHardwareBuffer_xxx接口本质上底层都是通过AHardwareBuffer_to_GraphicBuffer,转成GraphicBuffer依旧用GraphicBuffer的形式做的后续处理。
