在 Android 中新增像素格式

新增至 Android 的所有新像素格式都必須包含在 Android 介面定義語言 (AIDL) 和 Android 硬體緩衝區 (AHB) 中。AIDL 和 AHB 設有嚴格的穩定性和標準化要求，因此在擴充功能時，必須謹慎進行。所有新的像素格式都必須附在 Android 開放原始碼計畫裡，且所有更新都必須經過 AIDL 和 AHB 專家個別確認。在平台上將任何新像素格式標準化時，這項謹慎確認程序是一項重要因素。

本頁概述必要的 Android 開放原始碼計畫程式碼變更，以及在 Android 開放原始碼計畫中新增像素格式所需的程序。

新增新的像素格式之前，請下載來源並上傳修補程式，如提交修補程式所述。

在 AIDL 中新增像素格式

新增對新像素格式的支援時，需要變更 AIDL 中的兩個 PixelFormat.aidl 檔案。如需 AIDL 原始碼，請參閱 hardware/interfaces/graphics/common/aidl/。

如要將新的 Pixel 格式新增至 AIDL，請按照下列步驟操作：

  1. 請按照現有的程式碼慣例，將新的像素格式附加為 PixelFormat.aidl 中 PixelFormat 列舉的結尾新項目，並將項目的 16 進位值設為比前一個項目多一個。將程式碼變更與先前的項目進行比對。請參閱以下 RGBA_8888 像素格式項目的範例： 
    /**
 * 32-bit format that has 8-bit R, G, B, and A components, in that order,
 * from the lowest memory address to the highest memory address.
 *
 * The component values are unsigned normalized to the range [0, 1], whose
 * interpretation is defined by the dataspace.
 */
RGBA_8888 = 0x1,

    變更 PixelFormat.aidl 後建構程式碼時，系統會顯示以下錯誤訊息：

    android_developer:~/android/aosp-main: m
...
###############################################################################
# ERROR: AIDL API change detected                                             #
###############################################################################
Above AIDL file(s) has changed. Run `m android.hardware.graphics.common-update-api` to reflect the changes
to the current version so that it is reviewed by
android-aidl-api-council@google.com
And then you need to change dependency on android.hardware.graphics.common-V(n)-* to android.hardware.graphics.common-V(n+1)-* to use
new APIs.

  2. 如要清除這項錯誤，請按照錯誤訊息中指定的方式執行下列指令，變更 aidl_api 目錄中的 PixelFormat.aidl：

    m android.hardware.graphics.common-update-api

    執行上述指令可更新正確的檔案，以便正常建構。

在 AHB 中新增像素格式

新增對新像素格式的支援必須變更 hardware_buffer.h 和 AHardwareBuffer.cpp。如需 AHB 原始碼，請參閱 frameworks/native/libs/nativewindow。

如要在 AHB 中新增正式像素，請按照下列步驟操作：

  1. 在 hardware_buffer.h 中，將新的像素格式附加為 AHardwareBuffer_Format 列舉的結尾處的新項目。遵守現有的程式碼慣例。

    以 RGBA_8888 像素格式為例，請新增下列新的像素格式項目：

    /**
 * Corresponding formats:
 *   Vulkan: VK_FORMAT_R8G8B8A8_UNORM
 *   OpenGL ES: GL_RGBA8
 */
AHARDWAREBUFFER_FORMAT_R8G8B8A8_UNORM = 1,

    請注意，新的像素格式會在 AHB 中指定名稱，開頭必須是 AHARDWAREBUFFER_FORMAT_，後面接著頻道縮寫和位元深度，結尾則是編碼。這個列舉項目必須具有與 PixelFormat.aidl 相同的十六進位值。

    像素格式應包含一或兩個相關聯的 Vulkan 或 OpenGL ES 格式。在適當情況下指定相關格式。如果沒有相關格式，請指定 N/A。

  2. 如果像素格式具有相關的 OpenGL ES 格式，請將該格式新增至 CTS 的選用測試。如要這麼做，請使用 FORMAT_CASE(...) 和 GL_FORMAT_CASE(...) 為新格式，將新的 GL 格式新增至 AHBFormatAsString(int32_t format) 中的 AHardwareBufferGLTest.cpp，如下所示：

    const char* AHBFormatAsString(int32_t format) {
  switch (format) {
      ...
      FORMAT_CASE(R8G8B8A8_UNORM);
      ...
      GL_FORMAT_CASE(GL_RGB8);
  }
  return "";
}

  3. 接下來，在 AHardwareBufferGLTest.cpp 中新增測試，如下所示：

    class RGBA8Test : public AHardwareBufferGLTest {};

// Verify that if we can allocate an RGBA8 AHB we can render to it.
TEST_P(RGBA8Test, Write) {
    AHardwareBuffer_Desc desc = GetParam();
    desc.usage = AHARDWAREBUFFER_USAGE_GPU_FRAMEBUFFER;
    if (!SetUpBuffer(desc)) {
        return;
    }

    ASSERT_NO_FATAL_FAILURE(SetUpFramebuffer(desc.width, desc.height, 0, kBufferAsRenderbuffer));
    ASSERT_NO_FATAL_FAILURE(
        SetUpProgram(kVertexShader, kColorFragmentShader, kPyramidPositions, 0.5f));

    glDrawArrays(GL_TRIANGLES, 0, kPyramidVertexCount);
    ASSERT_EQ(GLenum{GL_NO_ERROR}, glGetError());
}

INSTANTIATE_TEST_CASE_P(
    SingleLayer, RGBA8Test,
    ::testing::Values(
        AHardwareBuffer_Desc{57, 33, 1, AHARDWAREBUFFER_FORMAT_R16G16_UINT, 0, 0, 0, 0}),
    &GetTestName);

    至少指定一組 AHardwareBuffer_Desc 值。視需要新增更多值。

  4. 在 AHardwareBuffer.cpp 中找出其中的靜態斷言結尾：

    // ----------------------------------------------------------------------------
// Validate hardware_buffer.h and PixelFormat.aidl agree
// ----------------------------------------------------------------------------

    使用 PixelFormat:: 列舉 (而非 HAL_PIXEL_FORMAT 常數) 為新像素格式附加新的 static_assert。與「在 AIDL 新增像素格式」一文中所述的 RGBA_8888 像素格式範例，新增像素格式項目，如下所示：

    static_assert(static_cast(aidl::android::hardware::graphics::common::PixelFormat::RGBA_8888) ==
  AHARDWAREBUFFER_FORMAT_R8G8B8A8_UNORM,
"HAL and AHardwareBuffer pixel format don't match");

  5. 在 AHardwareBufferTest.cpp 的 PrintAhbFormat() 結尾處附加新像素格式，即可將新像素格式新增至適當的測試。請遵循現有的程式碼慣例，如下所示：

    void PrintAhbFormat(std::ostream& os, uint64_t format) {
    switch (format) {
        ...
        FORMAT_CASE(R8G8B8A8_UNORM);
        default: os << "unknown"; break;
    }
}

  6. 在 HardwareBuffer.java 中將新的像素格式新增至 HardwareBuffer SDK：將新的項目附加至 @IntDef。例如，RGBA_8888 格式的項目如下所示：

    @Retention(RetentionPolicy.SOURCE)
@IntDef(prefix = { "RGB", "BLOB", "YCBCR_", "D_", "DS_", "S_" }, value = {
  ...
  RGBA_8888,
})

    如果元件值未經過正規化處理，請在變數名稱中明確指出值。例如，僅限無正負號整數 16 位元紅色通道的變數名稱必須為 R_16UI，而包含其他無正負號整數 16 位元綠色管道格式的相同格式必須為 RG_16UI16UI。

  7. 在 HardwareBuffer.java 中，將新的像素格式新增為 static int，方法是在 @Format 結尾附加新的公開成員變數：

    @Format
...
/** Format: 8 bits each red, green, blue, alpha */
public static final int RGBA_8888 = 0x1;

    此列舉項目的十六進位值必須與 PixelFormat.aidl 和 hardware_buffer.h 相同。依循現有慣例。

  8. 嘗試使用這些程式碼變更進行建構時，會產生建構錯誤：

    android_developer:~/android/aosp-main: m
...
******************************
You have tried to change the API from what has been previously approved.

To make these errors go away, you have two choices:
   1. You can add '@hide' javadoc comments (and remove @SystemApi/@TestApi/etc)
      to the new methods, etc. shown in the above diff.

   2. You can update current.txt and/or removed.txt by executing the following command:
         m api-stubs-docs-non-updatable-update-current-api

      To submit the revised current.txt to the main Android repository,
      you will need approval.
******************************
...

    如要清除這項錯誤，請按照錯誤訊息中指定的方式執行下列指令，變更 current.txt：

    m api-stubs-docs-non-updatable-update-current-api

    執行上述指令會更新正確的檔案，以便正常進行建構。

  9. 將新的像素格式附加至 HardwareBufferTest.java 中的 paramsForTestCreateOptionalFormats() 結尾，藉此將新像素格式新增至 Java 測試，如下所示：

    private static Object[] paramsForTestCreateOptionalFormats() {
  return new Integer[]{
      HardwareBuffer.RGBA_8888
  };

在 Window System 整合中新增像素格式

如要將新像素格式用於圖形 API 中的框架緩衝區格式，請將該格式新增至相關圖形 API 的適當視窗系統整合 (WSI)。對於使用 Vulkan API 的應用程式或系統程序，請更新 Vulkan Swapchain。 如果是使用 OpenGL ES API 的應用程式或系統程序，請更新 EGL API。

針對新的像素格式調整 Vulkan WSI

更新 Vulkan WSI，如下所示：

  1. 在 swapchain.cpp 中，將新情況新增至 GetNativePixelFormat(VkFormat format) 函式：

    android::PixelFormat GetNativePixelFormat(VkFormat format) {
  ...
  switch (format) {
      ...
      case VK_FORMAT_R8G8B8A8_UNORM:
          native_format = PixelFormat::RGBA_8888;
          break;
      ...
      default:
          ALOGV("unsupported swapchain format %d", format);
          break;
  }
  return native_format;
}
  2. 如果像素格式需要 Vulkan 擴充功能才能運作，請查詢 Vulkan 擴充功能。如果是執行個體端擴充功能，請使用 instance_data，如下所示： 
    bool colorspace_ext = instance_data.hook_extensions.test(ProcHook::EXT_swapchain_colorspace);

    如要使用裝置端擴充功能，請使用下列方式：

    bool rgba10x6_formats_ext = false;
uint32_t exts_count;
const auto& driver = GetData(pdev).driver;
driver.EnumerateDeviceExtensionProperties(pdev, nullptr, &exts_count,
                                          nullptr);
std::vector props(exts_count);
driver.EnumerateDeviceExtensionProperties(pdev, nullptr, &exts_count,
                                          props.data());
for (uint32_t i = 0; i < exts_count; i++) {
    VkExtensionProperties prop = props[i];
    if (strcmp(prop.extensionName,
               VK_EXT_RGBA10X6_FORMATS_EXTENSION_NAME) == 0) {
        rgba10x6_formats_ext = true;
    }
}

    Google 會處理向 swapchain.cpp 公開執行個體或裝置擴充功能所需的基礎架構。初始變更清單不需要從 Vulkan 載入器正確設定擴充功能。

  3. 接著，請列舉格式和色彩空間組合： 
    desc.format = AHARDWAREBUFFER_FORMAT_R10G10B10A10_UNORM;
if (AHardwareBuffer_isSupported(&desc) && rgba10x6_formats_ext) {
  all_formats.emplace_back(
      VkSurfaceFormatKHR{VK_FORMAT_R10X6G10X6B10X6A10X6_UNORM_4PACK16,
                         VK_COLOR_SPACE_SRGB_NONLINEAR_KHR});
  if (colorspace_ext) {
    all_formats.emplace_back(
        VkSurfaceFormatKHR{VK_FORMAT_R10X6G10X6B10X6A10X6_UNORM_4PACK16,
                           VK_COLOR_SPACE_PASS_THROUGH_EXT});
    all_formats.emplace_back(
        VkSurfaceFormatKHR{VK_FORMAT_R10X6G10X6B10X6A10X6_UNORM_4PACK16,
                           VK_COLOR_SPACE_DISPLAY_P3_NONLINEAR_EXT});
}

    您必須瞭解相容的格式和色彩空間組合。

  4. 將新格式新增至位於 external/deqp 的 dEQP-VK。
  5. 您可以從現有來源推斷所需的變更，或向 Android 支援團隊尋求資訊，藉此更新 vktApiExternalMemoryTests.cpp 和 vktExternalMemoryUtil.cpp 中的 Vulkan 相容性測試。

EGL 對新像素格式所做的變更

請依照下列方式更新 EGL：

  1. 在 getNativePixelFormat() 函式中，修改 if-else 樹狀結構，以便傳回新像素格式的 AIDL 列舉。請參考 RGBA_8888 像素格式的範例： 
    if (a == 0) {
  ...
} else {
  if (componentType == EGL_COLOR_COMPONENT_TYPE_FIXED_EXT) {
      if (colorDepth > 24) {
          ...
      } else {
          *format = PixelFormat::RGBA_8888;
      }
  } else {
    ...
  }
}
  2. 如要在 dEQP 中新增格式，請在 androidFormats 列舉中新增項目，如下所示： 
    static const GLenum androidFormats[] =
{
  ...
  GL_RGBA8,
  ...
};

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