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SurfaceTexture: inherit from ConsumerBase (try 2)
[android-x86/frameworks-native.git] / include / gui / SurfaceTexture.h
1 /*
2  * Copyright (C) 2010 The Android Open Source Project
3  *
4  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
5  * you may not use this file except in compliance with the License.
6  * You may obtain a copy of the License at
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8  *      http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
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10  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
11  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
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13  * See the License for the specific language governing permissions and
14  * limitations under the License.
15  */
16
17 #ifndef ANDROID_GUI_SURFACETEXTURE_H
18 #define ANDROID_GUI_SURFACETEXTURE_H
19
20 #include <EGL/egl.h>
21 #include <EGL/eglext.h>
22 #include <GLES2/gl2.h>
23 #include <GLES2/gl2ext.h>
24
25 #include <gui/ISurfaceTexture.h>
26 #include <gui/BufferQueue.h>
27 #include <gui/ConsumerBase.h>
28
29 #include <ui/GraphicBuffer.h>
30
31 #include <utils/String8.h>
32 #include <utils/Vector.h>
33 #include <utils/threads.h>
34
35 #define ANDROID_GRAPHICS_SURFACETEXTURE_JNI_ID "mSurfaceTexture"
36
37 namespace android {
38 // ----------------------------------------------------------------------------
39
40
41 class String8;
42
43 class SurfaceTexture : public ConsumerBase {
44 public:
45     typedef ConsumerBase::FrameAvailableListener FrameAvailableListener;
46
47     // SurfaceTexture constructs a new SurfaceTexture object. tex indicates the
48     // name of the OpenGL ES texture to which images are to be streamed.
49     // allowSynchronousMode specifies whether or not synchronous mode can be
50     // enabled. texTarget specifies the OpenGL ES texture target to which the
51     // texture will be bound in updateTexImage. useFenceSync specifies whether
52     // fences should be used to synchronize access to buffers if that behavior
53     // is enabled at compile-time. A custom bufferQueue can be specified
54     // if behavior for queue/dequeue/connect etc needs to be customized.
55     // Otherwise a default BufferQueue will be created and used.
56     //
57     // For legacy reasons, the SurfaceTexture is created in a state where it is
58     // considered attached to an OpenGL ES context for the purposes of the
59     // attachToContext and detachFromContext methods. However, despite being
60     // considered "attached" to a context, the specific OpenGL ES context
61     // doesn't get latched until the first call to updateTexImage. After that
62     // point, all calls to updateTexImage must be made with the same OpenGL ES
63     // context current.
64     //
65     // A SurfaceTexture may be detached from one OpenGL ES context and then
66     // attached to a different context using the detachFromContext and
67     // attachToContext methods, respectively. The intention of these methods is
68     // purely to allow a SurfaceTexture to be transferred from one consumer
69     // context to another. If such a transfer is not needed there is no
70     // requirement that either of these methods be called.
71     SurfaceTexture(GLuint tex, bool allowSynchronousMode = true,
72             GLenum texTarget = GL_TEXTURE_EXTERNAL_OES, bool useFenceSync = true,
73             const sp<BufferQueue> &bufferQueue = 0);
74
75     // updateTexImage sets the image contents of the target texture to that of
76     // the most recently queued buffer.
77     //
78     // This call may only be made while the OpenGL ES context to which the
79     // target texture belongs is bound to the calling thread.
80     status_t updateTexImage();
81
82     // setReleaseFence stores a fence file descriptor that will signal when the
83     // current buffer is no longer being read. This fence will be returned to
84     // the producer when the current buffer is released by updateTexImage().
85     // Multiple fences can be set for a given buffer; they will be merged into
86     // a single union fence. The SurfaceTexture will close the file descriptor
87     // when finished with it.
88     void setReleaseFence(int fenceFd);
89
90     // setBufferCountServer set the buffer count. If the client has requested
91     // a buffer count using setBufferCount, the server-buffer count will
92     // take effect once the client sets the count back to zero.
93     status_t setBufferCountServer(int bufferCount);
94
95     // getTransformMatrix retrieves the 4x4 texture coordinate transform matrix
96     // associated with the texture image set by the most recent call to
97     // updateTexImage.
98     //
99     // This transform matrix maps 2D homogeneous texture coordinates of the form
100     // (s, t, 0, 1) with s and t in the inclusive range [0, 1] to the texture
101     // coordinate that should be used to sample that location from the texture.
102     // Sampling the texture outside of the range of this transform is undefined.
103     //
104     // This transform is necessary to compensate for transforms that the stream
105     // content producer may implicitly apply to the content. By forcing users of
106     // a SurfaceTexture to apply this transform we avoid performing an extra
107     // copy of the data that would be needed to hide the transform from the
108     // user.
109     //
110     // The matrix is stored in column-major order so that it may be passed
111     // directly to OpenGL ES via the glLoadMatrixf or glUniformMatrix4fv
112     // functions.
113     void getTransformMatrix(float mtx[16]);
114
115     // getTimestamp retrieves the timestamp associated with the texture image
116     // set by the most recent call to updateTexImage.
117     //
118     // The timestamp is in nanoseconds, and is monotonically increasing. Its
119     // other semantics (zero point, etc) are source-dependent and should be
120     // documented by the source.
121     int64_t getTimestamp();
122
123     // setDefaultBufferSize is used to set the size of buffers returned by
124     // requestBuffers when a with and height of zero is requested.
125     // A call to setDefaultBufferSize() may trigger requestBuffers() to
126     // be called from the client.
127     // The width and height parameters must be no greater than the minimum of
128     // GL_MAX_VIEWPORT_DIMS and GL_MAX_TEXTURE_SIZE (see: glGetIntegerv).
129     // An error due to invalid dimensions might not be reported until
130     // updateTexImage() is called.
131     status_t setDefaultBufferSize(uint32_t width, uint32_t height);
132
133     // setFilteringEnabled sets whether the transform matrix should be computed
134     // for use with bilinear filtering.
135     void setFilteringEnabled(bool enabled);
136
137     // getCurrentBuffer returns the buffer associated with the current image.
138     sp<GraphicBuffer> getCurrentBuffer() const;
139
140     // getCurrentTextureTarget returns the texture target of the current
141     // texture as returned by updateTexImage().
142     GLenum getCurrentTextureTarget() const;
143
144     // getCurrentCrop returns the cropping rectangle of the current buffer.
145     Rect getCurrentCrop() const;
146
147     // getCurrentTransform returns the transform of the current buffer.
148     uint32_t getCurrentTransform() const;
149
150     // getCurrentScalingMode returns the scaling mode of the current buffer.
151     uint32_t getCurrentScalingMode() const;
152
153     // getCurrentFence returns the fence indicating when the current buffer is
154     // ready to be read from.
155     sp<Fence> getCurrentFence() const;
156
157     // isSynchronousMode returns whether the SurfaceTexture is currently in
158     // synchronous mode.
159     bool isSynchronousMode() const;
160
161     // set the name of the SurfaceTexture that will be used to identify it in
162     // log messages.
163     void setName(const String8& name);
164
165     // These functions call the corresponding BufferQueue implementation
166     // so the refactoring can proceed smoothly
167     status_t setDefaultBufferFormat(uint32_t defaultFormat);
168     status_t setConsumerUsageBits(uint32_t usage);
169     status_t setTransformHint(uint32_t hint);
170     virtual status_t setSynchronousMode(bool enabled);
171
172     // getBufferQueue returns the BufferQueue object to which this
173     // SurfaceTexture is connected.
174     sp<BufferQueue> getBufferQueue() const {
175         return mBufferQueue;
176     }
177
178     // detachFromContext detaches the SurfaceTexture from the calling thread's
179     // current OpenGL ES context.  This context must be the same as the context
180     // that was current for previous calls to updateTexImage.
181     //
182     // Detaching a SurfaceTexture from an OpenGL ES context will result in the
183     // deletion of the OpenGL ES texture object into which the images were being
184     // streamed.  After a SurfaceTexture has been detached from the OpenGL ES
185     // context calls to updateTexImage will fail returning INVALID_OPERATION
186     // until the SurfaceTexture is attached to a new OpenGL ES context using the
187     // attachToContext method.
188     status_t detachFromContext();
189
190     // attachToContext attaches a SurfaceTexture that is currently in the
191     // 'detached' state to the current OpenGL ES context.  A SurfaceTexture is
192     // in the 'detached' state iff detachFromContext has successfully been
193     // called and no calls to attachToContext have succeeded since the last
194     // detachFromContext call.  Calls to attachToContext made on a
195     // SurfaceTexture that is not in the 'detached' state will result in an
196     // INVALID_OPERATION error.
197     //
198     // The tex argument specifies the OpenGL ES texture object name in the
199     // new context into which the image contents will be streamed.  A successful
200     // call to attachToContext will result in this texture object being bound to
201     // the texture target and populated with the image contents that were
202     // current at the time of the last call to detachFromContext.
203     status_t attachToContext(GLuint tex);
204
205 protected:
206
207     // abandonLocked overrides the ConsumerBase method to clear
208     // mCurrentTextureBuf in addition to the ConsumerBase behavior.
209     virtual void abandonLocked();
210
211     // dumpLocked overrides the ConsumerBase method to dump SurfaceTexture-
212     // specific info in addition to the ConsumerBase behavior.
213     virtual void dumpLocked(String8& result, const char* prefix, char* buffer,
214            size_t size) const;
215
216     // acquireBufferLocked overrides the ConsumerBase method to update the
217     // mEglSlots array in addition to the ConsumerBase behavior.
218     virtual status_t acquireBufferLocked(BufferQueue::BufferItem *item);
219
220     // releaseBufferLocked overrides the ConsumerBase method to update the
221     // mEglSlots array in addition to the ConsumerBase.
222     virtual status_t releaseBufferLocked(int buf, EGLDisplay display,
223            EGLSyncKHR eglFence, const sp<Fence>& fence);
224
225     static bool isExternalFormat(uint32_t format);
226
227 private:
228     // this version of updateTexImage() takes a functor used to reject or not
229     // the newly acquired buffer.
230     // this API is TEMPORARY and intended to be used by SurfaceFlinger only,
231     // which is why class Layer is made a friend of SurfaceTexture below.
232     class BufferRejecter {
233         friend class SurfaceTexture;
234         virtual bool reject(const sp<GraphicBuffer>& buf,
235                 const BufferQueue::BufferItem& item) = 0;
236     protected:
237         virtual ~BufferRejecter() { }
238     };
239     friend class Layer;
240     status_t updateTexImage(BufferRejecter* rejecter);
241
242     // createImage creates a new EGLImage from a GraphicBuffer.
243     EGLImageKHR createImage(EGLDisplay dpy,
244             const sp<GraphicBuffer>& graphicBuffer);
245
246     // freeBufferLocked frees up the given buffer slot.  If the slot has been
247     // initialized this will release the reference to the GraphicBuffer in that
248     // slot and destroy the EGLImage in that slot.  Otherwise it has no effect.
249     //
250     // This method must be called with mMutex locked.
251     virtual void freeBufferLocked(int slotIndex);
252
253     // computeCurrentTransformMatrix computes the transform matrix for the
254     // current texture.  It uses mCurrentTransform and the current GraphicBuffer
255     // to compute this matrix and stores it in mCurrentTransformMatrix.
256     void computeCurrentTransformMatrix();
257
258     // syncForReleaseLocked performs the synchronization needed to release the
259     // current slot from an OpenGL ES context.  If needed it will set the
260     // current slot's fence to guard against a producer accessing the buffer
261     // before the outstanding accesses have completed.
262     status_t syncForReleaseLocked(EGLDisplay dpy);
263
264     // The default consumer usage flags that SurfaceTexture always sets on its
265     // BufferQueue instance; these will be OR:d with any additional flags passed
266     // from the SurfaceTexture user. In particular, SurfaceTexture will always
267     // consume buffers as hardware textures.
268     static const uint32_t DEFAULT_USAGE_FLAGS = GraphicBuffer::USAGE_HW_TEXTURE;
269
270     // mCurrentTextureBuf is the graphic buffer of the current texture. It's
271     // possible that this buffer is not associated with any buffer slot, so we
272     // must track it separately in order to support the getCurrentBuffer method.
273     sp<GraphicBuffer> mCurrentTextureBuf;
274
275     // mCurrentCrop is the crop rectangle that applies to the current texture.
276     // It gets set each time updateTexImage is called.
277     Rect mCurrentCrop;
278
279     // mCurrentTransform is the transform identifier for the current texture. It
280     // gets set each time updateTexImage is called.
281     uint32_t mCurrentTransform;
282
283     // mCurrentScalingMode is the scaling mode for the current texture. It gets
284     // set to each time updateTexImage is called.
285     uint32_t mCurrentScalingMode;
286
287     // mCurrentFence is the fence received from BufferQueue in updateTexImage.
288     sp<Fence> mCurrentFence;
289
290     // mCurrentTransformMatrix is the transform matrix for the current texture.
291     // It gets computed by computeTransformMatrix each time updateTexImage is
292     // called.
293     float mCurrentTransformMatrix[16];
294
295     // mCurrentTimestamp is the timestamp for the current texture. It
296     // gets set each time updateTexImage is called.
297     int64_t mCurrentTimestamp;
298
299     uint32_t mDefaultWidth, mDefaultHeight;
300
301     // mFilteringEnabled indicates whether the transform matrix is computed for
302     // use with bilinear filtering. It defaults to true and is changed by
303     // setFilteringEnabled().
304     bool mFilteringEnabled;
305
306     // mTexName is the name of the OpenGL texture to which streamed images will
307     // be bound when updateTexImage is called. It is set at construction time
308     // and can be changed with a call to attachToContext.
309     GLuint mTexName;
310
311     // mUseFenceSync indicates whether creation of the EGL_KHR_fence_sync
312     // extension should be used to prevent buffers from being dequeued before
313     // it's safe for them to be written. It gets set at construction time and
314     // never changes.
315     const bool mUseFenceSync;
316
317     // mTexTarget is the GL texture target with which the GL texture object is
318     // associated.  It is set in the constructor and never changed.  It is
319     // almost always GL_TEXTURE_EXTERNAL_OES except for one use case in Android
320     // Browser.  In that case it is set to GL_TEXTURE_2D to allow
321     // glCopyTexSubImage to read from the texture.  This is a hack to work
322     // around a GL driver limitation on the number of FBO attachments, which the
323     // browser's tile cache exceeds.
324     const GLenum mTexTarget;
325
326     // EGLSlot contains the information and object references that
327     // SurfaceTexture maintains about a BufferQueue buffer slot.
328     struct EGLSlot {
329         EGLSlot()
330         : mEglImage(EGL_NO_IMAGE_KHR),
331           mEglFence(EGL_NO_SYNC_KHR) {
332         }
333
334         // mEglImage is the EGLImage created from mGraphicBuffer.
335         EGLImageKHR mEglImage;
336
337         // mFence is the EGL sync object that must signal before the buffer
338         // associated with this buffer slot may be dequeued. It is initialized
339         // to EGL_NO_SYNC_KHR when the buffer is created and (optionally, based
340         // on a compile-time option) set to a new sync object in updateTexImage.
341         EGLSyncKHR mEglFence;
342     };
343
344     // mEglDisplay is the EGLDisplay with which this SurfaceTexture is currently
345     // associated.  It is intialized to EGL_NO_DISPLAY and gets set to the
346     // current display when updateTexImage is called for the first time and when
347     // attachToContext is called.
348     EGLDisplay mEglDisplay;
349
350     // mEglContext is the OpenGL ES context with which this SurfaceTexture is
351     // currently associated.  It is initialized to EGL_NO_CONTEXT and gets set
352     // to the current GL context when updateTexImage is called for the first
353     // time and when attachToContext is called.
354     EGLContext mEglContext;
355
356     // mEGLSlots stores the buffers that have been allocated by the BufferQueue
357     // for each buffer slot.  It is initialized to null pointers, and gets
358     // filled in with the result of BufferQueue::acquire when the
359     // client dequeues a buffer from a
360     // slot that has not yet been used. The buffer allocated to a slot will also
361     // be replaced if the requested buffer usage or geometry differs from that
362     // of the buffer allocated to a slot.
363     EGLSlot mEglSlots[BufferQueue::NUM_BUFFER_SLOTS];
364
365     // mCurrentTexture is the buffer slot index of the buffer that is currently
366     // bound to the OpenGL texture. It is initialized to INVALID_BUFFER_SLOT,
367     // indicating that no buffer slot is currently bound to the texture. Note,
368     // however, that a value of INVALID_BUFFER_SLOT does not necessarily mean
369     // that no buffer is bound to the texture. A call to setBufferCount will
370     // reset mCurrentTexture to INVALID_BUFFER_SLOT.
371     int mCurrentTexture;
372
373     // mAttached indicates whether the ConsumerBase is currently attached to
374     // an OpenGL ES context.  For legacy reasons, this is initialized to true,
375     // indicating that the ConsumerBase is considered to be attached to
376     // whatever context is current at the time of the first updateTexImage call.
377     // It is set to false by detachFromContext, and then set to true again by
378     // attachToContext.
379     bool mAttached;
380 };
381
382 // ----------------------------------------------------------------------------
383 }; // namespace android
384
385 #endif // ANDROID_GUI_SURFACETEXTURE_H