OpenMax的接口与实现

OpenMax IL层的接口定义由若干个头文件组成，这也是实现它需要实现的内容，它们的基本描述如下所示。

OMX_Types.h：OpenMax Il的数据类型定义

OMX_Core.h：OpenMax IL核心的API

OMX_Component.h：OpenMax IL 组件相关的 API

OMX_Audio.h：音频相关的常量和数据结构

OMX_IVCommon.h：图像和视频公共的常量和数据结构

OMX_Image.h：图像相关的常量和数据结构

OMX_Video.h：视频相关的常量和数据结构

OMX_Other.h：其他数据结构（包括A/V 同步）

OMX_Index.h：OpenMax IL定义的数据结构索引

OMX_ContentPipe.h：内容的管道定义

提示：OpenMax标准只有头文件，没有标准的库，设置没有定义函数接口。对于实现者，需要实现的主要是包含函数指针的结构体。

其中，OMX_Component.h中定义的OMX_COMPONENTTYPE结构体是OpenMax IL层的核心内容，表示一个组件，其内容如下所示：

1. typedef struct OMX_COMPONENTTYPE
2. {
3. OMX_U32 nSize;                          /* 这个结构体的大小 */
4. OMX_VERSIONTYPE nVersion;           /* 版本号 */
5. OMX_PTR pComponentPrivate;          /* 这个
   组件的私有数据指针. */
6. /* 调用者（IL client）设置的指针，用于保存它的
   私有数据，传回给所有的回调函数 */
7. OMX_PTR pApplicationPrivate;
8. /* 以下的函数指针返回OMX_core.h中的对应内容 */
9. OMX_ERRORTYPE (*GetComponentVersion)(       
   /* 获得组件的版本*/
10. OMX_IN  OMX_HANDLETYPE hComponent,
11. OMX_OUT OMX_STRING pComponentName,
12. OMX_OUT OMX_VERSIONTYPE* pComponentVersion,
13. OMX_OUT OMX_VERSIONTYPE* pSpecVersion,
14. OMX_OUT OMX_UUIDTYPE* pComponentUUID);
15. OMX_ERRORTYPE (*SendCommand)(               
    /* 发送命令 */
16. OMX_IN  OMX_HANDLETYPE hComponent,
17. OMX_IN  OMX_COMMANDTYPE Cmd,
18. OMX_IN  OMX_U32 nParam1,
19. OMX_IN  OMX_PTR pCmdData);
20. OMX_ERRORTYPE (*GetParameter)(               
    /* 获得参数 */
21. OMX_IN  OMX_HANDLETYPE hComponent,
22. OMX_IN  OMX_INDEXTYPE nParamIndex,
23. OMX_INOUT OMX_PTR pComponentParameterStructure);
24. OMX_ERRORTYPE (*SetParameter)(                
    /* 设置参数 */
25. OMX_IN  OMX_HANDLETYPE hComponent,
26. OMX_IN  OMX_INDEXTYPE nIndex,
27. OMX_IN  OMX_PTR pComponentParameterStructure);
28. OMX_ERRORTYPE (*GetConfig)(                         /* 获得配置 */
29. OMX_IN  OMX_HANDLETYPE hComponent,
30. OMX_IN  OMX_INDEXTYPE nIndex,
31. OMX_INOUT OMX_PTR pComponentConfigStructure);
32. OMX_ERRORTYPE (*SetConfig)(                    
    /* 设置配置 */
33. OMX_IN  OMX_HANDLETYPE hComponent,
34. OMX_IN  OMX_INDEXTYPE nIndex,
35. OMX_IN  OMX_PTR pComponentConfigStructure);
36. OMX_ERRORTYPE (*GetExtensionIndex)(            
    /* 转换成OMX结构的索引 */
37. OMX_IN  OMX_HANDLETYPE hComponent,
38. OMX_IN  OMX_STRING cParameterName,
39. OMX_OUT OMX_INDEXTYPE* pIndexType);
40. OMX_ERRORTYPE (*GetState)(                   
    /* 获得组件当前的状态 */
41. OMX_IN  OMX_HANDLETYPE hComponent,
42. OMX_OUT OMX_STATETYPE* pState);
43. OMX_ERRORTYPE (*ComponentTunnelRequest)(      
    /* 用于连接到另一个组件*/
44. OMX_IN  OMX_HANDLETYPE hComp,
45. OMX_IN  OMX_U32 nPort,
46. OMX_IN  OMX_HANDLETYPE hTunneledComp,
47. OMX_IN  OMX_U32 nTunneledPort,
48. OMX_INOUT  OMX_TUNNELSETUPTYPE* pTunnelSetup);
49. OMX_ERRORTYPE (*UseBuffer)(                    
    /* 为某个端口使用Buffer */
50. OMX_IN OMX_HANDLETYPE hComponent,
51. OMX_INOUT OMX_BUFFERHEADERTYPE** ppBufferHdr,
52. OMX_IN OMX_U32 nPortIndex,
53. OMX_IN OMX_PTR pAppPrivate,
54. OMX_IN OMX_U32 nSizeBytes,
55. OMX_IN OMX_U8* pBuffer);
56. OMX_ERRORTYPE (*AllocateBuffer)(         
    /* 在某个端口分配Buffer */
57. OMX_IN OMX_HANDLETYPE hComponent,
58. OMX_INOUT OMX_BUFFERHEADERTYPE** ppBuffer,
59. OMX_IN OMX_U32 nPortIndex,
60. OMX_IN OMX_PTR pAppPrivate,
61. OMX_IN OMX_U32 nSizeBytes);
62. OMX_ERRORTYPE (*FreeBuffer)(            
    /*将某个端口Buffer释放*/
63. OMX_IN  OMX_HANDLETYPE hComponent,
64. OMX_IN  OMX_U32 nPortIndex,
65. OMX_IN  OMX_BUFFERHEADERTYPE* pBuffer);
66. OMX_ERRORTYPE (*EmptyThisBuffer)(            
    /* 让组件消耗这个Buffer */
67. OMX_IN  OMX_HANDLETYPE hComponent,
68. OMX_IN  OMX_BUFFERHEADERTYPE* pBuffer);
69. OMX_ERRORTYPE (*FillThisBuffer)(             
    /* 让组件填充这个Buffer */
70. OMX_IN  OMX_HANDLETYPE hComponent,
71. OMX_IN  OMX_BUFFERHEADERTYPE* pBuffer);
72. OMX_ERRORTYPE (*SetCallbacks)(              
    /* 设置回调函数 */
73. OMX_IN  OMX_HANDLETYPE hComponent,
74. OMX_IN  OMX_CALLBACKTYPE* pCallbacks,
75. OMX_IN  OMX_PTR pAppData);
76. OMX_ERRORTYPE (*ComponentDeInit)(            
    /* 反初始化组件 */
77. OMX_IN  OMX_HANDLETYPE hComponent);
78. OMX_ERRORTYPE (*UseEGLImage)(
79. OMX_IN OMX_HANDLETYPE hComponent,
80. OMX_INOUT OMX_BUFFERHEADERTYPE** ppBufferHdr,
81. OMX_IN OMX_U32 nPortIndex,
82. OMX_IN OMX_PTR pAppPrivate,
83. OMX_IN void* eglImage);
84. OMX_ERRORTYPE (*ComponentRoleEnum)(
85. OMX_IN OMX_HANDLETYPE hComponent,
86. OMX_OUT OMX_U8 *cRole,
87. OMX_IN OMX_U32 nIndex);
88. } OMX_COMPONENTTYPE;

OMX_COMPONENTTYPE结构体实现后，其中的各个函数指针就是调用者可以使用的内容。各个函数指针和OMX_core.h中定义的内容相对应。

EmptyThisBuffer和FillThisBuffer是驱动组件运行的基本的机制，前者表示让组件消耗缓冲区，表示对应组件输入的内容；后者表示让组件填充缓冲区，表示对应组件输出的内容。

UseBuffer，AllocateBuffer，FreeBuffer为和端口相关的缓冲区管理函数，对于组件的端口有些可以自己分配缓冲区，有些可以使用外部的缓冲区，因此有不同的接口对其进行操作。

SendCommand表示向组件发送控制类的命令。GetParameter，SetParameter，GetConfig，SetConfig几个接口用于辅助的参数和配置的设置和获取。

ComponentTunnelRequest用于组件之间的隧道化连接，其中需要制定两个组件及其相连的端口。

ComponentDeInit用于组件的反初始化。

提示：OpenMax函数的参数中，经常包含OMX_IN和OMX_OUT等宏，它们的实际内容为空，只是为了标记参数的方向是输入还是输出。

OMX_Component.h中端口类型的定义为OMX_PORTDOMAINTYPE枚举类型，内容如下所示：

1. typedef enum OMX_PORTDOMAINTYPE {
2. OMX_PortDomainAudio,        /* 音频类型端口 */
3. OMX_PortDomainVideo,        /* 视频类型端口 */
4. OMX_PortDomainImage,        /* 图像类型端口 */
5. OMX_PortDomainOther,        /* 其他类型端口 */
6. OMX_PortDomainKhronosExtensions
    = 
   0x6F000000
   ,
7. OMX_PortDomainVendorStartUnused
    = 
   0x7F000000
8. OMX_PortDomainMax
    = 
   0x7ffffff
9. } OMX_PORTDOMAINTYPE;

音频类型，视频类型，图像类型，其他类型是OpenMax IL层此所定义的四种端口的类型。

端口具体内容的定义使用OMX_PARAM_PORTDEFINITIONTYPE类（也在OMX_Component.h中定义）来表示，其内容如下所示：

1. typedef struct OMX_PARAM_PORTDEFINITIONTYPE {
2. OMX_U32 nSize;                      /* 结构体大小 */
3. OMX_VERSIONTYPE nVersion;           /* 版本*/
4. OMX_U32 nPortIndex;             /* 端口号 */
5. OMX_DIRTYPE eDir;                   /* 端口的方向 */
6. OMX_U32 nBufferCountActual;         /* 为这
   个端口实际分配的Buffer的数目 */
7. OMX_U32 nBufferCountMin;            /* 这个
   端口最小Buffer的数目*/
8. OMX_U32 nBufferSize;                /* 缓冲区的字节数 */
9. OMX_BOOL bEnabled;                  /* 是否使能 */
10. OMX_BOOL bPopulated;                /* 是否在填充 */
11. OMX_PORTDOMAINTYPE eDomain;         /* 端口的类型 */
12. union {                         /* 端口实际
    的内容，由类型确定具体结构 */
13. OMX_AUDIO_PORTDEFINITIONTYPE audio;
14. OMX_VIDEO_PORTDEFINITIONTYPE video;
15. OMX_IMAGE_PORTDEFINITIONTYPE image;
16. OMX_OTHER_PORTDEFINITIONTYPE other;
17. } format;
18. OMX_BOOL bBuffersContiguous;
19. OMX_U32 nBufferAlignment;
20. } OMX_PARAM_PORTDEFINITIONTYPE;

对于一个端口，其重点的内容如下。

端口的方向（OMX_DIRTYPE）：包含OMX_DirInput（输入）和OMX_DirOutput（输出）两种

端口分配的缓冲区数目和最小缓冲区数目

端口的类型（OMX_PORTDOMAINTYPE）：可以是四种类型

端口格式的数据结构：使用format联合体来表示，具体由四种不同类型来表示，与端口的类型相对应

OMX_AUDIO_PORTDEFINITIONTYPE，OMX_VIDEO_PORTDEFINITIONTYPE，OMX_IMAGE_PORTDEFINITIONTYPE 和OMX_OTHER_PORTDEFINITIONTYPE等几个具体的格式类型，分别在 OMX_Audio.h，OMX_Video.h，OMX_Image.h和OMX_Other.h这四个头文件中定义。

OMX_BUFFERHEADERTYPE是在OMX_Core.h中定义的，表示一个缓冲区的头部结构。

OMX_Core.h中定义的枚举类型OMX_STATETYPE命令表示OpenMax的状态机，内容如下所示：

1. typedef enum OMX_STATETYPE
2. {
3. OMX_StateInvalid,                   /* 组件监
   测到内部的数据结构被破坏 */
4. OMX_StateLoaded,                    /* 组件被
   加载但是没有完成初始化 */
5. OMX_StateIdle,                      /* 组件初
   始化完成，准备开始 */
6. OMX_StateExecuting,             /* 组件接受了
   开始命令，正在树立数据 */
7. OMX_StatePause,                     /* 组件接受暂停命令*/
8. OMX_StateWaitForResources,      /* 组件正在等待资源 */
9. OMX_StateKhronosExtensions
    = 
   0x6F000000
   , /* 保留 */
10. OMX_StateVendorStartUnused
     = 
    0x7F000000
    , /* 保留 */
11. OMX_StateMax
     = 
    0X7FFFFFFF
12. } OMX_STATETYPE;

OpenMax组件的状态机可以由外部的命令改变，也可以由内部发生的情况改变。OpenMax IL组件的状态机的迁移关系如图18-6所示。

 

图18-6  OpenMax IL组件的状态机的迁移关系

OMX_Core.h中定义的枚举类型OMX_COMMANDTYPE表示对组件的命令类型，内容如下所示：

1. typedef enum OMX_COMMANDTYPE
2. {
3. OMX_CommandStateSet,                /* 改变状态机器 */
4. OMX_CommandFlush,                   /* 刷新数据队列 */
5. OMX_CommandPortDisable,             /* 禁止端口 */
6. OMX_CommandPortEnable,              /* 使能端口 */
7. OMX_CommandMarkBuffer,              /* 标
   记组件或Buffer用于观察 */
8. OMX_CommandKhronosExtensions
    = 
   0x6F000000
   , /* 保留 */
9. OMX_CommandVendorStartUnused
    = 
   0x7F000000
   , /* 保留 */
10. OMX_CommandMax
     = 
    0X7FFFFFFF
11. } OMX_COMMANDTYPE;

OMX_COMMANDTYPE类型在SendCommand调用中作为参数被使用，其中OMX_CommandStateSet就是改变状态机的命令。

对于OpenMax IL层的实现，一般的方式并不调用OpenMax DL层。具体实现的内容就是各个不同的组件。OpenMax IL组件的实现包含以下两个步骤。

组件的初始化函数：硬件和OpenMax数据结构的初始化，一般分成函数指针初始化、私有数据结构的初始化、端口的初始化等几个步骤，使用其中的 pComponentPrivate成员保留本组件的私有数据为上下文，最后获得填充完成OMX_COMPONENTTYPE类型的结构体

OMX_COMPONENTTYPE类型结构体的各个指针：实现其中的各个函数指针，需要使用私有数据的时候，从其中的pComponentPrivate得到指针，转化成实际的数据结构使用

端口的定义是OpenMax IL组件对外部的接口。OpenMax IL常用的组件大都是输入和输出端口各一个。对于最常用的编解码（Codec）组件，通常需要在每个组件的实现过程中，调用硬件的编解码接口来实现。在组 件的内部处理中，可以建立线程来处理。OpenMax的组件的端口有默认参数，但也可以在运行时设置，因此一个端口也可以支持不同的编码格式。音频编码组 件的输出和音频编码组件的输入通常是原始数据格式（PCM格式），视频编码组件的输出和视频编码组件的输入通常是原始数据格式（YUV格式）。

提示：在一种特定的硬件实现中，编解码部分具有相似性，因此通常可以构建一个OpenMax组件的"基类"或者公共函数，来完成公共性的操作。