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android camera接口介绍

2015-11-28 13:55 357 查看

1.
Camera

Android的camera硬件抽象层(HAL)将更高层次的android.hardware中的camera框架层API与底层的camera驱动和camera硬件模块连接了起来。Camera子系统包括camera流水线上各个组件的实现，而camera
HAL提供了这些组件的使用接口。

注：cameraHAL起着承上启下的作用。在cameraHAL层实现中，芯片厂商一般将cameraHAL层的实现分为两层：interface层和OEM层。OEM层为下层，它用于屏蔽不同的camera硬件。不同的camera硬件必须支持OEM层提供的对外接口。Interface层为上层，它调用OEM层的对外接口来实现cameraHAL所定义的接口。对于Interface层，它并不知道底层camera硬件到底是哪一个版本。同时，interface层完成了屏蔽camera
HAL版本的作用。对于OEM层，它也不知道上层是哪一个cameraHAL版本，及android版本。两层分离架构，可以很容易地实现不同芯片支持同一个android版本和同一款芯片支持不同android版本(前提条件是该款芯片能够支持这些android版本的各个需求)。

2.Architecture

下面的图片和列表描述cameraHAL层的各个组件：

Figure1.Cameraarchitecture

Applicationframework

应用框架层是app代码，它调用android.hardware.Camera
API与底层的camera硬件进行交互。在android.hardware.Camera
API内部，调用相应的JNI类来访问native层的代码，与camera硬件进行交互。

JNI

JNI代码位于

frameworks/base/core/jni/android_hardware_Camera.cpp

中，它与

android.hardware.Camera有一定的关系。JNI代码调用native层代码获得底层camera硬件的访问入口，通过该入口，可以获取到framework层用于创建android.hardware.Camera对象的相关数据。

注：JNI=javanativeinterface，该层使用C++语言实现。有些app软件通过直接调用JNI层对外的接口来访问底层camera硬件，这样使用效率会高一些，但实现复杂度相对也高一些。

Nativeframework

Nativeframework层的定义位于

frameworks/av/camera/Camera.cpp

，

该层提供了与android.hardware.Camera类对等的一个实现。这个类通过调用IPC
binder代理来获取cameraservice的访问接口。

BinderIPCproxies

IPCbinder代理可以现实进程间通信。在

frameworks/av/camera

目录下有三个camera
binder类的定义。ICameraService是cameraservice的接口，ICamera是被打开的camera设备的接口，ICameraClient是camera设备返回给application
framework层的接口。

Cameraservice

Cameraservice层的定义位于

frameworks/av/services/camera/libcameraservice/CameraService.cpp

中。它是与cameraHAL交互的实际代码。

HAL

硬件抽象层定义了可供cameraservice层调用的标准接口，该接口必须被你的camera硬件功能正确地实现。

Kerneldriver

Camera驱动与真实的camera硬件和所实现的camera
HAL层进行交互。Camera硬件和驱动必须能够提供YV12和NV21格式的图像数据，以支持camera图像数据在显示屏上的预览和视频录制。

注：YV12是YUV420P，三个plane，即Y，V，U三个plane依次存储，如：YYYYYYYY
VVUU；NV21是YUV420SP，两plane，即Y，VU作为两个plane存储，且VU交织，即一个V，一个U，依次存储，如：YYYYYYYY
VUVU。具体见：

http://www.cnblogs.com/azraelly/archive/2013/01/01/2841269.html

3.ImplementingtheHAL

CameraHAL层位于camera驱动和更高层次的androidframework之间，它定义了你必须实现的接口，该接口方便app能够正确地操作camera硬件。CameraHAL层的接口被定义在头文件

hardware/libhardware/include/hardware/camera.h

和

hardware/libhardware/include/hardware/camera_common.h

中。

camera_common.h

定义了一个重要的结构体

camera_module

，这个结构体定义了一个标准结构，可以获取camera基本信息，比如ID和所有camera所共有的属性，比如是否是前置或者后置camera。

camera.h

包含的code基本上与

android.hardware.Camera一致。这个头文件中声明了一个

结构体camera_device

，它包含了结构体camera_device_ops，该结构体中有指向实现camera
HAL接口的函数的函数指针。关于开发者可以设置的camera参数的各中类型，可以参考文件

frameworks/av/include/camera/CameraParameters.h

。在cameraHAL层，使用int(*set_parameters)(structcamera_device*,constchar*parms)来设置这些参数。

一个cameraHAL层实现的实例，可以参考

hardware/ti/omap4xxx/camera

下面的关于

Galaxy
NexusHAL的实现。

4.ConfiguringtheSharedLibrary

你需要建立android编译环境，正确地将cameraHAL层的实现打包到一个共享库中，然后拷贝到

Android.mk

中所建立的适当的路径下：

1>创建目录

device/<company_name>/<device_name>/camera

，获取你的库所对应的代码文件。

2>创建文件Android.mk，编译共享库。确保Makefile文件中包含下面这几行：

LOCAL_MODULE:=camera.<device_name>
LOCAL_MODULE_RELATIVE_PATH:=hw

注意，你的库必须命名为camera.<device_name>

(

.so

是自动附加的)，以便android能正确地加载这个库。例如，去文件

hardware/ti/omap4xxx/Android.mk

，看看

GalaxyNexus
camera的Makefile文件。

3>通过从目录

frameworks/native/data/etc

下拷贝必要功能

XML文件，在你的设备的Makefile文件中明确指出你的设备有哪些功能。例如，明确指出你的设备有闪光灯，而且能自动聚焦，那就需要在你的设备所对应的

<device>/<company_name>/<device_name>/device.mk

Makefile文件中增加下面几行：

PRODUCT_COPY_FILES:=\...

PRODUCT_COPY_FILES+=\

frameworks/native/data/etc/android.hardware.camera.flash-autofocus.xml:system/etc/permissions/android.hardware.camera.flash-autofocus.xml\

一个设备的Makefile文件的例子，可以参考

device/samsung/tuna/device.mk

.

4>

在device/<company_name>/<device_name>/media_profiles.xml和device/<company_name>/<device_name>/media_codecs.xml两个

XML文件中，声明你的camera设备支持的多媒体编解码器，格式和分辨率。为了获取更多相关信息，可以参考ExposingCodecs
andProfilestotheFramework。
注：这个信息很重要，上层app如果要使用相关功能，需要先查询底层硬件支持哪些编解码器及其性能，然后选择与自己需求最匹配的特性，设置给底层硬件。如果该信息设置错误，底层硬件将无法工作，或者出现工作异常。
5>

将下面的信息加入你的device/<company_name>/<device_name>/device.mk

Makefile文件，将拷贝

media_profiles.xml

和

media_codecs.xml

到相应的位置。

#mediaconfigxmlfile
PRODUCT_COPY_FILES+=\
<device>/<company_name>/<device_name>/media_profiles.xml:system/etc/media_profiles.xml

#mediacodecconfigxmlfile
PRODUCT_COPY_FILES+=\
<device>/<company_name>/<device_name>/media_codecs.xml:system/etc/media_codecs.xml

通过在你的设备device/<company_name>/<device_name>/device.mk

Makefile中的

PRODUCT_PACKAGES

变量里添加app名称，声明你想将哪些cameraapp添加到你的设备的系统image中：

PRODUCT_PACKAGES:=\
Gallery2\
...

Website：

https://source.android.com/devices/camera/index.html

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