FS_S5PC100平台上Android Camera架构分析

作者：刘洪涛,华清远见嵌入式培训中心讲师。

1. Android-Camera架构分析

Android的camera系统架构自上而下分别为应用层-框架层-硬件抽象层-linux驱动层。层与层之间通过Binder、回调函数或者系统调用联系。

我们主要关心的是CameraService与CameraHAL之间的联系以及CameraHAL本身的实现。

2. CameraService

系统初始化时会开启一个CameraService的守护进程，为上层应用提供camera对应的功能接口。并与与硬件抽象层之间通过回调函数传递数据。

CameraService的实现位于：

frameworks/base/camera/libcameraservice/CameraService.cpp

CameraService的主要功能有取景Preview，拍照takePicture和摄影Recording

CameraService在整个Android-Camera架构处于如下位置：

FS_S5PC100平台上Android Camera架构分析

3. Camera-HAL

HAL层的实现和具体硬件平台相关。Android定义好了它的接口，是一个C++的类和几个回调函数，定义位于头文件：

frameworks/base/include/ui/CameraHardwareInterface.h

FS_S5PC100平台的Camera-HAL的实现位于：

vendor/farsight/fs_proprietary/libcamera/

其中，SecCameraHWInterface.cpp是真正的HAL实现，SecCamera.cpp则是对摄像头具体操作的封装，SecCameraHWInterface中会包含一个SecCamera类的对象。

需要注意的是虽然Camera-HAL已经实现好了，我们还是需要稍作改动才能让它工作。

首先，需要修改摄像头对应的设备文件名：

vendor/farsight/fs_proprietary/libcamera/SecCamera.h
#define CAMERA_DEV_NAME "/dev/video0"

默认设备文件是/dev/video0，但是在这个定制过的éclair里面，video0已经被libfimc打开，这里再次打开的话就会失败。我们也不能用video1，因为它会被libcopybit打开，因此只能使用video2：

#define CAMERA_DEV_NAME "/dev/video2"

其次，需要对预览和拍照的格式进行设置：

vendor/farsight/fs_proprietary/libcamera/SecCameraHWInterface.cpp
p.setPreviewFormat("yuv420sp");
p.setPictureFormat("yuv422i");

4. CameraService与Camera-HAL的联系

在CameraHardwareInterface.h中，定义了一个由C语言方式导出符号的函数：

/** factory function to instantiate a camera hardware object */
extern "C" sp<CameraHardwareInterface> openCameraHardware();

这样，CameraService就可以调用openCameraHardware得到一个CameraHardwareInterface，从而实现Camera的底层操作。

另外，在CameraHardwareInterface.h中，还定义了三个回调函数原型：

typedef void (*notify_callback)(int32_t msgType,
int32_t ext1,
int32_t ext2,
void* user);

typedef void (*data_callback)(int32_t msgType,
const sp<IMemory>& dataPtr,
void* user);

typedef void (*data_callback_timestamp)(nsecs_t timestamp,
int32_t msgType,
const sp<IMemory>& dataPtr,
void* user);

这三个回调函数均由CameraService::client来实现，继而在Cmaera-HAL中回调这些函数来向CameraService传递消息或者视频数据流。

其中，notify_callback主要用于传递一些消息，如按下快门或者开始/停止预览等等；

data_callback用于返回Camera-HAL得到的raw data；
data_callback_timestamp用于返回Camera-HAL得到的raw data并携带时间戳（用于同步）；

CameraHardwareInterface还需实现消息使能的方法：

virtual void enableMsgType(int32_t msgType) = 0;

用于指定msg对应的callback是否可用。比如：

enableMsgType(CAMERA_MSG_PREVIEW_FRAME)，则data_callback可用。

二者的调用关系如下图：

FS_S5PC100平台上Android Camera架构分析

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