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一、簡介
二、Camera API2 架構
2.1 Camera應用框架
2.2 Camera AIDL
2.3 Camera Native 框架
2.4 Camera binder IPC 接口
2.5 CameraService
2.6 Camera HAL
三、Camera API 2 操作流程
3.1 Camera參數獲取操作
3.2 openCamera操作
3.3 CreateCaptureSession
3.4 request下發（起預覽、拍照等操作）
3.5 Camera Hal回幀
四、參考
一、簡介
Camera API 2 （下面用Camera2簡稱）是最新的 Android 相機框架 API，它取代了已棄用的相機框架庫（Camera API 1）。 Camera2 為復雜的用例提供深入的控制，但需要用戶管理特定于設備的配置。用戶可以在相應的參考文檔中了解 Camera2 中的特定類和函數。總體上Camera遵循Client-Server架構，通過Binder通訊完成Camera APP -> Camera API2 -> CameraService -> Camera Hal流程。
二、Camera API2 架構
圖2.1描述了Camera整體軟件架構。
Camera軟件架構圖從上到下可分為Camera應用框架、Camera AIDL、Camera Native 框架、Camera binder IPC 接口、Camera HAL六大部分。
2.1 Camera應用框架
Camera應用框架是Camera APP代碼，它使用 Camera2 API 與Camera硬件進行交互，交互過程中會調用相應的 Binder 接口，以訪問與Camera底層交互的原生代碼。
Camera API2中CameraManager用于openCamera、CameraDevice用于創建CameraCaptureSession（配流）。
2.2 Camera AIDL
Camera AIDL接口是Camera API2與CameraService的連接橋梁，與 CameraService關聯的 binder 接口可在frameworks/av/camera/aidl/android/hardware中找到。生成的代碼會調用Camera hal的原生代碼以獲取對實體Camera的訪問權限，并返回用于在框架級別創建 CameraDevice并最終創建 CameraCaptureSession對象的數據。
2.3 Camera Native 框架
此框架位于 frameworks/av/中，并提供相當于 CameraDevice和 CameraCaptureSession類的原生類，另請參閱 NDK camera2 參考。Camera Native框架包含了CameraService、Camera metadata等
2.4 Camera binder IPC 接口
IPC binder 接口用于實現跨越進程邊界的通信。調用相機服務的若干個相機 binder 類位于 /frameworks/av/camera/aidl/android/hardware/目錄中。
- ICameraService 是相機服務的接口；
- ICameraDeviceUser 是已打開的特定相機設備的接口；
- ICameraServiceListener 和 ICameraDeviceCallbacks 分別是對應用框架的 CameraService 和 CameraDevice 回調接口。
2.5 CameraService
路徑： frameworks/av/services/camera/libcameraservice/CameraService.cpp ，相機服務是與 HAL 進行互動的實際代碼。
2.6 Camera HAL
硬件抽象層定義了由相機服務調用、且您必須實現以確保相機硬件正常運行的標準接口。
三、Camera API 2 操作流程
Camera API2的核心操作流程如圖3.1。從左到右分為三個模塊，分別是Camera APP、Camera2 API、Camera Device HardWare（由Camera hal控制）。
下面簡要介紹Camera API2操作流程：
3.1 Camera參數獲取操作
當app調用 Context.getSystemService()獲得CameraManager后。其一，需要通過CameraManager對象注冊Camera可用的回調（AvailabilityCallback），用于判斷Camera是否可用，可用的狀態下才執行CameraManager.openCamera操作；其二，需要通過getCameraIdList獲取可用的Camera邏輯id；其三，通過getCameraCharacteristics獲取Camera Characteristic信息，如Camera尺寸，3A參數等描述CameraDevice的信息。
3.2 openCamera操作
CameraManager.openCamera用于打開相機，openCamera成功會返回CameraDevice，失敗會返回錯誤碼。詳見/frameworks/base/core/java/android/hardware/camera2/CameraDevice.java，app側可通過重寫的 CameraDevice.StateCallback 的 onOpened、onDisconnected、onError 方法得知當前 CameraDevice 的狀態。
openCamera簡要流程：CameraManager.openCamera - > CameraService.connectDevice -> CameraManagerProvider.openSession -> Camera hal openCamera。
3.3 CreateCaptureSession
CameraDevice.CreateCaptureSession就是配流的操作，一般配置預覽、拍照、錄像流，對應的surface有surfaceview或者surfaceTexture、imageReader創建的surface、MediaRecorder；配流會配置設置默認的CaptureRequest模板參數，如預覽的CameraDevice.TEMPLATE_PREVIEW，錄像的CameraDevice.TEMPLATE_RECORD，拍照的CameraDevice.TEMPLATE_STILL_CAPTURE。配流可以理解為配置流的輸出容器，以Camera hal為buffer的生產者，那么就是配置outConfigurations。
- CreateCaptureSession簡要流程：CameraDevice.CreateCaptureSession -> CameraDeviceImpl.createStreams -> CameraDeviceClient.mHidlSession.configureStreams -> Camera hal configureStreams。
3.4 request下發（起預覽、拍照等操作）
request下發是是processCaptureRequest流程。配流完成后，通過CameraCaptureSession.StateCallback可以獲取CameraCaptureSession對象用于后續的起預覽（setRepeatingRequest）、拍照或者對焦（capture）、停預覽（stopRepeating）、關相機操作（abortCaptures）等操作，這些操作都是通過下發request或者移除request實現，其中，預覽request連續的，拍照的request是單一的，預覽和拍照的request都會放到隊列中，然后下發到camera hal。app只需通過setRepeatingRequest下發預覽的request，而預覽request的循環下發在/frameworks/av/services/camera/libcameraservice/device3/Camera3Device.cpp的RequestThread：threadloop中完成，預覽輪轉buffer個數是4。
值得注意的是：拍照的優先級高于預覽的優先級，如果預覽的過程中收到拍照的請求，會以插隊的形式將拍照的請求查到隊列中。
3.5 Camera Hal回幀
Camera Hal回幀是processCaptureResult流程。processCaptureResult流程是camera hal buffer和參數回調的過程。大致流程是：其一，Camera hal將預覽幀或者拍照幀的buffer填充到app配流的surface中，如果時預覽幀，surface通過queen buffer形式消費buff；如果是拍照幀，拍照的buffer返回給app，app做圖片保存。其二是。Camera hal將處理的預覽幀和拍照幀的參數信息通過metadata返回給app。
Camera API2關鍵操作流程見圖 3.2 。
四、參考
https://source.android.google.cn/docs/core/camera?hl=enhuoqhuo'q
原文鏈接：https://blog.csdn.net/qq_37695230/article/details/131803939
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