一.Android Camera整体架构简述

自Android8.0之后大多机型采用Camera API2 HAL3架构,

1.1 Android Camera 基本分层

从上图得知,Android手机中Camera软件主要有大体上有4层:

1.应用层: 应用开发者调用AOSP提供的接口即可,AOSP的接口即Android提供的相机应用的通用接口,这些接口将通过Binder与Framework层的相机服务进行操作与数据传递;

2.Framework层: 位于 frameworks/av/services/camera/libcameraservice/CameraService.cpp ,相机Framework服务是承上启下的作用,上与应用交互,下与HAL曾交互。

3.Hal层: 硬件抽象层,Android 定义好了Framework服务与HAL层通信的协议及接口,HAL层如何实现有各个Vendor自己实现,如Qcom的老架构mm-Camera,新架构Camx架构,Mtk的P之后的Hal3架构.

4.Driver层: 驱动层,数据由硬件到驱动层处理,驱动层接收HAL层数据以及传递Sensor数据给到HAL层,这里当然是各个Sensor芯片不同驱动也不同.

Android要适应各个手机组装厂商的不同配置,不同sensor,不管怎么换芯片,从Framework及之上都不需要改变,App也不需要改变就可以在各种配置机器上顺利运行,HAL层对上的接口也由Android定义死,各个平台厂商只需要按照接口实现适合自己平台的HAL层即可.

二. Camera App层简述

应用层开发者需要做的就是按照AOSP的API规定提供的接口,打开相机,做基本的相机参数的设置,发送request指令,将收到的数据显示在应用界面或保存到存储中.

应用层开发者不需要关注有手机有几个摄像头他们是什么牌子的,他们是怎么组合的,特定模式下哪个摄像头是开或者是关的,他们利用AOSP提供的接口通过AIDL binder调用向Framework层的CameraServer进程下指令,从CameraServer进程中取的数据.

基本过程都如下:

openCamera:Sensor上电
configureStream: 该步就是将控件如GLSurfaceView,ImageReader等中的Surface容器给到CameraServer.
request: 预览使用SetRepeatingRequest,拍一张可以使用Capture,本质都是setRequest给到CameraServer
CameraServer将Request的处理结果Buffer数据填到对应的Surface容器中,填完后由BufferQueue机制回调到引用层对应的Surface控件的CallBack处理函数,接下来要显示预览或保图片App中对应的Surface中都有数据了.

三. Camera Framework层简述

Camera Framework层即CameraServer服务实现.CameraServer是Native Service,代码在
frameworks/av/services/camera/libcameraservice/
CameraServer承上启下,上对应用提供Aosp的接口服务,下和Hal直接交互.一般而言,CamerServer出现问题的概率极低,大部分还是App层及HAL层出现的问题居多.
CameraServer架构主要架构也如第一张图所示,主要还是Android自己的事.

四 Camera Hal3 子系统

Android 的相机硬件抽象层 (HAL) 可将 android.hardware.camera2 中较高级别的相机框架 API 连接到底层的相机驱动程序和硬件。
Android 8.0 引入了 Treble，用于将 CameraHal API 切换到由 HAL 接口描述语言 (HIDL) 定义的稳定接口