Google Camera 架构了解下，2024年最新这些知识点你会吗CameraServer将request交到Hal

CameraServer将request交到Hal层去处理,得到HAL处理结果后取出该Request的处理Result中的Buffer填到App给到的容器中,SetRepeatingRequest为了预览,则交给Preview的Surface容器,如果是Capture Request则将收到的Buffer交给ImageReader的Surface容器.
Surface本质上是BufferQueue的使用者和封装者,当CameraServer中App设置来的Surface容器被填满了BufferQueue机制将会通知到应用,此时App中控件取出各自容器中的内容消费掉,Preview控件中的Surface中的内容将通过View提供到SurfaceFlinger中进行合成最终显示出来,即预览;而ImageReader中的Surface被填了,则App将会取出保存成图片文件消费掉.参考
录制视频可以参考该篇,这里不再赘述:[Android][MediaRecorder] Android MediaRecorder框架简洁梳理

再简单一张图如下:

二. Camera App层简述

应用层即应用开发者关注的地方,主要就是利用AOSP提供的应用可用的组件实现用户可见可用的相机应用,主要的接口及要点在这

Android 开发者/文档/指南/相机

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.

主要一个预览控件和拍照保存控件,视频录制见[Android][MediaRecorder] Android MediaRecorder框架简洁梳理

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.

3.1 CameraServer初始化


frameworks/av/camera/cameraserver/cameraserver.rc

service cameraserver /system/bin/cameraserver

    class main

    user cameraserver

    group audio camera input drmrpc

    ioprio rt 4

    writepid /dev/cpuset/camera-daemon/tasks /dev/stune/top-app/tasks

    rlimit rtprio 10 10

CameraServer由init启动,简单过程如下:

详细过程如下:

3.2 App调用CameraServer的相关操作

简单过程如下:

详细过程如下:

3.2.1 open Camera:

3.2.2 configurestream

3.2.3 preview and capture request:

3.2.4 flush and close

四 Camera Hal3 子系统

Android 官方讲解 HAL 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。

盗图一张:

1. 应用向相机子系统发出request,一个request对应一组结果.request中包含所有配置信息。其中包括分辨率和像素格式；手动传感器、镜头和闪光灯控件；3A 操作模式；RAW 到 YUV 处理控件；以及统计信息的生成等.一次可发起多个请求，而且提交请求时不会出现阻塞。请求始终按照接收的顺序进行处理。

2. 图中看到request中携带了数据容器Surface,交到framework cameraserver中,打包成Camera3OutputStream实例,在一次CameraCaptureSession中包装成Hal request交给HAL层处理. Hal层获取到处理数据后返回給CameraServer,即CaptureResult通知到Framework,Framework cameraserver则得到HAL层传来的数据给他放进Stream中的容器Surface中.而这些Surface正是来自应用层封装了Surface的控件,这样App就得到了相机子系统传来的数据.

3. HAL3 基于captureRequest和CaptureResult来实现事件和数据的传递,一个Request会对应一个Result.

4. 当然这些是Android原生的HAL3定义,接口放在那,各个芯片厂商实现当然不一样,其中接触的便是高通的mm-camera,camx,联发科的mtkcam hal3,后面继续整理实现过程.

HAL3接口定义在

androidxref.com/9.0.0\_r3/x…

五. 下面需要梳理的重点-正在进行