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Caméra

Icône de caméra Android HAL

La couche d'abstraction matérielle de la caméra (HAL) d'Android connecte les API de cadre de caméra de niveau supérieur dans Camera 2 à votre pilote et à votre matériel de caméra sous-jacents. Le sous-système de caméra comprend des implémentations pour les composants de pipeline de caméra tandis que la caméra HAL fournit des interfaces à utiliser pour implémenter votre version de ces composants.

Architecture

La figure et la liste suivantes décrivent les composants HAL.

Architecture de la caméra Android

Figure 1. Architecture de la caméra

cadre d'application
Au niveau du cadre de l'application se trouve le code de l'application, qui utilise l'API Camera 2 pour interagir avec le matériel de la caméra. En interne, ce code appelle les interfaces Binder correspondantes pour accéder au code natif qui interagit avec la caméra.
AIDL
L'interface de classeur associée à CameraService se trouve dans frameworks / av / camera / aidl / android / hardware . Le code généré appelle le code natif de niveau inférieur pour obtenir l' accès à la caméra physique et renvoie les données utilisées pour créer le CameraDevice et éventuellement CameraCaptureSession objets au niveau du cadre.
framework natif
Ce résidant cadre dans des frameworks/av/ fournit un équivalent natif aux CameraDevice et CameraCaptureSession classes. Voir aussi la référence NDK camera2 .
interface IPC du classeur
L'interface de liant IPC facilite la communication au-delà des limites du processus. Il existe plusieurs classes de classeur de caméras situées dans le répertoire frameworks/av/camera/camera/aidl/android/hardware qui appellent le service de caméra. ICameraService est l'interface avec le service de caméra; ICameraDeviceUser est l'interface vers un appareil photo ouvert spécifique; et ICameraServiceListener et ICameraDeviceCallbacks sont les CameraService respectifs CameraService et CameraDevice vers le cadre d'application.
service de caméra
Le service de caméra, situé dans frameworks/av/services/camera/libcameraservice/CameraService.cpp , est le code réel qui interagit avec le HAL.
HAL
La couche d'abstraction matérielle définit l'interface standard à laquelle le service de caméra appelle et que vous devez implémenter pour que le matériel de votre caméra fonctionne correctement.

Mise en œuvre du HAL

Le HAL se situe entre le pilote de la caméra et le cadre Android de niveau supérieur et définit une interface que vous devez implémenter pour que les applications puissent faire fonctionner correctement le matériel de la caméra. Les interfaces HIDL pour la caméra HAL sont définies dans matériel / interfaces / caméra .

Un HAL standardisé typique doit implémenter les interfaces HIDL suivantes:

Des implémentations HIDL de référence sont disponibles pour CameraProvider.cpp , CameraDevice.cpp et CameraDeviceSession.cpp . L'implémentation encapsule les anciennes HAL qui utilisent toujours l' ancienne API . À partir d'Android 8.0, les implémentations Camera HAL doivent utiliser l'API HIDL; l'utilisation de l'ancienne interface n'est pas prise en charge.

Composants HAL hérités

Cette section décrit l'architecture des composants HAL hérités et comment implémenter la HAL. Les implémentations de Camera HAL sur Android 8.0 et versions ultérieures doivent utiliser l'API HIDL à la place, décrite ci-dessus.

Architecture (héritage)

La figure et la liste suivantes décrivent les composants HAL de la caméra héritée.

Architecture de la caméra Android

Figure 2. Architecture de caméra héritée

cadre d'application
Au niveau du cadre de l'application se trouve le code de l'application, qui utilise l'API android.hardware.Camera pour interagir avec le matériel de la caméra. En interne, ce code appelle une classe de colle JNI correspondante pour accéder au code natif qui interagit avec la caméra.
JNI
Le code JNI associé à android.hardware.Camera se trouve dans frameworks/base/core/jni/android_hardware_Camera.cpp . Ce code appelle le code natif de niveau inférieur pour obtenir l'accès à la caméra physique et renvoie les données utilisées pour créer l'objet android.hardware.Camera au niveau du framework.
framework natif
Le framework natif défini dans frameworks/av/camera/Camera.cpp fournit un équivalent natif de la classe android.hardware.Camera . Cette classe appelle les proxys du classeur IPC pour accéder au service de caméra.
proxys IPC de classeur
Les proxys de liant IPC facilitent la communication au-delà des limites du processus. Il existe trois classes de classeur de caméras situées dans le répertoire frameworks/av/camera qui appelle le service de caméra. ICameraService est l'interface avec le service de caméra, ICamera est l'interface vers un appareil de caméra ouvert spécifique et ICameraClient est l'interface de l'appareil avec le framework de l'application.
service de caméra
Le service de caméra, situé dans frameworks/av/services/camera/libcameraservice/CameraService.cpp , est le code réel qui interagit avec le HAL.
HAL
La couche d'abstraction matérielle définit l'interface standard à laquelle le service de caméra appelle et que vous devez implémenter pour que le matériel de votre caméra fonctionne correctement.
pilote du noyau
Le pilote de la caméra interagit avec le matériel réel de la caméra et votre implémentation de la HAL. La caméra et le pilote doivent prendre en charge les formats d'image YV12 et NV21 pour prendre en charge la prévisualisation de l'image de la caméra sur l'écran et l'enregistrement vidéo.

Implémentation du HAL (héritage)

Le HAL se situe entre le pilote de la caméra et le cadre Android de niveau supérieur et définit une interface que vous devez implémenter pour que les applications puissent faire fonctionner correctement le matériel de la caméra. L'interface HAL est définie dans les fichiers d'en-tête hardware/libhardware/include/hardware/camera.h et hardware/libhardware/include/hardware/camera_common.h .

camera_common.h définit camera_module , une structure standard pour obtenir des informations générales sur la caméra, telles que l'ID de la caméra et les propriétés communes à toutes les caméras (c'est-à-dire s'il s'agit d'une caméra frontale ou arrière).

camera.h contient du code qui correspond à android.hardware.Camera . Ce fichier d'en-tête déclare une structure camera_device qui à son tour contient une structure camera_device_ops avec des pointeurs vers des fonctions qui implémentent l'interface HAL. Pour obtenir de la documentation sur les paramètres de caméra que les développeurs peuvent définir, reportez-vous à frameworks/av/include/camera/CameraParameters.h . Ces paramètres sont définis avec la fonction pointée par int (*set_parameters)(struct camera_device *, const char *parms) dans la HAL.

Pour un exemple d'implémentation HAL, reportez-vous à l'implémentation du Galaxy Nexus HAL dans hardware/ti/omap4xxx/camera .

Configurer la bibliothèque partagée

Configurez le système de construction Android pour emballer correctement l'implémentation HAL dans une bibliothèque partagée et copiez-la à l'emplacement approprié en créant un fichier Android.mk :

  1. Créez un device/<company_name>/<device_name>/camera pour contenir les fichiers source de votre bibliothèque.
  2. Créez un fichier Android.mk pour créer la bibliothèque partagée. Assurez-vous que le makefile contient les lignes suivantes:
    LOCAL_MODULE := camera.<device_name>
    LOCAL_MODULE_RELATIVE_PATH := hw
    

    Votre bibliothèque doit être nommée camera.<device_name> ( .so est ajouté automatiquement) pour qu'Android puisse charger correctement la bibliothèque. Pour un exemple, consultez le fichier makefile de la caméra Galaxy Nexus situé dans hardware/ti/omap4xxx/Android.mk .

  3. Spécifiez que votre appareil possède des fonctionnalités de caméra en copiant les fichiers XML de fonctionnalités nécessaires dans le répertoire frameworks/native/data/etc avec le fichier makefile de votre appareil. Par exemple, pour spécifier que votre appareil dispose d'un flash d'appareil photo et peut effectuer une mise au point automatique, ajoutez les lignes suivantes dans le <device>/<company_name>/<device_name>/device.mk votre appareil:
    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 \
    

    Pour un exemple de device/samsung/tuna/device.mk makefile de périphérique, voir device/samsung/tuna/device.mk .

  4. Déclarez les capacités de codec multimédia, de format et de résolution de votre caméra dans les fichiers XML device/<company_name>/<device_name>/media_profiles.xml et device/<company_name>/<device_name>/media_codecs.xml . Pour plus de détails, consultez Présentation des codecs au framework .
  5. Ajoutez les lignes suivantes dans le device/<company_name>/<device_name>/device.mk makefile de votre appareil pour copier les fichiers media_profiles.xml et media_codecs.xml à l'emplacement approprié:
    # media config xml file
    PRODUCT_COPY_FILES += \
        <device>/<company>/<device>/media_profiles.xml:system/etc/media_profiles.xml
    
    # media codec config xml file
    PRODUCT_COPY_FILES += \
        <device>/<company>/<device>/media_codecs.xml:system/etc/media_codecs.xml
    
  6. Pour inclure l'application Appareil photo dans l'image système de votre appareil, spécifiez-la dans la variable PRODUCT_PACKAGES de l' device/<company>/<device>/device.mk makefile de votre appareil:
    PRODUCT_PACKAGES := \
    Gallery2 \
    ...