Caméra HAL

La couche d'abstraction du matériel de caméra (HAL) d'Android connecte les API de cadre de caméra de niveau supérieur dans android.hardware.camera2 à votre pilote de caméra et à votre matériel sous-jacents. À partir d'Android 13, le développement de l'interface HAL de la caméra utilise AIDL . Android 8.0 a introduit Treble , basculant l'API Camera HAL vers une interface stable définie par le langage de description d'interface HAL (HIDL). Si vous avez déjà développé un module HAL de caméra et un pilote pour Android 7.0 et versions antérieures, soyez conscient des changements importants dans le pipeline de la caméra.

Caméra AIDL HAL

Pour les appareils exécutant Android 13 ou supérieur, le cadre de la caméra inclut la prise en charge des HAL de caméra AIDL. Le cadre de la caméra prend également en charge les HAL de caméra HIDL, mais les fonctionnalités de caméra ajoutées dans Android 13 ou supérieur ne sont disponibles que via les interfaces HAL de caméra AIDL. Pour implémenter de telles fonctionnalités sur les appareils mis à niveau vers Android 13 ou supérieur, les fabricants d'appareils doivent migrer leur processus HAL de l'utilisation des interfaces de caméra HIDL vers les interfaces de caméra AIDL.

Pour en savoir plus sur les avantages d'AIDL, consultez AIDL pour les HAL .

Implémenter la caméra AIDL HAL

Pour une implémentation de référence d'une HAL de caméra AIDL, voir hardware/google/camera/common/hal/aidl_service/ .

Les spécifications HAL de la caméra AIDL se trouvent aux emplacements suivants :

Pour les appareils migrant vers AIDL, les fabricants d'appareils peuvent avoir besoin de modifier la politique Android SELinux (sepolicy) et les fichiers RC en fonction de la structure du code.

Valider la caméra AIDL HAL

Pour tester l'implémentation HAL de votre caméra AIDL, assurez-vous que l'appareil réussit tous les tests CTS et VTS. Android 13 introduit le test AIDL VTS, VtsAidlHalCameraProvider_TargetTest.cpp .

Caractéristiques de la caméra HAL3

L'objectif de la refonte de l'API Android Camera est d'augmenter considérablement la capacité des applications à contrôler le sous-système de caméra sur les appareils Android tout en réorganisant l'API pour la rendre plus efficace et maintenable. Le contrôle supplémentaire facilite la création d'applications d'appareil photo de haute qualité sur des appareils Android qui peuvent fonctionner de manière fiable sur plusieurs produits tout en utilisant des algorithmes spécifiques à l'appareil chaque fois que possible pour maximiser la qualité et les performances.

La version 3 du sous-système de caméra structure les modes de fonctionnement en une seule vue unifiée, qui peut être utilisée pour mettre en œuvre l'un des modes précédents et plusieurs autres, tels que le mode rafale. Cela se traduit par un meilleur contrôle de l'utilisateur pour la mise au point et l'exposition et plus de post-traitement, comme la réduction du bruit, le contraste et la netteté. De plus, cette vue simplifiée permet aux développeurs d'applications d'utiliser plus facilement les différentes fonctions de la caméra.

L'API modélise le sous-système de caméra comme un pipeline qui convertit les demandes entrantes de captures d'images en images, sur une base 1:1. Les requêtes encapsulent toutes les informations de configuration concernant la capture et le traitement d'une trame. Cela inclut la résolution et le format de pixel ; capteur manuel, objectif et contrôle du flash ; Modes de fonctionnement 3A ; Contrôle de traitement RAW->YUV ; génération de statistiques ; etc.

En termes simples, le cadre d'application demande une image au sous-système de caméra, et le sous-système de caméra renvoie les résultats dans un flux de sortie. De plus, des métadonnées contenant des informations telles que les espaces colorimétriques et l'ombrage de l'objectif sont générées pour chaque ensemble de résultats. Vous pouvez considérer la version 3 de la caméra comme un pipeline vers le flux unidirectionnel de la version 1 de la caméra. Il convertit chaque demande de capture en une image capturée par le capteur, qui est traitée en :

  • Un objet de résultat avec des métadonnées sur la capture.
  • Un à N tampons de données d'image, chacun dans sa propre surface de destination.

L'ensemble des surfaces de sortie possibles est préconfiguré :

  • Chaque surface est une destination pour un flux de tampons d'image d'une résolution fixe.
  • Seul un petit nombre de surfaces peuvent être configurées en tant que sorties à la fois (~3).

Une demande contient tous les paramètres de capture souhaités et la liste des surfaces de sortie dans lesquelles pousser les tampons d'image pour cette demande (sur l'ensemble configuré total). Une requête peut être ponctuelle (avec capture() ) ou répétée indéfiniment (avec setRepeatingRequest() ). Les captures ont priorité sur les demandes répétées.

Modèle de données de caméra

Figure 1. Modèle de fonctionnement du cœur de la caméra

Vue d'ensemble de la caméra HAL1

La version 1 du sous-système de caméra a été conçue comme une boîte noire avec des commandes de haut niveau et les trois modes de fonctionnement suivants :

  • Aperçu
  • Enregistrement vidéo
  • Toujours capturer

Chaque mode a des capacités légèrement différentes et qui se chevauchent. Cela a rendu difficile la mise en œuvre de nouvelles fonctionnalités telles que le mode rafale, qui se situe entre deux des modes de fonctionnement.

Schéma fonctionnel de la caméra

Figure 2. Composants de la caméra

Android 7.0 continue de prendre en charge la caméra HAL1 car de nombreux appareils en dépendent encore. De plus, le service de caméra Android prend en charge la mise en œuvre des deux HAL (1 et 3), ce qui est utile lorsque vous souhaitez prendre en charge une caméra frontale moins performante avec la caméra HAL1 et une caméra arrière plus avancée avec la caméra HAL3.

Il existe un seul module HAL de caméra (avec son propre numéro de version ), qui répertorie plusieurs périphériques de caméra indépendants ayant chacun leur propre numéro de version. Le module de caméra 2 ou plus récent est requis pour prendre en charge les appareils 2 ou plus récents, et ces modules de caméra peuvent avoir un mélange de versions d'appareils photo (c'est ce que nous voulons dire lorsque nous disons qu'Android prend en charge la mise en œuvre des deux HAL).