Untuk perangkat yang menjalankan Android 14-QPR1 atau yang lebih tinggi, Android mendukung penggunaan
perangkat sebagai webcam USB. Perangkat Android yang mendukung fitur ini diiklankan
sebagai perangkat UVC, yang memungkinkan berbagai host USB dengan sistem operasi
yang berbeda (misalnya, Linux, macOS, Windows, dan ChromeOS) menggunakan
kamera perangkat sebagai webcam. Layanan DeviceAsWebcam
mendukung fitur ini untuk menggunakan perangkat sebagai webcam.
Layanan DeviceAsWebcam
Layanan DeviceAsWebcam
di AOSP menyertakan aktivitas pratinjau
(DeviceAsWebcamPreview.java
) yang memungkinkan pengguna membingkai suasana. Aktivitas
pratinjau memungkinkan pengguna melakukan hal berikut:
Lihat pratinjau tampilan feed webcam di mesin host sebelum streaming dimulai.
Sesuaikan feed webcam yang dikirim ke host dengan cara berikut:
- Memilih kamera untuk streaming, depan atau belakang.
- Memilih tingkat zoom menggunakan penggeser atau tombol.
- Mengetuk wilayah tertentu dari pratinjau untuk memfokuskan atau menghapus fokus di suatu wilayah.
Aktivitas pratinjau berfungsi dengan fitur aksesibilitas umum di Android seperti TalkBack, Tombol Akses, dan Voice Access.
Gambar 1. Feed webcam di-streaming ke host dengan pratinjau yang mengontrol feed.
Arsitektur
Arsitektur yang mendukung penggunaan perangkat sebagai webcam diilustrasikan dalam
Gambar 2. Berikut ini penjelasan alur interaksi layanan DeviceAsWebcam
dengan framework Android lainnya:
- Pengguna memilih opsi webcam USB di aplikasi Settings.
- Aplikasi Setelan mengirim panggilan binder ke
system_server
melalui classUsbManager
yang menginformasikan bahwaFUNCTION_UVC
dipilih. - Server sistem melakukan hal berikut:
- Memberi tahu HAL gadget USB untuk mengambil fungsi gadget UVC melalui
panggilan antarmuka HAL
setUsbFunctions
. - Memberi tahu HAL gadget USB untuk mengonfigurasi driver gadget UVC menggunakan ConfigF.
- Memberi tahu HAL gadget USB untuk mengambil fungsi gadget UVC melalui
panggilan antarmuka HAL
- Setelah menerima callback dari HAL gadget,
system_server
akan mengirim siaran ke framework untuk diambil oleh layananDeviceAsWebcam
. - Driver gadget USB memulai streaming webcam setelah menerima perintah
konfigurasi dari host melalui node V4L2 di
/dev/video*
.
Gambar 2. Arsitektur DeviceAsWebcam.
Penerapan
Bagian ini menjelaskan cara mendukung penggunaan perangkat Android sebagai webcam.
Dukungan kernel
Untuk Android 14 atau yang lebih baru, Generic Kernel Image (GKI) mengaktifkan driver gadget UVC secara default (lihat detailnya di Patch AOSP).
Dukung UVC di Gadget HAL
Mulai Android 14, fungsi UVC disertakan dalam
antarmuka HAL GadgetFunction.aidl
. Untuk Gadget HAL, gadget UVC
dipasang ke ConfigFS dengan cara yang sama seperti fungsi ConfigFS lainnya,
seperti MTP atau ADB.
Untuk menerapkan Gadget HAL, buat modifikasi untuk memasang fungsi UVC ke ConfigFS. Berikut adalah contoh cuplikan implementasi HAL Gadget yang mendukung fungsi UVC:
UsbGadget::setCurrentUsbFunctions(long functions) {
...
// Existing functions
if ((functions & GadgetFunction::MTP) != 0) {
...
linkFunction("ffs.mtp"); // Mount to ConfigFS
...
}
...
// UVC function follows the same pattern!
if ((functions & GadgetFunction::UVC) != 0) {
...
linkFunction("uvc.0"); // Mount to ConfigFS
...
}
...
}
Saat perangkat bertindak sebagai webcam, pastikan HAL gadget USB mengiklankan kombinasi VID/PID yang tepat.
Karena semua logika UVC berada di init vendor atau dalam layanan DeviceAsWebcam
, tidak ada logika khusus UVC, selain melakukan symlink fungsi UVC ke
ConfigFS, yang diperlukan di Gadget HAL.
Untuk panduan implementasi lebih lanjut, lihat kode contoh berikut di AOSP:
Menyiapkan ConfigFS dengan konfigurasi UVC
Untuk memberi tahu driver gadget UVC mengenai format, ukuran, dan kecepatan frame yang didukung oleh webcam Android, siapkan ConfigFS dengan konfigurasi UVC. Untuk mengetahui informasi selengkapnya, lihat dokumentasi upstream Linux di ABI gadget ConfigFS UVC.
Berikut adalah contoh cara init vendor dapat menyiapkan driver gadget UVC (cuplikan kode di AOSP):
# uvc function
mkdir /configfs_path/functions/uvc.0
write /configfs_path/functions/uvc.0/function_name "Android Webcam"
write /configfs_path/functions/uvc.0/streaming_maxpacket 3072
# setup control params
mkdir /configfs_path/functions/uvc.0/control/header/h
symlink /configfs_path/functions/uvc.0/control/header/h \
/configfs_path/functions/uvc.0/control/class/fs/h
symlink /configfs_path/functions/uvc.0/control/header/h \
/configfs_path/functions/uvc.0/control/class/ss/h
# advertise 1080p resolution for webcam encoded as mjpeg
mkdir /configfs_path/functions/uvc.0/streaming/mjpeg/m/1080p
write /configfs_path/functions/uvc.0/streaming/mjpeg/m/1080p/wHeight 1080
write /configfs_path/functions/uvc.0/streaming/mjpeg/m/1080p/wWidth 1920
write /configfs_path/functions/uvc.0/streaming/mjpeg/m/1080p/dwMaxVideoFrameBufferSize 4147200
# advertise 30 fps support for 1080p.
write /configfs_path/functions/uvc.0/streaming/mjpeg/m/1080p/dwDefaultFrameInterval 333333
write /configfs_path/functions/uvc.0/streaming/mjpeg/m/1080p/dwFrameInterval "333333"
# setup streaming params
mkdir /configfs_path/functions/uvc.0/streaming/header/h
symlink /configfs_path/functions/uvc.0/streaming/mjpeg/m \
/configfs_path/functions/uvc.0/streaming/header/h/m
symlink /configfs_path/functions/uvc.0/streaming/header/h \
/configfs_path/functions/uvc.0/streaming/class/fs/h
symlink /configfs_path/functions/uvc.0/streaming/header/h \
/configfs_path/functions/uvc.0/streaming/class/hs/h
symlink /configfs_path/functions/uvc.0/streaming/header/h \
/config/usb_gadget/g1/functions/uvc.0/streaming/class/ss/h
# ...
Cuplikan ini menyiapkan driver gadget UVC untuk mengiklankan streaming MJPEG 1080p pada 30 fps. Kemampuan ini dikomunikasikan ke host USB saat meminta resolusi dan kecepatan frame yang didukung.
Berikut adalah panduan umum untuk memilih konfigurasi yang diiklankan webcam:
- Dua format streaming yang didukung oleh layanan
DeviceAsWebcam
adalah MJPEG dan YUYV yang tidak dikompresi. - USB 2.0 mendukung transfer data sebesar 480 Mbps (60 MBps). Artinya,
pada 30 fps, setiap frame harus memiliki ukuran maksimum 2 MB;
dan pada 60 fps, ukuran maksimum 1 MB.
- Streaming yang tidak dikompresi (YUYV): Pada 30 fps, ukuran frame maksimum yang didukung adalah 720p karena YUYV adalah 2 byte per piksel.
- Streaming MJPEG yang dikompresi: Dengan asumsi rasio kompresi 1:10 dari YUV, USB 2.0 dapat mendukung 4K (1,18 MB per frame).
- Perangkat kamera depan dan belakang utama harus mendukung semua ukuran frame yang diiklankan. Hal ini karena pengguna dapat beralih antar-ID kamera menggunakan UI pratinjau. Untuk streaming MJPEG, sebaiknya vendor mengiklankan ukuran frame 480p (640 x 480), 720p (1280 x 820), dan 1080p (1920 x 1080) karena ini adalah ukuran yang biasa digunakan oleh aplikasi host.
- Perangkat kamera depan dan belakang utama harus mendukung semua kecepatan frame yang diiklankan. Sebaiknya vendor mendukung 30 fps.
Untuk mengetahui contoh penambahan konfigurasi streaming webcam (ConfigFS), lihat Contoh patch AOSP.
Mengaktifkan webcam dalam build
Untuk mengaktifkan layanan DeviceAsWebcam
, Anda harus menetapkan properti sistem
ro.usb.uvc.enabled
ke true
di file device.mk
.
# Enable UVC support
PRODUCT_VENDOR_PROPERTIES += \
ro.usb.uvc.enabled=true
Jika properti sistem ini diaktifkan, opsi Webcam akan muncul di aplikasi Setelan di bagian preferensi USB seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3. Jika opsi ini dipilih, perangkat Android akan muncul sebagai webcam USB ke perangkat host.
Gambar 3. Preferensi USB di aplikasi Setelan.
Anda juga dapat menyetel perangkat ke fungsi webcam USB melalui ADB menggunakan perintah ini:
adb shell svc usb setFunctions uvc
Pertimbangkan masalah daya dan termal
Operasi webcam berarti bahwa kamera perangkat mungkin aktif selama beberapa jam sehari, jadi sebaiknya lakukan tindakan untuk memastikan konsumsi daya dan termal perangkat tetap di bawah batas tertentu. Berikut adalah solusi yang direkomendasikan untuk menjaga konsumsi daya di bawah batas:
- Untuk performa daya yang lebih baik dari HAL kamera, aktifkan
STREAM_USE_CASE_VIDEO_CALL
di layananDeviceAsWebcam
. Jika daya menjadi masalah meskipun
STREAM_USE_CASE_VIDEO_CALL
diaktifkan, layananDeviceAsWebcam
akan menyediakan opsi untuk lebih mengurangi konsumsi daya dengan menggunakan stream fisik. Anda dapat menggunakan overlay resource runtime (RRO) untuk menentukan kamera fisik yang akan digunakan. Streaming fisik menurunkan kualitas video secara signifikan dan menyebabkan UX yang membingungkan. Jadi, gunakan solusi ini hanya sebagai opsi terakhir. MengoptimalkanSTREAM_USE_CASE_VIDEO_CALL
adalah solusi yang lebih disarankan untuk mengatasi masalah. Untuk informasi selengkapnya tentang RRO yang didukung oleh layananDeviceAsWebcam
, lihat readme.md.Berikut ini adalah contoh yang disiapkan RRO untuk menggunakan ID kamera fisik 3, bukan ID kamera logis 0. Untuk contoh di AOSP, lihat DeviceAsWebcamRaven.
// For logical camera id 0 - use physical camera id 3 {"0": {"3" : "UW"}}
Verifikasi
Untuk menguji implementasi layanan DeviceAsWebcam
di perangkat Anda, gunakan
pengujian berikut:
- Uji pemverifikasi CTS webcam: Uji apakah format, ukuran, dan kecepatan frame didukung oleh perangkat.
- Pengujian manual: Menguji apakah fitur webcam berfungsi dengan berbagai aplikasi host pada berbagai sistem operasi host.
Masalah umum
Berikut adalah masalah umum untuk layanan DeviceAsWebcam
:
Streaming driver gadget UVC terkadang berkedip dan menampilkan tampilan frame yang rusak. Masalah ini telah diperbaiki dan digabungkan di upstream dan GKI.
Perangkat Android dalam mode webcam tidak berfungsi dengan kabel USB 3.0+ di host macOS karena ada bug pada driver UVC Apple.