Android'in kamera donanımı soyutlama katmanı (HAL), Camera 2'deki üst düzey kamera çerçevesi API'lerini temel kamera sürücünüze ve donanımınıza bağlar. Kamera alt sistemi, kamera ardışık düzen bileşenlerinin uygulamalarını içerirken kamera HAL'ı, bu bileşenlerin kendi sürümünüzü uygulamada kullanılacak arayüzleri sağlar.
Mimari
Aşağıdaki şekil ve listede HAL bileşenleri açıklanmaktadır.
Şekil 1. Kamera mimarisi
- uygulama çerçevesi
- Uygulama çerçevesi düzeyinde, kamera donanımıyla etkileşim kurmak için Camera 2 API'sini kullanan uygulama kodu bulunur. Bu kod, kamera ile etkileşimde bulunan yerel koda erişmek için dahili olarak ilgili Binder arayüzlerini çağırır.
- AIDL
CameraServiceile ilişkili bağlayıcı arayüzü şu konumda bulunabilir: frameworks/av/camera/aidl/android/hardware. Oluşturulan kod, fiziksel kameraya erişmek için daha düşük düzeydeki yerel kodu çağırır ve çerçeve düzeyindeCameraDeviceve nihayetindeCameraCaptureSessionnesnelerini oluşturmak için kullanılan verileri döndürür.- yerel çerçeve
frameworks/av/içinde bulunan bu çerçeve,CameraDeviceveCameraCaptureSessionsınıflarına yerel bir eşdeğer sağlar. Ayrıca NDK camera2 referansı başlıklı makaleyi inceleyin.- bağlayıcı IPC arayüzü
- IPC bağlayıcı arayüzü, süreç sınırları arasında iletişimi kolaylaştırır.
frameworks/av/camera/camera/aidl/android/hardwaredizininde, kamera hizmetini çağıran birkaç kamera bağlayıcı sınıfı bulunur.ICameraService, kamera hizmetinin arayüzü;ICameraDeviceUser, belirli bir açık kamera cihazının arayüzü; veICameraServiceListenerileICameraDeviceCallbacks, uygulama çerçevesine yönelik sırasıylaCameraServiceveCameraDevicegeri çağırmalarıdır. - kamera servisi
-
frameworks/av/services/camera/libcameraservice/CameraService.cppkonumundaki kamera hizmeti, HAL ile etkileşim kuran gerçek koddur. - HAL
- Donanım soyutlama katmanı, kamera hizmetinin çağırdığı standart arayüzü tanımlar. Kamera donanımınızın doğru şekilde çalışması için bu arayüzü uygulamanız gerekir.
HAL'yi uygulama
HAL, kamera sürücüsü ile üst düzey Android çerçevesi arasında yer alır ve uygulamaların kamera donanımını doğru şekilde çalıştırabilmesi için uygulamanız gereken bir arayüz tanımlar. Kamera HAL'si için HIDL arayüzleri hardware/interfaces/camera içinde tanımlanır.
Tipik bir bağlayıcı HAL'nin aşağıdaki HIDL arayüzlerini uygulaması gerekir:
-
ICameraProvider: Ayrı cihazları listelemek ve durumlarını yönetmek için. -
ICameraDevice: Kamera cihazı arayüzü. -
ICameraDeviceSession: Etkin kamera cihazı oturum arayüzü.
Referans HIDL uygulamaları CameraProvider.cpp,
CameraDevice.cpp ve CameraDeviceSession.cpp için kullanılabilir.
Uygulama, eski API'yi kullanmaya devam eden eski HAL'leri sarmalar.
Android 8.0'dan itibaren, Camera HAL uygulamaları HIDL API'sini kullanmalıdır. Eski arayüzün kullanımı desteklenmez.
Giriş doğrulaması
HAL, kamera hizmetinden farklı kaynaklara erişebildiğinden ikisi arasındaki sınır, güvenlik sınırı olarak kabul edilir. Bu durumda, kamera hizmetinden aktarılan parametreler güvenilmeyen ve temizlenmemiş olarak kabul edilir. Saldırganların ayrıcalıkları yükseltmesine veya erişmemeleri gereken verilere erişmesine olanak tanıyan güvenlik açıklarını önlemek için kamera HAL'ı, kamera hizmetinden HAL'a iletilen parametreleri doğrulamalıdır. Bu kapsamda, arabellek uzunluğu değerlerinin izin verilen aralıklar içinde olup olmadığı kontrol edilir ve parametreler, kullanılmadan önce ve donanım veya çekirdek sürücülerine iletilmeden önce temizlenir.
Eski HAL bileşenleri
Bu bölümde, eski HAL bileşenlerinin mimarisi ve HAL'nin nasıl uygulanacağı açıklanmaktadır. Android 8.0 ve sonraki sürümlerdeki Kamera HAL uygulamaları, yukarıda açıklanan HIDL API'yi kullanmalıdır.
Mimari (eski)
Aşağıdaki şekil ve listede eski kamera HAL bileşenleri açıklanmaktadır.
Şekil 2. Eski kamera mimarisi
- uygulama çerçevesi
- Uygulama çerçevesi düzeyinde, kamera donanımıyla etkileşim kurmak için
android.hardware.CameraAPI'sini kullanan uygulamanın kodu bulunur. Bu kod, dahili olarak kamerayla etkileşimde bulunan yerel koda erişmek için ilgili bir JNI yapıştırma sınıfını çağırır. - JNI
- ile ilişkili JNI kodu
android.hardware.Camerakonumunda yer alır.frameworks/base/core/jni/android_hardware_Camera.cppBu kod, fiziksel kameraya erişim elde etmek için daha düşük düzeydeki yerel kodu çağırır ve çerçeve düzeyindeandroid.hardware.Cameranesnesini oluşturmak için kullanılan verileri döndürür. - yerel çerçeve
frameworks/av/camera/Camera.cppiçinde tanımlanan yerel çerçeveframeworks/av/camera/Camera.cppandroid.hardware.Camerasınıfına eşdeğer bir yerel sınıf sağlar. Bu sınıf, kamera hizmetine erişmek için IPC bağlayıcı proxy'lerini çağırır.- bağlayıcı IPC proxy'leri
- IPC bağlayıcı proxy'leri, süreç sınırları üzerinden iletişimi kolaylaştırır.
Kamera hizmetini çağıran
frameworks/av/cameradizininde bulunan üç kamera bağlayıcı sınıfı vardır.ICameraService, kamera hizmetinin arayüzü,ICamera, belirli bir açık kamera cihazının arayüzü,ICameraClientise cihazın uygulama çerçevesine geri dönüş arayüzüdür. - kamera servisi
-
frameworks/av/services/camera/libcameraservice/CameraService.cppkonumundaki kamera hizmeti, HAL ile etkileşim kuran gerçek koddur. - HAL
- Donanım soyutlama katmanı, kamera hizmetinin çağırdığı standart arayüzü tanımlar. Kamera donanımınızın doğru şekilde çalışması için bu arayüzü uygulamanız gerekir.
- çekirdek sürücüsü
- Kameranın sürücüsü, gerçek kamera donanımı ve HAL uygulamanızla etkileşime girer. Kamera ve sürücü, ekranda kamera görüntüsünün önizlemesini ve video kaydını desteklemek için YV12 ve NV21 görüntü biçimlerini desteklemelidir.
HAL'yi uygulama (eski)
HAL, kamera sürücüsü ile üst düzey Android çerçevesi arasında yer alır ve uygulamaların kamera donanımını doğru şekilde çalıştırabilmesi için uygulamanız gereken bir arayüz tanımlar. HAL arayüzü, hardware/libhardware/include/hardware/camera.h ve hardware/libhardware/include/hardware/camera_common.h üstbilgi dosyalarında tanımlanır.
camera_common.h, kamera kimliği ve tüm kameralarda ortak olan özellikler (ör. ön veya arka kamera olması) gibi kamera hakkında genel bilgi edinmek için kullanılan standart bir yapı olan camera_common.h'yı tanımlar.camera_module
camera.h,
android.hardware.Camera ile eşleşen kodu içerir. Bu üst dosya, HAL arayüzünü uygulayan işlevlere yönelik işaretçiler içeren bir camera_device_ops yapısını içeren bir camera_device yapısını tanımlar. Geliştiricilerin ayarlayabileceği kamera parametreleriyle ilgili dokümanlar için frameworks/av/include/camera/CameraParameters.h bölümüne bakın.
Bu parametreler, HAL'deki int
(*set_parameters)(struct camera_device *, const char *parms) ile işaret edilen işlevle ayarlanır.
HAL uygulaması örneği için hardware/ti/omap4xxx/camera bölümündeki Galaxy Nexus HAL uygulamasına bakın.
Paylaşılan kitaplığı yapılandırma
Android derleme sistemini, HAL uygulamasını doğru şekilde paylaşılan bir kitaplıkta paketleyecek ve Android.mk dosyası oluşturarak uygun konuma kopyalayacak şekilde ayarlayın:
- Kitaplığınızın kaynak dosyalarını içerecek bir
device/<company_name>/<device_name>/cameradizini oluşturun. - Paylaşılan kitaplığı oluşturmak için
Android.mkdosyası oluşturun. Makefile'ın aşağıdaki satırları içerdiğinden emin olun:LOCAL_MODULE := camera.<device_name> LOCAL_MODULE_RELATIVE_PATH := hw
Kitaplığınızın adı
camera.<device_name>(.sootomatik olarak eklenir) olmalıdır. Böylece Android, kitaplığı doğru şekilde yükleyebilir. Örnek olarak,hardware/ti/omap4xxx/Android.mkkonumundaki Galaxy Nexus kamerası için makefile dosyasına bakın. - Gerekli özellik XML dosyalarını
frameworks/native/data/etcdizinindeki cihazınızın makefile'ına kopyalayarak cihazınızın kamera özelliklerine sahip olduğunu belirtin. Örneğin, cihazınızda kamera flaşı olduğunu ve otomatik odaklanma özelliğinin bulunduğunu belirtmek için cihazınızın<device>/<company_name>/<device_name>/device.mkmakefile'ına aşağıdaki satırları ekleyin: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 \
Cihaz makefile'ı örneği için
device/samsung/tuna/device.mkadresini ziyaret edin. - Kameranızın medya codec'i, biçimi ve çözünürlük özelliklerini
device/<company_name>/<device_name>/media_profiles.xmlvedevice/<company_name>/<device_name>/media_codecs.xmlXML dosyalarında bildirin. Ayrıntılar için Codec'leri çerçeveye sunma başlıklı makaleyi inceleyin. media_profiles.xmlvemedia_codecs.xmldosyalarını uygun konuma kopyalamak için cihazınızındevice/<company_name>/<device_name>/device.mkmakefile dosyasına aşağıdaki satırları ekleyin:# 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- Kamera uygulamasını cihazınızın sistem görüntüsüne dahil etmek için cihazınızın
device/<company>/<device>/device.mkmakefile'ındaPRODUCT_PACKAGESdeğişkeninde belirtin:PRODUCT_PACKAGES := \ Gallery2 \ ...