الكاميرا

رمز Android Camera HAL

تعمل طبقة تجريد أجهزة الكاميرا في Android (HAL) على توصيل واجهات برمجة تطبيقات إطار عمل الكاميرا ذات المستوى الأعلى في الكاميرا 2 بمحرك الكاميرا الأساسية والأجهزة. يشتمل النظام الفرعي للكاميرا على تطبيقات لمكونات خط أنابيب الكاميرا بينما توفر HAL للكاميرا واجهات لاستخدامها في تنفيذ إصدارك من هذه المكونات.

هندسة عامة

يوضح الشكل والقائمة التاليان مكونات HAL.

هندسة كاميرا Android

الشكل 1. هندسة الكاميرا

إطار التطبيق
على مستوى إطار عمل التطبيق ، يوجد رمز التطبيق ، والذي يستخدم Camera 2 API للتفاعل مع أجهزة الكاميرا. داخليًا ، يستدعي هذا الرمز واجهات Binder المقابلة للوصول إلى الكود الأصلي الذي يتفاعل مع الكاميرا.
AIDL
يمكن العثور على واجهة الموثق المرتبطة بـ CameraService في framework / av / camera / aidl / android / Hardware . يستدعي الكود الذي تم إنشاؤه الرمز الأصلي ذي المستوى الأدنى للحصول على حق الوصول إلى الكاميرا الفعلية وإرجاع البيانات المستخدمة لإنشاء CameraDevice وفي النهاية كائنات CameraCaptureSession على مستوى إطار العمل.
الإطار الأصلي
يوفر هذا الإطار الموجود في frameworks/av/ مكافئًا أصليًا لفئات CameraDevice و CameraCaptureSession . راجع أيضًا مرجع NDK camera2 .
بيندر IPC واجهة
تسهل واجهة رابط IPC الاتصال عبر حدود العملية. هناك العديد من فئات رابط الكاميرا الموجودة في دليل frameworks/av/camera/camera/aidl/android/hardware التي تستدعي خدمة الكاميرا. ICameraService هي واجهة خدمة الكاميرا ؛ ICameraDeviceUser هي واجهة لجهاز كاميرا مفتوح محدد ؛ و ICameraServiceListener و ICameraDeviceCallbacks هي عمليات استدعاء CameraService و CameraDevice ذات الصلة لإطار عمل التطبيق.
خدمة الكاميرا
خدمة الكاميرا ، الموجودة في frameworks/av/services/camera/libcameraservice/CameraService.cpp ، هي الرمز الفعلي الذي يتفاعل مع HAL.
هال
تحدد طبقة تجريد الأجهزة الواجهة القياسية التي تستدعيها خدمة الكاميرا والتي يجب عليك تنفيذها حتى تعمل أجهزة الكاميرا بشكل صحيح.

تنفيذ HAL

يقع HAL بين برنامج تشغيل الكاميرا وإطار عمل Android ذي المستوى الأعلى ويحدد واجهة يجب عليك تنفيذها حتى تتمكن التطبيقات من تشغيل أجهزة الكاميرا بشكل صحيح. يتم تحديد واجهات HIDL الخاصة بـ Camera HAL في الأجهزة / الواجهات / الكاميرا .

يجب أن تقوم طبقة تجريد الأجهزة ذات الروابط النموذجية بتنفيذ واجهات HIDL التالية:

تتوفر تطبيقات HIDL المرجعية لـ CameraProvider.cpp و CameraDevice.cpp و CameraDeviceSession.cpp . يلتف التطبيق على HALs القديمة التي لا تزال تستخدم واجهة برمجة التطبيقات القديمة . بدءًا من Android 8.0 ، يجب أن تستخدم تطبيقات Camera HAL واجهة برمجة تطبيقات HIDL ؛ استخدام الواجهة القديمة غير مدعوم.

التحقق من صحة الإدخال

نظرًا لأن HAL لديه وصول إلى موارد مختلفة عن خدمة الكاميرا ، فإن الحد الفاصل بينهما يتم التعامل معه على أنه حد أمان. هذا يعني أن المعلمات التي تم تمريرها من خدمة الكاميرا تعتبر غير موثوقة وغير مصححة. لمنع الثغرات الأمنية التي تسمح للمهاجمين بتصعيد الامتيازات أو الوصول إلى البيانات التي لا يقصدون الوصول إليها ، يجب على الكاميرا HAL التحقق من صحة المعلمات التي تم تمريرها من خدمة الكاميرا إلى HAL. يتضمن ذلك التحقق من أن قيم طول المخزن المؤقت تقع ضمن النطاقات المسموح بها وتعقيم المعلمات قبل الاستخدام وقبل تمريرها إلى برامج تشغيل الأجهزة أو النواة.

مكونات HAL القديمة

يصف هذا القسم بنية مكونات HAL القديمة وكيفية تنفيذ HAL. يجب أن تستخدم تطبيقات Camera HAL على Android 8.0 والإصدارات الأحدث HIDL API بدلاً من ذلك ، كما هو موضح أعلاه.

العمارة (تراث)

يوضح الشكل والقائمة التاليان مكونات HAL للكاميرا القديمة.

هندسة كاميرا Android

الشكل 2. بنية الكاميرا القديمة

إطار التطبيق
على مستوى إطار عمل التطبيق ، يوجد رمز التطبيق ، والذي يستخدم android.hardware.Camera API للتفاعل مع أجهزة الكاميرا. داخليًا ، يستدعي هذا الرمز فئة الغراء JNI المقابلة للوصول إلى الكود الأصلي الذي يتفاعل مع الكاميرا.
JNI
يوجد كود JNI المرتبط بـ android.hardware.Camera في frameworks/base/core/jni/android_hardware_Camera.cpp . يستدعي هذا الرمز الرمز الأصلي ذي المستوى الأدنى للوصول إلى الكاميرا الفعلية ويعيد البيانات المستخدمة لإنشاء كائن android.hardware.Camera على مستوى إطار العمل.
الإطار الأصلي
يوفر إطار العمل الأصلي المحدد في frameworks/av/camera/Camera.cpp مكافئًا أصليًا لفئة android.hardware.Camera . تستدعي هذه الفئة وكلاء IPC Binder للحصول على حق الوصول إلى خدمة الكاميرا.
وكلاء IPC الموثق
تعمل وكلاء IPC الموثق على تسهيل الاتصال عبر حدود العملية. هناك ثلاث فئات من أدوات ربط الكاميرا موجودة في دليل frameworks/av/camera الذي يستدعي خدمة الكاميرا. ICameraService هي واجهة خدمة الكاميرا ، ICamera هي واجهة لجهاز كاميرا مفتوح محدد ، و ICameraClient هي واجهة الجهاز التي تعود إلى إطار عمل التطبيق.
خدمة الكاميرا
خدمة الكاميرا ، الموجودة في frameworks/av/services/camera/libcameraservice/CameraService.cpp ، هي الرمز الفعلي الذي يتفاعل مع HAL.
هال
تحدد طبقة تجريد الأجهزة الواجهة القياسية التي تستدعيها خدمة الكاميرا والتي يجب عليك تنفيذها حتى تعمل أجهزة الكاميرا بشكل صحيح.
سائق نواة
يتفاعل برنامج تشغيل الكاميرا مع أجهزة الكاميرا الفعلية وتنفيذك لـ HAL. يجب أن تدعم الكاميرا والمحرك تنسيقات الصور YV12 و NV21 لتوفير الدعم لمعاينة صورة الكاميرا على الشاشة وتسجيل الفيديو.

تنفيذ HAL (إرث)

يقع HAL بين برنامج تشغيل الكاميرا وإطار عمل Android ذي المستوى الأعلى ويحدد واجهة يجب عليك تنفيذها حتى تتمكن التطبيقات من تشغيل أجهزة الكاميرا بشكل صحيح. يتم تحديد واجهة HAL في ملفات رأس hardware/libhardware/include/hardware/camera.h hardware/libhardware/include/hardware/camera_common.h .

يعرّف camera_common.h camera_module ، وهي بنية قياسية للحصول على معلومات عامة حول الكاميرا ، مثل معرف الكاميرا والخصائص المشتركة لجميع الكاميرات (أي ما إذا كانت كاميرا أمامية أم خلفية).

يحتوي camera.h على رمز يتوافق مع android.hardware.Camera . يعلن ملف الرأس هذا عن بنية جهاز camera_device التي تحتوي بدورها على هيكل camera_device_ops مع مؤشرات للوظائف التي تنفذ واجهة HAL. للحصول على وثائق حول معلمات الكاميرا التي يمكن للمطورين تعيينها ، يرجى الرجوع إلى frameworks/av/include/camera/CameraParameters.h . يتم تعيين هذه المعلمات مع الوظيفة المشار إليها بواسطة int (*set_parameters)(struct camera_device *, const char *parms) في HAL.

للحصول على مثال لتطبيق HAL ، راجع تطبيق Galaxy Nexus HAL في hardware/ti/omap4xxx/camera .

تكوين المكتبة المشتركة

قم بإعداد نظام إنشاء Android لحزم تطبيق HAL بشكل صحيح في مكتبة مشتركة ونسخه إلى الموقع المناسب عن طريق إنشاء ملف Android.mk :

  1. قم بإنشاء device/<company_name>/<device_name>/camera ليحتوي على ملفات مصدر المكتبة الخاصة بك.
  2. قم بإنشاء ملف Android.mk لإنشاء المكتبة المشتركة. تأكد من أن ملف makefile يحتوي على الأسطر التالية:
    LOCAL_MODULE := camera.<device_name>
LOCAL_MODULE_RELATIVE_PATH := hw

    يجب تسمية مكتبتك باسم camera.<device_name> .so يتم إلحاق. أيضًا تلقائيًا) ، حتى يتمكن Android من تحميل المكتبة بشكل صحيح. للحصول على مثال ، راجع ملف makefile الخاص بكاميرا Galaxy Nexus الموجودة في hardware/ti/omap4xxx/Android.mk .

  3. حدد أن جهازك يحتوي على ميزات الكاميرا عن طريق نسخ ملفات XML للميزات الضرورية في دليل frameworks/native/data/etc مع ملف makefile الخاص بجهازك. على سبيل المثال ، لتحديد أن جهازك يحتوي على فلاش كاميرا ويمكنه التركيز التلقائي ، أضف الأسطر التالية في جهازك <device>/<company_name>/<device_name>/device.mk makefile:
    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 \

    للحصول على مثال لملف الجهاز ، راجع device/samsung/tuna/device.mk .

  4. قم بتعريف إمكانيات برنامج ترميز الوسائط والتنسيق والقرار في device/<company_name>/<device_name>/media_profiles.xml و device/<company_name>/<device_name>/media_codecs.xml ملفات XML. للحصول على التفاصيل ، راجع تعريض برامج الترميز إلى إطار العمل .
  5. أضف الأسطر التالية في device/<company_name>/<device_name>/device.mk makefile لنسخ ملفات media_profiles.xml و media_codecs.xml إلى الموقع المناسب:
    # 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. لتضمين تطبيق الكاميرا في صورة نظام جهازك ، حدده في متغير PRODUCT_PACKAGES في جهاز device/<company>/<device>/device.mk makefile:
    PRODUCT_PACKAGES := \
Gallery2 \
...