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相機

Android 的相機硬體抽象層 (HAL) 會連接較高等級的相機架構 API 相機 2 到底層相機驅動程式和硬體。相機子系統包含對相機管線元件實作，而相機 HAL 則適用提供的介面，以用於實作您的元件。

建築

下圖和清單說明 HAL 元件。

圖 1. 相機架構

應用程式架構: 應用程式架構層級是應用程式的程式碼，會使用 Camera 2 API，用於與相機硬體互動。在內部，這個程式碼呼叫 Binder 介面，以便存取與相機上
AIDL: 與 CameraService 相關聯的繫結器介面可於架構/av/camera/aidl/android/hardware 產生的程式碼會呼叫較低層級的原生程式碼，以取得並傳回用於建立模型的 CameraDevice，最後 CameraCaptureSession 物件。
原生架構
: 位於 frameworks/av/ 中的這個架構提供了相當於 CameraDevice和 CameraCaptureSession 類別其他參考資訊 NDK camera2 參考資料。
繫結器處理序間通訊 (IPC) 介面: IPC 繫結器介面有助於跨程序邊界進行通訊。有兩種相機繫結器類別 frameworks/av/camera/camera/aidl/android/hardware 目錄，呼叫相機服務。 ICameraService 是相機服務的介面。 ICameraDeviceUser 是特定開啟的介面相機裝置；和 ICameraServiceListener 和 ICameraDeviceCallbacks 為 CameraService 和 CameraDevice 回呼應用程式架構。
相機服務: 攝影機服務，位於 frameworks/av/services/camera/libcameraservice/CameraService.cpp, 是與 HAL 互動的實際程式碼
HAL: 硬體抽象層會定義要查詢的而且您必須實作相機服務，才能使用攝影機硬體功能

實作 HAL

HAL 位於相機驅動程式和高階 Android 架構之間並定義必須實作的介面，才能讓應用程式正確運作相機硬體HIDL 我們定義了相機 HAL 介面，請參閱硬體/介面/攝影機的相機功能。

典型的繫結化 HAL 必須實作下列 HIDL 介面：

ICameraProvider：用於列舉個別裝置及管理裝置狀態。
ICameraDevice：相機裝置介面。
ICameraDeviceSession：使用中的攝影機裝置工作階段介面。

參照 HIDL 實作適用於 CameraProvider.cpp、 CameraDevice.cpp、和 CameraDeviceSession.cpp。實作內容可納入仍在使用舊版 API。自 Android 8.0 起，相機 HAL 實作項目必須使用 HIDL API；使用不支援舊版介面

輸入驗證

由於 HAL 能存取的資源與相機服務不同，因此而且系統會將其視為安全邊界。這表示從相機服務傳遞的參數視為不受信任和未經消毒的處理。防範可能讓攻擊者提升權限或存取他們不打算存取的資料，相機 HAL 必須驗證從相機服務傳遞至 HAL 的參數。包括檢查緩衝區長度值位於允許範圍內，且在使用前和使用前，會先清理參數並傳送至硬體或核心驅動程式

舊版 HAL 元件

本節將說明舊版 HAL 元件的架構，以及如何實作 HAL在 Android 8.0 以上版本中實作相機 HAL 時必須使用 HIDL API。

架構 (舊版)

下圖和清單說明瞭舊版相機 HAL 元件。

圖 2. 舊版相機架構

應用程式架構: 應用程式架構層級是應用程式的程式碼，會使用 android.hardware.Camera 用於與相機硬體互動的 API。在內部，這個程式碼會呼叫對應的 JNI 黏合類別來存取與相機上
JNI: 與 android.hardware.Camera位於 frameworks/base/core/jni/android_hardware_Camera.cpp。這組代碼呼叫低階的原生程式碼，取得實體相機的存取權並傳回可用來建立 android.hardware.Camera 物件。
原生架構
: frameworks/av/camera/Camera.cpp 中定義的原生架構會提供與 android.hardware.Camera 類別。這個類別會呼叫處理序間通訊 (IPC) 取得相機服務存取權。
繫結器處理序間通訊 (IPC Proxy): IPC 繫結器 Proxy 有助於跨程序邊界進行通訊。相機繫結器類別共有三個呼叫相機服務的 frameworks/av/camera 目錄。 ICameraService 是相機服務的介面。 ICamera 是特定開啟相機裝置的介面。而 ICameraClient 是裝置的介面應用程式架構。
相機服務: 攝影機服務，位於 frameworks/av/services/camera/libcameraservice/CameraService.cpp, 是與 HAL 互動的實際程式碼
HAL: 硬體抽象層會定義要查詢的而且您必須實作相機服務，才能使用攝影機硬體功能
核心驅動程式: 相機的驅動程式與實際的相機硬體和 HAL 的實作。相機和驅動程式必須支援 YV12 和 NV21 圖片格式，可支援預覽相機圖片包括螢幕與錄影功能

實作 HAL (舊版)

HAL 位於相機驅動程式和高階 Android 架構之間並定義必須實作的介面，才能讓應用程式正確運作相機硬體HAL 介面定義於「hardware/libhardware/include/hardware/camera.h」和 hardware/libhardware/include/hardware/camera_common.h 個標頭檔案。

camera_common.h 定義了 camera_module，這是標準以取得相機的一般資訊，例如相機 ID 和屬性 (包括前置鏡頭或後置鏡頭)。

camera.h 包含的程式碼與 android.hardware.Camera。這個標頭檔案會宣告 camera_device 結構體，而該結構包含 camera_device_ops 結構體，內含指向實作函式的指標 HAL 介面如需相機參數的說明文件設定，請參閱 frameworks/av/include/camera/CameraParameters.h。這些參數是透過 HAL 中 int (*set_parameters)(struct camera_device *, const char *parms) 指向的函式來設定。

如需 HAL 實作範例，請參閱 Galaxy Nexus HAL (hardware/ti/omap4xxx/camera 版)。

設定共用資料庫

設定 Android 建構系統，以正確封裝 HAL 實作至共用資料庫中，並建立 Android.mk 檔案：

建立 device/<company_name>/<device_name>/camera 目錄，包含程式庫的來源檔案。
建立 Android.mk 檔案來建立共用資料庫。確保 makefile 包含下列幾行：
```
LOCAL_MODULE := camera.<device_name>
LOCAL_MODULE_RELATIVE_PATH := hw
```
媒體庫的名稱必須是「camera.<device_name>」 (已自動附加 .so)，以便 Android 正確載入資源庫。範例請見 Galaxy Nexus 相機的 makefile， hardware/ti/omap4xxx/Android.mk。
複製必要的功能 XML，藉此指定裝置具有相機功能 frameworks/native/data/etc 目錄中的檔案使用裝置的 makefile例如，指定裝置有相機閃光燈，且即可自動對焦，在裝置的 <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 \
```
如需裝置 makefile 範例，請參閱 device/samsung/tuna/device.mk。
請在以下位置宣告攝影機的媒體轉碼器、格式和解析度功能： device/<company_name>/<device_name>/media_profiles.xml 和device/<company_name>/<device_name>/media_codecs.xml XML 檔案。詳情請參閱將轉碼器提供給架構。

在裝置的 device/<company_name>/<device_name>/device.mk makefile 複製 media_profiles.xml 和 media_codecs.xml 檔案複製到適當位置：

# 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

如要在裝置的系統映像檔中加入「相機」應用程式，請在裝置有 PRODUCT_PACKAGES 個變數 device/<company>/<device>/device.mk makefile：
```
PRODUCT_PACKAGES := \
Gallery2 \
...
```