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相机启动，前后摄切换性能优化报告

背景

id5a、id6平台我们的相机，对比相同平台红米6a和6的相机，冷热启动，前后摄切换性能要差，对比竞品，我们期望优化的比红米6a和6的相机快10%.

问题分解

性能优化的核心就是找到影响性能的hotspot,查找hotspot也是有套路的，首先要把相机启动流程分解出来，一个阶段一个阶段分析。

相机的冷启动，可以分解如下几步：

  1. AMS启动相机的Activity -> 相机的Activity收到onCreated消息 (可体现系统的性能)。
  2. onCreate begin -> onCreate end(主要是ui的加载)
  3. openCamera -> CameraOpened
  4. TextureView add -> SurfaceTexture created (Surface的创建时间)
  5. startPreview -> PreviewStarted
  6. setWindow -> PreviewCallback

Log如下：

01-01 12:01:57.099   794  3012 I ActivityManager: START u0 {act=android.intent.action.MAIN cat=[android.intent.category.LAUNCHER] flg=0x10200000 cmp=com.mediatek.camera/.CameraLauncher bnds=[150,976][290,1202] (has extras)} from uid 10064
01-01 12:01:57.169  8261  8261 D CamAp_QuickActivity: [  0.000ms][BEGIN] onCreate
01-01 12:01:57.196  8261  8295 I CamAp_API1-Handler-0: [openCamera]+
01-01 12:01:57.217   532  2586 I mtkcam-dev1: [createSpecificCameraDevice1] dlopen libmtkcam_device1.so +
01-01 12:01:57.224   532  2586 I mtkcam-dev1: [createSpecificCameraDevice1] dlopen libmtkcam_device1.so -
01-01 12:01:57.259   532  2586 I mtkcam-dev1: [createSpecificCameraDevice1] - 0xe6a0ec00
01-01 12:01:57.260   532  2586 I mtkcam-dev1: 0[CameraDevice1Base::open] +
01-01 12:01:57.419   532  2586 I mtkcam-dev1: 0[CameraDevice1Base::open] Add new cameraId 0 - 0xe6a0ec00
01-01 12:01:57.419   532  2586 I mtkcam-dev1: 0[CameraDevice1Base::open] -

01-01 12:01:57.424  8261  8295 I CamAp_API1-Handler-0: [openCamera]-, executing time = 228ms.
01-01 12:01:57.537  8261  8261 D CamAp_QuickActivity: [367.294ms]  [END] onCreate
01-01 12:01:57.542  8261  8261 D CamAp_QuickActivity: [  0.000ms][BEGIN] onStart
01-01 12:01:57.546  8261  8261 D CamAp_QuickActivity: [  3.762ms]  [END] onStart
01-01 12:01:57.549  8261  8261 D CamAp_QuickActivity: [  0.000ms][BEGIN] onResume
01-01 12:01:57.552  8261  8261 D CamAp_QuickActivity: isKeyguardLocked = false
01-01 12:01:57.552  8261  8261 D CamAp_QuickActivity: onResume --> onPermissionResumeTasks()
01-01 12:01:57.600  8261  8261 D CamAp_QuickActivity: [ 50.774ms]  [END] onResume

01-01 12:01:57.685  8261  8294 I CamAp_API1-Handler-0: [setPreviewDisplay]+, pending time = 0ms.
01-01 12:01:57.686  8261  8294 I CamAp_API1-Handler-0: [setPreviewDisplay]-, executing time = 1ms.

01-01 12:01:57.700  8261  8294 I CamAp_API1-Handler-0: [startPreview]+, pending time = 0ms.
01-01 12:01:57.701   532  2586 W mtkcam-dev1: 0[CameraDevice1Base::initDisplayClient] NULL window is passed into...
01-01 12:01:57.701   532  2586 I mtkcam-dev1: 0[CameraDevice1Base::startPreview] +

01-01 12:01:57.720  8261  8261 I CamAp_TextureViewController: updatePreviewSize: new size (960 , 720 ) current size (0 , 0 ),mIsSurfaceCreated = false listener = com.mediatek.camera.common.mode.photo.PhotoMode$SurfaceChangeListener@a79ec89

01-01 12:01:57.735   532  2586 I mtkcam-dev1: 0[CameraDevice1Base::startPreview] - status(0)

01-01 12:01:57.736  8261  8294 I CamAp_API1-Handler-0: [startPreview]-, executing time = 36ms.
01-01 12:01:57.948   532  8363 I MtkCam/DCNode: [0::waitPreviewReady]wait for start preview done +
01-01 12:01:58.087   532  8363 I MtkCam/DCNode: [0::waitPreviewReady]wait for start preview done - , use 130 ms

01-01 12:01:58.053  8261  8261 D CamAp_TextureViewController: onSurfaceTextureAvailable surface  = android.graphics.SurfaceTexture@2d48d1c width 720 height 960

01-01 12:01:58.056  8261  8294 I CamAp_API1-Handler-0: [setPreviewTexture]+, pending time = 0ms.
01-01 12:01:58.087   532  8363 I MtkCam/CamAdapter: (8363)[transitState] StateIdle --> StatePreview
01-01 12:01:58.089   532  2586 I MtkCam/DisplayClient: [setWindow] + window(0xe6a0ecf0), WxH=960x720, count(6), iNativeWindowConsumerUsage(256)

01-01 12:01:58.093  8261  8294 I CamAp_API1-Handler-0: [setPreviewTexture]-, executing time = 37ms.

01-01 12:01:58.279  8261  8295 D CamAp_PhotoDeviceController: [onPreviewFrame] mModeDeviceCallback = com.mediatek.camera.common.mode.photo.PhotoMode@feb2273

其中OnCreate begin -> onCreate end:花了367ms

01-01 12:01:57.169  8261  8261 D CamAp_QuickActivity: [  0.000ms][BEGIN] onCreate
01-01 12:01:57.537  8261  8261 D CamAp_QuickActivity: [367.294ms]  [END] onCreate

其中openCamera: 花了238ms


01-01 12:01:57.196  8261  8295 I CamAp_API1-Handler-0: [openCamera]+
01-01 12:01:57.424  8261  8295 I CamAp_API1-Handler-0: [openCamera]-, executing time = 228ms.

其中Surface Create: 花了333ms

01-01 12:01:57.720  8261  8261 I CamAp_TextureViewController: updatePreviewSize: new size (960 , 720 ) current size (0 , 0 ),mIsSurfaceCreated = false listener = com.mediatek.camera.common.mode.photo.PhotoMode$SurfaceChangeListener@a79ec89
01-01 12:01:58.053  8261  8261 D CamAp_TextureViewController: onSurfaceTextureAvailable surface  = android.graphics.SurfaceTexture@2d48d1c width 720 height 960

其中startPreview:花386ms

01-01 12:01:57.701   532  2586 I mtkcam-dev1: 0[CameraDevice1Base::startPreview] +
01-01 12:01:58.087   532  8363 I MtkCam/CamAdapter: (8363)[transitState] StateIdle --> StatePreview

其中startWindow -> PreveiwCallback:花87ms

01-01 12:01:58.093  8261  8294 I CamAp_API1-Handler-0: [setPreviewTexture]-, executing time = 37ms.

01-01 12:01:58.279  8261  8295 D CamAp_PhotoDeviceController: [onPreviewFrame] mModeDeviceCallback = com.mediatek.camera.common.mode.photo.PhotoMode@feb2273

其中花时间的步骤，是2、3、4、5,主要ui加载，openCamera，surfaceCreated、startPreview。openCamera和startPreview花时间需要驱动优化。ui加载和surfaceCreate需要上层看。

工具分析

traceView分析ui加载，发现没有可优化的，现在加载的ui都是需要一进去就要看见的，不需要进去看见的view，都使用viewStub延时加载处理了，并且关于ui也优化了好几波。优化空间比较小。不过针对冷启动，可以使用内存常驻的方案，这样实际上冷启动就是热启动。主要原因是相机在手机启动时，收到启动广播会启动一个服务，用于检测是否温度过高，服务拉起了相机应用。内存常驻后，此应用就不被杀掉了。这样启动速度优化很大。
目前的方案：2G以上项目默认使用内存常驻方案。

traceView教程

https://www.jianshu.com/p/f81b20b9a7e2
https://developer.android.com/studio/profile/traceview

surface create优化

现在主要的大头就是Surface create优化了。systrace分析创建surface过程，发现ArcFilter HandleThread一直在wait。

systrace的教程

https://developer.android.google.cn/studio/command-line/systrace

查看代码，是滤镜等待arc算法引擎初始化和GL引擎初始化。这里的设计是有争议的，其实相机启动的时候并没有开启滤镜，但是要初始化滤镜的引擎。做耗时benchmark:

01-02 01:22:07.991 23458-23554/? I/CamAp_TextureEnvExt: handleGlEnvInit(): Enter
01-02 01:22:07.991 23458-23458/? V/CamAp_TextureEnvExt: getCamSurfaceTexture:: in  -1
01-02 01:22:08.090 23458-23554/? I/CamAp_TextureEnvExt: handleGlEnvInit(): Exit with bRet = EGL_SUCCESS
01-02 01:22:08.091 23458-23554/? I/CamAp_TextureEnvExt: handleArcFilterEngine(): init begin 
01-02 01:22:08.095 23458-23458/? V/CamAp_TextureEnvExt: getCamSurfaceTexture:: ID=1
01-02 01:22:08.211 23458-23554/? I/CamAp_TextureEnvExt: handleArcFilterEngine(): init end engine = 0,prepareEngine=0

可以看出：初始化GLEnv需要99ms,初始引擎需要120ms.

优化方案

这有两种优化方案：

  1. 启动时，不加载滤镜引擎，切换到滤镜时加载。后果是切换滤镜时会卡一下，需要修改整个流程，代码修改量大。
  2. 分步初始化GLEnv和滤镜引擎，理论上可以优化120ms+,创建Surface和startPreview并行执行。代码改动小，并且能达到优化效果。

目前使用第二种方案，代码提交记录：

http://192.168.10.10/#/c/213235/

前后切换速度优化

前后切换速度对上层来说，主要有两个方面影响，一是翻转动画，一是高斯模糊。翻转动画使用高速相机测量，只有9帧，平台性能限制，有一种带不动的感觉，对标机也没有，和产品沟通去掉。 能优化的就是高斯模糊了。

高斯模糊的耗时benchmark:

01-02 02:00:21.636 8089-8089/? I/CamAp_GaussianBlur: GaussianBlur,create render:42
01-02 02:00:21.636 8089-8089/? D/CamAp_GaussianBlur: preview width 750 height 1500
01-02 02:00:21.731 8089-8089/? I/CamAp_GaussianBlur: getPreview bitmap spent time: 125
01-02 02:00:21.821 8089-8089/? I/CamAp_GaussianBlur: blurBitmap,render bitmap:112

整个高斯模糊流程大概需要花279ms，主要耗时是getPreview和blurBitmap，还有init每次都要做。

优化方案

init需要花40多少ms，只做一次。getPreview，对于高斯模糊，我们不需要一张清晰的图片，反正后面也要做模糊。getPreview时，我们设置一个采样率，采样质量降低16倍，做高斯模糊时，我们设置一个较小模糊半径因子，目前为5，这样做模糊的速度快，模糊效果好。

优化后的耗时benchmark:

01-02 02:14:15.628 20947-20947/? D/CamAp_GaussianBlur: preview width 750 height 1500
01-02 02:14:15.632 20947-20947/? I/CamAp_GaussianBlur: getPreview bitmap spent time: 4
01-02 02:14:15.636 20947-20947/? I/CamAp_GaussianBlur: blurBitmap,render bitmap:4

代码提交记录：

http://192.168.10.10/#/c/213235/

热启动优化

热启动优化，和对比机不同的是，在预览没有出来之前，我们做了一个高斯模糊的盖板。和产品沟通需要去掉，去掉盖板比较容易。引发两个问题需要解决。

  1. TextureView没有被销毁，会保留上一帧。主要表现热启动会闪上一帧。
  2. framework会有一个screenshot界面，同样会闪上帧。

解决方案：

  1. 在pause时，把TextureView的alpha设置为0,第一帧上来，再把alpha设置1，让其显示。
  2. 应用层关掉screenshot.

代码提交记录：

http://192.168.10.10/#/c/215036/
http://192.168.10.10/#/c/214142/

驱动优化

关于openCamera和startPreview优化，底层优化了3a算法、加入了fastae和使用speed mode模式。详情可以咨询彭叶斌同学。

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    接上文，继续学习TC277的启动过程。分析启动函数有关用的寄存器说明，参考文章TC27x寄存器学习目录TC27x寄存器学习start函数分析isync汇编指令（同步指令）dsync汇编指令（同步数据），1清除endinit2设置中断堆栈3启用对系统全局寄存器的写访问4初始化SDA基指针5关闭对系统全局寄存器的写访问6关闭看门狗，恢复Endinit位7初始化CSA8初始化ram,拷贝rom数据到ra
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    图片发自App今日小年公历日子是20180208上午赶写一个材料，关于“四风”问题自查自纠报告，待一稿已成送交主任过目，他瞄一眼即大声反对！不顾我这厢受伤的小心脏，立马重写！吓！下午两个视频会议自从单位条件改善，会议多开了不少……贷款到期开始着急上火今日写作任务还欠奉写什么呢原本想继续写《我的2017》系列很多时候所谓意义都是总结和提炼出来的码一堆文字于他人无甚意义于己也待商榷、重估。另一方面，冥
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          现在国内有大量的信息技术产品，都是通过盗版，免费下载，开源，附送等方式从国外的开发者那里获得的。。。。。。        虽然这种情况带来了国内信息产业的短暂繁荣，也促进了电子商务和互联网产业的快速发展，但是实际上，我们应该清醒的看到，这些产业的核心力量是被国外的
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    struts2单文件上传：     步骤01:jsp页面 <!--在进行文件上传时，表单提交方式一定要是post的方式，因为文件上传时二进制文件可能会很大，还有就是enctype属性，这个属性一定要写成multipart/form-data，不然就会以二进制文本上传到服务器端--> 　　<form action="fileUplo
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    1. jsp上传 Notice： 1. form表单 method 属性必须设置为 POST 方法 ，不能使用 GET 方法 2. form表单 enctype 属性需要设置为 multipart/form-data 3. form表单 action 属性需要设置为提交到后台处理文件上传的jsp文件地址或者servlet地址。例如 uploadFile.jsp 程序文件用来处理上传的文
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  • JBoss 5.1.0 GA:Error installing to Instantiated: name=AttachmentStore state=Desc ronin47
    进到类似目录 server/default/conf/bootstrap，打开文件 profile.xml找到： Xml代码<bean    name="AttachmentStore"  class="org.jboss.system.server.profileservice.repository.AbstractAtta
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    Redis 是一个开源的使用ANSI C语言编写、支持网络、可基于内存亦可持久化的日志型、Key-Value数据库，并提供多种语言的API。目前由VMware主持开发工作。   1. 数据模型 作为Key-value型数据库，Redis也提供了键（Key）和值（Value）的映射关系。除了常规的数值或字符串，Redis的键值还可以是以下形式之一： Lists （列表） Sets
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    视图控制层代码demo如下：   @Controller @RequestMapping("/") public class MessageController { private final MessageRepository messageRepository; @Autowired public MessageController(Mes
  • 数据源架构模式之活动记录 home198979 PHP架构活动记录数据映射
    hello!架构 一、概念 活动记录（Active Record）：一个对象，它包装数据库表或视图中某一行，封装数据库访问，并在这些数据上增加了领域逻辑。 对象既有数据又有行为。活动记录使用直截了当的方法，把数据访问逻辑置于领域对象中。   二、实现简单活动记录 活动记录在php许多框架中都有应用，如cakephp。 <?php /** * 行数据入口类 *
  • Linux Shell脚本之自动修改IP pda158 linuxcentosDebian脚本
    作为一名 Linux SA，日常运维中很多地方都会用到脚本，而服务器的ip一般采用静态ip或者MAC绑定，当然后者比较操作起来相对繁琐，而前者我们可以设置主机名、ip信息、网关等配置。修改成特定的主机名在维护和管理方面也比较方便。如下脚本用途为：修改ip和主机名等相关信息，可以根据实际需求修改，举一反三！ #!/bin/sh #auto Change ip netmask ga
  • 开发环境搭建 独浮云 eclipsejdktomcat
           最近在开发过程中，经常出现MyEclipse内存溢出等错误，需要重启的情况，好麻烦。对于一般的JAVA+TOMCAT项目开发，其实没有必要使用重量级的MyEclipse，使用eclipse就足够了。尤其是开发机器硬件配置一般的人。         &n
  • 操作日期和时间的工具类 vipbooks 工具类
       大家好啊，好久没有来这里发文章了，今天来逛逛，分享一篇刚写不久的操作日期和时间的工具类，希望对大家有所帮助。 /* * @(#)DataFormatUtils.java 2010-10-10 * * Copyright 2010 BianJing,All rights reserved. */ package test; impor
按字母分类： ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ其他