WinCE6.0 Camera驱动整体结构

       学习 Camera 驱动的过程中，发现网上的资料较少，而且偏向于 5.0 版本的。在自己研究了一段时间后发现出现这种情况也比较正常。因为 5.0 以前的版本都是流接口驱动结构的，而 6.0 的 Camera 驱动则向 DirectShow 架构靠拢了很多，所以无法从应用程序的调用到底层的操作都看的很清楚，除非对 DirectShow 架构非常熟悉。

       WinCE6.0 的 Camera 的驱动依然是流接口驱动，以 dll 的形式提供各种流接口 ， MDD/PDD 的分层驱动结构图如下：

      

       应用层中包括两部分 DirectShow 和 DeviceManager ，一般应用程序就通过调用这两个接口来对 Camera 驱动进行操作。

       Camera 驱动有两个流接口 CAM_XXX 和 PIN_XXX ，在软件中通过 3 种对象和 Camera 设备进行交互： Adapter 、 Pin 、 Stream 。 Adapter 是 Camera 具体设备的抽象，对应于 CAM_XXX 的流接口， Pin 是 DShow 捕获视频数据时使用的设备， Stream 代表流过的数据。

       DShow 操作 Camera 流接口驱动也是通过 CreateFile ， DeviceIOControl 等 API 进行的，其中最主要的就是各种 IOControlCode ，对应于不同的属性，如能力、状态以及设置等。

       CAM_IoControl 的控制码大多数是 IOCTL_CS_PROPERTY ，数据缓冲也基本都是 CS PROPERTY 类似的结构，驱动通过这些数据读取应用程序提供的信息，判别操作的类型，调用 MDD 不同的处理函数完成。

       PIN_IoControl 的控制码可能是 PROPERTY 、 BUFFERS 、 INSTANTIATE ，分别用来设置 Pin 、管理 Pin 的 Buffer 或者设置指定 Pin 的数据流的类型。

 

       MDD 层 主要完成 Sensor 状态的控制、 Video 的处理和内存的管理。内存的管理如 buffer 是由驱动分配还是应用程序分配以及如何分配。 MDD 中只有一个 API 被 PDD 调用，就是 MDD_HandleIO 函数。

       PDD 层 是对硬件功能的封装，主要包含以下七大类功能：

       (1) 初始化函数： PDD_Init 、 PDD_DeInit ；

       (2)Camera 信息： PDD_GetAdapterInfo ；

       (3) 电源管理： PDD_SetPowerState ；

       (4) 内存管理： PDD_AllocateBuffer 、 PDD_DeAllocateBuffer 、 PDD_RegisterClientBuffer 、 PDD_UnRegisterClientBuffer ；

       (5)Sensor 管理： PDD_GetSensorModeInfo 、 PDD_SetSensorModeFormat 、 PDD_InitSensorMode 、； PDD_DeInitSensorMode 、 PDD_SetSensorState ；

       (6) 数据捕获： PDD_TakeStillPicture 、 PDD_FillBuffer ；

       (7) 属性管理： PDD_HandleVidProcAmpChanges 、 PDD_HandleCamControlChanges 、 PDD_HandleViedoControlCapsChanges ；

 

       Camera 驱动的加载和调用过程大致如下 ：

       (1)device.exe 根据注册表信息加载 Camera 驱动，调用 CAM_Init ；

       (2)CAM_Init 调用 PDD_Init 和 PDD_GetAdapterInfo ，完成硬件的初始化，返回 Camera 能力的一些信息，如支持的 Pin 的个数、对电源状态的支持和 Sensor 的属性，此时加载完成；

       (3)FindFirstDevice 找到设备名称，如 CAM1;

       (4) 通过 CreateFile 打开 CAM1 设备；

       (5) 调用 DeviceIoControl 查找 Pin 的个数 (Pin 分为 Preview 预览、 Still 静态捕获、 Capture 视频捕获 ) ；

       (6) 获得 Pin 的个数等信息之后，通过 CreateFile 操作 PIN1 设备，对每个 Pin 进行初始化、分配内存；

       (7) 用户选择预览、拍照、录像等操作，都会选择一个相应的 Pin 进行传递数据。传数据之前通过 IOControl StreamInstance 将准备好的 MsgQueue 的句柄传递给 Pin ， MsgQueue 将用来在 DShow 和驱动之间进行异步传递数据，这些数据包括标记装载实际图像数据的缓冲。在 IOControl 完成之后，根据当前是预览、拍照还是录像的不同状态，调用 PDD 里面的 Sensor 管理函数或者数据捕获函数来控制 Camera 的状态，进行视频的捕获。

       (8) 在 DShow 当中，一个 Pin 的状态通常包括 RUN 、 STOP 、 PAUSE 三种，这些状态之间的切换是： RUN à PAUSE à STOP à PAUSE à RUN 。

 

       最后转载 MSDN 里面关于 DirectShow 结构的 Camera 驱动的初始化过程：

Initialization Sequence for Camera Drivers

 

The initialization sequence for camera devices is as follows:

• All camera drivers must be registered under the same GUID. The following code shows the stream interface driver registry entry for a camera driver. 

[HKEY_LOCAL_MACHINE\Drivers\BuiltIn\CameraDriver]    

"Prefix"="<Driver prefix>"    

"Dll"="<Driver DLL name>"    

"Order"=dword:10    

"Index"=dword:1    

"IClass"=multi_sz: "{CB998A05-122C-4166-846A-933E4D7E3C86}"

• The Windows Embedded CE Device Manager loads the camera driver and calls the driver's entry point, CAM_Init. Upon receiving the call, the camera driver detects and initializes the hardware, allocates and initializes its data structures, and returns device instance identifier. This device identifier will be used in subsequent calls to CAM_Open.
• DirectShow calls CreateFile using the appropriate device name. Applications should use FindFirstDevice to retrieve the actual name based on the appropriate device class GUID. For more information, see Capture Device Selection.
• DirectShow queries the camera driver for the number of pins it supports using CSPROPERTY_PIN_CTYPES (see CSPROPERTY_PIN). It then queries for the type (preview, capture, or still) of each of these pins using CSPROPERTY_PIN_CATEGORY.
• DirectShow queries the camera driver for the name of the pin device using CSPROPERTY_PIN_DEVICENAME. This will commonly be PIN1:, but drivers are free to use whatever name they wish.
• DirectShow calls CreateFileon the pin driver for each pin type the camera driver supports.
• The driver initializes the stream by setting its properties and data formats and by allocating buffers for it.
• The client sets the stream type for the given pin handle using IOCTL_STREAM_INSTANTIATE by passing, as input, the identifier of the pin and a handle to the message queue that will be used for transferring asynchronous bundles between the driver and the DirectShow middleware. For example, if CSPROPERTY_PIN_CTYPES returned 3 and if the CSPROPERTY_PIN_CATEGORY for Id = 0 returned PINNAME_VIDEO_PREVIEW, then calling IOCTL_STREAM_INSTANTIATE with PinId = 0 would associate the given handle to preview stream.
• Begin streaming data through the pins

From the perspective of the camera driver, there are at least two objects to instantiate: one for the adapter and one for the stream. If the camera supports more than one stream then driver must instantiate additional pins. The camera adapter entry points are referred to as CAM_XXX and stream entry points are referred to as PIN_XXX. For a complete list of entry point functions, see Camera Driver Functions.