Android2.3.4 camera解析
一、Camera架构图
Android Camera的代码结构
Android的Camera代码主要在以下的目录中：
Camera的JAVA部分
packages/apps/Camera/。其中Camera.java是主要实现的文件。这部分内容编译成为目标是Camera.apk
com.android.camera这个包，几个主要的类文件如下：
PhotoViewer：GalleryPicker.java（所有图片集）--->ImageGallery.java（某个Folder下图片列表）--->ViewImage.java（看某张具体图片）
VideoPlayer：GalleryPicker.java（所有视频集） --->MovieView.java（看某一个视频）
Camera：Camera.java（Camera取景及拍照）
VideoCamera：VideoCamera.java（VideoCamera取景及摄像）
Camera的framework供上层应用调用的部分
base/core/java/android/hardware/Camera.java
这部分目标是framework.jar
Camera的JNI部分
frameworks/base/core/jni/android_hardware_Camera.cpp
这部分内容编译成为目标是libandroid_runtime.so。
Camera UI库部分
frameworks/base/libs/ui/camera
这部分的内容被编译成库libcamera_client.so。
Camera服务部分
frameworks/base/camera/libcameraservice/
这部分内容被编译成库libcameraservice.so。
Camera HAL层部分
hardware/msm7k/libcamera
或
vendor/qcom/android-open/libcamera2
为了实现一个具体功能的Camera，在HAL层需要一个硬件相关的Camera库（例如通过调用video for linux驱动程序和Jpeg编码程序实现或者直接用各个chip厂商实现的私有库来实现，比如Qualcomm实现的libcamera.so和libqcamera.so），实现CameraHardwareInterface规定的接口，来调用相关的库，驱动相关的driver，实现对camera硬件的操作。这个库将被Camera的服务库libcameraservice.so调用。
二、注册camera服务
Init.rc 启动Main_MediaServer的主函数
service media /system/bin/mediaserver
user media
group systemaudio camera graphics inet net_bt net_bt_admin net_raw
ioprio rt 4
Main_MediaServer.cpp 的main函数中初始化注册camera服务
intmain(int argc, char** argv)
{
sp<ProcessState>proc(ProcessState::self());
sp<IServiceManager> sm =defaultServiceManager();
LOGI("ServiceManager: %p",sm.get());
AudioFlinger::instantiate();
MediaPlayerService::instantiate();
CameraService::instantiate();
AudioPolicyService::instantiate();
ProcessState::self()->startThreadPool();
IPCThreadState::self()->joinThreadPool();
}
在CameraService中找不到instantiate函数，需要到他的一个父类BinderService
àbinderService.h文件中
template<typename SERVICE> // 这里SERVICE是指CameraService
class BinderService
{
public:
static status_t publish() {
sp<IServiceManager> sm(defaultServiceManager());
return sm->addService(String16(SERVICE::getServiceName()), newSERVICE());
}
static void publishAndJoinThreadPool() {
sp<ProcessState> proc(ProcessState::self());
sp<IServiceManager> sm(defaultServiceManager());
sm->addService(String16(SERVICE::getServiceName()), new SERVICE());
ProcessState::self()->startThreadPool();
IPCThreadState::self()->joinThreadPool();
}
static voidinstantiate() { publish(); }
static status_t shutdown() {
return NO_ERROR;
}
};
此时服务注册添加完成。
三、camera client连接service过程
Package/app àCamera.java中的OnCreate（）
将启动一个新线程
Thread startPreviewThread = new Thread(new Runnable() {
public void run() {
try {
mStartPreviewFail = false;
startPreview();
} catch(CameraHardwareException e) {
// In eng build, we throw theexception so that test tool
// can detect it and reportit
if("eng".equals(Build.TYPE)) {
throw newRuntimeException(e);
}
mStartPreviewFail = true;
}
}
});
startPreviewThread.start();
进入到
private void startPreview() throws CameraHardwareException {
if (mPausing || isFinishing()) return;
ensureCameraDevice();
… …
}
进入到此函数
private void ensureCameraDevice() throws CameraHardwareException {
if (mCameraDevice == null) {
mCameraDevice =CameraHolder.instance().open(mCameraId);
mInitialParams = mCameraDevice.getParameters();
}
}
mCameraDevice是android.hardware.Camera类型，将调用framework camera.java中的 open（）方法。
public static Camera open(int cameraId) {
return new Camera(cameraId);
}
查看Camera构造函数
Camera(int cameraId) {
… …
native_setup(new WeakReference<Camera>(this), cameraId);
}
查看native_setup发现为
private native final voidnative_setup(Object camera_this, int cameraId);
需要通过JNI调用C++中的函数。
àandroid_hardware_camera.cpp文件中
// connect to camera service
static void android_hardware_Camera_native_setup(JNIEnv*env, jobject thiz,
jobject weak_this, jint cameraId)
{
sp<Camera> camera = Camera::connect(cameraId);
… …
// We use a weak reference so the Camera object can be garbagecollected.
// The reference is only used as a proxy for callbacks.
sp<JNICameraContext> context = newJNICameraContext(env, weak_this, clazz, camera);
context->incStrong(thiz);
camera->setListener(context);
// save context in opaque field
env->SetIntField(thiz, fields.context, (int)context.get());
}
在JNI中客户端调用connect函数向server发送连接请求。JNICameraContext用于处理底层camera回调函数传来的数据和消息（它是一个监听类）。
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先看下client的connect函数
àFramework/camera.cpp
sp<Camera> Camera::connect(intcameraId)
{
LOGV("connect");
sp<Camera> c = new Camera();
const sp<ICameraService>& cs = getCameraService();
if (cs != 0) {
c->mCamera = cs->connect(c, cameraId);
}
if (c->mCamera != 0) {
c->mCamera->asBinder()->linkToDeath(c);
c->mStatus = NO_ERROR;
}else {
c.clear();
}
return c;
}
const sp<ICameraService>& cs =getCameraService();获取CameraService实例。
进入getCameraService（）中
// establish binder interface to cameraservice
const sp<ICameraService>&Camera::getCameraService()
{
Mutex::Autolock _l(mLock);
……
mCameraService =interface_cast<ICameraService>(binder);
}
CameraService实例通过binder获取的，mCameraService即为CameraService的实例。
回到sp<Camera> Camera::connect(int cameraId)中
c->mCamera = cs->connect(c, cameraId);
即：执行server的connect（）函数，并且返回ICamera对象，赋值给Camera的mCamera，服务端connect（）返回的是他内部类的一个实例。
在framework/CameraService.cpp中
sp<ICamera> CameraService::connect(
const sp<ICameraClient>& cameraClient, int cameraId) {
int callingPid = getCallingPid();
LOG1("CameraService::connect E (pid %d, id %d)", callingPid,cameraId);
sp<CameraHardwareInterface> hardware = HAL_openCameraHardware(cameraId);
if (hardware == NULL) {
LOGE("Fail to open camera hardware (id=%d)", cameraId);
return NULL;
}
CameraInfo info;
HAL_getCameraInfo(cameraId, &info);
client = new Client(this, cameraClient, hardware, cameraId, info.facing,
callingPid);
mClient[cameraId] = client;
LOG1("CameraService::connect X");
return client;
}
实例化Camera Hal接口 hardware，hardware调用initialize()进入HAL层打开Camear驱动。
代码如下：
àdevice\samsung\crespo\libcamera\SecCameraHWInterface.cpp
extern "C"sp<CameraHardwareInterface> HAL_openCameraHardware(int cameraId)
{
return CameraHardwareSec::createInstance(cameraId);
}
然后调用
sp<CameraHardwareInterface> CameraHardwareSec::createInstance(intcameraId)
{
LOGV("%s :", __func__);
if (singleton != 0) {
sp<CameraHardwareInterface> hardware = singleton.promote();
if (hardware != 0) {
return hardware;
}
}
sp<CameraHardwareInterface> hardware(newCameraHardwareSec(cameraId));
singleton = hardware;
return hardware;
}
将进入
CameraHardwareSec::CameraHardwareSec(intcameraId)
:mCaptureInProgress(false),mParameters(),mPreviewHeap(0),mRawHeap(0),mRecordH … …
{
LOGV("%s :", __func__);
int ret = 0;
…….
mSecCamera = SecCamera::createInstance();
if (mSecCamera == NULL) {
LOGE("ERR(%s):Fail on mSecCamera object creation", __func__);
}
ret =mSecCamera->initCamera(cameraId);
if (ret < 0) {
LOGE("ERR(%s):Fail on mSecCamera init", __func__);
}
……
}
int SecCamera::initCamera(int index)
{
LOGV("%s :", __func__);
int ret = 0;
… ...
m_cam_fd = open(CAMERA_DEV_NAME, O_RDWR);
……
return-1;
}
自此打开CAM驱动设备。