Android Camera HAL V3参数传递

最新推荐文章于 2025-08-01 14:48:39 发布
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分类专栏： Android 文章标签： android
版权声明：本文为博主原创文章，遵循 CC 4.0 BY-SA 版权协议，转载请附上原文出处链接和本声明。
本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/houyizi337825770/article/details/49180423
本文探讨了Android 4.4.3版本中CameraHAL层与framework层间参数传递的方法，详细介绍了camera_metadata_tag的作用及其实现过程，包括如何定义和使用自动对焦(AF)、曝光补偿(AE)等关键参数。

最近一直在调试Android 4.4.3的Camera HAL层，对framework层到HAL的参数传递方法一直不明白，导致调试无从下手，今天总算是有点启发，也不知道对不对，但是要写出来给，一是给自己做个笔记，二是可能会对后来的朋友有些启发；

在调试Camera HAL的过程中发现，HAL层调用的许多framework层的很多回调函数，这点要注意，以前我一直以为都是只能framework向下调用HAL层的函数，而HAL层不能调用到framework层的函数，所以导致我在追踪代码的过程中有很多迷糊的地方；后来知道了这些豁然开朗；
              首先第一个很关键的头文件：myandroid/system/media/camera/include/system/camera_metadata_tags.h，这个头文件中有一个很关键的enum类型camera_metadata_tag；camera_metadata_tag 中很很多tag，每个tag后面的注释部分意思是你要定义一个相应类型的enum或int32[ ]类型的数据，并把数据的值注册到系统list中，以后framework和HAL就可以通过tag中的ID匹配相应的参数值；framework层和HAL层通过查找这个tag id找到buffer list中相应的惨值；

typedef enum camera_metadata_tag {
    ANDROID_COLOR_CORRECTION_MODE =                   // enum         | public
            ANDROID_COLOR_CORRECTION_START,
    ANDROID_COLOR_CORRECTION_TRANSFORM,               // rational[]   | public
    ANDROID_COLOR_CORRECTION_GAINS,                   // float[]      | public
    ANDROID_COLOR_CORRECTION_END,

    ANDROID_CONTROL_AE_ANTIBANDING_MODE =             // enum         | public
            ANDROID_CONTROL_START,
    ANDROID_CONTROL_AE_EXPOSURE_COMPENSATION,         // int32        | public
    ANDROID_CONTROL_AE_LOCK,                          // enum         | public
    ANDROID_CONTROL_AE_MODE,                          // enum         | public
    ANDROID_CONTROL_AE_REGIONS,                       // int32[]      | public<span style="white-space:pre">	</span>//要定义一个public权限的int32[]数据，并把它注册到系统中；
    ANDROID_CONTROL_AE_TARGET_FPS_RANGE,              // int32[]      | public
    ANDROID_CONTROL_AE_PRECAPTURE_TRIGGER,            // enum         | public
    <span style="color:#ff0000;">ANDROID_CONTROL_AF_MODE</span>,                          // enum         | public<span style="white-space:pre">	</span>//自动对焦相关?
    ANDROID_CONTROL_AF_REGIONS,                       // int32[]      | public
    ANDROID_CONTROL_AF_TRIGGER, 
<span style="color:#3333ff;"><strong>ANDROID_CONTROL_AF_AVAILABLE_MODES</strong></span>,               // byte[]       | public<span style="white-space:pre">	</span>//AF控制相关
<span style="color:#ff0000;">ANDROID_FLASH_MODE</span>,                               // enum         | public<span style="white-space:pre">	</span>//闪光灯相关?
//.......................省略部分代码.............................<pre name="code" class="cpp"><span style="font-family: Arial, Helvetica, sans-serif;">ANDROID_BLACK_LEVEL_LOCK =                        // enum         | public</span>
ANDROID_BLACK_LEVEL_START, ANDROID_BLACK_LEVEL_END, //在枚举空间层次结构中的位置。所有供应商的扩展标签必须定义在标签 >=vendor_section_start 后} camera_metadata_tag_t; 





上面那些camera_metadata_tag_t中有些enum类型，有些事int32类型，他们具体指什么呢？在myandroid/hardware/imx/mx6/libcamera2/MetadaManager.cpp文件中MetadaManager::createStaticInfo(camera_metadata_t **info, bool sizeRequest)函数中；




status_t MetadaManager::createStaticInfo(camera_metadata_t **info, bool sizeRequest)
{
//.......................................
static const uint8_t <span style="color:#ff0000;">availableAfModes</span>[] = {
			ANDROID_CONTROL_AF_MODE_OFF ,				// new add 
            ANDROID_CONTROL_AF_MODE_AUTO,				// new add
            ANDROID_CONTROL_AF_MODE_MACRO,				// new add 
            //ANDROID_CONTROL_AF_MODE_CONTINUOUS_VIDEO,	// new add 
            //ANDROID_CONTROL_AF_MODE_CONTINUOUS_PICTURE	// new add
    };
	//添加对自动对焦模式的支持
    ADD_OR_SIZE(<span style="color:#3333ff;"><strong>ANDROID_CONTROL_AF_AVAILABLE_MODES</strong></span>,
                <span style="color:#ff0000;">availableAfModes</span>, sizeof(<span style="color:#ff0000;">availableAfModes</span>));
//.......................................
}
 Camera HAL层是怎么获得Framework层传下来的参数呢？通过调用myandroid/system/media/camera/src/camera_metadata.c文件中的ANDROID_API接口find_camera_metadata_entry();find_camera_metadata_entry()函数的entry参数是输出指针，得到entry值；entry是一个camera_metadata_entry结构体；通过camera_metadata_entry的union指针传递参数值；





typedef struct camera_metadata_entry {
    size_t   index;
    uint32_t tag;
    uint8_t  type;
    size_t   count;
    union {
        uint8_t *u8;			//trigger
        int32_t *i32;			//trigger_id
        float   *f;
        int64_t *i64;			//timestamp
        double  *d;
        camera_metadata_rational_t *r;		//帧率相关
    } data;
} camera_metadata_entry_t;




myandroid/hardware/imx/mx6/libcamera2/MetadaManager.cpp






status_t MetadaManager::getFrameRate(int *value)
{
	
    camera_metadata_entry_t <span style="color:#ff0000;"><strong>streams</strong></span>;
    int res = <span style="color:#3333ff;"><strong>find_camera_metadata_entry</strong></span>(mCurrentRequest,
            ANDROID_CONTROL_AE_TARGET_FPS_RANGE, &<span style="color:#ff0000;"><strong>streams</strong></span>);
    if (res != NO_ERROR) {
        ALOGE("%s: error reading fps range tag", __FUNCTION__);
        return BAD_VALUE;
    }

    int v[2];
    for (uint32_t i = 0; i < streams.count && i < 2; i++) {
        v[i] = <strong><span style="color:#ff0000;">streams</span></strong>.data.i32[i];<span style="white-space:pre">			</span>//得到framework层的值；
    }

    if (v[0] > 15 && v[1] > 15) {
        *value = 30;
    }
    else {
        *value = 15;
    }
    return NO_ERROR;
}

 framework层是怎么得到HAL层返回的值呢？



myandroid/frameworks/av/services/camera/libcameraservice/device3/Camera3Device.cpp




void Camera3Device::processCaptureResult(const camera3_capture_result *result) {
//.............................................
// Check that there's a timestamp in the result metadata
<span style="white-space:pre">	</span><strong><span style="color:#ff0000;">CameraMetadata </span></strong><span style="color:#3366ff;"><strong>captureResult</strong></span>;<span style="white-space:pre">		</span>//<span style="color: rgb(255, 0, 0); font-weight: bold; font-family: Arial, Helvetica, sans-serif;">CameraMetadata.find(tag)返回</span><span style="color: rgb(51, 102, 255); font-weight: bold; font-family: Arial, Helvetica, sans-serif;">camera_metadata_entry 就得到了HAL层传上来的参数；</span><span style="color: rgb(255, 0, 0); font-weight: bold; font-family: Arial, Helvetica, sans-serif;">
</span>        <strong><span style="color:#3366ff;">camera_metadata_entry </span></strong>entry =
                <span style="color:#3333ff;"><strong>captureResult</strong></span>.find(<span style="color:#ff0000;">ANDROID_SENSOR_TIMESTAMP</span>);
        if (entry.count == 0) {
            SET_ERR("No timestamp provided by HAL for frame %d!",
                    frameNumber);
            gotResult = false;
        } else if (timestamp != entry.data.i64[0]) {
            SET_ERR("Timestamp mismatch between shutter notify and result"
                    " metadata for frame %d (%lld vs %lld respectively)",
                    frameNumber, timestamp, entry.data.i64[0]);
            gotResult = false;
        }
//.............................................
}
其实myandroid/frameworks/av/include/camera/CameraMetadata.h是framework和HAL参数的中间class；类似个中间变量；以上内容全是个人理解，有错的地方还希望大家指正；一起进步；




































                

        

    

    
  



    



                



	

		

			

				
					
Android Camera HAL V3 Vendor Tag及V1，V3参数转换

				
			

			

				

					小贼哥的技术花园
				

				

					01-17
					
					1万+
					
				

			

		

		

			
				
转眼一看，上一次发博文都快是三年之前了，惭愧。主要是三年前找的这份工作，虽然是世界500强的技术大牛公司，但是工作可一点都不高大上，非常的忙，一天不但要处理各种camera的bug，还要开发camera的各种feature和sensor驱动，还要和内部、外部的人斗智斗勇，你懂的。忙的三年了才有闲心来发表这片博文。
牢骚已完，言归正传。
在Android 5.0上，Google正式的将Camer

			
		

	



                

            
              



	

		

			

				
					
CameraMetadata 的 Tag 构建与动态查询流程全解析：从静态能力到运行态参数的调用链追踪

					
最新发布

				
			

			

				

					努力分享一些人工智能、计算机视觉、影像等相关的知识干货！
				

				

					08-02
					
					824
					
				

			

		

		

			
				
CameraMetadata 是 Android 相机系统中用于传递参数和状态的关键容器，其内部以 tag-value 键值对的形式组织所有拍摄参数与结果。无论是静态的 `CameraCharacteristics` 还是运行时的 CaptureResult/Request，最终都通过 `CameraMetadata` 来编码与解码数据。本篇将围绕 AOSP 源码，从 tag 的注册生成机制、静态能力的查询流程、运行时元数据的传输机制、厂商自定义 tag 的适配方式等多个角度，深入解析 CameraMeta

			
		

	



              


  
              

                


	

		

			

				
					
Android Camera API2中采用CameraMetadata用于从APP到HAL的参数交互

				
			

			

				

					sadamoo的专栏
				

				

					03-03
					
					1782
					
				

			

		

		

			
				
前沿：

在全新的Camera API2架构下，常常会有人疑问再也看不到熟悉的SetParameter/Paramters等相关的身影，取而代之的是一种全新的CameraMetadata结构的出现，他不仅很早就出现在Camera API1/API2结构下的Camera2Device、Camera3Device中用于和HAL3的数据交互，而现在在API2的驱使下都取代了Parameter，实现了

			
		

	





	

		

			

				
					
Camera源码解析之数据传递

				
			

			

				

					WangShuo的专栏
				

				

					04-27
					
					1567
					
				

			

		

		

			
				
MTK Camera HAL 层数据传递主要三模块:一：预览（StartPreview）二：拍照（TakePicture）三：回传（PreviewCallBack）一：预览（StartPreview）AP层下达预览指令后如何获取数据，数据是什么格式的，最后拿到数据后 
是如何去预览，以下分为四部分解析预览数据流程1 ：AP 层到HAL 层流程及获取数据参数 
AP层下达startPreview后调到

			
		

	



		

			
		



	

		

			

				
					
Android Camera HAL3 -SessionParameter

				
			

			

				

					YellowMax
				

				

					09-19
					
					1801
					
				

			

		

		

			
				
本文参考：

https://source.android.google.cn/devices/camera/session-parameters
https://source.android.google.cn/devices/camera/bokeh

Session Parameter 是用于在 configure_streams 阶段就进行初始化配置的选项，类似于之前的 setParameters 的作用，自 camera 的架构改成全部参数使用 metadata 来传递之后，在 configure

			
		

	





	

		

			

				
					
Camera HAL 参数传递流程 ---- 以ANDROID_CONTROL_AE_EXPOSURE_COMPENSATION为例追踪

				
			

			

				

					u010869159的博客
				

				

					08-14
					
					2413
					
				

			

		

		

			
				
CameraApp里面用户操作的设置项分为两类：

一类由App自行处理，比如照片保存路径、绘制九宫格参照线、拍照声音等等
一类需要经由framework下发到hal，然后进一步流转到相应的算法库中去处理

本题我们以用户设置AE补偿参数为例，来跟踪第二种情况下的参数设置流程。
代码路径：vendor\sprd\modules\libcamera
hal3_2v6下：
一，hal中第一步接受参数的地方就是SprdCamera3Settings.cpp，我们在之前的文章中有介绍这个类，SprdCamera3S

			
		

	





	

		

			

				
					
Android camera 架构HAL3

				
			

			

				

					10-18
				

			

		

		

			
				
Android Camera HAL3是Android系统中用于实现相机功能的关键组件，它作为硬件抽象层（HAL）的一部分，为应用层和系统层提供接口来控制和访问硬件级别的相机功能。HAL3与早期的HAL版本相比，进行了大幅度的改进和重新...

			
		

	





	

		

			

				
					
Android P之Camera HAL3流程分析（2）

				
			

			

				

					Vincentywj的博客
				

				

					02-06
					
					7163
					
				

			

		

		

			
				
我们使用TextureView显示相机预览数据，Camera2的预览和拍照数据都是使用CameraCaptureSession会话来请求的
    private void startPreview() {
        SurfaceTexture mSurfaceTexture = mTextureView.getSurfaceTexture();
        mSurfaceTextu...

			
		

	





	

		

			

				
					
Camera HAL3 接口层源码解析：createSession 与 configureStreams 全流程剖析

				
			

			

				

					努力分享一些人工智能、计算机视觉、影像等相关的知识干货！
				

				

					08-01
					
					1149
					
				

			

		

		

			
				
Camera HAL3 是 Android 图像系统中连接 Framework 与底层硬件的关键桥梁。无论是 AIDL 还是 HIDL 模式，App 的一次 openCamera 实际上最终都会调用到 HAL3 接口中的 `createSession()` 与 `configureStreams()`，完成 CameraDeviceSession 的构建与流的初始化。本篇将基于 AOSP 最新主线版本，结合典型厂商实现，深入拆解 Camera HAL3 接口调用链、流配置过程、结构体构成与平台差异，帮助工程

			
		

	





	

		

			

				
					
android8 Camera2 从 CameraService 到 HAL Service

				
			

			

				

					转载和创作优秀的博客
				

				

					12-06
					
					1538
					
				

			

		

		

			
				
上回讲到，在 CameraService::makeClient 中，实例化了一个 CameraDeviceClient。现在我们就从它的构造函数开始，继续探索打开相机的流程。

这一部分主要活动在 Runtime 层，这里分成 CameraService 与 HAL Service 两侧来分析。



接前一篇文章，最后部分

*client = new CameraDeviceClient(cameraService, tmp, packageName, cameraId,
       ...

			
		

	





	

		

			

				
					
Camera大厂面试HAL3学习

				
			

			

				

					xierong1的博客
				

				

					10-14
					
					1412
					
				

			

		

		

			
				
Camera大厂面试HAL3学习

			
		

	





	

		

			

				
					
Android Camera从App层到framework层到HAL层的初始化过程

				
			

			

				

					shijun931011的博客
				

				

					03-04
					
					1299
					
				

			

		

		

			
				
Android camera从上到下可分为四个部分：
Application层、
framework层、
HAL（hardware abstract layer）层、
Kernel层
一般面向开发者的话主要集中在Application层和framework层，但是一些厂商需要定制一些属于自己特有的东西的时候会去修改HAL层集成自己的一些东西，至于Kernel层一般的开发人员不会涉及到。
下面是一张...

			
		

	





	

		

			

				
					
Android HAL接口实现

				
			

			

				

					Mansoの空间
				

				

					08-09
					
					2109
					
				

			

		

		

			
				
如何实现HAL对native层的接口

			
		

	





	

		

			

				
					
Android Sensor从FWK到HAL至Driver纵线分析处理

				
			

			

				

					2359Coding
				

				

					08-07
					
					4579
					
				

			

		

		

			
				
VR ROM要在ＨＡL层兼容MPU6500芯片的Sensor模块借此机会从FWK到HAL 到Driver分析了Sensor模块


    首先看APP--》ＨＡＬ
     1：底层数据如何实时上报给APP？  
     2：SensorService怎么跟HAL交互？
     3：SensorEventListener本质是什么



    下面是我的结论：

			
		

	





	

		

			

				
					
【HAL】Framework和HAL之间的起始和基本执行流程

				
			

			

				

					mrhjlong
				

				

					04-09
					
					1127
					
				

			

		

		

			
				
Framework调用camera_module_t->common.open()，返回hardware_device_t结构体。
Framework检查hardware_device_t->version字段，并为该版本的相机硬件设备实例化相应的句柄。如果是3.0版本，则将hardware_device_t映射为camera3_device_t。
Framework入参Framework的回调函数指针调用camera3_device_t->ops->initialize()。仅在.

			
		

	





	

		

			

				
					
Android Camera 三 CameraService 和 Client 链接到 HAL

				
			

			

				

					qq_38907791的博客
				

				

					03-22
					
					3445
					
				

			

		

		

			
				
Android Camera 一 源码路径

Android Camera 二 JNI JAVA和C/CPP图像数据传输流程分析

Android Camera 三 CameraService 和 Client 链接到 HAL

Android Camera 四 Camera HAL 分析

Android Camera 五 Camera HAL v1

Linux v4l2 一 应用层

Lin...

			
		

	





	

		

			

				
					
Android 源码 Camera2 HAL3 流配置

				
			

			

				

					洪伟的专栏
				

				

					12-01
					
					3685
					
				

			

		

		

			
				
HAL 流配置的起点位于 Camera3Device 类 configureStreamsLocked() 方法中，首先调用 configure_streams(…) 进行配置。

frameworks/av/services/camera/libcameraservice/device3/Camera3Device.cpp
status_t Camera3Device::configureStreamsLocked() {
    ......
    // 做 HAL 配置
    ATRACE_BEG

			
		

	





	

		

			

				
					
camera hal3 数据流

				
			

			

				

					wing12345678910的博客
				

				

					08-29
					
					4569
					
				

			

		

		

			
				
本文主要梳理qcom camera hal3 callback 数据流

 

在文件hardware\qcom\camera\QCamera2\HAL3\QCamera3HWI.cpp中，

当new一个channel 的时候，就会启动一个对应的captureResultCb 用于接受对应的request的callback

例如：
    pChannel = new QCamera3Repr...

			
		

	





	

		

			

				
					
Android : Camera2/HAL3 框架分析

				
			

			

				

					robitmind的专栏
				

				

					08-11
					
					947
					
				

			

		

		

			
				
Android : Camera2/HAL3 框架分析

一、Android O上的Treble机制：

　　在 Android O 中，系统启动时，会启动一个 CameraProvider 服务，它是从 cameraserver 进程中分离出来，作为一个独立进程 android.hardware.camera.provider@2.4-service 用来控制 camera HAL，cameraserver通过 HIDL 机制于camera provider进行通信。HIDL源自于 Android O 版

			
		

	





	

		

			

				
					
Android Camera流程中 在桌面点击图标 launcher是如何下发指令到HAL层的

				
			

			

				

					08-01
				

			

		

		

			
				
<think>我们讨论的是Android Camera启动流程，从Launcher点击图标到HAL层的调用过程。这是一个涉及多个Android系统层次的问题。
 在Android系统中，应用通过调用Camera API来使用相机功能。当用户点击相机图标时，Launcher会启动相机应用（通常是预装的Camera应用），然后相机应用会通过Android框架层提供的API打开相机设备，最终这些调用会通过HAL层到达具体的硬件。

 整个流程大致如下：
 1. 用户点击Launcher中的相机应用图标。
 2. Launcher通过Intent启动相机应用（一个Activity）。
 3. 相机应用在Activity启动过程中（例如onCreate或onResume中）调用CameraManager的openCamera方法来获取相机设备。
 4. CameraManager会通过Binder调用CameraService（运行在system_server进程）来打开相机。
 5. CameraService会通过HAL接口与底层的相机硬件进行交互。

 下面我们详细描述从应用层到HAL层的调用链：

 步骤1：应用层调用CameraManager.openCamera()
 在相机应用中，我们通常会这样打开相机：
   CameraManager manager = (CameraManager) context.getSystemService(Context.CAMERA_SERVICE);
   manager.openCamera(cameraId, new CameraDevice.StateCallback() { ... }, handler);

 步骤2：CameraManager通过Binder调用CameraService
  CameraManager的openCamera方法最终会通过ICameraService.aidl定义的接口调用到CameraService的connectDevice方法（具体实现中，会通过一个Binder代理对象调用到system_server进程中的CameraService）。

 步骤3：CameraService处理连接请求
  在CameraService中，会创建一个CameraDeviceClient对象（继承自CameraDeviceClientBase，而CameraDeviceClientBase又实现了CameraDeviceBase）来代表一个连接到相机的客户端。然后CameraService会通过调用HAL层接口来打开相机设备。

 步骤4：通过HAL层打开相机
  CameraService会调用到CameraProviderManager（管理相机HAL的服务）来打开相机设备。具体是通过HIDL（或AIDL，取决于Android版本）接口调用到相机HAL实现。在HAL层，会执行具体的硬件操作，比如打开摄像头设备，初始化等。

 步骤5：HAL层操作硬件
  HAL层的实现是由设备厂商提供的，它会根据Android定义的接口（例如ICameraProvider）实现具体的功能。在打开相机设备时，HAL层会与内核层的摄像头驱动进行交互，通过V4L2（Video for Linux 2）等框架操作硬件。

 代码示例（简化流程）：
  由于整个流程涉及多个层次，我们不可能在一个代码片段中展示所有步骤。但我们可以展示从应用层到CameraService的调用，以及HAL层的接口定义。

 应用层代码（Java）示例：
  在相机应用的Activity中，打开相机的代码可能如下：

```java
public class CameraActivity extends Activity {
    private CameraManager cameraManager;
    private String cameraId;
    private CameraDevice cameraDevice;

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_camera);

        cameraManager = (CameraManager) getSystemService(Context.CAMERA_SERVICE);
        try {
            // 获取第一个后置摄像头ID
            for (String id : cameraManager.getCameraIdList()) {
                CameraCharacteristics characteristics = cameraManager.getCameraCharacteristics(id);
                Integer facing = characteristics.get(CameraCharacteristics.LENS_FACING);
                if (facing != null && facing == CameraCharacteristics.LENS_FACING_BACK) {
                    cameraId = id;
                    break;
                }
            }
            // 打开相机
            cameraManager.openCamera(cameraId, new CameraDevice.StateCallback() {
                @Override
                public void onOpened(CameraDevice camera) {
                    cameraDevice = camera;
                    // 创建会话等后续操作
                }

                @Override
                public void onDisconnected(CameraDevice camera) {
                    // 处理断开
                }

                @Override
                public void onError(CameraDevice camera, int error) {
                    // 处理错误
                }
            }, null);
        } catch (CameraAccessException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}
```

 框架层（CameraService）和HAL层的代码是C++代码，这里我们简单展示HAL层的接口定义（以HIDL为例）：
  HAL层接口定义（ICameraProvider.hal）：
  在Android HAL中，相机HAL实现了ICameraProvider接口。当CameraService需要打开相机设备时，会调用ICameraProvider::getCameraDeviceInterface_V3_x()（或类似版本）来获取一个ICameraDevice实例，然后通过该实例与设备交互。

 由于HAL层代码是厂商实现的，我们无法给出具体实现，但可以给出调用流程的伪代码：

 在CameraService中（C++）：
```cpp
// 伪代码，简化流程
status_t CameraService::connectDevice(...) {
    // 通过CameraProviderManager获取CameraProvider
    sp<hardware::camera::device::V3_2::ICameraDevice> device;
    status_t res = CameraProviderManager::openSession(cameraId, this, &device);
    // 然后创建一个CameraDeviceClient对象，将device传递给它
    ...
}
```

 在HAL层（ICameraDevice的实现）中，厂商需要实现open方法，该方法会调用到内核驱动打开设备。

 总结：
  从Launcher点击图标到HAL层，整个流程是通过应用启动、框架层Binder调用、HAL层HIDL调用等步骤完成的。其中，应用层通过CameraManager发起请求，CameraService在系统进程中处理请求，并通过HAL接口调用到厂商实现的相机驱动操作。

 注意：不同Android版本（尤其是Android 8.0之后）的相机架构有所变化，使用了HIDL（或更新的AIDL）来替代传统的HAL模块加载方式，但整体流程相似。

§§相关问题§§:
1. Android Camera API2中，CameraManager、CameraDevice、CameraCaptureSession之间的关系是怎样的？
2. 在Android相机HAL层中，如何实现一帧图像数据从硬件到应用层的传递？
3. 请解释Android Camera HAL3的基本架构和特性。
4. 如何编写一个自定义的Camera应用，实现基本的拍照功能？</think>### Android Camera启动流程：从Launcher到HAL层

当您在Android桌面上点击相机图标时，系统会经历以下流程将指令传递到HAL层：

#### 整体流程概览
```mermaid
graph TD
    A[Launcher点击图标] --> B[启动Camera App]
    B --> C[App调用CameraManager API]
    C --> D[CameraService Binder调用]
    D --> E[CamerProvider HAL服务]
    E --> F[厂商HAL实现]
    F --> G[内核驱动]
```

#### 详细步骤分析

1. **Launcher启动相机应用**  
   - Launcher通过`startActivity()`发送`Intent`启动相机应用
   - 示例代码：
     ```java
     // Launcher内部实现简化
     Intent cameraIntent = new Intent(MediaStore.INTENT_ACTION_STILL_IMAGE_CAMERA);
     startActivity(cameraIntent);
     ```

2. **相机应用初始化**  
   - 相机Activity在`onCreate()`/`onResume()`中调用Camera API
   - 关键代码：
     ```java
     // 在CameraActivity中
     CameraManager cameraManager = (CameraManager) getSystemService(Context.CAMERA_SERVICE);
     cameraManager.openCamera(cameraId, new CameraDevice.StateCallback() {
         @Override
         public void onOpened(@NonNull CameraDevice camera) {
             // 相机设备就绪
         }
     }, null);
     ```

3. **框架层Binder通信**  
   - `CameraManager`通过Binder IPC调用`CameraService`：
     ```cpp
     // frameworks/av/services/camera/libcameraservice/CameraService.cpp
     status_t CameraService::connect(
         const sp<hardware::camera2::ICameraDeviceCallbacks>& callbacks,
         const String16& cameraId,
         /* ... */) {
         // 验证权限和状态
         // 创建CameraDeviceClient
     }
     ```

4. **HAL层调用流程**  
   - CameraService通过HIDL/AIDL调用CameraProvider：
     ```cpp
     // hardware/interfaces/camera/provider/2.4/ICameraProvider.hal
     interface ICameraProvider {
         getCameraDeviceInterface_V3_x(string cameraDeviceName)
             generates (ICameraDevice device);
     };
     ```

5. **厂商HAL实现**  
   - 厂商实现的HAL层代码示例：
     ```cpp
     // vendor/implementation/CameraDevice.cpp
     Return<void> CameraDevice::open(const sp<ICameraDeviceCallback>& callback) {
         // 1. 初始化硬件参数
         mCamera = new VendorCamera();
         
         // 2. 打开底层设备驱动
         mCamera->open("/dev/video0");
         
         // 3. 返回设备句柄
         _hidl_cb(Status::OK, this);
         return Void();
     }
     ```

6. **内核交互**  
   - HAL层通过V4L2驱动操作摄像头：
     ```c
     // 内核驱动交互示例
     int fd = open("/dev/video0", O_RDWR);
     struct v4l2_capability cap;
     ioctl(fd, VIDIOC_QUERYCAP, &cap);
     ```

#### 关键组件说明
1. **CameraManager** (Java)  
   - 应用层API入口
   - 通过`getSystemService()`获取实例

2. **CameraService** (C++)  
   - 系统服务，管理所有相机设备
   - 实现`ICameraService.aidl`接口

3. **CameraProvider** (HIDL/AIDL)  
   - 标准化HAL接口
   - 厂商实现具体功能

4. **厂商HAL** (C/C++)  
   - 硬件适配层
   - 实现`ICameraDevice.hal`接口
   - 直接操作`/dev/videoX`设备节点

#### 权限验证流程
```mermaid
sequenceDiagram
    App->>+CameraService: openCamera()
    CameraService->>+PermissionChecker: checkCameraPermission()
    PermissionChecker-->>-CameraService: PERMISSION_GRANTED
    CameraService->>+HAL: ICameraDevice::open()
    HAL-->>-CameraService: SUCCESS
    CameraService-->>-App: CameraDevice
```

#### 性能优化点
1. **延迟优化**：异步打开相机避免UI阻塞
2. **权限缓存**：CameraService缓存权限检查结果
3. **连接池**：复用CameraDeviceClient实例
4. **预加载**：系统启动时预初始化HAL

			
		

	



              




          




        



    





    



      

      

        
      

      





	

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