Camera （api1）的打开过程

落日映苍穹つ 2022-06-09 11:13 166阅读 0赞

Camera （api1）的打开过程

setModuleFromIndex()@CameraActivity.javaà

mPhotoModule = new PhotoModule();

mPhotoModule.init(this,mCameraPhotoModuleRootView);

mCurrentModule= mPhotoModule;

init ()@PhotoModule.java  à

mOpenCameraThread= new OpenCameraThread();

mOpenCameraThread.start();

private class OpenCameraThread extendsThread \{

//先打开camera设备，然后启动预览

openCamera();

startPreview();

openCamera()@PhotoModule.javaà

//这里的mCameraDevice实际对应了AndroidCameraProxyImpl的实例，而AndroidCameraProxyImpl类中有一个android.hardware.Camera.java对象，这个对象通过jni对应了cameraService.Client这个内部类的实例，根据不同api，cameraService.Client又对应了CameraClient或者Camera2Client。

mCameraDevice= CameraUtil.openCamera(

mActivity,mCameraId, mHandler,

mActivity.getCameraOpenErrorCallback());

openCamera()@CameraUtil.javaà

CameraProxy open()@CameraHolder.javaà

CameraProxymCameraDevice;

mCameraDevice= CameraManagerFactory

.getAndroidCameraManager().cameraOpen(handler,cameraId, cb);

CameraManager.CameraProxy cameraOpen()@AndroidCameraManagerImpl.javaà

// 发出OPEN\_CAMERA消息执行打开camera的操作，如果正常打开了camera设备，就返回一个AndroidCameraProxyImpl实例。

mCameraHandler.obtainMessage(OPEN\_CAMERA,cameraId, 0,

CameraOpenErrorCallbackForward.getNewInstance(

handler,callback)).sendToTarget();

if(mCamera != null)

returnnew AndroidCameraProxyImpl();

对OPEN\_CAMERA消息的处理是调用android.hardware.Camera.java中的open方法：

mCamera = android.hardware.Camera.open(msg.arg1)@AndroidCameraManagerImpl.javaà

Camera open(int cameraId) @frameworks/base/core/java/android/hardware/Camera.javaà

Camera(int cameraId) @frameworks/base/core/java/android/hardware/Camera.javaà

cameraInitNormal ()@frameworks/base/core/java/android/hardware/Camera.javaà

cameraInitVersion()@frameworks/base/core/java/android/hardware/Camera.javaà

//核心操作，通过jni调用到c++层。

return native\_setup(newWeakReference<Camera>(this), cameraId, halVersion, packageName);

Step1、从app侧调用到framework侧的android.hardware.Camera.java,调用它的open函数，通过JNI调用到本地层，android\_hardware\_Camera.cpp中的android\_hardware\_Camera\_native\_setup（），调用到framework/av侧的Camera.cpp中connect，通过它完成camera实例的创建，让client与service建立联系，

同时创建一个监听类JNICameraContext，监听camera底层回传的数据和消息，notifycallback，datacallback，datacallbacktimestamp。

android\_hardware\_Camera\_native\_setup()@frameworks/base/core/jni/android\_hardware\_Camera.cppà

//这里调用到Camera.cpp中，这里主要做了2件事情，一个是通过Camera.cpp间接加载camera设备，一个是创建了JNICameraContext实例，这个实例对象中会保存camera.cpp间接打开的camera设备，所以后面通过context.getCamera()返回的就是Camera.cpp间接打开的设备，同时camera->setListener(context)设置了监听，这样camera设备中的回调就可以通过这个listener传到Framework层，比如下面的dataCallback()，其中的listener就是这个context。

camera=  Camera::connect(cameraId, clientName,

Camera::USE\_CALLING\_UID,Camera::USE\_CALLING\_PID);

sp<JNICameraContext>context = newJNICameraContext(env, weak\_this,clazz, camera);

camera->setListener(context);

void Camera::dataCallback(int32\_t msgType,const sp<IMemory>& dataPtr,

camera\_frame\_metadata\_t\*metadata)

sp<CameraListener> listener;

Mutex::Autolock \_l(mLock);

listener = mListener;

if (listener != NULL) \{

listener->postData(msgType, dataPtr, metadata);

Step2、camera.cpp中的connect函数，client会向service发起连接请求，获取cameraservice实例，connect的返回值会关联到client，也就是camera.cpp这个实例，这样客户端服务端就建立了连接，上层对camera功能的调用，通过camera.cpp这个实例，传到cameraservice中client，实现对hal层的控制。在connect过程中，创建CameraClient时，创建了另一个实例：camerahardwareinterface它负责cameraservice跟hal层的交互，通过CameraHardwareInterface这个实例，注册了notifycallback，datacallback，datacallbacktimestamp这三个回调，这个hardware实例会打开camera驱动，初始化预览窗口，cameraservice在第一次被引用时，会通过hw\_get\_module加载camera的hal模块，这样cameraservice就可以通过这个module对象对camera hal模块的控制。

Camera::connect()@Frameworks/av/camera/camera.cppà

CameraBaseT::connect()@Frameworks/av/camera/camera.cppà

typedef CameraBase<TCam> [CameraBaseT@CameraBase.h][CameraBaseT_CameraBase.h]

sp<TCam> CameraBase<TCam,TCamTraits>::connect()@CameraBase.cppà

//这里会先获取cameraService的句柄，然后调用cameraService中的connect方法。我们这里看下c->mCamera这个出参是什么类型？CameraBase是一个模板类，它的connect是一个模板方法，那么对应的TCam实际是Camera.cpp的这个Camera类型，这个可以从：

class Camera :publicCameraBase<Camera>……看出。

所以c->mCamera中mCamera就是就是CameraBase中成员变量sp<TCamUser> mCamera;

这个出参在CameraService中被赋值为CameraService.Client。

sp<TCam>c = new TCam(cameraId);

sp<TCamCallbacks>cl = c;

constsp<::android::hardware::ICameraService> cs = getCameraService();

ret= (cs.get()->\*fnConnectService)(cl, cameraId, clientPackageName, clientUid,

clientPid,/\*out\*/ &c->mCamera);

//因为CameraService继承了RefBase，所以被实例化时会执行onFirstRef方法，这个调用是在CameraService启动时执行的。

CameraService::onFirstRef()@frameworks/av/services/camera/libcameraservice/cameraservice.cpp

//这里是加载camera模块，打开camera设备，打开的设备句柄handle保存在：

camera\_module\_t-> hw\_module\_t-> (void\*dso);

然后创建CameraModule实例，后续Cameraservice就可以通过CameraModule实例来访问camera设备，

camera\_module\_t\*rawModule;

interr = hw\_get\_module(CAMERA\_HARDWARE\_MODULE\_ID,

(const hw\_module\_t \*\*)&rawModule);

mModule= new CameraModule(rawModule);

//接着看CameraService的connect方法。

CameraService::connect()@frameworks/av/services/camera/libcameraservice/cameraservice.cpp

//这个client实例赋值给了上面提到的 connect()@CameraBase.cpp中的&c->mCamera。

sp<Client>client = nullptr;

ret= connectHelper<ICameraClient,Client>(cameraClient, id,

CAMERA\_HAL\_API\_VERSION\_UNSPECIFIED,clientPackageName, clientUid, clientPid, API\_1,

/\*legacyMode\*/false, /\*shimUpdateOnly\*/ false, /\*out\*/client);

\*device= client;

//这个函数的主要作用就是调用makeClient生成CameraClient，调用它的初始化方法，同时把这个CameraClient实例赋值给上面的sp<Client> client。

CameraService::connectHelper()@CameraService.h\{

ret= makeClient(this, cameraCb, clientPackageName, id, facing, clientPid,

clientUid,getpid(), legacyMode, halVersion, deviceVersion, effectiveApiLevel,

/\*out\*/&tmp);

err= client->initialize(mModule)

CameraService::makeClient( )@cameraservice.cpp

//根据不同的api生成不同的实例。

caseCAMERA\_DEVICE\_API\_VERSION\_1\_0:

\*client= new CameraClient(cameraService, tmp, packageName, cameraId, facing,

clientPid,clientUid, getpid(), legacyMode);

caseCAMERA\_DEVICE\_API\_VERSION\_3\_0:

\*client= new Camera2Client(cameraService, tmp, packageName, cameraId, facing,

clientPid,clientUid, servicePid, legacyMode);

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

facing,clientPid, clientUid, servicePid);

//以CameraClient为例，

CameraClient::initialize()@CameraClient.cpp

//创建一个CameraHardwareInterface，其中initialize的参数module就是CameraService中创建的CameraModule实例，CameraClient可以通过mHardware对象跟camera设备通信。

mHardware= new CameraHardwareInterface(camera\_device\_name);

//这里打开camera设备，初始化Hal层的预览窗口

res= mHardware->initialize(module);

//设置回调函数。

mHardware->setCallbacks(notifyCallback,

dataCallback,dataCallbackTimestamp,

(void\*)(uintptr\_t)mCameraId);

Step3、camera hal层的实现

Hal层的创建过程中，会生成一个camerahardwarecomip实例，会创建三个比较重要的线程，previewThread，capturethread，autofocusthread，hal层处理完数据会有回调，有三种，notifycallback，datacallback，datacallbacktimestamp，这些回调会报给jni层的JNIcameracontext，

底层cameahardwarecomip这个实例创建后，做很多的初始化，如isp数据加载，底层支持的照片大小，对焦模式，感光度，把底层的图片格式设置为jpeg，这些camera底层参数的默认设置，然后等待上层的回调。

Step4、预览功能

Hal层的预览是又previewthread线程实现的，在打开camera驱动，创建cameahardwarecomip实例时，同时创建了previewthread，focusethread，capturethread，hardware创建以后，previewthread就启动了，但是因为预览窗口没有设置，app层也没法预览命令，实际这个线程时处于阻塞状态的。

接下来，app发startpreview命令，当前是拍照模式，就是photomodule发起这个命令，cameraservice处理这个请求，并传入到hal层，调用hardware的setpreviewwindow，startpreview设置预览窗口，开启预览，会根据用户的设置重新设置camera底层的参数，激活前面堵塞的previewthread，完成预览功能的开启。

Step5、拍照功能

App层发送拍照命令，就是shutterbutton的触发，调用onshutterbuttonfocus,onshutterbuttonclick,进行存储空间的检查，底层进行拍照，触发capturethread线程的运行，申请snapshot需要的buffer，从预览获取图片帧进行编码，在对图形数据编码前，对图片做缩放，生成thumbnail，设置图片的exif信息，编码生成图片文件，上层shutterbutton抬起，底层的数据处理还在进行，底层编码图片结束，会有jpegcallback，camerastorage开始进行图片存储，开始写exif信息，写文件流，写图片结束后，把数据记录插入数据库

大致关系：

一，Camera.cpp  实现了ICameraClient的回调接口如：notifyCallback，dataCallback等，

BpCameraClient通过ipc调用这些callback到BnCameraClient，然后BnCameraClient把请求转到Camera.cpp，从Camera.cpp继承了BnCameraClient可以得出这个结论，

class Camera : public::android::hardware::BnCameraClient。

二，Camera.cpp对应了CameraClient，在api2中实际是CameraDeviceClient，这个CameraDeviceClient对应了CameraService中的client，即CameraService::Client，在connectHelper中生成一个client后即makeClient后，会调用finishConnectLocked把这个client保存到mActiveClientManager中，这里保存了当前活动的应用层的client，以便cameraservice可以跟这些client通信。

[CameraBaseT_CameraBase.h]: mailto:CameraBaseT@CameraBase.h