[转载]Android Camera 开发之前言

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Android Camera 开发之前言


一、Android Camera成像原理介绍

Camera工作流程图:

image

Camera的成像原理可以简单概括如下:

景 物(SCENE)通过镜头(LENS)生成的光学图像投射到图像传感器(Sensor)表面上,然后转为电信号,经过ADC(模数转换)转换后变为数字图 像信号,再送到数字信号处理芯片(DSP)中加工处理,再通过IO接口传输到CPU中处理,通过DISPLAY就可以看到图像了。

二、Android Camera的架构浅析

Android的Camera包含取景器(viewfinder)和拍摄照片的功能。从其程序的架构上主要分为客户端和服务端两个部分,它们建立在Android的进程间通讯的Binder的结构上.如果想详细了解Android的Binder机制,请参看”云中漫步的”Android系统的Binder机制.接下来我们详细介绍一下Android Camera的架构.

要了解Android Camera架构,还是得先从Android本身的架构说起。

Android 架构图

从Android框架看,分为四层:应用层,应用框架层,库层,内核层.

应用层主要工作在Android SDK之上,利用Android 提供的API进行开发,生成APK包.

应用框架层整合了Android自带各种控件和类,为应用开发提供高效,方便的API接口.这个对上实现统一的接口,对下也提供统一的标准方便各种库的移入.

库层是Android与底层硬件通信接口,它封装底层硬件接口实现该模块的具体逻辑,并以服务的形式通过Binder通讯机制暴露给应用框架.

内核层则是直接与硬件联系的一层,可以理解为设备驱动.

通过对上面框架的简要说明,我们大致明白一个应用自上而下的各个层起什么作用,这样有助于我们对代码的理解和修改.如果要做基于Android porting(移植)工作,就要明白在哪个层次的porting,怎么porting?

说完Android整体框架,我们以Camera为例来说明一下Camera在各层是如何实现。下图是Camera部分在Android上各层的分布图

Camera结构分布图

应用层

Camera的 应用层在Android上表现为直接调用SDK API开发的一个Camera 应用APK包。代码在\android\packages\apps\Camera下。主要是Java写的基于 android.hardware.Camera类调用的封装,并且实现Camera应用的业务逻辑和UI显示。 android.hardware.Camera就是Android提供给上层调用的Camera类。这个类用来连接或断开一个Camera服务,设置拍 摄参数,开始、停止预览,拍照等。它也是Android Camera应用框架封装暴露出来的接口。一个Android应用中若要使用这个类,需要在Manifest文件声明Camera的权限,另外还需要添加 一些<uses-feature>元素来声明应用中的Camera特性,如自动对焦等。具体做法可如下:

<uses-permission android:name=”android.permission.CAMERA” />

<uses-feature android:name=”android.hardware.camera” />

<uses-feature android:name=”android.hardware.camera.autofocus” />

应用框架层

Camera框 架层将应用与底层的实现隔离开来,实现了一套Android定义的对上对下接口规范,方便应用及底层硬件的开发和移植。这一层对上以Java类的形式包装 出android.hardware.Camera,提供给应用层调用;对下在CameraHardwareInterface.h头文件中定义了 Camera硬件抽象层的接口,这是一个包含纯虚函数的类,必须被实现类继承才能使用。这个实现类也即是下层中将讲到的用户库层,它继承 CameraHardwareInterface接口,实例化对底层硬件驱动的封装,最终生成libcamera.so供框架的 libcameraservice.so调用。这样做的好处是让Camera的应用框架代码独立,不受底层硬件驱动改变的影响,方便在不同平台上 porting 驱动代码,而保持上层的代码不用变化。

 库层(硬件抽象层HAL Hardware Abstraction Layer)

这 个层次其实就是用户空间的驱动代码。前面有介绍过框架层对下在CameraHardwareInterface.h头文件中定义了Camera硬件抽象层 的接口,它是包含纯虚函数的类,必须被实现类继承才能使用。HAL层正好继承CameraHardwareInterface接口,依据V4l2规范实例 化底层硬件驱动,使用ioctl方式调用驱动,最终生成libcamera.so供框架的libcameraservice.so调用。

内核层

这一层主要是基于Linux的设备驱动。对Camera来说,一般是按V4l2规范将Camera原子功能以ioctl的形式暴露出来供HAL层调用的实现。

参考:

http://blog.csdn.net/BonderWu/archive/2010/08/15/5814278.aspx

http://wenku.baidu.com/view/c45c1b4e852458fb770b568c.html

http://www.360doc.com/content/11/0106/16/4915724_84479344.shtml#

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