1、一. Android Camera 層次結(jié)構(gòu)Android下Camera子系統(tǒng)從上到下可以分為應(yīng)用層、框架層、運(yùn)行庫層及 內(nèi)核層，其結(jié)構(gòu)如下圖所示。從整體上看，它還是屬于Android下典型的client/service的結(jié)構(gòu)，運(yùn)行在兩個進(jìn)程中，一個是client進(jìn)程，主要包括JAVA代 碼與一些Native c/c+代碼；另一個是service進(jìn)程，屬于服務(wù)端，是native c/c+ 代碼，并且，camera service 屬于 Android 系統(tǒng)的一個 native 服務(wù)，用 native c/c+ 代碼實(shí)現(xiàn)，主要負(fù)責(zé)和Linux kernel中的Camera Driver交互，搜集

2、Linux kernel 中Camera Driver上傳的數(shù)據(jù)，并交給顯示系統(tǒng)(surface)顯示。client進(jìn)程與service進(jìn)程通過Binder機(jī)制通信，client端通過調(diào)用service 端的接口實(shí)現(xiàn)各個具體的功能。但真正的preview數(shù)據(jù)不會通過Binder IPC機(jī)制 從service端復(fù)制到client端，而是通過回調(diào)函數(shù)與消息的機(jī)制將preview數(shù)據(jù) buffer的地址傳到client端，最終可在Java應(yīng)用中操作處理這個preview數(shù)據(jù)。二.Android Camera的代碼結(jié)構(gòu)1)應(yīng)用層Camera的應(yīng)用層在 Android上表現(xiàn)為直接調(diào)用 SDK API開發(fā)

3、的一個Camera應(yīng)用APK包，代碼在/android/packages/apps/Camera下，其主要作用是對 android.hardware.Camer（frameworks/base/core/java/android/hardware/Camera.javd） 類的調(diào)用，并且實(shí)現(xiàn)Camera應(yīng)用的業(yè)務(wù)邏輯和UI顯示。2）框架層框架層包含了 camera的JNI實(shí)現(xiàn)，Camera Client和Service三部分。其中， JNI提供接口給上層JAVA代碼（android.hardware.Camer類）調(diào)用，文件路徑為： frameworks/base/core/jni/andro

4、id_hardware_Camera.cpp,這部分內(nèi)容編譯成為目 標(biāo) libandroid_runtime.so。Camera Client 實(shí)現(xiàn)的代碼在 frameworks/av/camera/下， 這部分的內(nèi)容被編譯成庫libcamera_client.so，主要實(shí)現(xiàn)了以下幾個類：Camera-Camera.cpp/Camera.hCameraParametersCameraParameters.cpp/CameraParameters.hICamera ICamera.cpp/ ICamera.hICameraClient ICameraClient.cpp/ ICameraClie

5、nt.hICameraService- ICameraService.cpp/ ICameraService.hICamera、ICameraClient、ICameraServide 三個類是按照 Binder IPC 通信要求 的框架實(shí)現(xiàn)的，用來與service端通信。類CameraParameters接收Framework層 的android.hardware.camera:Parameters類為參數(shù)，解析與格式化所有的參數(shù)配置。 Camera是個很重要的類，它與Camera Service端通過Binder IPC機(jī)制交互來實(shí) 現(xiàn)具體功能。Camera繼承自BnCameraClien

6、t，并最終繼承自ICameraClient。Camera Service 文件分布在 frameworks/av/services/camera/libcameraservice/， 這部分內(nèi)容被編譯成庫 libcameraservice.so, libcameraservice.so 是 Camera 的服務(wù) 器程序，它通過繼承l(wèi)ibcamera_client.so的類實(shí)現(xiàn)服務(wù)器的功能，并且與 libcamera_client.so中的另外一部分內(nèi)容則通過進(jìn)程間通訊（即Binder機(jī)制）的 方式進(jìn)行通訊。里面主要實(shí)現(xiàn)了兩個類：CameraServiceBnCameraServiceICame

7、raServiceCameraService:ClientBnCameraICameraCameraService:Client 通過調(diào)用 CameraHardwareInterface 類來實(shí)現(xiàn)具體的功 能，CameraHardwareInterface 直接與 camera HAL 層交互。3）HAL 層Camera HAL 一般實(shí)現(xiàn)為一個動態(tài)庫libcamera.so（動態(tài)庫的名字可以修改， 只需要與android.mk 一致即可）。所有java應(yīng)用層中camera的功能最終會調(diào)用 到HAL層這里，Camera HAL層的實(shí)現(xiàn)依賴于硬件，在這些頭文件Camera.h提 供了對上層的接口，

8、而其他的幾個頭文件都是提供一些接口類（即包含了純虛函 數(shù)的類），這些接口類必須被實(shí)現(xiàn)類繼承才能夠使用。一般通過 V4L2 command 從 linux kernel 中的 camera driver 獲得 preview 數(shù)據(jù)， 然后交給surface（overlay）顯示或者保存為文件。在HAL層需要打開對應(yīng)的設(shè) 備文件，并通過ioctrl訪問camera driver。Android通過這個HAL層來保證底層 硬件（驅(qū)動）改變，只需修改對應(yīng)的HAL層代碼，F(xiàn)rameWork層與JAVA AP層 都不用改變。在Camera系統(tǒng)的各個庫中，libui.so位于核心的位置，它對上層的提供的接

9、口主要是Camera類，類libandroid_runtime.so通過調(diào)用Camera類提供對JAVA 的接口，并且實(shí)現(xiàn)了 android.hardware.camera 類。libcameraservice.so 是 Camera 的服務(wù)器程序，它通過繼承l(wèi)ibcamera_client.so的類實(shí)現(xiàn)服務(wù)器的功能，并且與 libcamera_client.so中的另外一部分內(nèi)容則通過進(jìn)程間通訊（即Binder機(jī)制）的 方式進(jìn)行通訊。Camera主要的頭文件有以下幾個：ICameraClient.hCamera.hICamera.hICameraService.hCameraHardware

10、Interface.h在這些頭文件Camera.h提供了對上層的接口，而其他的幾個頭文件都是提 供一些接口類（即包含了純虛函數(shù)的類），這些接口類必須被實(shí)現(xiàn)類繼承才能夠 使用。Android下Camera涉及的各個類和接口的UML關(guān)系如下圖所示。WnHwHsdvii&l n IxrF 炒Serviic-cCIkxie整個Camera子系統(tǒng)運(yùn)行時，可以分成Client和Server兩個部分，它們之間 使用Binder機(jī)制實(shí)現(xiàn)進(jìn)程間通訊。這樣在客戶端調(diào)用接口，功能則在服務(wù)器中 實(shí)現(xiàn)，但在客戶端中調(diào)用就好像直接調(diào)用服務(wù)器中的功能，進(jìn)程間通訊的部分對 上層程序不可見。從框架結(jié)構(gòu)上來看，ICameraSe

11、rvice.h、ICameraClient.h 和 ICamera.h 三個類 定義了 Camera的接口和架構(gòu)，ICameraService.cpp和Camera.cpp兩個文件用于 Camera架構(gòu)的實(shí)現(xiàn)，Camera.cpp里實(shí)現(xiàn)了 camera 子系統(tǒng)的Client核心Camera 類，它是整個系統(tǒng)核心，里面有startPreview()、takePicture()等函數(shù)用于實(shí)現(xiàn)camera 的預(yù)覽、拍照等工作。ICamera類提供了 Camera主要功能的接口，在客戶端方 調(diào)用。CameraService.cpp實(shí)現(xiàn)camera子系統(tǒng)的service， camera各種具體功能實(shí) 現(xiàn)

12、在CameraService的子類Client里面完成，而最終是通過調(diào)用 CameraHardwareInterface 的接 口來實(shí)現(xiàn)具體功能，CameraHardwareInterface 類直 接與camera的HAL層交互。在上圖中，圖中紅色虛線框的部分都是Camera子系統(tǒng)的Framework部分， 它主要利用了 Android系統(tǒng)最為常見的Binder機(jī)制來完成通訊。藍(lán)色的部分通過 調(diào)用Camera硬件相關(guān)的接口完成具體的Camera服務(wù)功能，其它的部分是為上 層的JAVA程序提供JNI接口。在整體結(jié)構(gòu)上，左邊可以視為一個客戶端，右邊 是一個可以視為服務(wù)器，二者通過Android的Binder來實(shí)現(xiàn)進(jìn)程間的通訊，而應(yīng) 用程序則無需關(guān)心這些service c