Android Camera调用过程分析

 　　源代码版本：allwinner 4.0.4
　　frameworks代码：
　　frameworks/base/core/java/android/hardware/Camera.java
　　JNI层代码：
　　frameworks/base/core/jni/android_hardware_Camera.cpp
　　client端代码：
　　frameworks/base/libs/camera/
　　server端代码：
　　frameworks/base/services/camera/libcameraservice/
　　HAL层代码：
　　device/softwinner/common/hardware/camera/
　　camera配置文件：
　　system/etc/ camera.cfg
　　图中，JNI的Camera::connect函数通过跨进程调用，服务端CameraService会创建Client实体BnCamera, 并且经过binder转换，返回给JNI connet函数一个BpCamera代理，有了这个代理，就可以远程调用CameraService内嵌类client的方法,如startPreview，autoFocus等等;
　　并且，Camera::connect将Camera对象作为参数传递给服务端，Camera类继承自BnCameraClient，所以JNI 端Camera自身也创建了BnCameraClient实体，跨进程后，CameraService获得其代理BpCameraClient，有了这个代理，服务端就可以回调Camera端的notifyCallback，dataCallback，dataCallbackTimestamp等方法。在这种情景下，可以把CameraService视为客户端，而Camera则为服务端。
　　framework层的调用流程大概就如上所述，HAL层是厂商自己实现的，不同方案代码结构各有不同，这里分析的是allwinner的源代码。接着以startPreview为例子，看framework层是如何调用HAL层的。
　　对上述图中简要说明几点:
　　1. framework的几个callback函数在构造函数初始化时候就已经注册到了HAL中，以实现HAL层有数据时候回调framework, 最终framework回调app中的注册函数
　　2. CameraHardware类在初始化时候开启了DoCommandThread和DoAutoFocusThread线程，用来监听上层的命令和动作，前者监听如设置摄像头的白光平衡，曝光度，快门模式等;后者用来监听自动对焦命令。
　　3. doStartPreview最终会调用V4L2Camera类的startWorkerThread来启动线程，该线程实现方法在V4L2CameraDevice类的inWorkerThread函数。该函数首先调用ioctl(mCamFd, VIDIOC_DQBUF, buf)获取图像数据，并将数据进行格式转换和大小缩放。最后用OSAL_Queue方法将数据入队列并发出通知信号。
　　4. V4L2CameraDevice类的previewThread线程收到信号，调用onNextFrameCB，回调framwork函数将数据返回上层;并调用onNextFramePreview将数据在窗口中进行预览，这就是打开摄像头看到的预览图像。
　　其他流程如takePicture，startRecording等和上述差不多，
　　最后看应用层调用takePicture拍照时候的数据回调过程。
　　应用层拍照的调用函数是 camera.takePicture(shutterCallback, rawCallback, jpegCallback);
　　shutterCallback类要实现Camera.ShutterCallback接口; rawCallback, jpegCallback类要实现Camera.PictureCallback接口，　　cpp代码

1. //返回照片的JPEG格式的数据
   
2. 
   
3. 　　private JpegCallback jpegCallback = new PictureCallback(){
   
4. 　　public void onPictureTaken(byte[] data, Camera camera) {
   
5. 　　Parameters ps = camera.getParameters();
   
6. 　　if(ps.getPictureFormat() == PixelFormat.JPEG){
   
7. 　　//存储拍照获得的图片
   
8. 　　try {
   
9. 　　String path = "/sdcard/"+System.currentTimeMillis()+".jpg";
   
10. 　　File file = new File(path);
    
11. 　　if(!file.exists())
    
12. 　　file.createNewFile();
    
13. 　　FileOutputStream fos = new FileOutputStream(file);
    
14. 　　fos.write(data);
    
15. 　　fos.close();
    
16. 　　} catch (Exception e) {
    
17. 　　e.printStackTrace();
    
18. 　　}
    
19. 　　//将图片交给Image程序处理
    
20. 　　Uri uri = Uri.fromFile(new File(path));
    
21. 　　Intent intent = new Intent();
    
22. 　　intent.setAction("android.intent.action.VIEW");
    
23. 　　intent.setDataAndType(uri, "image/jpeg");
    
24. 　　startActivity(intent);
    
25. 　　}
    
26. 　　}
    
27. 　　};

复制代码

　　cpp代码

1. //快门按下的时候onShutter()被回调
   
2. 
   
3. 　　private ShutterCallback shutterCallback = new ShutterCallback(){
   
4. 　　public void onShutter() {
   
5. 　　if(tone == null)
   
6. 　　//发出提示用户的声音
   
7. 　　tone = new ToneGenerator(AudioManager.STREAM_MUSIC,
   
8. ToneGenerator.MAX_VOLUME);
   
9. 　　tone.startTone(ToneGenerator.TONE_PROP_BEEP2);
   
10. 　　}
    
11. 　　};

复制代码

　　而rawCallback则为返回未压缩的数据，一般用不上。
　　前面已经分析，hal层取得数据后回调了cameraservice的dataCallback方法和notifyCallback方法;经过binder跨进程，回调Camera端的对应方法。
　　1. 在JNI中，包含了一个内部类JNICameraContext，其继承自CameraListener并实现了其notify，postData和postDataTimestamp方法。在camera初始化的时候android_hardware_Camera_native_setup方法中就已经为mListener赋值了一个JNICameraContext对象。Camera类就是通过listener->postData，listener->notify等方法调用JNICameraContext类的实现方法;JNICameraContext用env->SetByteArrayRegion(obj, 0, size, data)创建空间保存压缩过的JPEG格式图片，再通过CallStaticVoidMethod回调framework中Camera.java中的方法。
　　2. 在Camera.java中通过EventHandler类的handleMessage来处理JNI回调的方法，swith根据参数的不同，回调APP中相应的方法，而这些方法正是是APP当初在takePicture时候传进来的。
　　通过上述流程就实现了数据从HAL层到APP层的回调过程。


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