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一、简介
二、Camera API2 架构
2.1 Camera应用框架
2.2 Camera AIDL
2.3 Camera Native 框架
2.4 Camera binder IPC 接口
2.5 CameraService
2.6 Camera HAL
三、Camera API 2 操作流程
3.1 Camera参数获取操作
3.2 openCamera操作
3.3 CreateCaptureSession
3.4 request下发（起预览、拍照等操作）
3.5 Camera Hal回帧
一、简介
Camera API 2 （下面用Camera2简称）是最新的 Android 相机框架 API，它取代了已弃用的相机框架库（Camera API 1）。 Camera2 为复杂的用例提供深入的控制，但需要用户管理特定于设备的配置。用户可以在相应的参考文档中了解 Camera2 中的特定类和函数。总体上Camera遵循Client-Server架构，通过Binder通讯完成Camera APP -> Camera API2 -> CameraService -> Camera Hal流程。
二、Camera API2 架构
图2.1描述了Camera整体软件架构。
Camera软件架构图从上到下可分为Camera应用框架、Camera AIDL、Camera Native 框架、Camera binder IPC 接口、Camera HAL六大部分。
2.1 Camera应用框架
Camera应用框架是Camera APP代码，它使用 Camera2 API 与Camera硬件进行交互，交互过程中会调用相应的 Binder 接口，以访问与Camera底层交互的原生代码。
Camera API2中CameraManager用于openCamera、CameraDevice用于创建CameraCaptureSession（配流）。
2.2 Camera AIDL
Camera AIDL接口是Camera API2与CameraService的连接桥梁，与 CameraService关联的 binder 接口可在frameworks/av/camera/aidl/android/hardware中找到。生成的代码会调用Camera hal的原生代码以获取对实体Camera的访问权限，并返回用于在框架级别创建 CameraDevice并最终创建 CameraCaptureSession对象的数据。
2.3 Camera Native 框架
此框架位于 frameworks/av/中，并提供相当于 CameraDevice和 CameraCaptureSession类的原生类，另请参阅 NDK camera2 参考。Camera Native框架包含了CameraService、Camera metadata等
2.4 Camera binder IPC 接口
IPC binder 接口用于实现跨越进程边界的通信。调用相机服务的若干个相机 binder 类位于 /frameworks/av/camera/aidl/android/hardware/目录中。
- ICameraService 是相机服务的接口；
- ICameraDeviceUser 是已打开的特定相机设备的接口；
- ICameraServiceListener 和 ICameraDeviceCallbacks 分别是对应用框架的 CameraService 和 CameraDevice 回调接口。
2.5 CameraService
路径： frameworks/av/services/camera/libcameraservice/CameraService.cpp ，相机服务是与 HAL 进行互动的实际代码。
2.6 Camera HAL
硬件抽象层定义了由相机服务调用、且您必须实现以确保相机硬件正常运行的标准接口。
三、Camera API 2 操作流程
Camera API2的核心操作流程如图3.1。从左到右分为三个模块，分别是Camera APP、Camera2 API、Camera Device HardWare（由Camera hal控制）。
下面简要介绍Camera API2操作流程：
3.1 Camera参数获取操作
当app调用 Context.getSystemService()获得CameraManager后。其一，需要通过CameraManager对象注册Camera可用的回调（AvailabilityCallback），用于判断Camera是否可用，可用的状态下才执行CameraManager.openCamera操作；其二，需要通过getCameraIdList获取可用的Camera逻辑id；其三，通过getCameraCharacteristics获取Camera Characteristic信息，如Camera尺寸，3A参数等描述CameraDevice的信息。
3.2 openCamera操作
CameraManager.openCamera用于打开相机，openCamera成功会返回CameraDevice，失败会返回错误码。详见/frameworks/base/core/java/android/hardware/camera2/CameraDevice.java，app侧可通过重写的 CameraDevice.StateCallback 的 onOpened、onDisconnected、onError 方法得知当前 CameraDevice 的状态。
openCamera简要流程：CameraManager.openCamera - > CameraService.connectDevice -> CameraManagerProvider.openSession -> Camera hal openCamera。
3.3 CreateCaptureSession
CameraDevice.CreateCaptureSession就是配流的操作，一般配置预览、拍照、录像流，对应的surface有surfaceview或者surfaceTexture、imageReader创建的surface、MediaRecorder；配流会配置设置默认的CaptureRequest模板参数，如预览的CameraDevice.TEMPLATE_PREVIEW，录像的CameraDevice.TEMPLATE_RECORD，拍照的CameraDevice.TEMPLATE_STILL_CAPTURE。配流可以理解为配置流的输出容器，以Camera hal为buffer的生产者，那么就是配置outConfigurations。
- CreateCaptureSession简要流程：CameraDevice.CreateCaptureSession -> CameraDeviceImpl.createStreams -> CameraDeviceClient.mHidlSession.configureStreams -> Camera hal configureStreams。
3.4 request下发（起预览、拍照等操作）
request下发是是processCaptureRequest流程。配流完成后，通过CameraCaptureSession.StateCallback可以获取CameraCaptureSession对象用于后续的起预览（setRepeatingRequest）、拍照或者对焦（capture）、停预览（stopRepeating）、关相机操作（abortCaptures）等操作，这些操作都是通过下发request或者移除request实现，其中，预览request连续的，拍照的request是单一的，预览和拍照的request都会放到队列中，然后下发到camera hal。app只需通过setRepeatingRequest下发预览的request，而预览request的循环下发在/frameworks/av/services/camera/libcameraservice/device3/Camera3Device.cpp的RequestThread：threadloop中完成，预览轮转buffer个数是4。
值得注意的是：拍照的优先级高于预览的优先级，如果预览的过程中收到拍照的请求，会以插队的形式将拍照的请求查到队列中。
3.5 Camera Hal回帧
Camera Hal回帧是processCaptureResult流程。processCaptureResult流程是camera hal buffer和参数回调的过程。大致流程是：其一，Camera hal将预览帧或者拍照帧的buffer填充到app配流的surface中，如果时预览帧，surface通过queen buffer形式消费buff；如果是拍照帧，拍照的buffer返回给app，app做图片保存。其二是。Camera hal将处理的预览帧和拍照帧的参数信息通过metadata返回给app。
Camera API2关键操作流程见图 3.2 。
四、参考
原文链接：https://blog.csdn.net/qq_37695230/article/details/131803939
