外接 USB 摄像头

Android 平台支持使用即插即用的 USB 摄像头（即摄像头），但前提是这些摄像头采用标准的 Android Camera2 API 和摄像头 HAL 接口。网络摄像头通常支持 USB 视频类 (UVC) 驱动程序，并且在 Linux 上，系统采用标准的 Video4Linux (V4L) 驱动程序控制 UVC 摄像头。

如果系统支持网络摄像头，设备便可用于视频聊天和照片冲印机等轻量级用例。此功能不能替代 Android 手机上典型的内部相机 HAL，也不是为了协助执行涉及高分辨率和高速流式传输、AR 以及手动 ISP/传感器/摄像头控制且对性能要求很高的复杂任务。

USB 相机 HAL 进程是外接摄像头提供程序的一部分，该提供程序会监听 USB 设备可用性，并相应地枚举外接摄像头设备。该进程具有与内置相机 HAL 进程类似的权限和 SE 策略。直接与 USB 设备通信的第三方网络相机应用访问 UVC 设备时所需的相机权限与所有常规相机应用所需的权限相同。

示例和来源

如需详细了解如何实现 USB 摄像头，请参阅 ExternalCameraProvider 中的外接摄像头提供程序参考实现。外接摄像头设备和会话实现包含在 ExternalCameraDevice 和 ExternalCameraDeviceSession 中。从 API 级别 28 开始，Java 客户端 API 包含 EXTERNAL 硬件级别。

实现

实现必须支持 android.hardware.usb.host 系统功能。

此外，还必须启用对 UVC 设备的内核支持。您可以通过将以下内容添加到相应的内核 defconfig 文件来启用该支持。

+CONFIG_USB_VIDEO_CLASS=y
+CONFIG_MEDIA_USB_SUPPORT=y

如需在相应的设备 build 中启用外接摄像头提供程序，以便添加必要的 SELinux 权限、外接摄像头配置以及外接摄像头提供程序依赖项，请完成以下步骤：

将外接摄像头配置文件和外接摄像头库添加到 device.mk。

+PRODUCT_PACKAGES += android.hardware.camera.provider-V1-external-service

+PRODUCT_COPY_FILES += \
+device/manufacturerX/productY/external_camera_config.xml:$(TARGET_COPY_OUT_VENDOR)/etc/external_camera_config.xml

将外接摄像头提供程序名称添加到设备 Treble HAL 清单。

<hal format="aidl">
    <name>android.hardware.camera.provider</name>
    <version>1</version>
    <interface>
        <name>ICameraProvider</name>
        <instance>internal/0</instance>
+       <instance>external/0</instance>
    </interface>
</hal>

（可选）如果设备在 Treble 直通模式下运行，请更新 sepolicy，以便 cameraserver 可以访问 UVC 摄像头。

+# for external camera
+allow cameraserver device:dir r_dir_perms;
+allow cameraserver video_device:dir r_dir_perms;
+allow cameraserver video_device:chr_file rw_file_perms;

下面的示例展示了 external_camera_config.xml（省略了版权行）。

<ExternalCamera>
    <Provider>
        <ignore> <!-- Internal video devices to be ignored by external camera HAL -->
            <id>0</id> <!-- No leading/trailing spaces -->
            <id>1</id>
        </ignore>
    </Provider>
    <!-- See ExternalCameraUtils.cpp for default values of Device configurations below -->
    <Device>
        <!-- Max JPEG buffer size in bytes-->
        <MaxJpegBufferSize bytes="3145728"/> <!-- 3MB (~= 1080p YUV420) -->
        <!-- Size of v4l2 buffer queue when streaming >= 30fps -->
        <!-- Larger value: more request can be cached pipeline (less janky)  -->
        <!-- Smaller value: use less memory -->
        <NumVideoBuffers count="4"/>
        <!-- Size of v4l2 buffer queue when streaming < 30fps -->
        <NumStillBuffers count="2"/>

        <!-- List of maximum fps for various output sizes -->
        <!-- Any image size smaller than the size listed in Limit row will report
            fps (as minimum frame duration) up to the fpsBound value. -->
        <FpsList>
            <!-- width/height must be increasing, fpsBound must be decreasing-->
            <Limit width="640" height="480" fpsBound="30.0"/>
            <Limit width="1280" height="720" fpsBound="15.0"/>
            <Limit width="1920" height="1080" fpsBound="10.0"/>
            <!-- image size larger than the last entry will not be supported-->
        </FpsList>
    </Device>
</ExternalCamera>

自定义

您可以通过常规自定义选项或设备专用的优化来提升 Android 摄像头的性能。

常规自定义

您可以通过修改 external_camera_config.xml 文件来自定义外接摄像头提供程序。具体而言，客户可以自定义以下参数：

内部摄像头的排除视频节点
支持的图片大小和帧速率上限
Inflight 缓冲区数量（在卡顿与内存之间进行权衡）

除了这些参数之外，您还可以添加自己的参数或开发自己的配置。

设备专用的优化

您还可以通过添加设备专用的优化来提升性能。

缓冲区复制/调整大小和 JPEG 解码/编码

通用实现使用的是 CPU (libyuv/libjpeg)，但您可以将其替换为设备专用的优化。

HAL 输出格式

通用实现采用以下输出格式：

YUV_420_888：适用于视频 IMPLEMENTATION_DEFINED 缓冲区
YUV12：适用于所有其他 IMPLEMENTATION_DEFINED 缓冲区

为了提升性能，您可以将输出格式替换为设备专用的高效格式。此外，您还可以在自定义的实现中支持其他格式

验证

支持外接摄像头的设备必须通过摄像头 CTS 测试。在整个测试运行期间，外接 USB 网络摄像头必须始终插入到特定设备，否则某些测试用例会失败。