Уровень абстракции аппаратного обеспечения камеры Android (HAL) соединяет API-интерфейсы платформы камеры более высокого уровня в камере 2 с базовым драйвером камеры и оборудованием. Подсистема камеры включает реализации компонентов конвейера камеры, а HAL камеры предоставляет интерфейсы для использования при реализации вашей версии этих компонентов.
Архитектура
На следующем рисунке и в списке описаны компоненты HAL.
- платформа приложения
- На уровне платформы приложения находится код приложения, который использует API камеры 2 для взаимодействия с оборудованием камеры. Внутри этот код вызывает соответствующие интерфейсы Binder для доступа к собственному коду, который взаимодействует с камерой.
- АИДЛ
- Интерфейс связывателя, связанный с
CameraService
можно найти по адресу frameworks/av/camera/aidl/android/hardware . Сгенерированный код вызывает собственный код нижнего уровня для получения доступа к физической камере и возвращает данные, которые используются для создания объектовCameraDevice
и, в конечном итоге, объектовCameraCaptureSession
на уровне платформы. - собственный фреймворк
- Эта платформа, находящаяся в
frameworks/av/
представляет собой собственный эквивалент классовCameraDevice
иCameraCaptureSession
. См. также справочник по камере NDK2 . - интерфейс IPC связующего устройства
- Интерфейс связывания IPC облегчает взаимодействие через границы процесса. В каталоге
frameworks/av/camera/camera/aidl/android/hardware
есть несколько классов привязки камер, которые вызывают службу камеры.ICameraService
— это интерфейс службы камеры;ICameraDeviceUser
— это интерфейс к конкретному открытому устройству камеры; аICameraServiceListener
иICameraDeviceCallbacks
— это соответствующие обратные вызовыCameraService
иCameraDevice
для платформы приложения. - сервис камеры
- Служба камеры, расположенная в
frameworks/av/services/camera/libcameraservice/CameraService.cpp
, представляет собой фактический код, который взаимодействует с HAL. - ХАЛ
- Уровень абстракции оборудования определяет стандартный интерфейс, к которому обращается служба камеры и который необходимо реализовать для правильной работы оборудования камеры.
Внедрить HAL
HAL находится между драйвером камеры и платформой Android более высокого уровня и определяет интерфейс, который необходимо реализовать, чтобы приложения могли правильно работать с оборудованием камеры. Интерфейсы HIDL для HAL камеры определены в файле hardware/interfaces/camera .
Типичный HAL со связыванием должен реализовывать следующие интерфейсы HIDL:
-
ICameraProvider
: для перечисления отдельных устройств и управления их статусом. -
ICameraDevice
: интерфейс устройства камеры. -
ICameraDeviceSession
: интерфейс сеанса устройства активной камеры.
Эталонные реализации HIDL доступны для CameraProvider.cpp
, CameraDevice.cpp
и CameraDeviceSession.cpp
. Реализация охватывает старые HAL, которые все еще используют устаревший API . Начиная с Android 8.0, реализации Camera HAL должны использовать HIDL API; использование устаревшего интерфейса не поддерживается.
Проверка ввода
Поскольку HAL имеет доступ к ресурсам, отличным от службы камеры, граница между ними рассматривается как граница безопасности. Это означает, что параметры, передаваемые из службы камеры, считаются ненадежными и необработанными. Чтобы предотвратить уязвимости безопасности, которые позволяют злоумышленникам повысить привилегии или получить доступ к данным, к которым у них не должно быть доступа, HAL камеры должен проверять параметры, передаваемые из службы камеры в HAL. Это включает в себя проверку того, что значения длины буфера находятся в допустимых пределах, а также очистку параметров перед использованием и перед их передачей в драйверы оборудования или ядра.
Устаревшие компоненты HAL
В этом разделе описывается архитектура устаревших компонентов HAL и способы реализации HAL. Реализации HAL камеры на Android 8.0 и выше должны использовать вместо этого API HIDL, как описано выше.
Архитектура (наследие)
На следующем рисунке и в списке описаны устаревшие компоненты HAL камеры.
- платформа приложения
- На уровне платформы приложения находится код приложения, который использует API
android.hardware.Camera
для взаимодействия с оборудованием камеры. Внутри этот код вызывает соответствующий связующий класс JNI для доступа к собственному коду, который взаимодействует с камерой. - JNI
- Код JNI, связанный с
android.hardware.Camera
, находится вframeworks/base/core/jni/android_hardware_Camera.cpp
. Этот код вызывает собственный код нижнего уровня для получения доступа к физической камере и возвращает данные, которые используются для создания объектаandroid.hardware.Camera
на уровне платформы. - собственный фреймворк
- Собственная платформа, определенная в
frameworks/av/camera/Camera.cpp
предоставляет собственный эквивалент классаandroid.hardware.Camera
. Этот класс вызывает прокси-серверы связывания IPC для получения доступа к сервису камеры. - связующие IPC-прокси
- Прокси-серверы связывания IPC облегчают взаимодействие через границы процесса. Существует три класса привязки камеры, которые расположены в каталоге
frameworks/av/camera
и вызывают службу камеры.ICameraService
— это интерфейс к службе камеры,ICamera
— это интерфейс к конкретному открытому устройству камеры, аICameraClient
— это обратный интерфейс устройства к платформе приложения. - сервис камеры
- Служба камеры, расположенная в
frameworks/av/services/camera/libcameraservice/CameraService.cpp
, представляет собой фактический код, который взаимодействует с HAL. - ХАЛ
- Уровень абстракции оборудования определяет стандартный интерфейс, к которому обращается служба камеры и который необходимо реализовать для правильной работы оборудования камеры.
- драйвер ядра
- Драйвер камеры взаимодействует с реальным оборудованием камеры и вашей реализацией HAL. Камера и драйвер должны поддерживать форматы изображений YV12 и NV21, чтобы обеспечить возможность предварительного просмотра изображения с камеры на дисплее и записи видео.
Внедрить HAL (устаревший)
HAL находится между драйвером камеры и платформой Android более высокого уровня и определяет интерфейс, который необходимо реализовать, чтобы приложения могли правильно работать с оборудованием камеры. Интерфейс HAL определен в заголовочных файлах hardware/libhardware/include/hardware/camera.h
и hardware/libhardware/include/hardware/camera_common.h
.
camera_common.h
определяет camera_module
, стандартную структуру для получения общей информации о камере, такой как идентификатор камеры и свойства, общие для всех камер (то есть, является ли это фронтальной или задней камерой).
camera.h
содержит код, соответствующий android.hardware.Camera
. Этот заголовочный файл объявляет структуру camera_device
, которая, в свою очередь, содержит структуру camera_device_ops
с указателями на функции, реализующие интерфейс HAL. Документацию по параметрам камеры, которые могут устанавливать разработчики, можно найти в frameworks/av/include/camera/CameraParameters.h
. Эти параметры устанавливаются с помощью функции, на которую указывает int (*set_parameters)(struct camera_device *, const char *parms)
в HAL.
Пример реализации HAL см. в реализации HAL для Galaxy Nexus в hardware/ti/omap4xxx/camera
.
Настройка общей библиотеки
Настройте систему сборки Android для правильной упаковки реализации HAL в общую библиотеку и скопируйте ее в подходящее место, создав файл Android.mk
:
- Создайте каталог
device/<company_name>/<device_name>/camera
, в котором будут храниться исходные файлы вашей библиотеки. - Создайте файл
Android.mk
для создания общей библиотеки. Убедитесь, что make-файл содержит следующие строки:LOCAL_MODULE := camera.<device_name> LOCAL_MODULE_RELATIVE_PATH := hw
Ваша библиотека должна называться
camera.<device_name>
(.so
добавляется автоматически), чтобы Android мог правильно загрузить библиотеку. Пример см. в make-файле камеры Galaxy Nexus, расположенном вhardware/ti/omap4xxx/Android.mk
. - Укажите, что ваше устройство имеет функции камеры, скопировав XML-файлы необходимых функций в каталог
frameworks/native/data/etc
вместе с make-файлом вашего устройства. Например, чтобы указать, что ваше устройство оснащено вспышкой камеры и поддерживает автофокусировку, добавьте следующие строки в make-файл<device>/<company_name>/<device_name>/device.mk
вашего устройства:PRODUCT_COPY_FILES := \ ... PRODUCT_COPY_FILES += \ frameworks/native/data/etc/android.hardware.camera.flash-autofocus.xml:system/etc/permissions/android.hardware.camera.flash-autofocus.xml \
Пример make-файла устройства см.
device/samsung/tuna/device.mk
. - Укажите медиакодек, формат и разрешение вашей камеры в XML-файлах
device/<company_name>/<device_name>/media_profiles.xml
иdevice/<company_name>/<device_name>/media_codecs.xml
. Подробности см. в разделе «Предоставление кодеков платформе» . - Добавьте следующие строки в make-файл устройства device
device/<company_name>/<device_name>/device.mk
чтобы скопировать файлыmedia_profiles.xml
иmedia_codecs.xml
в соответствующее расположение:# media config xml file PRODUCT_COPY_FILES += \ <device>/<company>/<device>/media_profiles.xml:system/etc/media_profiles.xml # media codec config xml file PRODUCT_COPY_FILES += \ <device>/<company>/<device>/media_codecs.xml:system/etc/media_codecs.xml
- Чтобы включить приложение «Камера» в системный образ вашего устройства, укажите его в переменной
PRODUCT_PACKAGES
в make-файле устройстваdevice/<company>/<device>/device.mk
вашего устройства:PRODUCT_PACKAGES := \ Gallery2 \ ...