一、 Android Camera 成像原理介紹

Camera 工作流程圖:

Camera 的成像原理可以簡單概括如下：

景 物(SCENE)通過鏡頭（LENS）生成的光學圖像投射到圖像傳感器(Sensor)表面上，然后轉為電信號，經過ADC（模數轉換）轉換后變為數字圖 像信號，再送到數字信號處理芯片（DSP）中加工處理，再通過IO接口傳輸到CPU中處理，通過DISPLAY就可以看到圖像了。

二、 Android Camera 的架構淺析

Android 的Camera包含取景器（viewfinder）和拍攝照片的功能。從其程序的架構上主要分為客戶端和服務端兩個部分,它們建立在Android的進程間通訊的Binder的結構上.如果想詳細了解Android的Binder機制,請參看”云中漫步的” Android 系統的Binder 機制 . 接下來我們詳細介紹一下Android Camera的架構.

要了解Android Camera架構，還是得先從Android本身的架構說起。

Android? 架構圖

從Android框架看,分為四層:應用層,應用框架層,庫層,內核層.

應用層主要工作在 Android SDK 之上,利用Android?提供的API進行開發,生成APK包.

應用框架層整合了Android自帶各種控件和類,為 應用開發 提供高效,方便的API接口.這個對上實現統一的接口,對下也提供統一的標準方便各種庫的移入.

庫層是Android與底層硬件通信接口,它封裝底層硬件接口實現該模塊的具體邏輯,并以服務的形式通過Binder通訊機制暴露給應用框架.

內核層則是直接與硬件聯系的一層,可以理解為設備驅動.

通過對上面框架的簡要說明,我們大致明白一個應用自上而下的各個層起什么作用,這樣有助于我們對代碼的理解和修改.如果要做基于Android porting(移植)工作,就要明白在哪個層次的porting,怎么porting?

說完Android整體框架，我們以Camera為例來說明一下Camera在各層是如何實現。下圖是Camera部分在Android上各層的分布圖

Camera 結構分布圖

應用層

Camera 的 應用層在Android上表現為直接調用SDK API開發的一個Camera?應用APK包。代碼在\android\packages\apps\Camera下。主要是Java寫的基于 android.hardware.Camera類調用的封裝，并且實現Camera應用的業務邏輯和UI顯示。 android.hardware.Camera就是Android提供給上層調用的Camera類。這個類用來連接或斷開一個Camera服務，設置拍 攝參數，開始、停止預覽，拍照等。它也是Android Camera應用框架封裝暴露出來的接口。一個 Android應用 中若要使用這個類，需要在Manifest文件聲明Camera的權限，另外還需要添加一些元素來聲明應用中的Camera特性，如自動對焦等。具體做法可如下：

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應用框架層

Camera 框 架層將應用與底層的實現隔離開來，實現了一套Android定義的對上對下接口規范，方便應用及底層硬件的開發和移植。這一層對上以Java類的形式包裝 出android.hardware.Camera，提供給應用層調用；對下在CameraHardwareInterface.h頭文件中定義了 Camera硬件抽象層的接口，這是一個包含純虛函數的類，必須被實現類繼承才能使用。這個實現類也即是下層中將講到的用戶庫層，它繼承 CameraHardwareInterface接口，實例化對底層硬件驅動的封裝，最終生成libcamera.so供框架的 libcameraservice.so調用。這樣做的好處是讓Camera的應用框架代碼獨立，不受底層硬件驅動改變的影響，方便在不同平臺上 porting?驅動代碼，而保持上層的代碼不用變化。

? 庫層（硬件抽象層HAL Hardware Abstraction Layer）

這 個層次其實就是用戶空間的驅動代碼。前面有介紹過框架層對下在CameraHardwareInterface.h頭文件中定義了Camera硬件抽象層 的接口，它是包含純虛函數的類，必須被實現類繼承才能使用。HAL層正好繼承CameraHardwareInterface接口，依據V4l2規范實例 化底層硬件驅動，使用ioctl方式調用驅動，最終生成libcamera.so供框架的libcameraservice.so調用。

內核層

這一層主要是基于Linux的設備驅動。對Camera來說，一般是按V4l2規范將Camera原子功能以ioctl的形式暴露出來供HAL層調用的實現。

參考：

http://blog.csdn.net/BonderWu/archive/2010/08/15/5814278.aspx

http://wenku.baidu.com/view/c45c1b4e852458fb770b568c.html

http://www.360doc.com/content/11/0106/16/4915724_84479344.shtml#

Android Camera 開發之前言