Android 50 Camera系统源码分析5Camera预览3A流程.docx
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Android50Camera系统源码分析5Camera预览3A流程
Android5.0Camera系统源码分析（5）：
Camera预览3A流程
1.前言
本文分析的是AndroidHal层的源码，硬件平台基于mt6735。
之前几篇讲的预览流程中3A相关的环节都忽略了，现在重新整理下。
3A指的是AutoExposure，AutoFocus，AutoWhiteBalance。
这三个一起放上来代码实在太多了，这里将重点记录AF的代码。
AF的部分工作是由ISP完成的，而ISP的大部分代码mtk都没有开放给我们，比如ISP是如何计算得到对焦位置信息的，但得到对焦位置之后怎么操作对焦马达的代码我们是看得到的，所以涉及到ISP的一些代码将被略过
2.初始化3A
3A的初始化在DefaultCam1Device的onInit函数里面开始，之前在camera打开流程里面已经提到过
bool
DefaultCam1Device:
:
onInit（）
{
......
//
（1）Open3A
mpHal3a=NS3A:
:
IHal3A:
:
createInstance（
NS3A:
:
IHal3A:
:
E_Camera_1,
getOpenId（）,
LOG_TAG）;
......
}
构造一个Hal3A对象，看下Hal3A:
:
createInstance的实现
Hal3A*
Hal3A:
:
createInstance（MINT32i4SensorDevId,MINT32i4SensorOpenIndex）
{
switch（i4SensorDevId）
{
caseSENSOR_DEV_MAIN:
Hal3ADev:
:
getInstance（）->init（i4SensorDevId,i4SensorOpenIndex）;
returnHal3ADev:
:
getInstance（）;
break;
caseSENSOR_DEV_SUB:
Hal3ADev:
:
getInstance（）->init（i4SensorDevId,i4SensorOpenIndex）;
returnHal3ADev:
:
getInstance（）;
break;
......
}
}
其实这里的Hal3A并没有直接继承IHal3A，也就是说从IHal3A:
:
createInstance到Hal3A:
:
createInstance的调用过程经历了一番波折，但暂时不用关心它。
从Hal3A:
:
createInstance可以看到除了实例化以外还会调用init函数。
构造函数没什么好看的-略过，直接看init函数
MRESULT
Hal3A:
:
init（MINT32i4SensorDevId,MINT32i4SensorOpenIndex）
{
......
//
（1）
mpStateMgr=newStateMgr（i4SensorDevId）;
//
（2）
bRet=postCommand（ECmd_Init）;
//（3）
createThread（）;
//（4）
bRet=IspTuningMgr:
:
getInstance（）.init（m_i4SensorDev,m_i4SensorOpenIdx）;
//（5）
ret=EnableAFThread
（1）;
......
returnS_3A_OK;
}
步骤
（1）newStateMgr，构造函数如下
StateMgr:
:
StateMgr（MINT32sensorDevId）
:
......
{
#defineSTATE_INITIALIZE（_state_）\
mpIState[eState_##_state_]=newState##_state_（sensorDevId,this）;
STATE_INITIALIZE（Init）;
STATE_INITIALIZE（Uninit）;
STATE_INITIALIZE（CameraPreview）;
STATE_INITIALIZE（CamcorderPreview）;
STATE_INITIALIZE（Recording）;
STATE_INITIALIZE（Precapture）;
STATE_INITIALIZE（Capture）;
STATE_INITIALIZE（AF）;
mpCurrentState=mpIState[eState_Uninit];
}
初始化3A的状态管理，将各个子状态都保存在mpIState数组里面，并将当前状态设置为Uninit状态
步骤
（2）postCommand
MBOOLHal3A:
:
postCommand（ECmd_TconsteCmd,MINTPTRconsti4Arg）
{
......
ERROR_CHECK（mpStateMgr->sendCmd（eCmd））
......
}
MRESULTStateMgr:
:
sendCmd（ECmd_TeCmd）
{
Mutex:
:
Autolocklock（m_Lock）;
EIntent_TeNewIntent=static_cast（eCmd）;
#defineSEND_INTENT（_intent_）\
case_intent_:
returnmpCurrentState->sendIntent（intent2type<_intent_>（））;\
switch（eNewIntent）
{
SEND_INTENT（eIntent_CameraPreviewStart）
SEND_INTENT（eIntent_CameraPreviewEnd）
SEND_INTENT（eIntent_CaptureStart）
SEND_INTENT（eIntent_CaptureEnd）
SEND_INTENT（eIntent_RecordingStart）
SEND_INTENT（eIntent_RecordingEnd）
SEND_INTENT（eIntent_AFUpdate）
SEND_INTENT（eIntent_AFStart）
SEND_INTENT（eIntent_AFEnd）
SEND_INTENT（eIntent_Init）
SEND_INTENT（eIntent_Uninit）
}
return-1;
}
从步骤
（1）可以看出这里的mpCurrentState指向的是StateUninit对象，所以接着看StateUninit的sendIntent函数
MRESULT
StateUninit:
:
sendIntent（intent2type）
{
MY_LOG（"[StateUninit:
:
sendIntent]"）;
//AAODMAbufferinit
MINT32i4SensorIdx=m_pHal3A->getSensorOpenIdx（）;
if（ENABLE_3A_GENERAL&m_pHal3A->m_3ACtrlEnable）{
if（ENABLE_AAOBUF&m_pHal3A->m_3ACtrlEnable）{
//AAODMAbufferinit
if（!
IAAOBufMgr:
:
getInstance（）.init（m_SensorDevId,i4SensorIdx））{
MY_ERR（"IAAOBufMgr:
:
getInstance（）.init（）fail"）;
returnE_3A_ERR;
}
if（!
IAEBufMgr:
:
getInstance（）.init（m_SensorDevId,i4SensorIdx））{
MY_ERR（"IAEBufMgr:
:
getInstance（）.init（）fail"）;
returnE_3A_ERR;
}
}
if（ENABLE_AFOBUF&m_pHal3A->m_3ACtrlEnable）{
//AFODMAbufferinit
if（!
IAFOBufMgr:
:
getInstance（）.init（m_SensorDevId,i4SensorIdx））{
MY_ERR（"IAFOBufMgr:
:
getInstance（）.init（）fail"）;
returnE_3A_ERR;
}
}
}
//Statetransition:
eState_Uninit-->eState_Init
m_pStateMgr->transitState（eState_Uninit,eState_Init）;
returnS_3A_OK;
}
做了一堆乱七八糟的初始化之后将3A状态从Uninit状态切换到Init状态
步骤（3）createThread和步骤（5）EnableAFThread
MVOID
Hal3A:
:
createThread（）
{
......
pthread_create（&mThread,NULL,onThreadLoop,this）;
pthread_create（&mPDThread,NULL,PDThreadLoop,this）;
pthread_create（&mPDVCThread,NULL,PDVCThreadLoop,this）;
......
}
MRESULTHal3A:
:
EnableAFThread（MINT32a_bEnable）
{
if（a_bEnable）{
if（mbAFThreadLoop==0）
{
......
pthread_create（&mAFThread,&attr,AFThreadFunc,this）;
}
}else{
......
}
returnret;
}
一共创建了4个线程，暂时只关心onThreadLoop和AFThreadFunc。
onThreadLoop是3A主线程，负责接收处理命令；AFThreadFunc负责实时更新AF参数
3.处理PASS1_START_ISP事件
前面的3A初始化做的事情并不多，更多的准备工作是在接收到PASS1_START_ISP事件之后做的，PASS1_START_ISP事件是在之前的Camera预览流程控制流中提到的Pass1Node的startHw函数里面发送
MBOOL
Pass1NodeImpl:
:
startHw（list&plPortCfg）
{
......
handleNotify（PASS1_START_ISP,newMagicNum,0）;
......
}
3.1DefaultCtrlNode接收处理PASS1_START_ISP事件
Pass1Node发出的event将在DefaultCtrlNode的onNotify函数中接收处理
MBOOL
DefaultCtrlNodeImpl:
:
onNotify（MUINT32constmsg,MUINT32constext1,MUINT32constext2）
{
switch（msg）
{
casePASS1_START_ISP:
{
if（mpHal3a）
{
cmd=ECmd_CameraPreviewStart;
......
mpHal3a->sendCommand（cmd）;
}
casePASS1_STOP_ISP:
{
......
}
casePASS1_EOF:
{
......
}
default:
{
ret=MTRUE;
}
}
returnret;
}
Hal3a的sendCommand函数会把命令加入到命令队列，然后由主线程onThreadLoop获取
MVOID*
Hal3A:
:
onThreadLoop（MVOID*arg）
{
while（_this->getCommand（rCmd,bGetCmd,MFALSE））
{
switch（rCmd.eCmd）
{
caseECmd_PrecaptureStart:
{
......
}
caseECmd_Update:
{
......
}
default:
if（!
_this->postCommand（rCmd.eCmd,reinterpret_cast（&rCmd.rParamIspProfile）））
{
MY_ERR（"Cmd（%d）failed（0x%x）",rCmd.eCmd,_this->getErrorCode（））;
AEE_ASSERT_3A_HAL（"onThreadLooppostCommandfail
（2）."）;
}
}
}
}
onThreadLoop通过getCommand函数获取命令，获取到命令之后调用postCommand函数对命令进行处理
再看一次postCommand
MBOOLHal3A:
:
postCommand（ECmd_TconsteCmd,MINTPTRconsti4Arg）
{
if（eCmd==ECmd_CameraPreviewStart||eCmd==ECmd_CaptureStart）
{
mbEnAESenThd=MTRUE;
createAEThread（）;
mEnFlushVSIrq=mFlushVSIrqDone=0;
mEnFlushAFIrq=mFlushAFIrqDone=0;
}
......
ERROR_CHECK（mpStateMgr->sendCmd（eCmd））
......
returnMTRUE;
}
接收到的命令是ECmd_CameraPreviewStart，所以这里的createAEThread函数会执行
MVOID
Hal3A:
:
createAEThread（）
{
pthread_create（&mAESenThread,NULL,AESensorThreadLoop,this）;
}
加上这个AESensorThreadLoop，需要关注的线程增加到了3个
3.2StateInit处理CameraPreviewStart命令
继续看mpStateMgr->sendCmd函数。
之前介绍过，它会把命令交给当前状态的sendIntent函数进行处理。
在初始化阶段已经把当前状态切换到init状态，所以来看StateInit的sendIntent的实现
MRESULT
StateInit:
:
sendIntent（intent2type）
{
if（ENABLE_3A_GENERAL&m_pHal3A->m_3ACtrlEnable）{
if（ENABLE_AAOBUF&m_pHal3A->m_3ACtrlEnable）{
//AAODMAInit+AAStatEnable
if（!
IAAOBufMgr:
:
getInstance（）.DMAInit（m_SensorDevId））{
MY_ERR（"IAAOBufMgr:
:
getInstance（）.DMAInit（）fail"）;
returnE_3A_ERR;
}
if（!
IAAOBufMgr:
:
getInstance（）.AAStatEnable（m_SensorDevId,MTRUE））{
MY_ERR（"IAAOBufMgr:
:
getInstance（）.AAStatEnable（）fail"）;
returnE_3A_ERR;
}
if（!
IAEBufMgr:
:
getInstance（）.DMAInit（m_SensorDevId））{
MY_ERR（"IAEBufMgr:
:
getInstance（）.DMAInit（）fail"）;
returnE_3A_ERR;
}
if（!
IAEBufMgr:
:
getInstance（）.AAStatEnable（m_SensorDevId,MTRUE））{
MY_ERR（"IAEBufMgr:
:
getInstance（）.AAStatEnable（）fail"）;
returnE_3A_ERR;
}
}
if（ENABLE_AFOBUF&m_pHal3A->m_3ACtrlEnable）{
//AFODMAInit+AFStatEnable
if（!
IAFOBufMgr:
:
getInstance（）.DMAInit（m_SensorDevId））{
MY_ERR（"IAFOBufMgr:
:
getInstance（）.DMAInit（）fail"）;
returnE_3A_ERR;
}
if（!
IAFOBufMgr:
:
getInstance（）.AFStatEnable（m_SensorDevId,MTRUE））{
MY_ERR（"IAFOBufMgr:
:
getInstance（）.AFStatEnable（）fail"）;
returnE_3A_ERR;
}
}
......
if（ENABLE_AWB&m_pHal3A->m_3ACtrlEnable）{
//AWBinit
bRet=（m_pHal3A->get3APreviewMode（）==EPv_Normal）
?
IAwbMgr:
:
getInstance（）.cameraPreviewInit（m_SensorDevId,i4SensorIdx,rParam）
:
IAwbMgr:
:
getInstance（）.camcorderPreviewInit（m_SensorDevId,i4SensorIdx,rParam）;
if（!
bRet）{
MY_ERR（"IAwbMgr:
:
getInstance（）.PreviewInit（）fail,PvMode=%d\n",m_pHal3A->get3APreviewMode（））;
returnE_3A_ERR;
}
}
if（ENABLE_AE&m_pHal3A->m_3ACtrlEnable）{
//AEinit
err=（m_pHal3A->get3APreviewMode（）==EPv_Normal）
?
IAeMgr:
:
getInstance（）.cameraPreviewInit（m_SensorDevId,i4SensorIdx,rParam）
:
IAeMgr:
:
getInstance（）.camcorderPreviewInit（m_SensorDevId,i4SensorIdx,rParam）;
if（FAILED（err））{
MY_ERR（"IAeMgr:
:
getInstance（）.PreviewInit（）fail,PvMode=%d\n",m_pHal3A->get3APreviewMode（））;
returnerr;
}
}
if（ENABLE_AF&m_pHal3A->m_3ACtrlEnable）{
//AFinit
err=IAfMgr:
:
getInstance（）.init（m_SensorDevId,i4SensorIdx）;
if（FAILED（err））{
MY_ERR（"AfMgr:
:
getInstance（）.init（）fail\n"）;
returnerr;
}
}
IspTuningMgr:
:
getInstance（）.sendIspTuningIOCtrl（m_SensorDevId,IspTuningMgr:
:
E_ISPTUNING_SET_GMA_SCENARIO,IspTuningMgr:
:
E_GMA_SCENARIO_PREVIEW,0）;
IspTuningMgr:
:
getInstance（）.sendIspTuningIOCtrl（m_SensorDevId,IspTuningMgr:
:
E_ISPTUNING_NOTIFY_START,0,0）;
//Resetframecountto-2
m_pStateMgr->resetFrameCount（）;
//Statetransition:
eState_Init-->eState_CameraPreview
m_pStateMgr->transitState（eState_Init,eState_CameraPreview）;
returnS_3A_OK;
}
包含了AWB、AE、AF在内的ISP相关的初始化，相关的初始化完成之后会调用m_pStateMgr->transitState函数将当前状态切换到CameraPreview状态。
代码太多，这里只关注AF的初始化
MRESULTAfMgr:
:
init（MINT32i4SensorIdx,MINT32isInitMCU）
{
......
//---initMCU---
SensorStaticInforSensorStaticInfo;
if（m_i4EnableAF==-1）
{
IHalSensorList*constpIHalSensorList=IHalSensorList:
:
get（）;
IHalSensor*pIHalSensor=pIHalSensorList->createSensor（"af_mgr",m_i4SensorIdx）;
SensorDynamicInforSensorDynamicInfo;
switch（m_i4CurrSensorDev）
{
caseESensorDev_Main:
pIHalSensorList->querySensorStaticInfo（NSCam:
:
SENSOR_DEV_MAIN,&rSensorStaticInfo）;
pIHalSensor->querySensorDynamicInfo（NSCam:
:
SENSOR_DEV_MAIN,&rSensorDynamicInf
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