AndroidCamera框架.docx

1、AndroidCamera框架Android的Camera架构介绍1.1 Camera概述Android 的 Camera 包含取景器（viewfinder）和拍摄照片的功能。目前Android发布版的Camera程序虽然功能比较简单，但是其程序的架构分成客户端和服务器两个部分，它们建立在Android的进程间通讯Binder的结构上。 以开源的Android为例，Camera的代码主要在以下的目录中：Camera的JAVA程序的路径：packages/apps/Camera/src/com/android/camera/在其中Camera.java是主要实现的文件frameworks/bas

2、e/core/java/android/hardware/Camera.java这个类是和JNI中定义的类是一个，有些方法通过JNI的方式调用本地代码得到，有些方法自己实现。Camera的JAVA本地调用部分（JNI）：frameworks/base/core/jni/android_hardware_Camera.cpp这部分内容编译成为目标是libandroid_runtime.so。主要的头文件在以下的目录中：frameworks/base/include/ui/Camera底层库在以下的目录中：frameworks/base/libs/ui/这部分的内容被编译成库libui.so。Ca

3、mera服务部分：frameworks/base/camera/libcameraservice/ 这部分内容被编译成库libcameraservice.so。 为了实现一个具体功能的Camera，在最底层还需要一个硬件相关的Camer库（例如通过调用video for linux驱动程序和Jpeg编码程序实现）。这个库将被Camera的服务库libcameraservice.so调用。1.2 Camera的接口与架构Camera的整体框架图Camera的各个库之间的结构可以用下图的表示： 在Camera系统的各个库中，libui.so位于核心的位置，它对上层的提供的接口主要是Camera类，

4、类libandroid_runtime.so通过调用Camera类提供对JAVA的接口，并且实现了android.hardware.camera类。 libcameraservice.so是Camera的服务器程序，它通过继承libui.so的类实现服务器的功能，并且与libui.so中的另外一部分内容则通过进程间通讯（即Binder机制）的方式进行通讯。libandroid_runtime.so和libui.so两个库是公用的,其中除了Camera还有其他方面的功能。 Camera部分的头文件在frameworks/base/include/ui/目录中，这个目录是和libmedia.so库

5、源文件的目录frameworks/base/libs/ui/相对应的。 Camera主要的头文件有以下几个： ICameraClient.h Camera.h ICamera.h ICameraService.h CameraHardwareInterface.h在这些头文件Camera.h提供了对上层的接口，而其他的几个头文件都是提供一些接口类（即包含了纯虚函数的类），这些接口类必须被实现类继承才能够使用。整个Camera在运行的时候，可以大致上分成Client和Server两个部分，它们分别在两个进程中运行，它们之间使用Binder机制实现进程间通讯。这样在客户端调用接口，功能则在服务器中

6、实现，但是在客户端中调用就好像直接调用服务器中的功能，进程间通讯的部分对上层程序不可见。从框架结构上来看，ICameraService.h、ICameraClient.h和ICamera.h三个类定义了camera的接口和架构，ICameraService.cpp和Camera.cpp两个文件用于Camera架构的实现，Camera的具体功能在下层调用硬件相关的接口来实现。从Camera的整体结构上，类Camera是整个系统核心，ICamera类提供了Camera主要功能的接口，在客户端方面调用，CameraService是Camera服务，它通过调用实际的Camera硬件接口来实现功能。事实

7、上，图中红色虚线框的部分都是Camera程序的框架部分，它主要利用了Android的系统的Binder机制来完成通讯。蓝色的部分通过调用Camera硬件相关的接口完成具体的Camera服务功能，其它的部分是为上层的JAVA程序提供JNI接口。在整体结构上，左边可以视为一个客户端，右边是一个可以视为服务器，二者通过Android的Bimder来实现进程间的通讯。头文件ICameraClient.hICameraClient.h用于描述一个Camera客户端的接口，定义如下所示：class ICameraClient: public IInterface public: DECLARE_META_

8、INTERFACE(CameraClient); virtual void shutterCallback() = 0; virtual void rawCallback(const sp& picture) = 0; virtual void jpegCallback(const sp& picture) = 0; virtual void frameCallback(const sp& frame) = 0; virtual void errorCallback(status_t error) = 0; virtual void autoFocusCallback(bool focused

9、) = 0; ;class BnCameraClient: public BnInterface public: virtual status_t onTransact( uint32_t code, const Parcel& data, Parcel* reply, uint32_t flags = 0); ; 在定义中，ICameraClient 类继承IInterface，并定义了一个Camera客户端的接口，BnCameraClient 继承了BnInterface，这是为基于Android的基础类Binder机制实现在进程通讯而构建的。根据BnInterface类模版的定义BnIn

10、terface类相当于双继承了BnInterface和ICameraClient。 IcameraClient这个类的主要接口是几个回调函数shutterCallback、rawCallback和jpegCallback等，它们在相应动作发生的时候被调用。作为Camera的“客户端”，需要自己实现几个回调函数，让服务器程序去“间接地”调用它们。头文件Camera.h Camera.h是Camera对外的接口头文件，它被实现Camera JNI的文件android_hardware_Camera.cpp所调用。Camera.h最主要是定义了一个Camera类：class Camera : pub

11、lic BnCameraClient, public IBinder: DeathRecipient public: static sp connect(); Camera(); void disconnect(); status_t getStatus() return mStatus; status_t setPreviewDisplay(const sp& surface); status_t startPreview(); void stopPreview(); status_t autoFocus(); status_t takePicture(); status_t setPara

12、meters(const String8& params); String8 getParameters() const; void setShutterCallback(shutter_callback cb, void *cookie); void setRawCallback(frame_callback cb, void *cookie); void setJpegCallback(frame_callback cb, void *cookie); void setFrameCallback(frame_callback cb, void *cookie); void setError

13、Callback(error_callback cb, void *cookie); void setAutoFocusCallback(autofocus_callback cb, void *cookie); / ICameraClient interface virtual void shutterCallback(); virtual void rawCallback(const sp& picture); virtual void jpegCallback(const sp& picture); virtual void frameCallback(const sp& frame);

14、 virtual void errorCallback(status_t error); virtual void autoFocusCallback(bool focused);/ 从接口中可以看出Camera类刚好实现了一个Camera的基本操作，例如播放（startPreview）、停止（stopPreview）、 暂停（takePicture）等。在Camera类中connect()是一个静态函数，它用于得到一个Camera的实例。在这个类中，具有设置回调 函数的几个函数：setShutterCallback、setRawCallback和setJpegCallback等，这几个函数是

15、为了提供给上层 使用，上层利用这几个设置回调函数，这些回调函数在相应的回调函数中调用，例如使用setShutterCallback设置的回调函数指针被 shutterCallback所调用。 在定义中，ICameraClient 类双继承了IInterface和IBinder: DeathRecipient，并定义了一个Camera客户端的接口，BnCameraClient 继承了BnInterface，这是为基于Android的基础类Binder机制实现在进程通讯而构建的。 事实上，根据BnInterface类模版的定义BnInterface类相当于双继承了 BnInterface和ICam

16、eraClient。这是Android一种常用的定义方式。 继承了DeathNotifier类之后，这样当这个类作为IBinder使用的时候，当这个Binder即将Died的时候被调用其中的binderDied函数。继承这个类基本上实现了一个回调函数的功能。头文件ICamera.h ICamera.h描述的内容是一个实现Camera功能的接口，其定义如下所示：class ICamera: public IInterface public: DECLARE_META_INTERFACE(Camera); virtual void disconnect() = 0; virtual status_

17、t setPreviewDisplay(const sp& surface) = 0; virtual void setHasFrameCallback(bool installed) = 0; virtual status_t startPreview() = 0; virtual void stopPreview() = 0; virtual status_t autoFocus() = 0; virtual status_t takePicture() = 0; virtual status_t setParameters(const String8& params) = 0; virt

18、ual String8 getParameters() const = 0; ; class BnCamera: public BnInterface public: virtual status_t onTransact( uint32_t code, const Parcel& data, Parcel* reply, uint32_t flags = 0); ; ICamera.h描述的内容是一个实现Camera功能的接口，其定义如下所示：在camera类中，主要定义Camera的功能接口，这个类必须被继承才能够使用。值得注意的是，这些接口和Camera类的接口有些类似，但是它们并没有直

19、接的关系。事实上，在Camera类的各种实现中，一般都会通过调用ICamera类的实现类来完成。头文件ICameraService .hICameraService.h用于描述一个Camera的服务，定义方式如下所示：class ICameraService : public IInterface public: DECLARE_META_INTERFACE(CameraService); virtual sp connect(const sp& cameraClient) = 0; ; class BnCameraService: public BnInterface public: vir

20、tual status_t onTransact( uint32_t code, const Parcel& data, Parcel* reply, uint32_t flags = 0); ;由于具有纯虚函数， ICameraService 以及BnCameraService必须被继承实现才能够使用，在ICameraService 只定义了一个connect()接口，它的返回值的类型是sp，这个ICamera 是提供实现功能的接口。注意，ICameraService只有连接函数connect()，没有断开函数，断开的功能由ICamera接口来提供。头文件CameraHardwareInte

21、rface.h CameraHardwareInterface.h定义的是一个Camera底层的接口，这个类的实现者是最终实现Camera的。 CameraHardwareInterface 定以Camera硬件的接口，如下所示：class CameraHardwareInterface : public virtual RefBase public: virtual CameraHardwareInterface() virtual sp getPreviewHeap() const = 0; virtual status_t startPreview(preview_callback cb

22、, void* user) = 0; virtual void stopPreview() = 0; virtual status_t autoFocus(autofocus_callback, void* user) = 0; virtual status_t takePicture(shutter_callback, raw_callback, jpeg_callback, void* user) = 0; virtual status_t cancelPicture(bool cancel_shutter, bool cancel_raw, bool cancel_jpeg) = 0;

23、virtual status_t setParameters(const CameraParameters& params) = 0; virtual CameraParameters getParameters() const = 0; virtual void release() = 0; virtual status_t dump(int fd, const Vector& args) const = 0; ; 使用C语言的方式导出符号：extern C sp openCameraHardware(); 在程序的其他地方，使用openCameraHardware()就可以得到一个 Cam

24、eraHardwareInterface，然后调用 CameraHardwareInterface的接口完成Camera的功能。1.3 Camera的主要实现分析JAVA程序部分在packages/apps/Camera/src/com/android/camera/目录的Camera.java文件中，包含了对Camera的调用在Camera.java中包含对包的引用：import android.hardware.Camera.PictureCallback; import android.hardware.Camera.Size; 在这里定义的Camera类继承了活动Activity类，在

25、它的内部，包含了一个 android.hardware.Camerapublic class Camera extends Activity implements View.OnClickListener, SurfaceHolder.Callback android.hardware.Camera mCameraDevice; 对Camera功能的一些调用如下所示：mCameraDevice.takePicture(mShutterCallback, mRawPictureCallback, mJpegPictureCallback);mCameraDevice.startPreview()

26、;mCameraDevice.stopPreview(); startPreview、stopPreview 和takePicture等接口就是通过JAVA本地调用（JNI）来实现的。frameworks/base/core/java/android/hardware/目录中的Camera.java文件提供了一个JAVA类：Camera。public class Camera 在这个类当中，大部分代码使用JNI调用下层得到，例如： public void setParameters(Parameters params) Log.e(TAG, setParameters(); /params.dump(); na