Android系统--Camera API 1

Camera1分析

1.相关概念介绍

camera 1相关内容	作用
camera.java	进行初始化设置以及调用jni实现功能
android_hardware_Camera.cpp	调用native层代码获得底层camera硬件的访问入口

camera.java

位置： frameworks/base/core/java/android/hardware/Camera.java
首先不会去调用缺省构造函数，获取Camera对象是在Camera.open()获取的，这个也是一个静态方法，在这个方法的基础上，会调用构造函数来进行初始化设置。
在这个类当中的主要方法有：

public final void setPreviewDisplay(SurfaceHolder holder)
public final void takePicture(ShutterCallback shutter, PictureCallback raw,PictureCallback jpeg)
public void handleMessage(Message msg)

可以看到在这个类当中，主要涉及

相机初始化
相机参数设定
相机处理回调
相机调用JNI（主要目的）
相机消息处理

Message	解释
CAMERA_MSG_SHUTTER	处理相机回调
CAMERA_MSG_RAW_IMAGE	处理当拍照完成且图片为raw的回调
CAMERA_MSG_COMPRESSED_IMAGE	处理当拍照完成且图片为JPEG的回调
CAMERA_MSG_PREVIEW_FRAME	处理获取预览的回调
CAMERA_MSG_FOCUS	处理获取聚焦的回调

关于surface：简单的说Surface对应了一块屏幕缓冲区，每个window对应一个Surface，任何View都要画在Surface的Canvas上（后面有原因解释）。传统的view共享一块屏幕缓冲区，所有的绘制必须在UI线程中进行。在SDK的文档中，对Surface的描述是这样的：“Handle onto a raw buffer that is being managed by the screen compositor”，翻译成中文就是“由屏幕显示内容合成器(screen compositor)所管理的原始缓冲区的句柄”，这句话包括下面两个意思：
```
 1、通过Surface（因为Surface是句柄）就可以获得原生缓冲器以及其中的内容。就像在C++语言中，可以通过一个文件的句柄，就可以获得文件的内容一样。
 2、原始缓冲区（a raw buffer）是用于保存当前窗口的像素数据的。
```

android_hardware_Camera.cpp

位置：frameworks/base/core/jni/android_hardware_Camera.cpp
接下来分析JNI当中的几个函数：

设置预览显示方法android_hardware_Camera_setPreviewDisplay()

static void android_hardware_Camera_setPreviewDisplay(JNIEnv *env, jobject thiz, jobject jSurface)
{
    LOGV("setPreviewDisplay");
    //强指针指向的Camera，利用native方法来获取
    sp<Camera> camera = get_native_camera(env, thiz, NULL);
    if (camera == 0) return;

    sp<Surface> surface = NULL;
    if (jSurface != NULL) {
        surface = reinterpret_cast<Surface*>(env->GetIntField(jSurface, fields.surface));
    }
    //直接调用底层的方法来对Camera设置预览显示
    if (camera->setPreviewDisplay(surface) != NO_ERROR) {
        jniThrowException(env, "java/io/IOException", "setPreviewDisplay failed");
    }
}

这个方法，主要是设置对Surface的设置，作为一个Native层的函数，其对应的camera.java当中的方法为：

public final void setPreviewDisplay(SurfaceHolder holder) throws IOException {
        if (holder != null) {
            setPreviewDisplay(holder.getSurface());
        } else {
            setPreviewDisplay((Surface)null);
        }
    }

    private native final void setPreviewDisplay(Surface surface);

接下来继续追踪设置surface的过程，可以看到在Native层调用的一个方法为：

camera->setPreviewDisplay(surface)

通过分析可以看到，这个的Camera是一个Camera的类，在这里最终调用了camera的函数，进入下一步的分析。

Camera.cpp

位置：/frameworks/base/libs/ui/Camera.cpp
首先分析camera当中的设置方法：setPreviewDisplay(surface)

status_t Camera::setPreviewDisplay(const sp<Surface>& surface)
{
    LOGV("setPreviewDisplay");
    sp <ICamera> c = mCamera;
    if (c == 0) return NO_INIT;
    if (surface != 0) {
        return c->setPreviewDisplay(surface->getISurface());
    } else {
        LOGD("app passed NULL surface");
        return c->setPreviewDisplay(0);
    }
}

可以看到，在这里首先引用一个ICamera的强指针，并且进一步调用了以ISurface为参数的方法，其中的ICamera为一个接口类，是进一步与底层进行通信的，当进入Native层之后，需要借助BpCamera进行转换：
查看进一步的BpCamera类，BpInterface接口类：

status_t setPreviewDisplay(const sp<ISurface>& surface)
    {
        LOGV("setPreviewDisplay");
        Parcel data, reply;
        data.writeInterfaceToken(ICamera::getInterfaceDescriptor());
        data.writeStrongBinder(surface->asBinder());
        remote()->transact(SET_PREVIEW_DISPLAY, data, &reply);
        return reply.readInt32();
    }

可以看到，这里便是与camera　service进行通信的代码，而这里则是通过Parcel进行传入参数的封装以及返回的接收，最终可以看到，利用remote进行的命令传输，可以预想这个remote是一个IBinder对象，这个命令的传输是对Binder驱动的封装，下面的Binder驱动当中的open，mmap，ioctl已经被封装了，只需要最后接收相应的以Parcel封装的返回值即可。</br>
在这里还想介绍的一点是，在实现命令时，client不需要与驱动直接进行通信，最终还是借助ProcessState以及IPCThreadState来与底层驱动进行通信。

针对remote进行分析：

首先

BpCamera:public BpInterface<ICamera>

其次

class BpInterface : public INTERFACE, public BpRefBase
{
public:
                                BpInterface(const sp<IBinder>& remote);

protected:
    virtual IBinder*            onAsBinder();
};

可以看到remote确实是一个IBinder类。

针对业务码进行分析：
首先是ICamera当中的类型：

enum {
    DISCONNECT = IBinder::FIRST_CALL_TRANSACTION,
    SET_PREVIEW_DISPLAY,
    SET_PREVIEW_CALLBACK_FLAG,
    START_PREVIEW,
    STOP_PREVIEW,
    AUTO_FOCUS,
    TAKE_PICTURE,
    SET_PARAMETERS,
    GET_PARAMETERS,
    CONNECT,
    LOCK,
    UNLOCK,
    PREVIEW_ENABLED,
    START_RECORDING,
    STOP_RECORDING,
    RECORDING_ENABLED,
    RELEASE_RECORDING_FRAME,
};

进一步看IBinder当中的业务码对应的是：

/**
     * The first transaction code available for user commands.
     */
    int FIRST_CALL_TRANSACTION  = 0x00000001;
    /**
     * The last transaction code available for user commands.
     */
    int LAST_CALL_TRANSACTION   = 0x00ffffff;

也是相对应的。