安卓 Camera 从硬件到应用显示的完整流程及源码分析

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一、硬件层与驱动交互

传感器与驱动
硬件层由图像传感器（如CMOS/CCD）和ISP（图像信号处理器）组成，通过V4L2（Video4Linux2）框架与内核驱动交互。
源码示例：Camera HAL通过/dev/videoX设备节点与传感器通信，如MTK平台的sensor_list.cpp 中通过get_number_of_cameras枚举设备节点。
HAL硬件抽象层
HAL层实现CameraHardwareInterface接口，封装硬件操作（如open_camera、set_preview_window）。
源码示例：在CameraProvider@HIDL中，通过ICameraProvider接口向框架层提供硬件能力查询和初始化。

CameraService启动
CameraService作为系统服务，由MediaServer进程启动，通过BinderService注册到ServiceManager。
源码路径：frameworks/av/services/camera/libcameraservice/CameraService.cpp 。
客户端通信
应用通过CameraManager调用openCamera()，触发CameraDeviceClient的创建。
源码示例：CameraManager.java 通过JNI调用android_hardware_Camera_getNumberOfCameras()与底层交互。
预览流程初始化
应用调用createCaptureSession()，框架层通过CameraCaptureSession配置数据流（如SurfaceView/ImageReader）。
关键代码：CameraDeviceClient::createSurface()创建IGraphicBufferProducer用于图像传输。

HAL与HIDL通信
Android O后，HAL通过HIDL接口（如ICameraDevice@3.4）与框架层解耦，实现跨进程调用。
源码示例：cameraserver进程通过CameraProviderManager加载CameraProvider（如external/camera/libcameraservice/）。
预览数据流传递
HAL层通过dequeueBuffer()获取缓冲区，填充传感器数据后通过queueBuffer()返回给SurfaceFlinger。
关键流程：Camera3Device::processCaptureResult()处理HAL返回的帧数据，分发至应用层。

SurfaceView与TextureView
应用通过SurfaceHolder或TextureView.SurfaceTexture接收预览流。
源码示例：Camera2Basic示例中，ImageReader的onImageAvailable()回调处理YUV或JPEG数据。
图像渲染
数据通过SurfaceFlinger合成后，由OpenGL ES或HWComposer渲染到屏幕。
关键代码：SurfaceTexture::updateTexImage()将图像绑定到GL纹理。

模块	源码路径/类	功能描述
CameraService	frameworks/av/services/camera/	管理相机设备生命周期
HAL接口	hardware/interfaces/camera/	HIDL接口定义
JNI桥接	frameworks/base/core/jni/	Java与Native层交互
预览控制	CameraDeviceClient.cpp	数据流配置与缓冲区管理

初始化流程：
应用调用openCamera() → CameraService创建CameraDeviceClient → HAL层加载CameraProvider → 传感器初始化。
数据流路径：
传感器 → V4L2驱动 → HAL层 → Camera3Device → SurfaceFlinger → 应用显示。
异常处理：
通过CameraCaptureSession.Callback监听错误，触发onError()或重新初始化。

如需更深入分析特定模块（如HIDL接口或图像处理），可参考源码路径及上述搜索结果。