Android Camera System

Android Camera硬件抽象层（HAL，Hardware Abstraction Layer）主要用于把底层camera drive与硬件和位于android.hardware中的framework APIs连接起来。Camera子系统主要包含了camera pipeline components 的各种实现，而camera HAL提供了这些组件的使用接口。

注：camera HAL起着承上启下的作用。在camera HAL层实现中，芯片厂商一般将camera HAL层的实现分为两层：interface层和OEM层。OEM层为下层，它用于屏蔽不同的camera硬件。不同的camera硬件必须支持OEM层提供的对外接口。Interface层为上层，它调用OEM层的对外接口来实现camera HAL所定义的接口。对于Interface层，它并不知道底层camera硬件到底是哪一个版本。同时，interface层完成了屏蔽camera HAL版本的作用。对于OEM层，它也不知道上层是哪一个camera HAL版本，及android版本。两层分离架构，可以很容易地实现不同芯片支持同一个android版本和同一款芯片支持不同android版本(前提条件是该款芯片能够支持这些android版本的各个需求)。

Camera System Architecture

下图所示为Android官方给出的Camera System架构。

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图 1 Android Camera System Architecture

从图 1中可以看出，Camera System主要包含如下几个重要组成部分：

Application Framework

Application framework层主要是应用代码（app‘s code），这个代码主要利用android.hardware.Camera API与Camera硬件进行交互。这些代码调用相关的JNI类来访问与Camera进行交互的原生代码（native code）。

JNI

与android.hardware.Camera有关的JNI代码主要frameworks/base/core/jni/ android_hardware_Camera.cpp。这些代码调用下一层的原生代码以获得物理camera的访问权，然后返回用于在framework层创建android.hardware.Camera对象的数据。

Native framework

Native framework的定义位于 frameworks/av/camera/Camera.cpp中，它提供了android.hardware.Camera类在本地的实现。这些类调用IPC binder来获得camera service。

Binder IPC proxies

IPC binder代理可以现实进程间通信。在frameworks/av/camera目录下有三个camera binder类的定义。ICameraService是cameraservice的接口，ICamera是被打开的camera设备的接口，ICameraClient是camera设备返回给application framework层的接口。

Camera Service

Camera service位于frameworks/av/services/camera/libcameraservice/CameraService.cpp，它是与HAL直接进行交互的真正代码。

HAL

硬件抽象层定义了一套标准接口，你必须实现这些接口，以保证你的APP能够与你的Camera硬件正确的协调工作，从而使保证你的Camera的所有功能能够正常进行工作。以下是google原文：

The hardware abstraction layer defines the standard interface that the camera service calls into and that you must implement to have your camera hardware function correctly.

Kernel Driver

Camera驱动向下与真实的camera硬件进行交互，向上与HAL实现进行交互。Camera硬件和驱动必须能够提供YV12和NV21格式的图像数据，以支持camera图像数据在显示屏上的预览和视频录制。

注：YV12是YUV420P，三个plane，即Y，V，U三个plane依次存储，如：YYYYYYYY VV UU；NV21是YUV420SP，两plane，即Y，VU作为两个plane存储，且VU交织，即一个V，一个U，依次存储，