Qualcomm Camera基礎

1. 設定網路攝影機方向

2. 開啟線程與預覽線程 

3. 設定參數

4. Camera外設按鍵

5. 自動對焦與觸摸對焦

6. 拍照

7. 臉部偵測

8. 位置管理

9. 旋轉管理

10. 變焦

11. 錄影

Camera的架構為典型的C/S架構，Client端，使用者的行為，是為應用程式進程，Server端，裝置的功能，是為Camera服務守護進程，用戶端進程承載使用者的需求，由Binder處理序間通訊送往服務端實現裝置的功能，服務端由回呼函數和訊息機制反饋資料返還給使用者。

ps查看進程，類似 com.android.camera是為用戶端Camera進程，/system/bin/mediaserver是為服務端守護進程，由系統啟動時開啟。

1. 設定網路攝影機方向

Framework架構層的Camera對象(camera.java)裡有一個類class CameraInfo，裡面存放了兩個公有成員變數facing和orientation，即我們要討論的前後置和方向。 程式第一次初始化時initializeFirstTime()，通過getCameraInfo()得到前後置和方向的資訊，用戶端發送請求getCameraInfo()詢問服務端，服務端調用抽象層拿資料，抽象層參考底層camera sensor驅動的資料facing和orientation，這兩個值在驅動裡是寫死的，不能由使用者改變，camera程式啟動以後就把它們作為全域變數存放起來。

1.1 前置與後置

後置back camera背對手機螢幕，朝外，像素高，前置front camera，面對自己，朝內，像素低。

1.2 方向

網路攝影機模組有長邊和短邊，比如採集映像的比例為4:3，那麼4為長邊，3為短邊。裝置螢幕也有長邊和短邊，理論上，網路攝影機模組的長邊不能與螢幕的長邊垂直，至於為什麼呢，我語文水平太差，沒辦法很好地表達出來...總之目的就是為了顯示效果。

2 開啟線程與預覽線程

onCreate()裡會先後開啟CameraOpenThread和CameraPreviewThread。

開啟camera還需要線程？CameraOpenThread名為開啟，實為C/S connect串連服務端，binder處理序間通訊，開銷較大。預覽線程必須在開啟線程完成以後執行，它貫穿始終直到進程消亡為止，整個預覽過程相對複雜，在抽象層和底層驅動實現，概括講，預覽線程再開啟兩個線程，一個拿sensor的frame，一個送往framebuffer經surfaceflinger顯示出來。

3 設定參數

預覽拍照錄影之前，使用者需要設定很多參數，比如閃光，白平衡，情境，對比等。

程式裡這些參數儲存在SharedPreferences共用優選項和Parameters兩個地方，Preferences包含Parameters，開啟程式讀取優選項參數，關閉程式儲存優選項參數，考慮到使用者經常會調整參數，引入Parameters來儲存從開啟以後到關閉以前這個中間過程的參數變數，Parameters的索引值由抽象層根據硬體sensor的能力決定。

4. Camera外設按鍵

Manifest裡註冊broadcast receiver，

        <receiver android:name="com.android.camera.CameraButtonIntentReceiver">
            <intent-filter>
                <action android:name="android.intent.action.CAMERA_BUTTON"/>
            </intent-filter>
        </receiver>

有些手機上有camera按鍵，使用者按下按鍵，android輸入系統有兩種實現方法，

1）發送廣播CAMERA_BUTTON，收到廣播後開啟主Activity。

2）上報索引值KEYCODE_CAMERA，程式收到訊息，可自訂實現功能，比如拍照。

    public boolean onKeyDown(int keyCode, KeyEvent event) {
        switch (keyCode) {
            case KeyEvent.KEYCODE_CAMERA:
                if (mFirstTimeInitialized && event.getRepeatCount() == 0) {
                    onShutterButtonClick();
                }
                return true;

5. 自動對焦與觸摸對焦

外界事物由光線經凸透鏡聚焦到sensor上成像，camera模組開啟馬達前後平移鏡頭取得最佳成像效果，這個過程稱之為對焦。

5.1 自動對焦

1) camera模組會因感光強度變化而自動開啟對焦，驅動控制。

2) 使用者長按快門，軟體控制自動對焦。

3) 使用者按下快門拍照，拍攝前自動對焦。

程式裡，Camera對象實作類別ShutterButton的介面OnShutterButtonListener裡的方法onShutterButtonFocus(boolean pressed)和onShutterButtonClick()，後者是拍照，下節討論，先看onShutterButtonFocus(boolean pressed)，這個pressed判斷是否為一次有效長按，如果是的話，執行autoFocus()，這個autoFocus()也是Camera對象實作類別FocusManager的介面Listener裡的方法，由binder交給camera
service，最後在底層驅動實現自動對焦。

5.2 觸摸對焦

自動對焦的對焦地區位於螢幕正中，使用者也可觸摸特定地區對焦。

Camera對象實作類別View的介面OnTouchListener裡的方法onTouch()，輸入系統上報MotionEvent的xy座標，儲存在Parameters，執行autoFocus()，抽象層讀取Paramters的觸摸點座標，實現地區對焦。

6. 拍照

拍照分四步，對焦，拍照，接收圖片，儲存圖片。

mCameraDevice.takePicture(mShutterCallback, mRawPictureCallback,
                mPostViewPictureCallback, new JpegPictureCallback(loc));

需要理解四個回呼函數，參考上一篇文章。

1）對焦

拍照前如果已經地區對焦，則取消自動對焦，反之，開啟一次自動對焦。對焦完成後，底層發送對焦成功與否的訊息給camera對象，FocusManager把狀態mState儲存起來，如果正在對焦未完成(mState == STATE_FOCUSING)則不可拍照，直到對焦完畢。

2）拍照

onShutterButtonClick() -> doSnap() -> capture() -> takePicture()，具體實現在抽象層和底層驅動，實質就是拿一張預覽的映像，抽象層讀取拍照時的Parameters參數配置，包括使用者選擇的照片大小。

3）接收圖片

通過回調，由底層發送圖片給camera對象。

RawPictureCallback，得到原始圖片，需要軟體壓縮Jpeg。（YUV轉Jpeg）

JpegPictureCallback，直接得到Jpeg圖片，需要硬體壓縮Jpeg。

PostViewPictureCallback，拍完後預覽圖片。

4）儲存圖片

交由線程ImageSaver儲存圖片和產生thumbnails。

預設路徑位於/mnt/sdcard/DCIM/Camera/

7. 臉部偵測

臉部偵測可以軟體實現，可以硬體實現，軟體實現增加CPU開銷，硬體實現增大耗電，鼓勵硬體實現...

上層Camera對象實現了 framework層Camera的介面FaceDetectionListener的方法onFaceDetection(Face[] faces, Camera camera)，回調機制同上，硬體sensor識別臉部資訊，發送face給camera對象，framework定義face的特徵，比如眼睛，嘴巴，上層儲存mFaces資料，更新UI。

8. 位置管理

位置管理LocationManager用來記錄拍攝圖片的GPS位置資訊（經維度），存入JPEG頭部插入的Exif裡。

使用者在菜單“相機設定”裡的"儲存所在位置"選擇開啟（前提是GPS已開啟），螢幕左上方會出現一個GPS表徵圖，表示現在可以記錄GPS資訊了。

程式裡，Camera對象實現了位置管理監聽器LocationManager.Listener的介面showGpsOnScreenIndicator()和hideGpsOnScreenIndicator()，顯示或者隱藏GPS表徵圖。

程式第一次初始化時initializeFirstTime()，通過讀取優選項Preference得到bool值recordLocation，判斷是否需要記錄GPS資訊，如果需要，在拍照capture()裡調用LocationManager的方法得到Location loc，並將其存入Exif。

9. 旋轉管理

假設一台手機，camera正常安裝，豎直方向作為預設方向(orientation == 0)拍攝照片，即拍攝“肖像照”(portrait)，得到的照片顯示在螢幕上也是豎直方向。

如果把手機旋轉90度水平過來拍攝“山水照”(landscape)，對於camera sensor來說，沒有旋轉的概念，所以軟體上要把圖片旋轉90度回來。

軟體上，需要藉助方向監聽器隨時更新方向資訊，並儲存在Parameters裡，抽象層實現拍照功能時從Parameters裡讀取方向。

具體的，camera對象內部類MyOrientationEventListener的方法onOrientationChanged()儲存方向orientation的值，MyOrientationEventListener繼承OrientationEventListener，OrientationEventListener的onSensorChanged()把從sensorManager拿到的xyz座標轉換成方向。

程式啟動，註冊sensor監聽器並使能，sensorManager不斷上報底層sensor資料，通過訊息機制發送到camera對象，後者計算座標資料得到方向orientation的值(實際外包給orientationListener完成)，最後儲存Parameters。

10. 變焦

使用者拖動Zoom橫條可放大縮小預覽畫面連續變焦，另一種所謂狀態變焦，其原理是一樣的。

camera對象的內部類ZoomChangeListener實現ZoomControl的方法，實質是把變焦的任務全權交給ZoomControl。ZoomControl監聽處理使用者的觸摸事件dispatchTouchEvent()，用來得到並處理變焦倍數mListener.onZoomValueChanged(index)，它由mCameraDevice.startSmoothZoom()通過 binder交給camera service，camera service再通過sendComand命令機制交給抽象層實現變焦，抽象層開啟變焦線程，變焦改變預覽，通過回調機制發送訊息CAMERA_MSG_ZOOM把變焦倍數返還給camera對象，最終camera對象收到訊息後，ZoomListener.onZoomChange()把變焦倍數儲存到Parameters.

11. 錄影

ModePicker負責切換模式，一共有三種模式，普通模式，錄影模式和取景模式，Manifest裡依次聲明這三個activity。

切換模式，銷毀原有activity，開啟新activity，伴隨關閉preview，重啟preview，儲存配置，讀取配置，開銷很大。

錄影VideoCamera.java同預覽Camera.java的思路類似，按下錄影按鈕，程式監聽使用者事件，開啟錄影，錄影交給MediaRecoder,StagefrightRecorder負責。

 本文轉載於http://blog.csdn.net/qq69696698/article/details/7399518