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Android Camera预览过程数据流浅析
硬件平台:Atmel SAMA5D3 SoC + OV2640 Camera Sensor
Android版本:4.2.2
mediaserver进程是Camera Service的容器进程,它会动态加载Camera HAL和Gralloc HAL。
视频数据帧首先必须从Camera驱动程序到达Camera硬件抽象层。
在Camera硬件抽象层,视频数据帧被从video capture buffer拷贝到gralloc buffer。
surfaceflinger进程作为显示服务器会动态加载HWComposer HAL和Gralloc HAL。
在HWComposer硬件抽象层,会把数据帧从gralloc buffer拷贝到video output buffer。
经过上述过程,Camera Sensor采集的图像最终通过LCDC HEO显示在显示屏上。
图中红色实线为视频数据帧流向,不带箭头的红线连接的两端为同一块内存。
涉及三块内存,分别如下:
video capture buffer /dev/video1
gralloc buffer 匿名共享内存 mediaserver进程和surfacelinger进程都可以访问这块内存
video output buffer /dev/video0
进行了两次数据拷贝操作,如下:
media server进程
Camera HAL video capture buffer -> gralloc buffer
surfaceflinger进程
HWCompser HAL gralloc buffer -> video output buffer
video capture buffer的分配与内存映射
https://github.com/Android4SAM/platform_hardware_atmel/blob/android4sam_v4.0/camera/CameraHardwareSam.cpp
https://github.com/Android4SAM/platform_hardware_atmel/blob/android4sam_v4.0/camera/V4L2Camera.cpp
申请video capture buffer
CameraHardwareSam::startPreviewInternal -> V4L2Camera::startPreview -> isi_v4l2_reqbufs
ret = ioctl(fp, VIDIOC_REQBUFS, &req);
内存映射
CameraHardwareSam::startPreviewInternal
mPreviewHeap = mGetMemoryCb((int)mV4L2Camera->getCameraFd(), aligned_buffer_size, kBufferCount, 0);
获得gralloc buffer以及视频数据帧从video capture buffer到gralloc buffer的拷贝
https://github.com/Android4SAM/platform_hardware_atmel/blob/android4sam_v4.0/camera/CameraHardwareSam.cpp
CameraHardwareSam::previewThread
if (mPreviewWindow && mGrallocHal) { buffer_handle_t *buf_handle; int stride; if (0 != mPreviewWindow->dequeue_buffer(mPreviewWindow, &buf_handle, &stride)) { ALOGE("Could not dequeue gralloc buffer!\n"); goto callbacks; } void *vaddr; if (!mGrallocHal->lock(mGrallocHal, *buf_handle, GRALLOC_USAGE_SW_WRITE_OFTEN, 0, 0, width, height, &vaddr)) { char *frame = ((char *)mPreviewHeap->data) + offset; // the code below assumes YUV, not RGB { int h; char *src = http://www.mamicode.com/frame;>
video output buffer的分配与内存映射
https://github.com/Android4SAM/platform_hardware_atmel/blob/android4sam_v4.0/hwcomposer/hwcomposer.cpp
https://github.com/Android4SAM/platform_hardware_atmel/blob/android4sam_v4.0/hwcomposer/v4l2_utils.cpp
申请video ouput buffer
hwc_prepare -> assign_heo_overlay_window -> v4l2_overlay_req_buf
ret = ioctl(win->fd, VIDIOC_REQBUFS, &reqbuf);
内存映射
hwc_prepare -> assign_heo_overlay_window -> v4l2_overlay_map_buf
*len = buf.length; *start = mmap(NULL, buf.length, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd, buf.m.offset);
视频数据帧从gralloc buffer到video output buffer的拷贝
hwc_set -> copy_heo_src_content
for (unsigned int i = 0; i < cur_layer->visibleRegionScreen.numRects; i++) { uint8_t *cur_dst_addr = dst_addr; uint8_t *cur_src_addr = src_addr; for (int j = 0; j < h ; j++) { memcpy(cur_dst_addr, cur_src_addr, cpy_size); cur_dst_addr = &cur_dst_addr[cpy_size]; cur_src_addr = &cur_src_addr[(cur_layer->displayFrame.right - cur_layer->displayFrame.left) * (prev_handle->uiBpp / 8)]; } cur_rect++; }
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