camera系统之cameraprovider

在相机系统中，CameraProvider是一个至关重要的组件。以下是对CameraProvider的详细解释：

一、定义与位置

CameraProvider是相机系统的下层组件，位于CameraService以下和Camera HAL（硬件抽象层）以上。它作为一个独立进程存在于Android系统中，并承担起了对Camera HAL的封装工作。

$ ps -A | grep camera
cameraserver   254     1   58152   3512 0                   0 S android.hardware.camera.provider@2.4-service
cameraserver   372     1   29892  13192 0                   0 S cameraserver

二、功能与作用

跨进程通信：

CameraProvider通过HIDL（HAL接口定义语言）接口与CameraService进行跨进程通信。这允许CameraService进行相机操作，如获取相机设备列表、打开特定相机设备等。

封装复杂性：

CameraProvider封装了与相机硬件交互的复杂性，为CameraService提供简化的接口。这使得CameraService能够更容易地与相机硬件进行交互，而无需直接处理底层的硬件细节。

加载与管理HAL模块：

CameraProvider负责加载和管理系统的Camera HAL Module，并提供标准的接口供CameraService调用。这确保了CameraService能够与不同厂商的相机硬件进行兼容和交互。

三、CameraProvider的启动与注册

启动流程：

在系统初始化时，系统会运行android.hardware.camera.provider@2.4-service.rc程序，启动CameraProvider进程，并将其加入HW Service Manager中接受统一管理。
在启动过程中，会实例化一个CameraProvider对象（如LegacyCameraProviderImpl_2_4），并通过hw_get_module标准方法获取HAL的camera_module_t结构体，存入CameraModule对象中。
接着，调用camera_module_t结构体的init方法初始化HAL Module，然后调用其get_number_of_camera方法获取当前HAL支持的Camera数量。
最后，通过调用set_callbacks方法将CameraProvider（继承了camera_module_callback_t）作为参数传入HAL中，接受来自HAL中的数据以及事件。

注册流程：

CameraProvider进程启动后，会通过HAL3Module::GetInstance()静态方法实例化HAL3Module对象。
在HAL3Module的构造方法中，会通过HwEnvironment::GetInstance()静态方法实例化HwEnvironment对象。
HwEnvironment对象在构造过程中会实例化SettingsManager对象，并通过OverrideSettingsFile对象获取位于/vendor/etc/camera/camoverridesettings.txt文件中的平台相关的配置信息。
同时，在HwEnvironment的构造方法中还会调用其Initialize方法，实例化CSLModeManager对象，并通过该对象提供的接口获取所有底层支持的硬件设备信息，包括CameraRequestManager、CAPS模块、Sensor/IPE/Flash等硬件模块。

四、CameraProvider的工作流程

接口提供：

CameraProvider通过提供标准的HIDL接口给Camera Service进行调用，保持与Service的正常通信。这些接口包括用于获取相机设备列表、打开相机设备、设置回调等功能的接口。

跨进程通信：

CameraProvider与Camera Service之间的通信是通过HIDL接口实现的跨进程通信。Camera Service通过HIDL接口获取CameraProvider提供的对象和服务，并下发相机操作请求。

HAL接口调用：

CameraProvider通过标准的HAL3接口向下控制着具体的Camera HAL Module。这个接口的实现交由平台厂商负责。CameraProvider将Camera Service下发的请求通过HAL3接口传递给HAL Module，由HAL Module执行具体的相机操作。

事件回调：

CameraProvider还负责将相机设备的状态变化、闪光灯状态变化等事件通过回调接口上传给Camera Service。这样，Camera Service就能及时了解相机设备的状态，并做出相应的处理。

五、CameraProvider的优化与管理

为了优化CameraProvider的性能和管理相机资源，可以采取以下措施：

优化相机请求队列：合理设置相机请求队列的大小，避免过多的请求导致性能下降。
选择合适的对焦模式：提高对焦速度和准确性，例如使用自动对焦模式。
避免不必要的图像处理：在处理图像时，尽量避免不必要的操作，如不必要的裁剪、旋转等。
优化相机生命周期管理：确保在Activity或Fragment的生命周期内正确管理相机资源，例如在onPause()方法中暂停相机预览，在onResume()方法中恢复相机预览。

六、接口

1 camera3.ICameraProvider接口：

这是Camera Provider提供给Camera Service的接口，允许Service进行相机操作，如获取相机设备列表、打开特定相机设备等。
作为Camera Service和Camera Driver之间的中间层，提供跨进程通信的能力。
封装了与相机硬件交互的复杂性，为Camera Service提供简化的接口。