Camera
概述
OpenHarmony相机驱动框架模型对上实现相机HDI（Hardware Device Interface）接口，对下实现相机Pipeline模型，管理相机各个硬件设备。 该驱动框架模型内部分为三层，依次为HDI实现层、框架层和设备适配层，各层基本概念如下：
- HDI实现层：实现OHOS（OpenHarmony Operation System）相机标准南向接口。
- 框架层：对接HDI实现层的控制、流的转发，实现数据通路的搭建，管理相机各个硬件设备等功能。
- 设备适配层：屏蔽底层芯片和OS（Operation System）差异，支持多平台适配。
图 1 Camera驱动模块架构图
目录
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Camera模块目录表如下：
/drivers/peripheral/camera ├── hal # camera模块的hal层代码 │ ├── adapter # camera hal平台适配层的实现 │ ├── buffer_manager # camera hal统一的Buffer管理 │ ├── device_manager # 提供camera hal层设备管理能力，包括设备枚举、设备能力查询等 │ ├── hdi_impl # camera hal HDI的具体实现 │ ├── include # camera hal层内部的头文件 │ ├── init # camera hal层HDI接口使用样例实现 │ ├── pipeline_core # camera hal层pipeline核心代码 │ ├── test # camera hal层测试代码实现 │ └── utils # camera hal层工具类代码，目前提供的是watchdog ├── hal_c # 提供C实现的HAL接口 │ ├── hdi_cif # C实现的HDI接口适配代码 │ └── include # C形式的HDI接口 └── interfaces # camera hal对上层服务提供的驱动能力接口 ├── hdi_ipc # IPC模式的HDI实现 ├── hdi_passthrough # 直通模式的HDI实现 └── include # camera hal对外提供的HDI定义
接口说明
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icamera_device.h
功能描述 接口名称 获取流控制器 CamRetCode GetStreamOperator(
const OHOS::sptr<IStreamOperatorCallback> &callback,
OHOS::sptr<IStreamOperator> &streamOperator)更新设备控制参数 CamRetCode UpdateSettings(const std::shared_ptr<CameraSetting> &settings) 设置Result回调模式和回调函数 CamRetCode SetResultMode(const ResultCallbackMode &mode) 获取使能的ResultMeta CamRetCode GetEnabledResults(std::vector<MetaType> &results) 使能具体的ResultMeta CamRetCode EnableResult(const std::vector<MetaType> &results) 禁止具体的ResultMeta CamRetCode DisableResult(const std::vector<MetaType> &results) 关闭Camera设备 void Close() -
icamera_device_callback.h
功能描述 接口名称 设备发生错误时调用，由调用者实现，用于返回错误信息给调用者 void OnError(ErrorType type, int32_t errorCode) 上报camera设备相关的metadata的回调 void OnResult(uint64_t timestamp, const std::shared_ptr<CameraMetadata> &result) -
icamera_host.h
功能描述 接口名称 设置ICameraHost回调接口 CamRetCode SetCallback(const OHOS::sptr<ICameraHostCallback> &callback) 获取当前可用的Camera设备ID列表 CamRetCode GetCameraIds(std::vector<std::string> &cameraIds) 获取Camera设备能力集合 CamRetCode GetCameraAbility(const std::string &cameraId,
std::shared_ptr<CameraAbility> &ability)打开Camera设备 CamRetCode OpenCamera(const std::string &cameraId,
const OHOS::sptr<ICameraDeviceCallback> &callback,
OHOS::sptr<ICameraDevice> &device)打开或关闭闪光灯 CamRetCode SetFlashlight(const std::string &cameraId, bool &isEnable) -
icamera_host_callback.h
功能描述 接口名称 Camera设备状态变化上报 void OnCameraStatus(const std::string &cameraId, CameraStatus status) 闪光灯状态变化回调 void OnFlashlightStatus(const std::string &cameraId, FlashlightStatus status) -
ioffline_stream_operator.h
功能描述 接口名称 取消捕获请求 CamRetCode CancelCapture(int captureId) 释放流 CamRetCode ReleaseStreams(const std::vector<int> &streamIds) 释放所有离线流 CamRetCode Release() -
istream_operator.h
功能描述 接口名称 查询是否支持添加参数对应的流 CamRetCode IsStreamsSupported(
OperationMode mode,
const std::shared_ptr<CameraMetadata> &modeSetting,
const std::vector<std::shared_ptr<StreamInfo>> &info,
StreamSupportType &type)创建流 CamRetCode CreateStreams(const std::vector<std::shared_ptr<StreamInfo>> &streamInfos) 释放流 CamRetCode ReleaseStreams(const std::vector<int> &streamIds) 配置流 CamRetCode CommitStreams(OperationMode mode,
const std::shared_ptr<CameraMetadata> &modeSetting)获取流的属性 CamRetCode GetStreamAttributes(
std::vector<std::shared_ptr<StreamAttribute>> &attributes)绑定生产者句柄和指定流 CamRetCode AttachBufferQueue(int streamId, const OHOS::sptr<OHOS::IBufferProducer> &producer) 解除生产者句柄和指定流的绑定关系 CamRetCode DetachBufferQueue(int streamId) 捕获图像 CamRetCode Capture(int captureId,
const std::shared_ptr<CaptureInfo> &info, bool isStreaming)取消捕获 CamRetCode CancelCapture(int captureId) 将指定流转换成离线流 CamRetCode ChangeToOfflineStream(const std::vector<int> &streamIds,
OHOS::sptr<IStreamOperatorCallback> &callback,
OHOS::sptr<IOfflineStreamOperator> &offlineOperator) -
istream_operator_callback.h
功能描述 接口名称 捕获开始回调，在捕获开始时调用 void OnCaptureStarted(int32_t captureId, const std::vector<int32_t> &streamIds) 捕获结束回调，在捕获结束时调用 void OnCaptureEnded(int32_t captureId,
const std::vector<std::shared_ptr<CaptureEndedInfo>> &infos)捕获错误回调，在捕获过程中发生错误时调用 void OnCaptureError(int32_t captureId,
const std::vector<std::shared_ptr<CaptureErrorInfo>> &infos)帧捕获回调 void OnFrameShutter(int32_t captureId,
const std::vector<int32_t> &streamIds, uint64_t timestamp)
使用方法
在/drivers/peripheral/camera/hal/test目录下有一个关于Camera的demo，该demo可以完成Camera的预览，拍照等基础功能。下面我们就以此demo为例讲述怎样用HDI接口去编写预览PreviewOn()和拍照CaptureOn()的用例，可参考ohos_camera_demo。
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在main函数中构造一个CameraDemo 对象，该对象中有对Camera初始化、启停流、释放等控制的方法。下面mainDemo->InitSensors()函数为初始化CameraHost，mainDemo->InitCameraDevice()函数为初始化CameraDevice。
int main(int argc, char** argv) { RetCode rc = RC_OK; auto mainDemo = std::make_shared<CameraDemo>(); rc = mainDemo->InitSensors(); // 初始化CameraHost if (rc == RC_ERROR) { CAMERA_LOGE("main test: mainDemo->InitSensors() error\n"); return RC_ERROR; } rc = mainDemo->InitCameraDevice(); // 初始化CameraDevice if (rc == RC_ERROR) { CAMERA_LOGE("main test: mainDemo->InitCameraDevice() error\n"); return RC_ERROR; } rc = PreviewOn(0, mainDemo); // 配流和启流 if (rc != RC_OK) { CAMERA_LOGE("main test: PreviewOn() error demo exit"); return RC_ERROR; } ManuList(mainDemo, argc, argv); // 打印菜单到控制台 return RC_OK; }初始化CameraHost函数实现如下，这里调用了HDI接口ICameraHost::Get()去获取demoCameraHost，并对其设置回调函数。
RetCode CameraDemo::InitSensors() { demoCameraHost_ = ICameraHost::Get(DEMO_SERVICE_NAME); if (demoCameraHost_ == nullptr) { CAMERA_LOGE("demo test: ICameraHost::Get error"); return RC_ERROR; } hostCallback_ = new CameraHostCallback(); rc = demoCameraHost_->SetCallback(hostCallback_); return RC_OK; }初始化CameraDevice函数实现如下，这里调用了GetCameraIds(cameraIds)，GetCameraAbility(cameraId, ability)，OpenCamera(cameraIds.front(), callback, demoCameraDevice_)等接口实现了demoCameraHost的获取。
RetCode CameraDemo::InitCameraDevice() { (void)demoCameraHost_->GetCameraIds(cameraIds_); const std::string cameraId = cameraIds_.front(); demoCameraHost_->GetCameraAbility(cameraId, ability_); sptr<CameraDeviceCallback> callback = new CameraDeviceCallback(); rc = demoCameraHost_->OpenCamera(cameraIds_.front(), callback, demoCameraDevice_); return RC_OK; } -
PreviewOn()接口包含配置流、开启预览流和启动Capture动作。该接口执行完成后Camera预览通路已经开始运转并开启了两路流，一路流是preview，另外一路流是capture或者video，两路流中仅对preview流进行capture动作。
static RetCode PreviewOn(int mode, const std::shared_ptr<CameraDemo> &mainDemo) { rc = mainDemo->StartPreviewStream(); // 配置preview流 if (mode == 0) { rc = mainDemo->StartCaptureStream(); // 配置capture流 } else { rc = mainDemo->StartVideoStream(); // 配置video流 } rc = mainDemo->CaptureOn(STREAM_ID_PREVIEW, CAPTURE_ID_PREVIEW, CAPTURE_PREVIEW); // 将preview流capture return RC_OK; }StartCaptureStream()、StartVideoStream()和StartPreviewStream()接口都会调用CreateStream()接口，只是传入的参数不同。
RetCode CameraDemo::StartVideoStream() { RetCode rc = RC_OK; if (!isVideoOn_) { isVideoOn_ = true; rc = CreateStream(STREAM_ID_VIDEO, streamCustomerVideo_, VIDEO); // 如需启preview或者capture流更改该接口参数即可。 } return RC_OK; }CreateStream()方法调用HDI接口去配置和创建流，首先调用HDI接口去获取StreamOperation对象，然后创建一个StreamInfo。调用CreateStreams()和CommitStreams()实际创建流并配置流。
RetCode CameraDemo::CreateStreams() { std::vector<std::shared_ptr<StreamInfo>> streamInfos; GetStreamOpt(); // 获取StreamOperator对象 rc = streamOperator_->CreateStreams(streamInfos); // 创建流 rc = streamOperator_->CommitStreams(Camera::NORMAL, ability_); return RC_OK; }CaptureOn()接口调用streamOperator的Capture()方法获取Camera数据并轮转buffer，拉起一个线程接收相应类型的数据。
RetCode CameraDemo::CaptureOn(const int streamId, const int captureId, CaptureMode mode) { std::shared_ptr<Camera::CaptureInfo> captureInfo = std::make_shared<Camera::CaptureInfo>(); // 创建并填充CaptureInfo captureInfo->streamIds_ = {streamId}; captureInfo->captureSetting_ = ability_; captureInfo->enableShutterCallback_ = false; int rc = streamOperator_->Capture(captureId, captureInfo, true); // 实际capture开始，buffer轮转开始 if (mode == CAPTURE_PREVIEW) { streamCustomerPreview_->ReceiveFrameOn(nullptr); // 创建预览线程接收递上来的buffer } else if (mode == CAPTURE_SNAPSHOT) { streamCustomerCapture_->ReceiveFrameOn([this](void* addr, const uint32_t size) { // 创建capture线程通过StoreImage回调接收递上来的buffer StoreImage(addr, size); }); } else if (mode == CAPTURE_VIDEO) { OpenVideoFile(); streamCustomerVideo_->ReceiveFrameOn([this](void* addr, const uint32_t size) {// 创建Video线程通过StoreVideo回调接收递上来的buffer StoreVideo(addr, size); }); } return RC_OK; } -
ManuList()函数从控制台通过fgets()接口获取字符，不同字符所对应demo支持的功能不同，并打印出该demo所支持功能的菜单。
static void ManuList(const std::shared_ptr<CameraDemo> &mainDemo, const int argc, char** argv) { int idx, c; int awb = 1; constexpr char shortOptions[] = "h:cwvaqof:"; c = getopt_long(argc, argv, shortOptions, longOptions, &idx); while(1) { switch (c) { case 'h': c = PutMenuAndGetChr(); // 打印菜单 break; case 'f': FlashLightTest(mainDemo); // 手电筒功能测试 c = PutMenuAndGetChr(); break; case 'o': OfflineTest(mainDemo); // Offline功能测试 c = PutMenuAndGetChr(); break; case 'c': CaptureTest(mainDemo); // Capture功能测试 c = PutMenuAndGetChr(); break; case 'w': // AWB功能测试 if (awb) { mainDemo->SetAwbMode(OHOS_CAMERA_AWB_MODE_INCANDESCENT); } else { mainDemo->SetAwbMode(OHOS_CAMERA_AWB_MODE_OFF); } awb = !awb; c = PutMenuAndGetChr(); break; case 'a': // AE功能测试 mainDemo->SetAeExpo(); c = PutMenuAndGetChr(); break; case 'v': // Video功能测试 VideoTest(mainDemo); c = PutMenuAndGetChr(); break; case 'q': // 退出demo PreviewOff(mainDemo); mainDemo->QuitDemo(); exit(EXIT_SUCCESS); default: CAMERA_LOGE("main test: command error please retry input command"); c = PutMenuAndGetChr(); break; } } }
PutMenuAndGetChr()接口打印了demo程序的菜单，并调用fgets()等待从控制台输入命令，内容如下：
static int PutMenuAndGetChr(void)
{
constexpr uint32_t inputCount = 50;
int c = 0;
char strs[inputCount];
Usage(stdout);
CAMERA_LOGD("pls input command(input -q exit this app)\n");
fgets(strs, inputCount, stdin);
for (int i = 0; i < inputCount; i++) {
if (strs[i] != '-') {
c = strs[i];
break;
}
}
return c;
}
控制台输出菜单详情如下：
"Options:\n"
"-h | --help Print this message\n"
"-o | --offline stream offline test\n"
"-c | --capture capture one picture\n"
"-w | --set WB Set white balance Cloudy\n"
"-v | --video capture Video of 10s\n"
"-a | --Set AE Set Auto exposure\n"
"-f | --Set Flashlight Set flashlight ON 5s OFF\n"
"-q | --quit stop preview and quit this app\n");