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。
2 相机设备管理接口：
提供管理相机设备的生命周期的接口，包括打开、配置和关闭相机设备。
允许上层应用或系统服务查询当前可用的相机设备列表，并获取特定相机设备的详细信息。
3 相机参数配置接口：
提供配置相机参数的接口，如曝光、白平衡、对焦模式等。
允许上层应用或系统服务根据需求调整相机参数，以获得最佳的拍摄效果。
4 相机事件回调接口：
提供相机事件回调的接口，如相机设备状态变化、闪光灯状态变化等。
允许上层应用或系统服务及时响应相机事件，进行相应的处理。
5 其他辅助接口：
可能还包括一些其他辅助接口，如相机预览数据的回调接口、相机拍照结果的回调接口等。
这些接口有助于上层应用或系统服务实现更复杂的相机功能，如实时预览、拍照、录像等。
七、与cam_board.xml 的关系
1. cam_board.xml 的作用
配置文件性质：XML 文件用于定义硬件板级（Board-Specific）的相机配置，通常由设备厂商提供，位于 /vendor/etc/camera/ 或类似路径。
典型内容：
传感器信息（如型号、接口类型、I²C 地址）。
支持的图像格式（如 YUV、RAW、JPEG）。
镜头校准参数（畸变校正、对焦表）。
电源管理配置（上电/断电时序）。
物理安装信息（如摄像头方向、视野角度）。
2. 二者的交互关系
初始化阶段：
Camera Provider 启动时，会解析 cam_board.xml，加载硬件参数。
例如：根据 XML 中的传感器地址，初始化对应的 I²C 通信。
运行时配置：
当上层请求打开摄像头时，Provider 参考 XML 中的分辨率列表，返回支持的模式。
校准数据（如镜头畸变参数）可能从 XML 中读取，用于实时图像处理。
动态适配：
针对多摄像头系统，XML 可能定义多个 节点，Provider 依此创建多个逻辑设备。