Android底层调取摄像头方案

背景：

公司致力于3D裸眼显示的，说的通俗点就是不带3D眼镜也能看3D效果，但是裸眼有个问题：当眼镜调整到一定角度达到理想的效果后，如果头部移动画面将发虚，为了避免此问题研发了头部跟踪，意思就是无论头晃到那个问题，都有程序对其跟踪，进行换算，
保证用户看到的依然是清晰的画面。
这种需要用到得硬件：摄像头
头部跟踪的程序是用C实现的，目前在PC机上已经运行成功，现在想移植到Android平台上，目前想到的需要解决的几个问题。
一、用NDK进行C代码的调取(已熟悉此调取技术)
二、摄像头的获取，这个不能用SDK来调，因为用SDK来调头部跟踪程序很难获得我们的
数据，也不大能考虑AIDL跨进程通信的方案，因为这样数据交互可能太慢。

问题：

头部跟踪移植到Android系统中，跟踪程序需通过核心程序(C实现)调取Camera而不是通过Android SDK进行调取Camera。

前提：

Android的四个层次如下，


一个完成的Android应用，一般都是有Java框架的，虽然NDK(Native Development Kit,一系列工具的集合)提供了一系列的工具，帮助开发者快速开发 C （或 C++ ）的动态库，并能自动将 so 和 java 应用一起打包成 apk 。但是NDK 并没有提供各种系统事件处理支持，也没有提供应用程序生命周期维护。此外，在本次发布的 NDK 中，应用程序 UI 方面的 API 也没有提供。至少目前来说，使用纯 C 、 C++ 开发一个完整应用的条件还不完备。所以，就目前来说，必须依赖上层Java框架的支持。


解决方案：


初步考虑有三种方式可以实现：

一、由于Android是运行在Linux上的，所以可以考虑让C程序调V4L2
接口来获取摄像头数据。Video4linux2（简称V4L2),是linux中关于视频设备的内核驱动。在Linux中，视频设备是设备文件，可以像访问普通文件一样对其进行读写，摄像头在/dev/video0下。，不过可移植性差，因为不同厂家的设备驱动接口可能不完全一样，另外也要求开发者熟悉Linux内核编译。

二、SDK获取摄像头数据，再用JNI调C来处理图像，也就是使用JNI来调取跟踪程序并进行数据交互。

三、通过查看Android系统的底层代码，发现Android系统调摄像头也是通过JNI编程来实现的，所以考虑到是否能在JNI调用的Android底层Camera的底层流程中增加一步添加自己的业务逻辑。具体表现在调取Camera之前先启动头像识别程序，让头像识别程序去调Camera设备并获得进行数据交互，比如可以考虑在人像识别中调取android_hardware_Camera.cpp。Camera进程机制如下图： 

在Android中，Camera的代码主要在以下的目录中：
Camera的JAVA程序的路径：packages/apps/Camera/src/com/android/camera/
在其中Camera.java是主要实现的文件
Camera的JAVA本地调用部分（JNI）：
frameworks/base/core/jni/android_hardware_Camera.cpp 


这部分内容编译成为目标是libandroid_runtime.so

。
Camera底层库在以下的目录中：
frameworks/base/libs/ui/
这部分的内容被编译成库libui.so。

Camera服务部分：
frameworks/base/camera/libcameraservice/ 
这部分内容被编译成库libcameraservice.so。

    为了实现一个具体功能的Camera，在最底层还需要一个硬件相关的Camer库（例如通过调用video for linux驱动程序和Jpeg编码程序实现）。这个库将被Camera的服务库libcameraservice.so调用。

   在 Camera系统的各个库中，libui.so位于核心的位置，它对上层的提供的接口主要是Camera类，类 libandroid_runtime.so通过调用Camera类提供对JAVA的接口，并且实现了android.hardware.camera 类。 libcameraservice.so是Camera的服务器程序，它通过继承libui.so的类实现服务器的功能，并且与libui.so中的另外一部分内容则通过进程间通讯（即Binder机制）的方式进行通讯。
libandroid_runtime.so和libui.so两个库是公用的,其中除了Camera还有其他方面的功能。

特别说明：Camera在模拟器上无法运行，以上所述方案暂时不能做测试，而且底层调取Camera属于系统开发和嵌入开发的范畴，需要的知识面比较广，我也只是在初步研究中，以上所述，如有错误，还请批评指正及包涵。
  
进程描述图

http://www.eoeandroid.com/forum-viewthread-tid-30937-fromuid-115076.html