外接 USB 攝影機

Android 平台支援使用標準 Android Camera2 API 和相機 HAL 介面，使用即插即用 USB 相機 (也就是網路攝影機)。網路攝影機通常支援 USB 視訊類別 (UVC) 驅動程式，在 Linux 上，系統會使用標準 Video4Linux (V4L) 驅動程式控制 UVC 攝影機。

有了網路攝影機的支援，裝置就能用於輕量用途，例如視訊通話和相片資訊站。這項功能不會取代 Android 手機上的一般內部相機 HAL，也不會支援需要高解析度和高速串流、擴增實境，以及手動 ISP/感應器/鏡頭控制的耗效高、複雜工作。

USB 相機 HAL 程序是外部相機供應器的一部分，可監聽 USB 裝置的可用性，並據此列舉外部相機裝置。這個程序具有權限和 SE 政策，類似於內建相機 HAL 程序。直接與 USB 裝置通訊的第三方網路攝影機應用程式，需要與任何一般相機應用程式相同的相機權限，才能存取 UVC 裝置。

範例和來源

如要進一步瞭解如何實作 USB 相機，請參閱 ExternalCameraProvider 中的外部相機供應器參考實作項目。外部相機裝置和工作階段實作項目包含在 ExternalCameraDevice 和 ExternalCameraDeviceSession 中。從 API 級別 28 開始，Java 用戶端 API 會包含 EXTERNAL 硬體層級。

實作

實作項目必須支援 android.hardware.usb.host 系統功能。

您也必須啟用 UVC 裝置的核心支援功能。您可以將下列內容新增至相應的核心 defconfig 檔案，即可啟用此功能。

+CONFIG_USB_VIDEO_CLASS=y
+CONFIG_MEDIA_USB_SUPPORT=y

如要在相應的裝置版本中啟用外部相機供應器，新增必要的 SELinux 權限、外部相機設定和外部相機供應器依附元件，請完成下列步驟：

  • 將外部相機設定檔和外部相機程式庫新增至 device.mk。

    +PRODUCT_PACKAGES += android.hardware.camera.provider-V1-external-service

+PRODUCT_COPY_FILES += \
+device/manufacturerX/productY/external_camera_config.xml:$(TARGET_COPY_OUT_VENDOR)/etc/external_camera_config.xml

  • 將外部相機供應器名稱新增至裝置 Treble HAL 資訊清單。

    <hal format="aidl">
    <name>android.hardware.camera.provider</name>
    <version>1</version>
    <interface>
        <name>ICameraProvider</name>
        <instance>internal/0</instance>
+       <instance>external/0</instance>
    </interface>
</hal>

  • (選用) 如果裝置在 Treble 直通模式下執行，請更新 sepolicy，讓 cameraserver 能夠存取 UVC 攝影機。

    +# for external camera
+allow cameraserver device:dir r_dir_perms;
+allow cameraserver video_device:dir r_dir_perms;
+allow cameraserver video_device:chr_file rw_file_perms;

以下是 external_camera_config.xml 的範例 (省略版權聲明行)。

<ExternalCamera>
    <Provider>
        <ignore> <!-- Internal video devices to be ignored by external camera HAL -->
            <id>0</id> <!-- No leading/trailing spaces -->
            <id>1</id>
        </ignore>
    </Provider>
    <!-- See ExternalCameraUtils.cpp for default values of Device configurations below -->
    <Device>
        <!-- Max JPEG buffer size in bytes-->
        <MaxJpegBufferSize bytes="3145728"/> <!-- 3MB (~= 1080p YUV420) -->
        <!-- Size of v4l2 buffer queue when streaming >= 30fps -->
        <!-- Larger value: more request can be cached pipeline (less janky)  -->
        <!-- Smaller value: use less memory -->
        <NumVideoBuffers count="4"/>
        <!-- Size of v4l2 buffer queue when streaming < 30fps -->
        <NumStillBuffers count="2"/>

        <!-- List of maximum fps for various output sizes -->
        <!-- Any image size smaller than the size listed in Limit row will report
            fps (as minimum frame duration) up to the fpsBound value. -->
        <FpsList>
            <!-- width/height must be increasing, fpsBound must be decreasing-->
            <Limit width="640" height="480" fpsBound="30.0"/>
            <Limit width="1280" height="720" fpsBound="15.0"/>
            <Limit width="1920" height="1080" fpsBound="10.0"/>
            <!-- image size larger than the last entry will not be supported-->
        </FpsList>
    </Device>
</ExternalCamera>

自訂

您可以透過一般自訂選項或裝置專屬最佳化方式，提升 Android 相機的效能。

一般自訂

您可以修改 external_camera_config.xml 檔案，自訂外部相機供應器。具體來說，用戶端可以自訂下列參數：

  • 排除內部攝影機的影片節點
  • 支援的圖片大小和畫面更新率上限
  • 飛行中緩衝區數量 (卡頓與記憶體的取捨)

除了這些參數外，您也可以自行新增參數或開發設定。

裝置專屬最佳化

您也可以新增裝置專屬最佳化功能來改善效能。

緩衝區複製/縮放和 JPEG 解碼/編碼

一般實作會使用 CPU (libyuv/libjpeg)，但您可以改用裝置專屬的最佳化方式。

HAL 輸出格式

泛型實作項目會使用下列輸出格式：

  • YUV_420_888 用於影片 IMPLEMENTATION_DEFINED 緩衝
  • YUV12 適用於所有其他 IMPLEMENTATION_DEFINED 緩衝區

為提升效能，您可以將輸出格式替換為裝置專用的高效格式。您也可以在自訂導入作業中支援其他格式

驗證

支援外接相機的裝置必須通過相機 CTS 測試。在整個測試期間，外接 USB 網路攝影機必須插在特定裝置上，否則某些測試案例會失敗。