Camera HAL

Android की कैमरा हार्डवेयर एब्स्ट्रैक्शन लेयर (एचएएल), android.hardware.camera2 में मौजूद कैमरा फ़्रेमवर्क एपीआई के ऊपरी लेवल को आपके कैमरे के ड्राइवर और हार्डवेयर से कनेक्ट करती है. Android 13 से, कैमरा एचएएल इंटरफ़ेस के डेवलपमेंट में एआईडीएल का इस्तेमाल किया जाता है. Android 8.0 में Treble की सुविधा शुरू की गई थी. इसकी मदद से, Camera HAL API को एक ऐसे इंटरफ़ेस पर स्विच किया गया था जो एचएएल इंटरफ़ेस डेफ़िनिशन लैंग्वेज (एचआईडीएल) के हिसाब से काम करता है. अगर आपने पहले Android 7.0 और उससे पहले के वर्शन के लिए, कैमरा एचएएल मॉड्यूल और ड्राइवर डेवलप किया है, तो कैमरा पाइपलाइन में हुए अहम बदलावों के बारे में जानें.

एआईडीएल कैमरा एचएएल

Android 13 या इसके बाद के वर्शन वाले डिवाइसों के लिए, कैमरा फ़्रेमवर्क में एआईडीएल कैमरा एचएएल के लिए सहायता शामिल है. कैमरा फ़्रेमवर्क, एचआईडीएल कैमरा एचएएल के साथ भी काम करता है. हालांकि, Android 13 या इसके बाद के वर्शन में जोड़ी गई कैमरे की सुविधाएं, सिर्फ़ एआईडीएल कैमरा एचएएल इंटरफ़ेस के ज़रिए उपलब्ध हैं. Android 13 या इसके बाद के वर्शन पर अपग्रेड करने वाले डिवाइसों पर ऐसी सुविधाएं लागू करने के लिए, डिवाइस बनाने वाली कंपनियों को अपनी एचएएल प्रोसेस को एचआईडीएल कैमरा इंटरफ़ेस से, एआईडीएल कैमरा इंटरफ़ेस पर माइग्रेट करना होगा.

एआईडीएल के फ़ायदों के बारे में जानने के लिए, एचएएल के लिए एआईडीएल देखें.

एआईडीएल कैमरा एचएएल लागू करना

एआईडीएल कैमरा एचएएल को लागू करने का रेफ़रंस पाने के लिए, hardware/google/camera/common/hal/aidl_service/ देखें.

AIDL कैमरा एचएएल की खास जानकारी यहां दी गई है:

जिन डिवाइसों को AIDL पर माइग्रेट किया जा रहा है उनके लिए, डिवाइस बनाने वाली कंपनियों को कोड के स्ट्रक्चर के आधार पर, Android SELinux नीति (sepolicy) और आरसी फ़ाइलों में बदलाव करना पड़ सकता है.

एआईडीएल कैमरा एचएएल की पुष्टि करना

अपने AIDL कैमरा एचएएल के लागू होने की जांच करने के लिए, पक्का करें कि डिवाइस सभी सीटीएस और वीटीएस टेस्ट पास कर ले. Android 13 में, एआईडीएल के लिए वीटीएस जांच की सुविधा जोड़ी गई है, VtsAidlHalCameraProvider_TargetTest.cpp.

Camera HAL3 की सुविधाएं

Android Camera API को फिर से डिज़ाइन करने का मकसद, Android डिवाइसों पर कैमरा सबसिस्टम को कंट्रोल करने के लिए, ऐप्लिकेशन की क्षमता को काफ़ी बढ़ाना है. साथ ही, एपीआई को फिर से व्यवस्थित करके उसे ज़्यादा असरदार और मैनेज करने लायक बनाना है. ज़्यादा कंट्रोल की मदद से, Android डिवाइसों पर अच्छी क्वालिटी के कैमरा ऐप्लिकेशन बनाना आसान हो जाता है. ये ऐप्लिकेशन कई प्रॉडक्ट पर भरोसेमंद तरीके से काम कर सकते हैं. साथ ही, क्वालिटी और परफ़ॉर्मेंस को बेहतर बनाने के लिए, जब भी हो सके, डिवाइस के हिसाब से एल्गोरिद्म का इस्तेमाल करते हैं.

कैमरा सबसिस्टम के वर्शन 3 में, ऑपरेशन मोड को एक ही यूनिफ़ाइड व्यू में व्यवस्थित किया गया है. इसका इस्तेमाल, पिछले किसी भी मोड और बर्स्ट मोड जैसे कई अन्य मोड को लागू करने के लिए किया जा सकता है. इससे फ़ोकस और एक्सपोज़र के लिए उपयोगकर्ता को बेहतर कंट्रोल मिलता है. साथ ही, पोस्ट-प्रोसेसिंग के ज़्यादा विकल्प मिलते हैं. जैसे, शोर कम करना, कंट्रास्ट बढ़ाना, और इमेज को शार्प करना. साथ ही, इस आसानी से समझ में आने वाले व्यू की मदद से, ऐप्लिकेशन डेवलपर कैमरे के अलग-अलग फ़ंक्शन आसानी से इस्तेमाल कर सकते हैं.

एपीआई, कैमरे के सबसिस्टम को एक पाइपलाइन के तौर पर मॉडल करता है. यह पाइपलाइन, फ़्रेम कैप्चर करने के लिए आने वाले अनुरोधों को 1:1 के आधार पर फ़्रेम में बदल देती है. इन अनुरोधों में, फ़्रेम को कैप्चर करने और प्रोसेस करने के बारे में कॉन्फ़िगरेशन की पूरी जानकारी होती है. इसमें रिज़ॉल्यूशन और पिक्सल फ़ॉर्मैट; मैन्युअल सेंसर, लेंस, और फ़्लैश कंट्रोल; 3A ऑपरेटिंग मोड; RAW->YUV प्रोसेसिंग कंट्रोल; आंकड़ों का जनरेशन वगैरह शामिल हैं.

आसान शब्दों में कहें, तो ऐप्लिकेशन फ़्रेमवर्क, कैमरे के सबसिस्टम से फ़्रेम का अनुरोध करता है और कैमरा सबसिस्टम, आउटपुट स्ट्रीम में नतीजे दिखाता है. इसके अलावा, नतीजों के हर सेट के लिए, मेटाडेटा जनरेट किया जाता है. इसमें कलर स्पेस और लेंस शेडिंग जैसी जानकारी शामिल होती है. कैमरे के वर्शन 3 को, कैमरे के वर्शन 1 की एकतरफ़ा स्ट्रीम के लिए पाइपलाइन के तौर पर देखा जा सकता है. यह हर कैप्चर के अनुरोध को सेंसर से कैप्चर की गई एक इमेज में बदल देता है. इसे इनमें प्रोसेस किया जाता है:

  • कैप्चर के बारे में मेटाडेटा वाला नतीजा ऑब्जेक्ट.
  • इमेज डेटा के एक से ज़्यादा बफ़र, हर एक अपने डेस्टिनेशन प्लैटफ़ॉर्म पर.

आउटपुट के लिए इस्तेमाल किए जा सकने वाले प्लैटफ़ॉर्म का सेट पहले से कॉन्फ़िगर किया गया है:

  • हर प्लैटफ़ॉर्म, तय रिज़ॉल्यूशन वाले इमेज बफ़र की स्ट्रीम के लिए एक डेस्टिनेशन होता है.
  • एक बार में सिर्फ़ कुछ ही प्लैटफ़ॉर्म को आउटपुट के तौर पर कॉन्फ़िगर किया जा सकता है (~3).

किसी अनुरोध में, कैप्चर की सभी ज़रूरी सेटिंग और आउटपुट प्लैटफ़ॉर्म की सूची होती है. इस सूची में, कॉन्फ़िगर किए गए सभी प्लैटफ़ॉर्म में से, इस अनुरोध के लिए इमेज बफ़र को पुश किया जाता है. अनुरोध एक बार किया जा सकता है (capture() के साथ) या इसे बार-बार किया जा सकता है (setRepeatingRequest() के साथ). कैप्चर करने के अनुरोधों को, बार-बार किए जाने वाले अनुरोधों के मुकाबले प्राथमिकता दी जाती है.

कैमरे का डेटा मॉडल

पहली इमेज. कैमरे के मुख्य ऑपरेशन का मॉडल

Camera HAL1 के बारे में खास जानकारी

कैमरा सबसिस्टम के वर्शन 1 को ब्लैक बॉक्स के तौर पर डिज़ाइन किया गया था. इसमें हाई-लेवल कंट्रोल और ये तीन ऑपरेटिंग मोड होते हैं:

  • झलक देखें
  • वीडियो रिकॉर्ड करना
  • स्टिल कैप्चर

हर मोड में कुछ अलग और ओवरलैप होने वाली सुविधाएं होती हैं. इस वजह से, बर्स्ट मोड जैसी नई सुविधाओं को लागू करना मुश्किल हो गया. यह सुविधा, कैमरे के दो ऑपरेटिंग मोड के बीच में आती है.

कैमरे का ब्लॉक डायग्राम

दूसरी इमेज. कैमरे के कॉम्पोनेंट

Android 7.0 पर कैमरा एचएएल 1 की सुविधा काम करती रहेगी, क्योंकि कई डिवाइस अब भी इस पर निर्भर हैं. इसके अलावा, Android कैमरा सेवा, एचएएल (1 और 3) दोनों को लागू करने की सुविधा देती है. यह तब काम आता है, जब आपको कैमरा एचएएल 1 के साथ कम सुविधाओं वाले सामने वाले कैमरे और कैमरा एचएएल 3 के साथ बेहतर सुविधाओं वाले पीछे वाले कैमरे का इस्तेमाल करना हो.

इसमें एक कैमरा HAL मॉड्यूल (अपने वर्शन नंबर के साथ) होता है. इसमें कई अलग-अलग कैमरा डिवाइसों की सूची होती है, जिनमें से हर एक का अपना वर्शन नंबर होता है. Android 2 या इसके बाद के वर्शन वाले डिवाइसों के साथ काम करने के लिए, कैमरा मॉड्यूल 2 या इसके बाद के वर्शन का होना ज़रूरी है. साथ ही, ऐसे कैमरा मॉड्यूल में कैमरा डिवाइस के अलग-अलग वर्शन हो सकते हैं. जब हम यह कहते हैं कि Android, दोनों एचएएल को लागू करने की सुविधा देता है, तो हमारा यही मतलब होता है.