2. Camera HAL1 架构详解

Camera HAL1 是 Android 平台上最早定义的相机硬件抽象层标准，从 Android 1.0 开始引入，直至 Android 8.0 仍被广泛支持。HAL1 的核心设计思想是以 CameraService 为中心，通过同步阻塞模型控制相机硬件。理解 HAL1 是掌握后续 HAL3、HAL4 演进的基础。

2.1 HAL1 模块结构

HAL1 在系统层次中位于 CameraService（Java/Native 层）与 Kernel Camera Driver 之间。其模块加载遵循 Android HAL 标准规范，通过 hw_get_module() 动态加载 camera.<platform>.so 共享库。

2.2 CameraHardwareInterface 接口

在 HAL1 架构中，CameraHardwareInterface 是连接 CameraService 与底层硬件实现的核心 C++ 抽象类。它定义了一组纯虚函数，厂商必须实现这些接口才能驱动相机硬件。

class CameraHardwareInterface : public virtual RefBase {
public:
    virtual status_t setCallbacks(
        camera_notify_callback notify_cb,
        camera_data_callback data_cb,
        camera_data_timestamp_callback data_cb_timestamp,
        camera_request_memory get_memory,
        void* user) = 0;

    virtual status_t setPreviewWindow(
        preview_stream_ops_t* window) = 0;

    virtual status_t startPreview() = 0;
    virtual void     stopPreview() = 0;

    virtual status_t takePicture() = 0;
    virtual status_t autoFocus() = 0;

    virtual status_t setParameters(const CameraParameters& params) = 0;
    virtual CameraParameters getParameters() const = 0;
};

2.3 预览与拍照流程

2.3.1 预览流程

HAL1 的预览流程采用同步轮询 + 回调通知模式。CameraService 通过 preview_stream_ops_t 接口向 HAL 提供 dequeue_buffer() / enqueue_buffer() 机制，HAL 驱动在完成帧采集后直接填充 buffer 并回调。

2.3.2 拍照流程

HAL1 的拍照流程比预览复杂，因为它需要依次产生 shutter 回调、raw 数据回调（可选）、jpeg 压缩数据回调。整个过程在 HAL 内部是同步串行的，CameraService 在收到 shutter 回调后才会等待后续数据。

1. 触发拍照：App 调用 Camera.takePicture() → CameraService → HAL takePicture()
2. Shutter 回调：HAL 立即调用 notify_callback(SHUTTER)，通知上层播放快门音效
3. Raw 数据（可选）：如果 App 注册了 raw 回调，HAL 输出未压缩的 Bayer 数据
4. JPEG 压缩：HAL 内部完成 ISP 处理 + JPEG 编码，通过 data_callback(COMPRESSED) 返回
5. 停止预览（可选）：部分实现会在拍照期间自动停止预览，拍照完成后再恢复

2.4 优缺点分析