android.scaler.streamConfigurationMap Key值的来源

一、背景

在开发camera app时，app获取preview的YUV数据，当从KEY CameraCharacteristics.SCALER_STREAM_CONFIGURATION_MAP的StreamConfigurationMap中获取类型为SurfaceHolder.class的size时，发现它少于picture size,代码如下：

CameraManager manager = (CameraManager) mContext.getSystemService(Context.CAMERA_SERVICE);
CameraCharacteristics characteristics = manager.getCameraCharacteristics(cameraId);
StreamConfigurationMap map = mCharacteristics.get(cameraId).get(CameraCharacteristics.SCALER_STREAM_CONFIGURATION_MAP);
Size[] size = map.getOutputSizes(SurfaceHolder.class);

获取的outsize如果少于picture size，如果camera app选择在app中对预览数据进行处理而呈现给用户的话，它将会造成成取景的窗口小于拍照生成图片的窗口。

二、StreamConfigurationMap中数据的来源

StreamConfigurationMap包含有各种camera streamconfig的数据，一般我们只知道这些数据来源于camera metadata，从代码看，我们能知道StreamConfigurationMap包含camera metadata中SCALER_AVAILABLE_STREAM_CONFIGURATIONS、SCALER_AVAILABLE_MIN_FRAME_DURATIONS、SCALER_AVAILABLE_STALL_DURATIONS、DEPTH_AVAILABLE_DEPTH_STREAM_CONFIGURATIONS、DEPTH_AVAILABLE_DEPTH_MIN_FRAME_DURATIONS、DEPTH_AVAILABLE_DEPTH_STALL_DURATIONS、CONTROL_AVAILABLE_HIGH_SPEED_VIDEO_CONFIGURATIONS和SCALER_AVAILABLE_INPUT_OUTPUT_FORMATS_MAP这些键值。
LINUX/android/frameworks/base/core/java/android/hardware/camera2/impl/CameraMetadataNative.java

// Use Command pattern here to avoid lots of expensive if/equals checks in get for overridden
// metadata.
private static final HashMap<Key<?>, GetCommand> sGetCommandMap =new HashMap<Key<?>, GetCommand>();
static {......sGetCommandMap.put(CameraCharacteristics.SCALER_STREAM_CONFIGURATION_MAP.getNativeKey(),new GetCommand() {@Override@SuppressWarnings("unchecked")public <T> T getValue(CameraMetadataNative metadata, Key<T> key) {return (T) metadata.getStreamConfigurationMap();}});
private StreamConfigurationMap getStreamConfigurationMap() {StreamConfiguration[] configurations = getBase(CameraCharacteristics.SCALER_AVAILABLE_STREAM_CONFIGURATIONS);StreamConfigurationDuration[] minFrameDurations = getBase(CameraCharacteristics.SCALER_AVAILABLE_MIN_FRAME_DURATIONS);StreamConfigurationDuration[] stallDurations = getBase(CameraCharacteristics.SCALER_AVAILABLE_STALL_DURATIONS);StreamConfiguration[] depthConfigurations = getBase(CameraCharacteristics.DEPTH_AVAILABLE_DEPTH_STREAM_CONFIGURATIONS);StreamConfigurationDuration[] depthMinFrameDurations = getBase(CameraCharacteristics.DEPTH_AVAILABLE_DEPTH_MIN_FRAME_DURATIONS);StreamConfigurationDuration[] depthStallDurations = getBase(CameraCharacteristics.DEPTH_AVAILABLE_DEPTH_STALL_DURATIONS);HighSpeedVideoConfiguration[] highSpeedVideoConfigurations = getBase(CameraCharacteristics.CONTROL_AVAILABLE_HIGH_SPEED_VIDEO_CONFIGURATIONS);ReprocessFormatsMap inputOutputFormatsMap = getBase(CameraCharacteristics.SCALER_AVAILABLE_INPUT_OUTPUT_FORMATS_MAP);int[] capabilities = getBase(CameraCharacteristics.REQUEST_AVAILABLE_CAPABILITIES);boolean listHighResolution = false;for (int capability : capabilities) {if (capability == CameraCharacteristics.REQUEST_AVAILABLE_CAPABILITIES_BURST_CAPTURE) {listHighResolution = true;break;}}return new StreamConfigurationMap(configurations, minFrameDurations, stallDurations,depthConfigurations, depthMinFrameDurations, depthStallDurations,highSpeedVideoConfigurations, inputOutputFormatsMap,listHighResolution);
}

三、SurfaceHolder.class类型output size的来源

frameworks/base/core/java/android/hardware/camera2/params/StreamConfigurationMap.java

public <T> Size[] getOutputSizes(Class<T> klass) {if (isOutputSupportedFor(klass) == false) {return null;}return getInternalFormatSizes(HAL_PIXEL_FORMAT_IMPLEMENTATION_DEFINED,HAL_DATASPACE_UNKNOWN,/*output*/true, /*highRes*/false);
}
private Size[] getInternalFormatSizes(int format, int dataspace,boolean output, boolean highRes) {// All depth formats are non-high-res.if (dataspace == HAL_DATASPACE_DEPTH && highRes) {return new Size[0];}SparseIntArray formatsMap =!output ? mInputFormats :dataspace == HAL_DATASPACE_DEPTH ? mDepthOutputFormats :highRes ? mHighResOutputFormats :mOutputFormats;int sizesCount = formatsMap.get(format);if ( ((!output || dataspace == HAL_DATASPACE_DEPTH) && sizesCount == 0) ||(output && dataspace != HAL_DATASPACE_DEPTH && mAllOutputFormats.get(format) == 0)) {// Only throw if this is really not supported at allthrow new IllegalArgumentException("format not available");}Size[] sizes = new Size[sizesCount];int sizeIndex = 0;StreamConfiguration[] configurations =(dataspace == HAL_DATASPACE_DEPTH) ? mDepthConfigurations : mConfigurations;StreamConfigurationDuration[] minFrameDurations =(dataspace == HAL_DATASPACE_DEPTH) ? mDepthMinFrameDurations : mMinFrameDurations;for (StreamConfiguration config : configurations) {int fmt = config.getFormat();if (fmt == format && config.isOutput() == output) {if (output && mListHighResolution) {// Filter slow high-res output formats; include for// highRes, remove for !highReslong duration = 0;for (int i = 0; i < minFrameDurations.length; i++) {StreamConfigurationDuration d = minFrameDurations[i];if (d.getFormat() == fmt &&d.getWidth() == config.getSize().getWidth() &&d.getHeight() == config.getSize().getHeight()) {duration = d.getDuration();break;}}if (dataspace != HAL_DATASPACE_DEPTH &&highRes != (duration > DURATION_20FPS_NS)) {continue;}}sizes[sizeIndex++] = config.getSize();}}if (sizeIndex != sizesCount) {throw new AssertionError("Too few sizes (expected " + sizesCount + ", actual " + sizeIndex + ")");}return sizes;
}

从上面代码我们不难看出SurfaceHolder.class类型的size来源于mConfigurations和mMinFrameDurations之间，这个size存在于mConfigurations，format为HAL_PIXEL_FORMAT_IMPLEMENTATION_DEFINED（值为34)，类型为output，然后它的最小帧率要大于20FPS（DURATION_20FPS_NS）。

public static final Key<android.hardware.camera2.params.StreamConfiguration[]> SCALER_AVAILABLE_STREAM_CONFIGURATIONS =new Key<android.hardware.camera2.params.StreamConfiguration[]>("android.scaler.availableStreamConfigurations", android.hardware.camera2.params.StreamConfiguration[].class);
public static final Key<android.hardware.camera2.params.StreamConfigurationDuration[]> SCALER_AVAILABLE_MIN_FRAME_DURATIONS =new Key<android.hardware.camera2.params.StreamConfigurationDuration[]>("android.scaler.availableMinFrameDurations", android.hardware.camera2.params.StreamConfigurationDuration[].class);

根据前面的分析，StreamConfigurationMap中的mConfigurations和mMinFrameDurations分别来源于Key SCALER_AVAILABLE_STREAM_CONFIGURATIONS和SCALER_AVAILABLE_MIN_FRAME_DURATIONS， dump出CameraService中的characteristics，我们可以得到此两个Key中的值，下面只列举format为34的部分值：

  android.scaler.availableStreamConfigurations (d000a): int32[476]......[34 4160 3120 OUTPUT ][34 4160 3120 INPUT ][34 4000 3000 OUTPUT ][34 4000 3000 INPUT ][34 3264 2448 OUTPUT ][34 3264 2448 INPUT ][34 3200 2400 OUTPUT ][34 3200 2400 INPUT ][34 2976 2976 OUTPUT ][34 2976 2976 INPUT ][34 2592 1944 OUTPUT ][34 2592 1944 INPUT ][34 2688 1512 OUTPUT ][34 2688 1512 INPUT ][34 2048 1536 OUTPUT ][34 1920 1080 OUTPUT ][34 2560 800 OUTPUT ][34 1600 1200 OUTPUT ]......android.scaler.availableMinFrameDurations (d000b): int64[420]......[34 4160 ][3120 66666666 ][34 4000 ][3000 66666666 ][34 3264 ][2448 41666666 ][34 3200 ][2400 41666666 ][34 2976 ][2976 41666666 ][34 2592 ][1944 33333333 ][34 2688 ][1512 33333333 ][34 2048 ][1536 33333333 ][34 1920 ][1080 33333333 ][34 2560 ][800 33333333 ][34 1600 ][1200 33333333 ][34 1440 ][1080 33333333 ][34 1280 ][960 33333333 ][34 1280 ]......

从上面的值我们不难发现，如果camera sensor支持类型为output，format为34的size最大可到4160x3120，但大于20fps的却只能最大到3264x2448。

四、结语

从Framework中的大于20FPS的限定，猜测原因可能是如果camera app获取的YUV数据来源就FPS很低，app后期处理这些数据或做一些视频合成的处理，画面会卡顿，影响用户体验。

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一、背景

二、StreamConfigurationMap中数据的来源

三、SurfaceHolder.class类型output size的来源

四、结语

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