# ndk_camera_demo

**Repository Path**: lizzwnn/ndk_camera_demo

## Basic Information

- **Project Name**: ndk_camera_demo
- **Description**: No description available
- **Primary Language**: Unknown
- **License**: Not specified
- **Default Branch**: master
- **Homepage**: None
- **GVP Project**: No

## Statistics

- **Stars**: 0
- **Forks**: 0
- **Created**: 2026-04-15
- **Last Updated**: 2026-04-16

## Categories & Tags

**Categories**: Uncategorized

**Tags**: None

## README

# NDK Camera Demo

使用 Android Camera2 NDK API 的纯 C++ 独立进程，捕获摄像头帧并将原始 YUV 数据转储到文件中。无需 Java、无需 JNI — 仅一个原生 ELF 二进制文件。

## 概述

```
Camera HAL → CameraService → Camera2 NDK → AImageReader → AImage → YUV dump
```

## 构建

### 前置条件

- Android NDK r29，位于 `/opt/android-ndk-r29`（或修改 `build.sh`）
- CMake 3.22+
- aarch64 目标设备（Android 8.0+）

### 编译

```bash
./build.sh
```

输出：`build/ndk_camera_demo`（aarch64 ELF 可执行文件）

<!-- AUTO-GENERATED: CLI updated 2026-04-16 -->

### 部署与运行

默认采集所有可用摄像头（并发），10 秒：

```bash
adb connect 192.168.1.25:5555
adb push build/ndk_camera_demo /data/local/tmp/
adb push libs/libbinder_ndk.so /data/local/tmp/
adb shell "export LD_LIBRARY_PATH=/data/local/tmp && /data/local/tmp/ndk_camera_demo -t 10 -d /data/local/tmp/ndk_camera_dump"
```

### 命令行选项

| 参数 | 说明 | 默认值 |
|------|------|--------|
| `-c <id>` | 指定单个摄像头 ID | 所有摄像头（并发） |
| `-t <sec>` | 捕获时长（秒） | 10 |
| `-d <dir>` | 输出目录 | `/data/local/tmp/ndk_camera_dump` |
| `-h` | 显示帮助 | — |

## 输出格式

每个摄像头输出为一个 `camera_<id>.yuv` 文件 — **紧密排列的 NV21 格式**（已去除 stride 填充）。每帧固定大小 = `width × height × 1.5` 字节。1920×1080 每帧 3,110,400 字节。10 秒采集（~30fps）单文件约 933MB：

```
camera_4.yuv  (连续追加 10 秒内所有帧，~290 帧)
camera_5.yuv
camera_6.yuv
camera_7.yuv
```

YUView 打开时选择 **NV21** 格式，分辨率 1920×1080。

## 架构

```
main.cpp
  ├── ABinderProcess_setThreadPoolMaxThreadCount(8)   # 多摄像头并发 IPC
  ├── ABinderProcess_startThreadPool()                # Camera2 NDK IPC 必需
  ├── enumerateCameras()                              # 获取所有可用摄像头 ID
  ├── 为每个摄像头创建独立 CameraCapture 实例（并发启动）
  └── 等待时长到期 → _exit(0)

camera_capture.h
  ├── enumerateCameras()                              # 枚举所有摄像头（自由函数）
  └── CameraCapture 类                                # 每个实例管理一个摄像头

camera_capture.cpp
  ├── ACameraManager → ACameraDevice     # Camera2 NDK 管线
  ├── AImageReader                       # 帧接收（YUV_420_888）
  ├── ACaptureSession                    # 捕获会话管理
  ├── dumpFramesForDuration()            # 按时长采集（定时器线程控制）
  └── writeFrameToFile()                 # 去除 stride 填充，写入紧密 NV21 数据
```

## 已知平台约束

### libcamera2ndk 悬垂指针问题

设备的 `libcamera2ndk.so` 存在竞态条件：调用 `ACameraDevice_close()` 时，回调线程可能仍在访问已释放的对象 → 在 `RefBase::decStrong` 中崩溃。进程使用 `_exit(0)` 跳过析构函数，让内核进行清理。与 `avm_service` 的关闭模式一致。

### Binder 线程池必需

Camera2 NDK 通过 Binder 与 `cameraserver` 通信。未调用 `ABinderProcess_startThreadPool()` 时，`ACameraManager_openCamera` 会返回 `ACAMERA_ERROR_INVALID_PARAMETER`。NDK r29 头文件未暴露这些函数 — 通过 `extern "C"` 手动声明。

### 摄像头 ID 与设备节点

Camera2 NDK ID（"4"、"5"、"6"、"7"）通过 Camera HAL 映射到 V4L2 节点 `/dev/video51~66`。传给 demo 的是 HAL 层 ID，而非 video 设备编号。

### Chroma 平面重叠检测

设备的 `YUV_420_888` chroma plane[1] 和 plane[2] 具有相同的 rowStride/length/pixelStride，实际指向同一块 VU 交错缓冲区（NV21）。代码通过比对 stride 参数检测此情况，只写入一次 UV 数据，避免重复。

### AImageReader maxImages
设置为 3 以平衡帧缓冲与内存。更高的值增加延迟但减少帧丢失。

## 目录结构

```
ndk_camera_demo/
├── CMakeLists.txt              # 构建配置
├── build.sh                    # 便捷构建脚本
├── libs/
│   └── libbinder_ndk.so        # 从设备提取（不在 NDK sysroot 中）
├── data/                       # 本地存储的采集数据（不纳入版本控制）
│   └── camera_<id>.yuv         # 从设备拉回的原始 YUV 文件
└── src/
    ├── main.cpp                # 入口点、多摄像头枚举、并发启动、关闭处理
    ├── camera_capture.h        # CameraCapture 类 + enumerateCameras() 声明
    └── camera_capture.cpp      # Camera2 NDK 实现 + 单文件追加写入
```