Android OTG 外接 USB 攝像頭開發全攻略：從內核驅動到 JNI 封裝

Android 系統默認不支持直接調用 USB 攝像頭（UVC 設備），需從底層驅動、HAL 層、JNI 到上層應用全鏈路打通。本文梳理完整技術棧與難點。

可行性前置檢查

1. 設備支持 OTG 且內核編譯開啟 CONFIG_USB_VIDEO_CLASS (UVC 驅動)
2. 插入攝像頭後，adb shell ls /dev/video* 出現 video0/video1 並隨插拔增減
3. 若無設備節點，需刷寫開啟 UVC 的內核或模塊動態加載

完整技術棧

兩條實現路徑

方案 A：繞過系統相機框架（推薦輕量級）

• App 直接通過 JNI 調用 libuvc 讀取幀數據
• 優點：延遲低、可控性強、不依賴系統 Camera Service
• 缺點：需自行處理預覽渲染、編碼、多設備管理

方案 B：接入 Camera2 HAL（系統級）

• 實現 camera_device_ops_t，向 Camera Service 註冊為邏輯相機
• 優點：系統相機 App 可直接使用、支持多攝像頭切換、享受系統優化
• 缺點：開發周期長、需深度定制 ROM、兼容性測試量大

開源項目參考

• UVCCamera (saki4510t) — 最成熟的純 JNI 方案，含 Java 封裝、Surface 渲染、錄制
• libuvc — 跨平台 UVC 用戶空間庫，JNI 封裝基礎

避坑指南

• 權限：清單文件聲明 ``，運行時請求 `UsbManager.requestPermission`
• 像素格式：UVC 常輸出 YUY2/MJPEG，需轉為 Android 支持的 NV21/YV12 才能高效渲染/編碼
• 線程：V4L2 讀取需獨立線程，避免阻塞 UI；JNI 全局引用需手動管理防洩漏
• 電源：OTG 供電不足導致掉幀/斷連，建議帶供電 HUB