Android多媒体功能开发(13)——使用MediaRecorder类录制视频

Posted 2023-03-23 nanoage

用MediaRecorder类实现录像功能的基本步骤是：创建MediaRecorder对象、设置音视频源、设置输出格式和音视频编码格式、设置预览控件和输出文件、准备、开始录制、停止录制、释放资源。停止录制后可以重置，然后开始另一个录制过程。

流程和对应的代码如下图：

注意，所有步骤必须按先后顺序进行，特别是设置各种参数的步骤，不能打乱顺序。

下面编写一个实现最基本的录像功能示的例子，例子针对android8.0(API26)开发。界面和主要代码如下：

在Activity的onCreate方法中创建MediaRecorder对象，并为其设置预览的SurfaceView组件，再创建视频文件对应的File对象、FileProvider和共享给播放器的URL。当RECORD按钮按下时，执行设置参数和录像的流程。当STOP按钮按下时，执行stop方法。当VIEW按钮按下时，调用视频播放界面来播放录制的视频，以检查录制是否成功。

但是，这样实现的预览功能并不完善，只有开始录像后才有预览显示，录制开始之前没有，且竖屏时也按横屏显示。要在录制开始之前就能预览需要借助Camera类，与拍照预览的实现一样。用了Camera对象之后，还可以选择拍摄用的摄像头，以及旋转90度预览，但视频文件中还是按横屏录制的。录像预览功能也可使用Camera2框架。

将Camera的预览流程和MediaRecorder的录像流程结合到了一起之后的流程和主要代码如下图：

按照上述流程完善后的例子界面和主要代码如下：

MediaRecorder还有一些可选设置，包括摄像头、尺寸和帧速率、最大时长和最大文件长度。这些设置在设置参数步骤中的位置不能更改。并且，设置分辨率和帧速率只能设置系统支持的，否则出错。支持的参数可以通过Camera.getParameters()方法获得。设置这些参数的流程和主要代码如下：

我们为前面的例子加入这些设置，将系统支持的分辨率和帧速率读取出来，让用户选择。这些设置要求API 11以上。加入设置后的界面和主要代码如下：

此外，使用摄像头和录制音频都需要权限，而且在使用之前还需要动态权限检查：

<uses-permission android:name="android.permission.RECORD_AUDIO" />
<uses-permission android:name="android.permission.CAMERA" />

调用播放视频界面并传递视频文件需要FileProvider，需要在Manifest中声明：

<provider
      android:name="androidx.core.content.FileProvider"
      android:authorities="$applicationId.fileProvider"
      android:exported="false"
      android:grantUriPermissions="true">
      <meta-data
             android:name="android.support.FILE_PROVIDER_PATHS"
             android:resource="@xml/file_paths" />
</provider>

file_paths.xml定义如下：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<paths xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android">
    <external-files-path
        name="testdir"
        path="./"/>
</paths>

例子的完整代码如下：

package com.zzk.a1509videorecord;

import android.Manifest;
import android.app.AlertDialog;
import android.content.DialogInterface;
import android.content.Intent;
import android.content.pm.PackageManager;
import android.hardware.Camera;
import android.hardware.Camera.Parameters;
import android.hardware.Camera.Size;
import android.media.MediaRecorder;
import android.net.Uri;
import android.os.Build;
import android.os.Bundle;
import android.util.Log;
import android.view.SurfaceView;
import android.view.View;
import android.view.View.OnClickListener;
import android.widget.Button;
import android.widget.LinearLayout;
import android.widget.Toast;

import androidx.appcompat.app.AppCompatActivity;
import androidx.core.app.ActivityCompat;
import androidx.core.content.FileProvider;

import java.io.File;
import java.io.IOException;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class MainActivity extends AppCompatActivity 
    String[] permissions = Manifest.permission.CAMERA, Manifest.permission.RECORD_AUDIO;
    File videoFile;
    Uri videoUri;
    Camera mCamera;
    MediaRecorder mRecorder;
    SurfaceView mPreview;
    int cameraID = 0;

    List<Size> sizes;
    int curSize;
    String[] sizeItems;

    List<int[]> fpsRanges;
    int curFpsRange;
    String[] fpsRangeItems;


    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) 
        super.onCreate(savedInstanceState);
        LinearLayout ll = new LinearLayout(this);
        ll.setOrientation(LinearLayout.VERTICAL);
        setContentView(ll);

        LinearLayout line1 = new LinearLayout(this);
        line1.setOrientation(LinearLayout.HORIZONTAL);
        ll.addView(line1);
        LinearLayout line2 = new LinearLayout(this);
        line2.setOrientation(LinearLayout.HORIZONTAL);
        ll.addView(line2);
        LinearLayout line3 = new LinearLayout(this);
        line3.setOrientation(LinearLayout.HORIZONTAL);
        ll.addView(line3);

        videoFile = new File(getExternalFilesDir(null), "video.3gp");
        //  定义多媒体文件的uri，在应用之间传递文件时需要用uri
        if(Build.VERSION.SDK_INT>=24)  //  Android 7 以后不能直接用file uri分享文件，要使用FileProvider
            String fileProviderAuthority = getPackageName() + ".fileProvider"; //  FileProvider的名字，FileProvider在应用配置文件AndroidManifest中定义
            //  格式为：content://com.zzk.a1509videorecord.fileProvider/testdir/video.3gp, testdir是res/file_paths/file_paths.xml中定义的目录别名
            videoUri = FileProvider.getUriForFile(MainActivity.this, fileProviderAuthority, videoFile);
         else     //  Android 7 以前可以直接用file uri分享文件
            //  格式为：file:///storage/emulated/0/Android/data/com.zzk.a1509videorecord/files/video.3gp
            videoUri = Uri.fromFile(videoFile);
        

        mRecorder = new MediaRecorder();

        Button btnRecord = new Button(this);
        btnRecord.setText("Record");
        line1.addView(btnRecord);
        btnRecord.setOnClickListener(new OnClickListener()
            @Override
            public void onClick(View arg0) 	// 下列设置的顺序不能随便调整
                if(!checkPermissions(permissions, 100)) 
                    return;
                
                startRecord();
            
        );
        Button btnStop = new Button(this);
        btnStop.setText("Stop");
        line1.addView(btnStop);
        btnStop.setOnClickListener(new OnClickListener()
            @Override
            public void onClick(View arg0) 
                mRecorder.stop();
                if(mCamera!=null)
                    mCamera.lock();
            
        );
        Button btnView = new Button(this);
        btnView.setText("View");
        line1.addView(btnView);
        btnView.setOnClickListener(new OnClickListener()
            @Override
            public void onClick(View arg0) 
                if(videoFile.exists())
                    Intent intent = new Intent(Intent.ACTION_VIEW);
                    intent.setDataAndType(videoUri, "video/*");
                    intent.setFlags(Intent.FLAG_GRANT_READ_URI_PERMISSION); //  授予对方读取该文件的权限
                    startActivity(intent);
                
            
        );

        Button btnOpen = new Button(this);
        btnOpen.setText("Open");
        line2.addView(btnOpen);
        btnOpen.setOnClickListener(new OnClickListener()
            @Override
            public void onClick(View arg0) 
                if(!checkPermissions(permissions, 101)) 
                    return;
                
                open(cameraID);
            
        );
        Button btnStartPreview = new Button(this);
        btnStartPreview.setText("StartPre");
        line2.addView(btnStartPreview);
        btnStartPreview.setOnClickListener(new OnClickListener()
            @Override
            public void onClick(View arg0) 
                if(mCamera!=null) 
                    mCamera.startPreview();
                
            
        );
        Button btnStopPreview = new Button(this);
        btnStopPreview.setText("StopPre");
        line2.addView(btnStopPreview);
        btnStopPreview.setOnClickListener(new OnClickListener()
            @Override
            public void onClick(View arg0) 
                if(mCamera!=null) 
                    mCamera.stopPreview();
                
            
        );
        Button btnRelease = new Button(this);
        btnRelease.setText("Release");
        line2.addView(btnRelease);
        btnRelease.setOnClickListener(new OnClickListener()
            @Override
            public void onClick(View arg0) 
                if(mCamera!=null) 
                    mCamera.release();
                    mCamera=null;
                
            
        );
        Button btnSwitch = new Button(this);
        btnSwitch.setText("Switch Camera");
        line3.addView(btnSwitch);
        btnSwitch.setOnClickListener(new OnClickListener()
            @Override
            public void onClick(View arg0) 
                cameraID++;
                if(cameraID>=Camera.getNumberOfCameras()) cameraID = 0;
                mCamera.stopPreview();
                mCamera.release();
                open(cameraID);
                mCamera.startPreview();
            
        );
        Button btnSize = new Button(this);
        btnSize.setText("Size");
        line3.addView(btnSize);
        btnSize.setOnClickListener(new OnClickListener()
            @Override
            public void onClick(View arg0) 
                AlertDialog.Builder builder = new AlertDialog.Builder(MainActivity.this);
                builder.setSingleChoiceItems(sizeItems, curSize, new DialogInterface.OnClickListener()
                    @Override
                    public void onClick(DialogInterface arg0, int arg1) 
                        curSize = arg1;
                        arg0.dismiss();
                    
                );
                builder.show();
            
        );
        Button btnFps = new Button(this);
        btnFps.setText("FrameRate");
        line3.addView(btnFps);
        btnFps.setOnClickListener(new OnClickListener()
            @Override
            public void onClick(View arg0) 
                AlertDialog.Builder builder = new AlertDialog.Builder(MainActivity.this);
                builder.setSingleChoiceItems(fpsRangeItems, curFpsRange, new DialogInterface.OnClickListener()
                    @Override
                    public void onClick(DialogInterface arg0, int arg1) 
                        curFpsRange = arg1;
                        arg0.dismiss();
                    
                );
                builder.show();
            
        );

        mPreview = new SurfaceView(this);
        ll.addView(mPreview);
    

    @Override
    protected void onDestroy()
        super.onDestroy();
        if(mRecorder!=null)mRecorder.release();
        if(mCamera!=null) mCamera.release();
    

    void startRecord()
        mRecorder.reset();

        // 设置摄像头，可选
        if(mCamera!=null) 
            mCamera.unlock();
            mRecorder.setCamera(mCamera);    // 可以设置摄像头，但录制前必须unlock
        

        // 设置音视频源
        mRecorder.setVideoSource(MediaRecorder.VideoSource.CAMERA);
        mRecorder.setAudiosource(MediaRecorder.AudioSource.MIC);			// 不设置的话没有声音

        // 设置输出文件和编码格式
        mRecorder.setOutputFormat(MediaRecorder.OutputFormat.THREE_GPP);	// MPEG_4 , THREE_GPP 都支持
        mRecorder.setVideoEncoder(MediaRecorder.VideoEncoder.H264);
        mRecorder.setAudioEncoder(MediaRecorder.AudioEncoder.AMR_NB);

        // 设置尺寸和帧速率，可选
        if(sizes!=null)
            Size size = sizes.get(curSize);
            mRecorder.setVideoSize(size.width, size.height);// 分辨率只能设置成系统支持的分辨率，随便设置会出错
            int[] fpsRange = fpsRanges.get(curFpsRange);
            mRecorder.setVideoFrameRate(fpsRange[0]/1000);	// 每秒帧数只能设置成系统支持的，随便设置会出错
            //mRecorder.setVideoEncodingBitRate(5*1024*1024);
        

        // 设置预览控件和输出文件
        mRecorder.setPreviewDisplay(mPreview.getHolder().getSurface());
        mRecorder.setOutputFile(videoFile.getPath());

        // 设置最大时长和文件大小，可选
        mRecorder.setMaxDuration(60 * 1000);	// 录制最大时长，单位是毫秒
        mRecorder.setMaxFileSize(5*1024 * 1024);	// 录制文件最大长度，单位是byte

        try 
            mRecorder.prepare();
         catch (IOException e) 
            e.printStackTrace();
        
        mRecorder.start();
    

    void open(int id)
        mCamera = Camera.open(id);
        mCamera.setDisplayOrientation(90);
        try 
            mCamera.setPreviewDisplay(mPreview.getHolder());
         catch (IOException e) 
            e.printStackTrace();
        

        Toast.makeText(getBaseContext(), "Camera opened", Toast.LENGTH_SHORT).show();

        Parameters param = mCamera.getParameters();

        sizes = param.getSupportedPreviewSizes();
        curSize = 0;
        sizeItems = new String[sizes.size()];
        for(int i=0; i<sizes.size(); i++)
            Size size = sizes.get(i);
            sizeItems[i] = Integer.toString(size.width) + " * " + size.height;
        

        fpsRanges = param.getSupportedPreviewFpsRange();
        curFpsRange = 0;
        fpsRangeItems = new String[fpsRanges.size()];
        for(int i=0; i<fpsRanges.size(); i++) 
            int[] fpsRange = fpsRanges.get(i);
            StringBuffer sb = new StringBuffer();
            for(int j=0; j<fpsRange.length; j++) 
                sb.append(fpsRange[j]);
                sb.append(", ");
            
            fpsRangeItems[i] = sb.toString();
        
    

    boolean checkPermissions(String[] permisssions, int requestCode) 
        List<String> ungranted = new ArrayList<String>();
        for(String permission:permisssions) 
            if (ActivityCompat.checkSelfPermission(this, permission) != PackageManager.PERMISSION_GRANTED) 
                ungranted.add(permission);
            
        
        if(ungranted.size()>0)
            String[] ungrantedString = new String[ungranted.size()];
            ActivityCompat.requestPermissions(this, (String[])ungranted.toArray(ungrantedString), requestCode);
            return false;
        
        return true;
    

    boolean checkGrantResults(int[] grantResults)
        for(int result:grantResults)
            if(result!=PackageManager.PERMISSION_GRANTED) 
                return false;
            
        
        return true;
    

    @Override
    public void onRequestPermissionsResult(int requestCode, String[] permissions, int[] grantResults) 
        if(checkGrantResults(grantResults))
            Log.i("zzk", "permission granted");
            if(requestCode==100)   //  RECORD按钮引发的权限申请
                startRecord();
             else if(requestCode==101)    //  OPEN按钮引发的权限申请
                open(cameraID);
            
        
        super.onRequestPermissionsResult(requestCode, permissions, grantResults);
    

例子中用到的MediaRecorder类与录像相关的方法：

• void setVideoSource(int video_source)：设置视频源，参数取值为MediaRecorder.VideoSource.CAMERA或DEFAULT。
• void setOutputFormat(int output_format)：设置输出格式，参数取值为MediaRecorder.OutputFormat.MPEG4、THREE_GPP、RAW_AMR或DEFAULT。
• void setVideoEncoder(int video_encoder)：设置视频编码器，参数取值为MediaRecorder.VideoEncoder.H263、H264、MPEG_4_SP或DEFAULT。若不设置则输出文件不包含视频，必须在setOutputFormat之后，prepare之前调用。
• void setVideoSize(int width, int height)：设置视频的宽和高，必须是系统支持的尺寸，必须在setVideoSource和setOutFormat之后，prepare之前调用。
• void setVideoFrameRate(int rate)：设置视频的帧速率，即每秒帧数，必须是系统支持的速率，必须在setVideoSource和setOutFormat之后，prepare之前调用。
• void setPreviewDisplay(Surface sv)：设置预览用的控件(Surface)，必须在prepare之前调用，且Surface已经准备好。
• void setMaxDuration(int max_duration_ms)：设置录制最大时长，单位为毫秒，0或负数表示没有最大限制，必须在setOutFormat之后，prepare之前调用。录制到最大时长后，会调用MediaRecorder.OnInfoListener方法。
• void setMaxFileSize(long max_filesize_bytes)：设置录制文件的最大字节数，0或负数表示没有最大限制，必须在setOutFormat之后，prepare之前调用。录制到最大文件长度后，会调用MediaRecorder.OnInfoListener方法。

录像用的Camera类是android.hardware.Camera，不是android.graphics.Camera，那个是绘图中用的视点。这里用到的主要方法有：

• int lock()：锁定摄像头，防止其他进程访问，锁定成功返回0。一个进程锁定摄像头后，自己再次锁定无影响，另一进程若想锁定则会失败。
• int unlock()：解锁摄像头，以允许其他进程访问，解锁成功返回0。
• Camera.Parameters getParameters()：获取摄像头参数。

获取参数时用到Camera.Parameters类，其主要方法有：

• List<Size> getSupportedPreviewSizes()：获取支持的尺寸，Size主要属性为width、height，API 11以上。
• List<int[]> getSupportedPreviewFpsRange()：获取支持的帧速率，列表中每一项为一个int数组，包含两个值，即速率区间，API 11以上。每个速率值都是每秒帧数的1000倍，在用于setVideoFrameRate时需除以1000。