Android之camera1和2的简单使用

Posted Jason_Lee155

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了Android之camera1和2的简单使用相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

前言

android Framework提供Camera API来实现拍照与录制视频的功能,目前Android有三类API,

Camera
此类是用于控制设备相机的旧版 API,现已弃用,在Android5.0以下使用
Camera2
此软件包是用于控制设备相机的主要 API,Android5.0以上使用
CameraX
基于Camera 2 API封装,简化了开发流程,并增加生命周期控制

每个版本也有一些重要的更新点,需要的时候搜一下Android开发者官网即可。今天先对比下老旧的camera1和camera2。

Camera1 预览、拍照

 首先,先申请权限:

 <uses-permission android:name="android.permission.CAMERA" />
 <!-- 支持相机才能运行 -->
 <uses-feature
     android:name="android.hardware.camera"
     android:required="true" />

获取相机个数

一般手机中,都有前置摄像头和后置摄像头,我们可以根据 Camera 的 getNumberOfCameras() 方法,来获取这些信息。比如:

 //获取相机个数
 int numberOfCameras = Camera.getNumberOfCameras();
 for (int i = 0; i < numberOfCameras; i++) 
     Camera.CameraInfo info = new Camera.CameraInfo();
     //获取相机信息
     Camera.getCameraInfo(i, info);
     //前置摄像头
     if (Camera.CameraInfo.CAMERA_FACING_FRONT == info.facing) 
         mFrontCameraId = i;
         mFrontCameraInfo = info;
      else if (Camera.CameraInfo.CAMERA_FACING_BACK == info.facing) 
         mBackCameraId = i;
         mBackCameraInfo = info;
     
 

可以看到,通过 Camera.getCameraInfo(i, info) 就可以拿到当前的 CameraInfo 的信息,里面有个参数我们需要注意一下,就是 facing,它表示当前摄像机面对的方向,理解为前置和后置,然后我们把这些信息也保存起来。

打开摄像头

接着,我们可以使用 Camera.open(cameraid) 去打开摄像头

 //根据 cameraId 打开不同摄像头
 mCamera = Camera.open(cameraId);

打开我们的摄像头之后,可以对它进行一些配置,比如设置预览方向等,这个话题我们等到下面出现了再说。

配置摄像头属性

在开启相机预览之前,我们需要对相机进行一些参数配置,比如聚焦,预览尺寸等;这里我使用的是 SurfaceView,所以等SurfaceView 创建好之后,可以对它进行一些参数的设置:

  @Override
  public void surfaceChanged(SurfaceHolder holder, int format, int width, int height) 
      startPreview(width, height);
  

# startPreview
private void startPreview(int width, int height) 
	//配置camera参数
    initPreviewParams(width, height);
    //设置预览 SurfaceHolder
    Camera camera = mCamera;
    if (camera != null) 
        try 
            camera.setPreviewDisplay(mSurfaceView.getHolder());
         catch (IOException e) 
            e.printStackTrace();
        
    
    //开始显示
    camera.startPreview();

在Camra 中,我们可以通过 camera.getParameters() 拿到相机默认的参数,如果要配置自己的参数,可以使用 camera.setParameters(parameters) 去设置,不过这个比较比较好使,所以相机的配置开启这些,可以使用 HandlerThread 去开启,这里就不增加多余代码了。
initPreviewParams 的完整代码如下:

    private void initPreviewParams(int shortSize, int longSize) 
        Camera camera = mCamera;
        if (camera != null) 
            Camera.Parameters parameters = camera.getParameters();
            //获取手机支持的尺寸
            List<Camera.Size> sizes = parameters.getSupportedPreviewSizes();
            Camera.Size bestSize = getBestSize(shortSize, longSize, sizes);
            //设置预览大小
            parameters.setPreviewSize(bestSize.width, bestSize.height);
            //设置图片大小,拍照
            parameters.setPictureSize(bestSize.width, bestSize.height);
            //设置格式,所有的相机都支持 NV21格式
            parameters.setPreviewFormat(ImageFormat.NV21);
            //设置聚焦
            parameters.setFocusMode(Camera.Parameters.FOCUS_MODE_CONTINUOUS_PICTURE);

            camera.setParameters(parameters);
        
    

相机预览大小

首先,应该根据自己UI的大小去设置相机预览的大小,如果你的控件为 200x200,但相机的数据为 1920x1080 ,这样填充过去,画面肯定是会被拉伸的。所以,可以通过

List<Camera.Size> sizes = parameters.getSupportedPreviewSizes()

拿到手机相机支持的所有尺寸;所以,我们需要找到比例相同,或者近似的大小,跟UI配合,这样画面才不会拉伸,注意相机的 width > height,所以获取一个最佳的预览尺寸可以这样写:

/**
  * 获取预览最后尺寸
  */
 private Camera.Size getBestSize(int shortSize, int longSize, List<Camera.Size> sizes) 
     Camera.Size bestSize = null;
     float uiRatio = (float) longSize / shortSize;
     float minRatio = uiRatio;
     for (Camera.Size previewSize : sizes) 
         float cameraRatio = (float) previewSize.width / previewSize.height;

         //如果找不到比例相同的,找一个最近的,防止预览变形
         float offset = Math.abs(cameraRatio - minRatio);
         if (offset < minRatio) 
             minRatio = offset;
             bestSize = previewSize;
         
         //比例相同
         if (uiRatio == cameraRatio) 
             bestSize = previewSize;
             break;
         

     
     return bestSize;
 

当 UI 的比例跟相机支持的比例相同,直接返回,否则则找近似的。

效果如下:

 发现预览的方向是反的;这个时候就需要使用 setDisplayOrientation() 去设置预览方向了。

调整预览方向

首先,在调整预览方向钱,我们需要先了解一些知识。

屏幕坐标: Android 坐标系中,在 (0,0) 坐标那,向右为 x 轴,向下为 y 轴。
自然方向: 设置的自然方向,比如手机默认就是竖直是自然方向,平板的话,横向就是自然方向
图片传感器方向: 手机的图片数据都来自摄像头硬件传感器,这个传感器有个默认的方向,一般是手机是横向的,这就跟手机的自然方向成 90° 关系了。

所以,我们要做的就是,就是把传感器拿到的图片,进行一个角度的变化,使图像能跟自然方向一致:

 所以,我们的方向调整可以这样写:

    private void adjustCameraOrientation(Camera.CameraInfo info) 
        //判断当前的横竖屏
        int rotation = getWindowManager().getDefaultDisplay().getRotation();

        int degress = 0;
        //获取手机的方向
        switch (rotation) 
            case Surface.ROTATION_0:
                degress = 0;
                break;
            case Surface.ROTATION_90:
                degress = 90;
                break;
            case Surface.ROTATION_180:
                degress = 180;
                break;
            case Surface.ROTATION_270:
                degress = 270;
                break;
        
        int result = 0;
        //后置摄像头
        if (info.facing == Camera.CameraInfo.CAMERA_FACING_BACK) 
            result = (info.orientation - degress + 360) % 360;
         else if (info.facing == Camera.CameraInfo.CAMERA_FACING_FRONT) 
            //先镜像
            result = (info.orientation + degress) % 360;
            result = (360 - result) % 360;
        
        mCamera.setDisplayOrientation(result);

    

最后可得:

 切换摄像头

现在用到的都是后置摄像头,切换也比较简单,首先先释放相机支援,然后再从配置参数,预览再来一遍即可:

  //关闭摄像头
  closeCamera();
  
  mCameraID = mCameraID == mFrontCameraId ? mBackCameraId : mFrontCameraId;
  //打开相机
  openCamera(mCameraID);
  //开启预览
  startPreview(mSurfaceView.getWidth(), mSurfaceView.getHeight());

#closeCamera
 private void closeCamera() 
     //停止预览
     mCamera.stopPreview();
     mCamera.release();
     mCamera = null;
 

拍照及调整图片方向

Camera 的拍照也比较简单,使用 takePicture(ShutterCallback shutter, PictureCallback raw, PictureCallback jpeg) 方法即可,它的三个参数如下:

  • ShutterCallback :拍照瞬间调用,如果空回调,则由声音,传 null ,则没效果
  • PictureCallback :图片的原始数据,即没处理过的
  • PictureCallback : 图片的 JPEG 数据

拿到 byte 数据后,转换成bitmap即可,如下:

Camera camera = mCamera;
camera.takePicture(new Camera.ShutterCallback() 
    @Override
    public void onShutter() 
        
    
, null, new Camera.PictureCallback() 
    @Override
    public void onPictureTaken(byte[] data, Camera camera) 
        new SavePicAsyncTask(data).executeOnExecutor(AsyncTask.THREAD_POOL_EXECUTOR);
    
);

这里的图片保存,用一个 AsyncTask 来保存:

    /**
     * 保存图片
     */
    class SavePicAsyncTask extends AsyncTask<Void, Void, File> 

        byte[] data;
        File file;

        public SavePicAsyncTask(byte[] data) 
            this.data = data;
            File dir = new File(Constants.PATH);
            if (!dir.exists()) 
                dir.mkdirs();
            
            String name = "test.jpg";
            file = new File(dir, name);
        

        @Override
        protected File doInBackground(Void... voids) 
            Bitmap bitmap = BitmapFactory.decodeByteArray(data, 0, data.length);
            if (bitmap == null) 
                return null;
            
            FileOutputStream fos = null;
            try 
                fos = new FileOutputStream(file);
                //保存之前先调整方向
                Camera.CameraInfo info = mCameraID == mFrontCameraId ? mFrontCameraInfo : mBackCameraInfo;
                if (info.facing == Camera.CameraInfo.CAMERA_FACING_BACK) 
                    bitmap = BitmapUtils.rotate(bitmap, 90);
                 else 
                    bitmap = BitmapUtils.rotate(bitmap, 270);
                
                bitmap.compress(Bitmap.CompressFormat.JPEG, 100, fos);


             catch (FileNotFoundException e) 
                e.printStackTrace();
             finally 
                CloseUtils.close(fos);
            
            return file;
        

        @Override
        protected void onPostExecute(File file) 
            super.onPostExecute(file);
            if (file != null) 
                Toast.makeText(Camera1Activity.this, "图片保存成功", Toast.LENGTH_SHORT).show();
             else 
                Toast.makeText(Camera1Activity.this, "图片保存失败", Toast.LENGTH_SHORT).show();
            
        
    

#BitmapUtils#rotate
    public static Bitmap rotate(Bitmap bitmap,float degress)
        Matrix matrix = new Matrix();
        matrix.postRotate(degress);
        return Bitmap.createBitmap(bitmap,0,0,bitmap.getWidth(),bitmap.getHeight(),matrix,true);
    

当拿到 byte[] 数据时,使用 BitmapFactory.decodeByteArray 解析 bitmap ,但此时的图片也是不对的,需要对它进行一个旋转,如上所示,这样,我们的拍照就也完成了。


Camera2 的使用

从功能来讲,Camera2 废弃了 Camera1 的框架,它支持更多的功能,比如:

  1. 获取更多的帧(预览/拍照)信息,以及每一帧的参数配置
  2. 支持更多的图片格式(yuv/raw)等
  3. 一些新特性

Pipeline

Camera2 的将摄像头包装成管道(Pipeline),它会捕获单个帧的输入请求,每个请求捕获单个图像,然后把这些数据包装成数据包,从而把这些图像数据输出到图片缓冲区中。

这些请求时按顺序处理的,它按顺序处理每一帧的请求,并返回请求结果给客户端,看下面这张图:

假设我们要同时拍摄两张不同尺寸的图片,那么它的过程应该是这样的:

  • 创建一个用于 Pipeline 获取图片信息的 CaptureRequest
  • 创建两个不同的 Surface ,用来接收图片数据,并把他们加到 CaptureRequest 中
  • 发送配置好的的 CaptureRequest 到Pipeline 中,等待返回拍照结果

上面需要记住的是,CaptureReuqest 创建之前,我们已经把相机的数据都配置好,比如聚焦、闪光灯等,接着才把它输入给 Camrea2 的底层,它会被放入到一个被叫做 In-Flight Capture Queue 的队列中,当 In-Flight Capture Queue 队列空闲时,我们就可以从它拿到不同的图片数据给到Surface ,且能拿到CaptureResult 这个返回结果信息。

Supported Hardware Level

我们支持,Camera 支持了很多新功能的特性,但这也要看你的手机厂商的支持程度,所以,为了方便区分,Camera2 使用 Supported Hardware Level 来判断你是否支持 Camera2 的特性,它分为4个登记:

  • LEGACY :向后兼容模式,支持Camera1 的功能,不支持 Camera2 的新特性
  • LIMITED :除了支持 Camera1 的特性,还支持部分 Camera2 的高级特性
  • FULL :支持所有 Camera2 的高级特性
  • LEVEL_3 :新增更多的 Camera2 特性,利于YUV 数据等

再了解一些主要的开发类:

CameraManager
相机系统服务,用于管理和连接相机设备

CameraDevice
相机设备类,和Camera1中的Camera同级

CameraCharacteristics
主要用于获取相机信息,内部携带大量的相机信息,包含摄像头的正反(LENS_FACING)、AE模式、AF模式等,和Camera1中的Camera.Parameters类似

CaptureRequest
相机捕获图像的设置请求,包含传感器,镜头,闪光灯等

CaptureRequest.Builder
CaptureRequest的构造器,使用Builder模式,设置更加方便

CameraCaptureSession
请求抓取相机图像帧的会话,会话的建立主要会建立起一个通道。一个CameraDevice一次只能开启一个CameraCaptureSession。
源端是相机,另一端是 Target,Target可以是Preview,也可以是ImageReader。

ImageReader
用于从相机打开的通道中读取需要的格式的原始图像数据,可以设置多个ImageReader。

根据以上这些特性,完成 Camera2 的开发。

相机预览

申请权限

    <uses-permission android:name="android.permission.CAMERA" /> <!-- 支持相机才能运行 -->
    <!--需要设备有相机-->
    <uses-feature
        android:name="android.hardware.camera"
        android:required="true" />
    <uses-feature android:name="android.hardware.camera.autofocus" />

简单流程如下:

  1. 通过context.getSystemService(Context.CAMERA_SERVICE) 获取CameraManager.
  2. 通过 getCameraCharacteristics() 方法,拿到相机的所有信息,比如支持的预览大小,level 等
  3. 通过 CameraManager 的 openCamera() 方法,从回调中拿到 CameraDevice ,它表示当前相机设备
  4. CameraDevice 通过 createCaptureRequest 创建 CaptureRequest.Builder ,用来配置相机属性,通过 createCaptureSession 创建 CameraCaptureSession ,它是 Pipeline 的实例,然后交给底层处理

获取相机信息

通过 CameraManager 的 getCameraCharacteristics() 方法,来获取相机的信息;CameraManager 是一个负责查询和建立相机连接的系统服务,它的功能不多,主要如下:

  • 将相机信息装载到 CameraCharacteristics 中。
  • 根据指定的相机ID 连接相机
  • 提供将闪光灯设置为手电筒的快捷方式

所以它的代码如下:

try 
    //获取相机服务 CameraManager
    mCameraManager = (CameraManager) getSystemService(Context.CAMERA_SERVICE);

    //遍历设备支持的相机 ID ,比如前置,后置等
    String[] cameraIdList = mCameraManager.getCameraIdList();
    for (String cameraId : cameraIdList) 
        // 拿到装在所有相机信息的  CameraCharacteristics 类
        CameraCharacteristics characteristics = mCameraManager.getCameraCharacteristics(cameraId);
        //拿到相机的方向,前置,后置,外置
        Integer facing = characteristics.get(CameraCharacteristics.LENS_FACING);

        if (facing != null) 
            //后置摄像头
            if (facing == CameraCharacteristics.LENS_FACING_BACK) 
                mBackCameraId = cameraId;
                mBackCameraCharacteristics = characteristics;
            else if (facing == CameraCharacteristics.LENS_FACING_FRONT)
                //前置摄像头
                mFrontCameraId = cameraId;
                mFrontCameraCharacteristics = characteristics;
            
            mCameraId = cameraId;
        

        //是否支持 Camera2 的高级特性
        Integer level = characteristics.get(CameraCharacteristics.INFO_SUPPORTED_HARDWARE_LEVEL);
        /**
         * 不支持 Camera2 的特性
         */
        if (level == null || level == CameraCharacteristics.INFO_SUPPORTED_HARDWARE_LEVEL_LEGACY)
          //  Toast.makeText(this, "您的手机不支持Camera2的高级特效", Toast.LENGTH_SHORT).show();
         //   break;
        

    

 catch (CameraAccessException e) 
    e.printStackTrace();

上面的注释都很清晰了,我们是通过 CameraCharacteristics 去知道当前的相机方向;除了这些,它还包含相机的其他信息,比如:

  • 是否有闪光灯 FLASH_INFO_AVAILABLE
  • 是否有 AE 模式 CONTROL_AE_AVAILABLE_MODES
  • 光爆等,如果你对 Camera1 比较熟悉,那么 CameraCharacteristics 有点像 Camera1 的 Camera.CameraInfo 或者 Camera.Parameters

打开摄像头

比 Camera1 好的就是,Camera2 在打开摄像头之前,就可以进行参数的配置,比如预览尺寸等。
我们知道,摄像头需要 Surface 来装载数据,这里使用的是 TextureView 来装载:

  mTextureView = findViewById(R.id.surface);

所以,当它创建完成拿到宽高之后,我们就可以打开摄像头了:

    private void openCamera(int width, int height) 
        //判断不同摄像头,拿到 CameraCharacteristics
        CameraCharacteristics characteristics = mCameraId.equals(mBackCameraId) ? mBackCameraCharacteristics : mFrontCameraCharacteristics;
        //拿到配置的map
        StreamConfigurationMap map = characteristics.get(CameraCharacteristics.SCALER_STREAM_CONFIGURATION_MAP);

        //获取摄像头传感器的方向
        mSensorOrientation = characteristics.get(CameraCharacteristics.SENSOR_ORIENTATION);
        //获取预览尺寸
        Size[] previewSizes = map.getOutputSizes(SurfaceTexture.class);
             //获取最佳尺寸
        Size bestSize = getBestSize(width, height, previewSizes);
        /**
         * 配置预览属性
         * 与 Cmaera1 不同的是,Camera2 是把尺寸信息给到 Surface (SurfaceView 或者 ImageReader),
         * Camera2 会根据 Surface 配置的大小,输出对应尺寸的画面;
         * 注意摄像头的 width > height ,而我们使用竖屏,所以宽高要变化一下
         */
        mTextureView.getSurfaceTexture().setDefaultBufferSize(bestSize.getHeight(),bestSize.getWidth());

        /**
         * 设置图片尺寸,这里图片的话,选择最大的分辨率即可
         */
        Size[] sizes = map.getOutputSizes(ImageFormat.JPEG);
        Size largest = Collections.max(
                Arrays.asList(sizes),
                new CompareSizesByArea());
        //设置imagereader,配置大小,且最大Image为 1,因为是 JPEG
        mImageReader = ImageReader.newInstance(largest.getWidth(),largest.getHeight(),
                ImageFormat.JPEG,1);

        //拍照监听
        mImageReader.setOnImageAvailableListener(new ImageAvailable(),null);
        
        try 
            //打开摄像头,监听数据
            mCameraManager.openCamera(mCameraId,new CameraDeviceCallback(),null);
         catch (CameraAccessException e) 
            e.printStackTrace();
        

    

在用 mCameraManager.openCamera() 打开摄像头之前,我们通过

//拿到配置的map
StreamConfigurationMap map = characteristics.get(CameraCharacteristics.SCALER_STREAM_CONFIGURATION_MAP);

拿到可用的map,这样就可以通过 getOutputSizes() 等拿到相机支持的所有尺寸了,通过前面的camera1也解释了,为啥要有最佳尺寸,不然会有图片拉伸的问题。

而与 Camera1 不同的是,Camera2 会根据 Surface 配置的大小,输出对应尺寸的画面,所以这里设置 mTextureView 的大小即可,注意摄像头的 width > height ,而我们使用竖屏,所以宽高要变化一下。

接着设置图片的尺寸,这里当然是越轻越好了,所以选择最大尺寸即可。ImageReader 等到后面拍照时再讲解。

最后调用 mCameraManager.openCamera() ,它有三个参数:

  • cameraId :Camera 的 ID,比如前置、后置和外置
  • CameraDevice.StateCallback :当连接到相机时,该回调就会被调用,生成 CameraDevice
  • handler : 调用 CameraDevice.StateCallback 的 Handler,传null,则调用主线程,建议传入 HandlerThread 的hander,毕竟这种都是耗时的。

CameraDevice

CameraDevice 表示当前的相机设备,它的主要职责有:

  • 根据指定的参数创建 CameraCaptureSession
  • 根据指定的模板创建 CaptureRequest
  • 关闭相机设备
  • 监听相机状态,比如断开,开启成功失败的监听

如下:

    class CameraDeviceCallback extends CameraDevice.StateCallback

        @Override
        public void onOpened(@NonNull CameraDevice camera) 
            mCameraDevice = camera;
            //此时摄像头已经打开,可以预览了
            createPreviewPipeline(camera);
        

        @Override
        public void onDisconnected(@NonNull CameraDevice camera) 
            camera.close();
        

        @Override
        public void onError(@NonNull CameraDevice camera, int error) 
            camera.close();
        
    

在 onOpened 创建我们CaptureRequest ,配置相机参数信息,如下:

    private void createPreviewPipeline(CameraDevice cameraDevice)
        try 
            //创建作为预览的 CaptureRequst.builder
            final CaptureRequest.Builder captureBuilder = cameraDevice.createCaptureRequest(CameraDevice.TEMPLATE_PREVIEW);
            Surface surface = new Surface(mTextureView.getSurfaceTexture());
            //添加 surface 容器
            captureBuilder.addTarget(surface);
            // 创建CameraCaptureSession,该对象负责管理处理预览请求和拍照请求,这个必须在创建 Seesion 之前就准备好,传递给底层用于遏制 pipeline
            cameraDevice.createCaptureSession(Arrays.asList(surface, mImageReader.getSurface()), new CameraCaptureSession.StateCallback() 
                @Override
                public void onConfigured(@NonNull CameraCaptureSession session) 
                    mCameraCaptureSession = session;
                   try 
                       //设置自动聚焦
                       captureBuilder.set(CaptureRequest.CONTROL_AE_MODE,CaptureRequest.CONTROL_AF_MODE_CONTINUOUS_PICTURE);
                       //设置自动曝光
                       captureBuilder.set(CaptureRequest.CONTROL_AE_MODE,CaptureRequest.CONTROL_AE_MODE_ON_AUTO_FLASH);

                       //创建 CaptureRequest
                       CaptureRequest build = captureBuilder.build();
                        //设置预览时连续捕获图片数据
                       session.setRepeatingRequest(build,null,null);
                   catch (Exception e)

                   
                

                @Override
                public void onConfigureFailed(@NonNull CameraCaptureSession session) 
                    Toast.makeText(Camera2Activity.this, "配置失败", Toast.LENGTH_SHORT).show();
                
            ,null);
         catch (Exception e) 
            e.printStackTrace();
        
    

在开启预览之前,我们需要先创建 CaptureRequest ,上面已经说过 CaptureRequest 是向 CameraCaptureSession 提交 Capture 请求的信息载体,内部包含了本次的 Capture 参数配置和接受图像数据的 Surface

CaptureRequest 可以配置的信息非常多,比如图像格式、图像分辨率、聚焦、闪光灯控制等,可以说绝大部分配置都是通过 CaptureRequest 配置的。

上面通过 cameraDevice.createCaptureRequest() 来创建一个 CaptureRequest.Builder 对象,其中createCaptureRequest() 方法的参数是 templateType 用于指定哪种模板,Camera2 根据不同场景,为我们配置了一些常用的参数模板:

  • TEMPLATE_PREVIEW:适用于配置预览的模板
  • TEMPLATE_RECORD:适用于视频录制的模板。
  • TEMPLATE_STILL_CAPTURE:适用于拍照的模板。
  • TEMPLATE_VIDEO_SNAPSHOT:适用于在录制视频过程中支持拍照的模板。
  • TEMPLATE_MANUAL:适用于希望自己手动配置大部分参数的模板。

这里我们需要一个预览的 CaptureRequest ,所以选择 TEMPLATE_PREVIEW的模板。

接着,需要设置要承载图像数据的 Surface,我们用到两个,一个是 TextureView 用来预览的,一个是 ImageReader 用来拍照的

由于这个 CaptureRequest 是用来预览的,所以通过 addTarget 设置进去。最后通过 cameraDevice.createCaptureSession() 创建 CameraCaptureSession ,然后再配置一下聚焦和曝光的配置,就可以把 CaptureRequest 通过 Session 发送给底层了。

开启和关闭预览

在 Camera2 中,本质上是不断的重复 Captrue 的过程,每一次 Capture 都会把预览的数据输出到对应的 Surface 中,所以,为了达到预览的效果,需要使用:

    session.setRepeatingRequest(build,null,null);

它的三个参数如下:

  • request : 在不断重复执行 Capture 时使用的 CaptureRequest 对象
  • callback :监听每一次 Capture 状态的 CameraCaptureSession.CaptureCallback 对象,例如 onCaptureStarted() 意味着一次 Capture 的开始,而 onCaptureCompleted() 意味着一次 Capture 的结束。
  • handler :用于执行 CameraCaptureSession.CaptureCallback 的Handler 对象,传null为主线程,也可以使用其他线程的 Handler

关闭预览

通过上面的理解,关闭预览也很简单啦:

 //停止预览
  mCameraCaptureSession.stopRepeating();

拍照

上面我们学习了预览,也提到了 ImageReader 是用来接收图像数据的,那怎么拍照呢?

拍照其实也是一个 Captrue,这样的话,我们就可以再创建一个 CaptureRequest 去执行拍照的就可以了,代码如下:

 //创建一个拍照的 session
 final CaptureRequest.Builder captureRequest = mCameraDevice.createCaptureRequest(CameraDevice.TEMPLATE_STILL_CAPTURE);
 //设置装在图像数据的 Surface
 captureRequest.addTarget(mImageReader.getSurface());
 //聚焦
 captureRequest.set(CaptureRequest.CONTROL_AF_MODE, 
         CaptureRequest.CONTROL_AF_MODE_CONTINUOUS_PICTURE);
 //自动曝光
 captureRequest.set(CaptureRequest.CONTROL_AF_MODE,
         CaptureRequest.CONTROL_AE_MODE_ON_AUTO_FLASH);
 // 获取设备方向
 int rotation = getWindowManager().getDefaultDisplay().getRotation();
 // 根据设备方向计算设置照片的方向
 captureRequest.set(CaptureRequest.JPEG_ORIENTATION
         , getOrientation(rotation));
 // 先停止预览
 mCameraCaptureSession.stopRepeating();

代码比较好理解,只是通过 mCameraDevice.createCaptureRequest(CameraDevice.TEMPLATE_STILL_CAPTURE) 创建了一个 拍照的模板,而且在执行拍照之前,先停止预览。

接着就可以使用 mCameraCaptureSession.capture() 执行拍照了:

mCameraCaptureSession.capture(captureRequest.build(), new CameraCaptureSession.CaptureCallback() 
                    @Override
                    public void onCaptureCompleted(@NonNull CameraCaptureSession session, @NonNull CaptureRequest request, @NonNull TotalCaptureResult result) 
                        super.onCaptureCompleted(session, request, result);
                        try 
                            //拍完之后,让它继续可以预览
                            CaptureRequest.Builder captureRequest1 = mCameraDevice.createCaptureRequest(CameraDevice.TEMPLATE_PREVIEW);
                            captureRequest1.addTarget(new Surface(mTextureView.getSurfaceTexture()));
                            mCameraCaptureSession.setRepeatingRequest(captureRequest1.build(),null,null);
                         catch (CameraAccessException e) 
                            e.printStackTrace();
                        
                    
                ,null);

可以看到,当拍照结束的时候,我们又让它重新预览了,当然这里也看你的需求去设置。

保存图片

那保存图片在哪里弄呢?还记得我们在打开摄像头的时候,配置了 ImageReader 监听:

//拍照监听
mImageReader.setOnImageAvailableListener(new ImageAvailable(),null);

在保存之前,我们先来了解一下,什么是 ImageReader

ImageReader

在 Camrea2 中,Imagereader 是获取图像数据的一个重要途径,我们可以通过它获取各种各样格式的图像数据,比如 JPEG、YUV和 RAW 等。通过 ImageReader.newInstance() 方法创建 ImageReader 对象,如下:

//设置imagereader,配置大小,且最大Image为 1,因为是 JPEG
mImageReader = ImageReader.newInstance(largest.getWidth(),largest.getHeight(),
        ImageFormat.JPEG,1);
mImageReader.setOnImageAvailableListener(new ImageAvailable(),null);        

其中前面两个号理解,第三个参数,则是你要获取的图像数据的格式,这里使用 JPEG 即可,而最后一个参数,则表示最大 Image 的个数,可以理解成 图像池的大小。

当有图像数据生成时,就是调用 ImageReader.OnImageAvailableListener 里面的 onImageAvailable() 方法

    /**
     * 拍照监听,当有图片数据时,回调该接口
     */
    class ImageAvailable implements ImageReader.OnImageAvailableListener

        @Override
        public void onImageAvailable(ImageReader reader) 
            new SavePicAsyncTask(reader).executeOnExecutor(AsyncTask.THREAD_POOL_EXECUTOR);
        
    

接着,我们可以调用 ImageReader 的acquireNextImage()方法,来获取存有最新的 Image 对象,而 Image 对象里的图像数据又根据不同格式被划分成多个部分,分别存储在单独的 Plane 对象里,我们可以调用 Image.getPalnes() 获取所有有的 Palne 对象的数组,如下:

//获取捕获的照片数据
Image image = imageReader.acquireLatestImage();
//拿到所有的 Plane 数组
Image.Plane[] planes = image.getPlanes();

最后则通过 Plane.getBuffer() 获取每一个在 Plane 里存储的图像数据 ByteBuffer。比如

格式Image个数Plane 层级
JPEG1压缩过的数据,所以行数为0,解压缩需要使用BitmapFactory#decodeByteArray
YUV3一个明度通道+两个色彩CbCr通道,UV的宽高是Y的一半。

YUV 可以用下图来表示

 所以,我们获取的图片如下:

FileOutputStream fos = null;
Image image = null;
try 
    fos = new FileOutputStream(file);
    //获取捕获的照片数据
    image = imageReader.acquireLatestImage();
    //拿到所有的 Plane 数组
    Image.Plane[] planes = image.getPlanes();
    //由于是 JPEG ,只需要获取下标为 0 的数据即可
    ByteBuffer buffer = planes[0].getBuffer();
    data = new byte[buffer.remaining()];
    //把 bytebuffer 的数据给 byte数组
    buffer.get(data);
    Bitmap bitmap = BitmapFactory.decodeByteArray(data,0,data.length);
    //旋转图片
    if (mCameraId.equals(mFrontCameraId))
        bitmap = BitmapUtils.rotate(bitmap,270);
        bitmap = BitmapUtils.mirror(bitmap);
    else
        bitmap = BitmapUtils.rotate(bitmap,90);
    
    bitmap.compress(Bitmap.CompressFormat.JPEG,100,fos);
    fos.flush();
    return bitmap;
catch (Exception e)
    Log.d(TAG, "zsr doInBackground: "+e.toString());
finally 
    CloseUtils.close(fos);
    //记得关闭 image
    if (image != null) 
        image.close();
    

ok,camera1和camera2的简单使用就到这里了。

以上是关于Android之camera1和2的简单使用的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

Android Camera1最简单的预览框显示

Android的camerax预览拍照

Android的camerax预览拍照

Android 开发 MediaRecorder使用Camera1配合录制视频

Camera1 API使用规范

Camera1 API详解