Android：如何通过回调显示相机预览？

Posted 2023-03-31

【中文标题】Android：如何通过回调显示相机预览？

【英文标题】：Android: how to display camera preview with callback?

【发布时间】：2011-12-02 00:15:14

【问题描述】：

我需要做的很简单，我想使用相机回调手动显示来自相机的预览，并且我想在真实设备上获得至少 15fps。我什至不需要颜色，我只需要预览灰度图像。 来自相机的图像是 YUV 格式，您必须以某种方式对其进行处理，这是主要的性能问题。我正在使用 API 8。

在所有情况下，我都使用 camera.setPreviewCallbackWithBuffer()，它比 camera.setPreviewCallback() 快。如果我不显示预览，我似乎无法在这里获得大约 24 fps。所以没有问题。

我已经尝试了这些解决方案：

1.在 SurfaceView 上将相机预览显示为位图。 可以，但性能约为 6fps。

baos = new ByteOutputStream();
yuvimage=new YuvImage(cameraFrame, ImageFormat.NV21, prevX, prevY, null);

yuvimage.compressToJpeg(new Rect(0, 0, prevX, prevY), 80, baos);
jdata = baos.toByteArray();

bmp = BitmapFactory.decodeByteArray(jdata, 0, jdata.length); // Convert to Bitmap, this is the main issue, it takes a lot of time

canvas.drawBitmap(bmp , 0, 0, paint);

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2。在 GLSurfaceView 上将相机预览显示为纹理。 这里我只显示亮度数据（灰度图像），这很容易，每帧只需要一个 arraycopy()。我可以获得大约 12fps，但我需要对预览应用一些过滤器，而且似乎在 OpenGL ES 1 中无法快速完成。所以我不能使用这个解决方案。 another question 中的一些细节。

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3.使用 NDK 在 (GL)SurfaceView 上显示相机预览以处理 YUV 数据。我找到了一个解决方案here，它使用了一些 C 函数和 NDK。但我没有设法使用它，here some more details。但无论如何，这个解决方案是返回 ByteBuffer 以在 OpenGL 中将其显示为纹理，并且不会比之前的尝试快。所以我必须修改它以返回 int[] 数组，可以用 canvas.drawBitmap() 绘制，但我对 C 的理解不足以做到这一点。

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那么，我是否还有其他方法遗漏或改进了我尝试的尝试？

【参考方案1】：

我正在处理完全相同的问题，但还没有达到你的水平。

您是否考虑过将像素直接绘制到画布上而不先将它们编码为 JPEG？在 OpenCV 套件 http://sourceforge.net/projects/opencvlibrary/files/opencv-android/2.3.1/OpenCV-2.3.1-android-bin.tar.bz2/download（实际上并没有使用 opencv；别担心）内部，有一个名为 tutorial-0-androidcamera 的项目，它演示了将 YUV 像素转换为 RGB，然后将它们直接写入位图。

相关代码本质上是：

public void onPreviewFrame(byte[] data, Camera camera, int width, int height) 
    int frameSize = width*height;
    int[] rgba = new int[frameSize+1];

    // Convert YUV to RGB
    for (int i = 0; i < height; i++)
        for (int j = 0; j < width; j++) 
            int y = (0xff & ((int) data[i * width + j]));
            int u = (0xff & ((int) data[frameSize + (i >> 1) * width + (j & ~1) + 0]));
            int v = (0xff & ((int) data[frameSize + (i >> 1) * width + (j & ~1) + 1]));
            y = y < 16 ? 16 : y;

            int r = Math.round(1.164f * (y - 16) + 1.596f * (v - 128));
            int g = Math.round(1.164f * (y - 16) - 0.813f * (v - 128) - 0.391f * (u - 128));
            int b = Math.round(1.164f * (y - 16) + 2.018f * (u - 128));

            r = r < 0 ? 0 : (r > 255 ? 255 : r);
            g = g < 0 ? 0 : (g > 255 ? 255 : g);
            b = b < 0 ? 0 : (b > 255 ? 255 : b);

            rgba[i * width + j] = 0xff000000 + (b << 16) + (g << 8) + r;
        

    Bitmap bmp = Bitmap.createBitmap(width, height, Bitmap.Config.ARGB_8888);
    bmp.setPixels(rgba, 0/* offset */, width /* stride */, 0, 0, width, height);
    Canvas canvas = mHolder.lockCanvas();
    if (canvas != null) 
        canvas.drawBitmap(bmp, (canvas.getWidth() - width) / 2, (canvas.getHeight() - height) / 2, null);
        mHolder.unlockCanvasAndPost(canvas);
     else 
        Log.w(TAG, "Canvas is null!");
    
    bmp.recycle();

当然，您必须对其进行调整以满足您的需求（例如，不为每一帧分配 rgba），但这可能是一个开始。我很想看看它是否适合你——我目前仍在与与你正交的问题作斗争。

【讨论】：

我明天会试试这个，但我很确定不会有任何性能提升，因为它的工作原理或多或少与带有 YuvImage 和 BitmapFactory 类的版本相同。但我会试一试，我们会看到的。谢谢。

所以，正如我所料，它的性能在所有情况下都是最差的，即使我尝试对其进行一点优化......

我在这一行得到 java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException int u = (0xff & ((int) data[frameSize + (i >> 1) * width + (j & ~1) + 0 ]));

【参考方案2】：

我认为迈克尔走在正确的轨道上。首先你可以试试这个方法将RGB转换为灰度。显然它和他的几乎一样，但更简洁地表达了你想要的东西。

//YUV Space to Greyscale
static public void YUVtoGrayScale(int[] rgb, byte[] yuv420sp, int width, int height)
    final int frameSize = width * height;
    for (int pix = 0; pix < frameSize; pix++)
        int pixVal = (0xff & ((int) yuv420sp[pix])) - 16;
        if (pixVal < 0) pixVal = 0;
        if (pixVal > 255) pixVal = 255;
        rgb[pix] = 0xff000000 | (pixVal << 16) | (pixVal << 8) | pixVal;
    

其次，不要为垃圾收集器创建大量工作。您的位图和数组将是固定大小。创建一次，而不是在 onFramePreview 中。

这样做你最终会得到如下所示的东西：

    public PreviewCallback callback = new PreviewCallback() 
    @Override
    public void onPreviewFrame(byte[] data, Camera camera) 
        if ( (mSelectView == null) || !inPreview )
            return;
        if (mSelectView.mBitmap == null)
        
            //initialize SelectView bitmaps, arrays, etc
            //mSelectView.mBitmap = Bitmap.createBitmap(mSelectView.mImageWidth, mSelectView.mImageHeight, Bitmap.Config.RGB_565);
           //etc

        
        //Pass Image Data to SelectView
        System.arraycopy(data, 0, mSelectView.mYUVData, 0, data.length);
        mSelectView.invalidate();
    
;

然后你想要放置的画布看起来像这样：

class SelectView extends View 
Bitmap mBitmap;
Bitmap croppedView;
byte[] mYUVData;
int[] mRGBData;
int mImageHeight;
int mImageWidth;

public SelectView(Context context)
    super(context);
    mBitmap = null;
    croppedView = null;


@Override
protected void onDraw(Canvas canvas)
    if (mBitmap != null)
    
        int canvasWidth = canvas.getWidth();
        int canvasHeight = canvas.getHeight();
        // Convert from YUV to Greyscale
        YUVtoGrayScale(mRGBData, mYUVData, mImageWidth, mImageHeight);
            mBitmap.setPixels(mRGBData, 0, mImageWidth, 0, 0, mImageWidth, mImageHeight);
            Rect crop = new Rect(180, 220, 290, 400);
        Rect dst = new Rect(0, 0, canvasWidth, (int)(canvasHeight/2));
        canvas.drawBitmap(mBitmap, crop, dst, null);
    
    super.onDraw(canvas);

此示例实时显示了相机预览的裁剪和失真选择，但您明白了。它在灰度的 Nexus S 上以高 FPS 运行，应该也可以满足您的需求。

【讨论】：

Second, don't create a ton of work for the garbage collector.。您的onDraw 告诉我们否则。

【参考方案3】：

这不是你想要的吗？只需在您的布局中使用 SurfaceView，然后在您的 init 中的某个位置，例如 onResume()：

SurfaceView surfaceView = ...
SurfaceHolder holder = surfaceView.getHolder();
...
Camera camera = ...;
camera.setPreviewDisplay(holder);

它只是在帧到达时将帧直接发送到视图。

如果要灰度，用setColorEffect("mono")修改相机参数。

【讨论】：

谢谢，但我确实需要手动使用回调和显示图像。我不仅需要灰度图像，我正在使用更多过滤器，我在我的问题中没有提到......

【参考方案4】：

对于非常基本和简单的效果，有

Camera.Parameters parameters = mCamera.getParameters();
parameters.setColorEffect(Parameters.EFFECT_AQUA);

我发现这种效果因设备而异。 例如，在我的手机（galaxy s II）上，它看起来有点像漫画效果，而与 Galaxy s 1 相比，它“只是”一个蓝色阴影。

它是专业的：它可以作为实时预览。

我查看了其他一些相机应用程序，他们显然也遇到了这个问题。 那么他们做了什么？ 他们正在捕获默认的相机图像，对位图数据应用过滤器，并在简单的 ImageView 中显示该图像。它肯定没有实时预览那么酷，但你永远不会遇到性能问题。

【讨论】：

谢谢，我知道这些相机效果，但我想做一些对比度调整，颜色替换等。但是你是对的，看起来实时预览真的没有一个好的工作解决方案，所以我必须做你描述的事情......：/

【参考方案5】：

我相信我在blog 中读到灰度数据位于前 x*y 字节中。 Yuv 应该代表亮度，所以数据就在那里，虽然它不是一个完美的灰度。它非常适合相对亮度，但不适用于灰度，因为在 rgb 中每种颜色都不像彼此那么亮。绿色通常在光度转换中被赋予更大的权重。希望这会有所帮助！

【参考方案6】：

有什么特殊原因迫使您使用 GLES 1.0 吗？

因为如果不是，请在此处查看接受的答案： Android SDK: Get raw preview camera image without displaying it

通常它提到将 Camera.setPreviewTexture() 与 GLES 2.0 结合使用。 在 GLES 2.0 中，您可以在整个屏幕上渲染全屏四边形，并创建您想要的任何效果。

这很可能是最快的方式。

【讨论】：

示例：github.com/google/grafika/blob/master/src/com/android/grafika/…。它目前有一个着色器，可将黑白图像置于红色通道中（搜索“rosyFragment”）。为 R/G/B 分配相同的值将产生黑白图像。