Android 使用 Camera2 完成预览和拍照
Android API 21新增了Camera2，这与之前的camera架构完全不同，使用起来也比较复杂，但是功能变得很强大。
在讲解开启预览之前，首先需要了解camera2的几个比较重要的类：
- CameraManager： 管理手机上的所有摄像头设备，它的作用主要是获取摄像头列表和打开指定的摄像头
- CameraDevice： 具体的摄像头设备，它有一系列参数（预览尺寸、拍照尺寸等），可以通过CameraManager的getCameraCharacteristics()方法获取。它的作用主要是创建CameraCaptureSession和CaptureRequest
- CameraCaptureSession： 相机捕获会话，用于处理拍照和预览的工作（很重要）
- CaptureRequest： 捕获请求，定义输出缓冲区以及显示界面（TextureView或SurfaceView）等
下面梳理一下使用Camera2进行预览和拍照的主要流程：
1、定义TextureView作为预览界面
在布局文件中加入TextureView控件，然后实现其监听事件
textureView = (TextureView) findViewById(R.id.textureView);
然后我们可以在OnResume()方法中设置监听SurefaceTexture的事件
textureView.setSurfaceTextureListener(textureListener);
当SurefaceTexture准备好后会回调SurfaceTextureListener 的onSurfaceTextureAvailable()方法：
TextureView.SurfaceTextureListener textureListener = new TextureView.SurfaceTextureListener() { @Override public void onSurfaceTextureAvailable(SurfaceTexture surface, int width, int height) { //当SurefaceTexture可用的时候，设置相机参数并打开相机 setupCamera(width, height); openCamera(); } };
2、设置相机参数
为了更好地预览，我们根据TextureView的尺寸设置预览尺寸，Camera2中使用CameraManager来管理摄像头
private void setupCamera(int width, int height) { //获取摄像头的管理者CameraManager CameraManager manager = (CameraManager) getSystemService(Context.CAMERA_SERVICE); try { //遍历所有摄像头 for (String cameraId: manager.getCameraIdList()) { CameraCharacteristics characteristics = manager.getCameraCharacteristics(cameraId); //默认打开后置摄像头 if (characteristics.get(CameraCharacteristics.LENS_FACING) == CameraCharacteristics.LENS_FACING_FRONT) continue; //获取StreamConfigurationMap，它是管理摄像头支持的所有输出格式和尺寸 StreamConfigurationMap map = characteristics.get(CameraCharacteristics.SCALER_STREAM_CONFIGURATION_MAP); //根据TextureView的尺寸设置预览尺寸 mPreviewSize = getOptimalSize(map.getOutputSizes(SurfaceTexture.class), width, height); mCameraId = cameraId; break; } } catch (CameraAccessException e) { e.printStackTrace(); } }
3、开启相机
Camera2中打开相机也需要通过CameraManager类：
private void openCamera() { //获取相机的管理者CameraManager CameraManager manager = (CameraManager) getSystemService(Context.CAMERA_SERVICE); //检查权限 try { if (ActivityCompat.checkSelfPermission(this, Manifest.permission.CAMERA) != PackageManager.PERMISSION_GRANTED) { return; } //打开相机，第一个参数指示打开哪个摄像头，第二个参数stateCallback为相机的状态回调接口，第三个参数用来确定Callback在哪个线程执行，为null的话就在当前线程执行 manager.openCamera(mCameraId, stateCallback, null); } catch (CameraAccessException e) { e.printStackTrace(); } }
实现StateCallback 接口，当相机打开后会回调onOpened方法，在这个方法里面开启预览
private final CameraDevice.StateCallback stateCallback = new CameraDevice.StateCallback() { @Override public void onOpened(CameraDevice camera) { mCameraDevice = camera; //开启预览 startPreview(); } }
4、开启相机预览
我们使用TextureView显示相机预览数据，Camera2的预览和拍照数据都是使用CameraCaptureSession会话来请求的
private void startPreview() { setupImageReader(); SurfaceTexture mSurfaceTexture = textureView.getSurfaceTexture(); //设置TextureView的缓冲区大小 mSurfaceTexture.setDefaultBufferSize(mPreviewSize.getWidth(), mPreviewSize.getHeight()); //获取Surface显示预览数据 mPreviewSurface = new Surface(mSurfaceTexture); try { getPreviewRequestBuilder(); //创建相机捕获会话，第一个参数是捕获数据的输出Surface列表，第二个参数是CameraCaptureSession的状态回调接口，当它创建好后会回调onConfigured方法，第三个参数用来确定Callback在哪个线程执行，为null的话就在当前线程执行 mCameraDevice.createCaptureSession(Arrays.asList(mPreviewSurface, mImageReader.getSurface()), new CameraCaptureSession.StateCallback() { @Override public void onConfigured(CameraCaptureSession session) { mCaptureSession = session; repeatPreview(); } @Override public void onConfigureFailed(CameraCaptureSession session) { } }, null); } catch (CameraAccessException e) { e.printStackTrace(); } }
5、实现PreviewCallback
Camera2没有提供Camera中的PreviewCallback，那么我们如何实现预览帧数据呢？在Camera2中提供了CameraCaptureSession.CaptureCallback：
private CameraCaptureSession.CaptureCallback mPreviewCaptureCallback = new CameraCaptureSession.CaptureCallback() { @Override public void onCaptureCompleted(@NonNull CameraCaptureSession session, @NonNull CaptureRequest request, @NonNull TotalCaptureResult result) { } @Override public void onCaptureProgressed(@NonNull CameraCaptureSession session, @NonNull CaptureRequest request, @NonNull CaptureResult partialResult) { } };
6、实现拍照操作
Camera2拍照是通过ImageReader来实现的，首先先做些准备工作，比如设置拍照参数，如方向、尺寸等
private static final SparseIntArray ORIENTATION = new SparseIntArray(); static { ORIENTATION.append(Surface.ROTATION_0, 90); ORIENTATION.append(Surface.ROTATION_90, 0); ORIENTATION.append(Surface.ROTATION_180, 270); ORIENTATION.append(Surface.ROTATION_270, 180); }
创建一个ImageReader，并监听它的事件：
private void setupImageReader() { //前三个参数分别是需要的尺寸和格式，最后一个参数代表每次最多获取几帧数据 mImageReader = ImageReader.newInstance(mPreviewSize.getWidth(), mPreviewSize.getHeight(), ImageFormat.JPEG, 1); //监听ImageReader的事件，当有图像流数据可用时会回调onImageAvailable方法，它的参数就是预览帧数据，可以对这帧数据进行处理 mImageReader.setOnImageAvailableListener(new ImageReader.OnImageAvailableListener() { @Override public void onImageAvailable(ImageReader reader) { Log.i(TAG, "Image Available!"); Image image = reader.acquireLatestImage(); // 开启线程异步保存图片 new Thread(new ImageSaver(image)).start(); } }, null); }
注意：一定要调用reader.acquireLatestImage()和close()方法，否则预览画面就会卡住.
创建保存图片的线程
public static class ImageSaver implements Runnable { private Image mImage; public ImageSaver(Image image) { mImage = image; } @Override public void run() { ByteBuffer buffer = mImage.getPlanes()[0].getBuffer(); byte[] data = new byte[buffer.remaining()]; buffer.get(data); mImageFile = new File(Environment.getExternalStorageDirectory() + "/DCIM/myPicture.jpg"); FileOutputStream fos = null; try { fos = new FileOutputStream(mImageFile); fos.write(data, 0 ,data.length); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } finally { mImageFile = null; if (fos != null) { try { fos.close(); fos = null; } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } } } } }
现在准备工作做好了，还需要响应点击拍照事件，我们设置点击拍照按钮调用capture()方法，capture()方法即实现拍照：
private void capture() { try { //首先我们创建请求拍照的CaptureRequest final CaptureRequest.Builder mCaptureBuilder = mCameraDevice.createCaptureRequest(CameraDevice.TEMPLATE_STILL_CAPTURE); //获取屏幕方向 int rotation = getWindowManager().getDefaultDisplay().getRotation(); mCaptureBuilder.addTarget(mPreviewSurface); mCaptureBuilder.addTarget(mImageReader.getSurface()); //设置拍照方向 mCaptureBuilder.set(CaptureRequest.JPEG_ORIENTATION, ORIENTATION.get(rotation)); //停止预览 mCaptureSession.stopRepeating(); //开始拍照，然后回调上面的接口重启预览，因为mCaptureBuilder设置ImageReader作为target，所以会自动回调ImageReader的onImageAvailable()方法保存图片 CameraCaptureSession.CaptureCallback captureCallback = new CameraCaptureSession.CaptureCallback() { @Override public void onCaptureCompleted(@NonNull CameraCaptureSession session, @NonNull CaptureRequest request, @NonNull TotalCaptureResult result) { repeatPreview(); } }; mCaptureSession.capture(mCaptureBuilder.build(), captureCallback, null); } catch (CameraAccessException e) { e.printStackTrace(); } }
示例代码：https://github.com/renhui/RHCamera2
Google官方Demo：https://github.com/googlearchive/android-Camera2Basic
