使用Camera2,让相机功能更灵活

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使用Camera2 API,开发者可以实现更多的相机功能,如手动对焦、手动曝光、原生RAW图像捕获等。同时,Camera2 API也提供了更好的性能和更低的延迟,使得相机应用在性能要求较高的场景下能够更好地发挥作用。

Camera2介绍

Camera2 API是Android系统中用于访问相机功能的一套API。它提供了更强大和灵活的相机控制能力,相比之前的Camera API,Camera2 API支持更多的功能和更高的性能。

使用Camera2 API,开发者可以实现更多的相机功能,如手动对焦、手动曝光、原生RAW图像捕获等。同时,Camera2 API也提供了更好的性能和更低的延迟,使得相机应用在性能要求较高的场景下能够更好地发挥作用。

在Android系统中,相机功能的实现离不开Camera2 API的支持,因此对于需要使用相机功能的应用开发者来说,熟悉并掌握Camera2 API是非常重要的。

Camera2主要包括以下几个重要组件:

  1. CameraManager:相机管理器,用于检测和连接可用的相机设备。
  2. CameraDevice:相机设备,代表一个物理相机设备,可以打开、配置和关闭相机设备。
  3. CameraCaptureSession:相机捕获会话,用于发送捕获请求和接收捕获结果,可以预览、拍照、录像等。
  4. CameraCharacteristics:相机特性,提供了相机设备的静态信息,如支持的参数、分辨率、对焦模式等。

使用Camera2,开发者可以更灵活地控制相机的功能和参数,实现更丰富的相机应用程序。

Camera2使用

  1. 检查相机权限:确保在AndroidManifest.xml文件中添加了相机权限
<uses-permission android:name="android.permission.CAMERA" />
  1. 设置相机预览
  • 创建一个TextureView用于显示相机预览画面。
  • 使用CameraManager获取相机设备的ID,并打开相机。
  • 创建CameraCaptureSession用于预览。
  1. 拍照
  • 创建一个按钮用于触发拍照操作。
  • 当用户点击按钮时,使用CameraCaptureSession进行拍照操作。
  • 保存拍摄的照片到指定的文件路径。
  1. 处理相机权限和生命周期
  • 在onResume方法中检查相机权限,并打开相机。
  • 在onPause方法中关闭相机,释放相关资源。

示例代码:

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android:orientation="vertical"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent">

    <TextureView
        android:id="@+id/textureView"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="match_parent"
        android:layout_weight="1"/>

    <Button
        android:onClick="takePicture"
        android:id="@+id/btnCapture" 
        android:layout_width="100dp"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:text="拍照"/>
</LinearLayout>
public class CameraActivity extends AppCompatActivity {

    private static final int REQUEST_CAMERA_PERMISSION = 200;
    private static final int REQUEST_WRITE_EXTERNAL_STORAGE_PERMISSION = 201;

    private CameraManager cameraManager;
    private String cameraId;
    private CameraDevice cameraDevice;
    private CameraCaptureSession cameraCaptureSession;
    private CaptureRequest.Builder captureRequestBuilder;
    private ImageReader imageReader;

    private TextureView textureView;

    private final TextureView.SurfaceTextureListener surfaceTextureListener = new TextureView.SurfaceTextureListener() {
        @Override
        public void onSurfaceTextureAvailable(SurfaceTexture surface, int width, int height) {
            openCamera();
        }

        @Override
        public void onSurfaceTextureSizeChanged(SurfaceTexture surface, int width, int height) {
        }

        @Override
        public boolean onSurfaceTextureDestroyed(SurfaceTexture surface) {
            return false;
        }

        @Override
        public void onSurfaceTextureUpdated(SurfaceTexture surface) {
        }
    };

    private final CameraDevice.StateCallback stateCallback = new CameraDevice.StateCallback() {
        @Override
        public void onOpened(@NonNull CameraDevice camera) {
            cameraDevice = camera;
            createCameraPreview();
        }

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

        @Override
        public void onError(@NonNull CameraDevice camera, int error) {
            cameraDevice.close();
            cameraDevice = null;
        }
    };

    private final CameraCaptureSession.StateCallback captureSessionStateCallback = new CameraCaptureSession.StateCallback() {
        @Override
        public void onConfigured(@NonNull CameraCaptureSession session) {
            cameraCaptureSession = session;
            try {
                captureRequestBuilder.set(CaptureRequest.CONTROL_AF_MODE, CaptureRequest.CONTROL_AF_MODE_CONTINUOUS_PICTURE);
                cameraCaptureSession.setRepeatingRequest(captureRequestBuilder.build(), null, null);
            } catch (CameraAccessException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }

        @Override
        public void onConfigureFailed(@NonNull CameraCaptureSession session) {
        }
    };

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_camera);

        textureView = findViewById(R.id.textureView);
        
        textureView.setSurfaceTextureListener(surfaceTextureListener);
    }

    @Override
    protected void onResume() {
        super.onResume();
        if (textureView.isAvailable()) {
            openCamera();
        } else {
            textureView.setSurfaceTextureListener(surfaceTextureListener);
        }
    }

    @Override
    protected void onPause() {
        closeCamera();
        super.onPause();
    }

    private void openCamera() {
        cameraManager = (CameraManager) getSystemService(Context.CAMERA_SERVICE);
        try {
            cameraId = cameraManager.getCameraIdList()[0];
            if (ActivityCompat.checkSelfPermission(this, Manifest.permission.CAMERA) != PackageManager.PERMISSION_GRANTED) {
                ActivityCompat.requestPermissions(this, new String[]{Manifest.permission.CAMERA}, REQUEST_CAMERA_PERMISSION);
                return;
            }
            cameraManager.openCamera(cameraId, stateCallback, null);
        } catch (CameraAccessException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    private void createCameraPreview() {
        SurfaceTexture texture = textureView.getSurfaceTexture();
        texture.setDefaultBufferSize(textureView.getWidth(), textureView.getHeight());
        Surface surface = new Surface(texture);
        try {
            captureRequestBuilder = cameraDevice.createCaptureRequest(CameraDevice.TEMPLATE_PREVIEW);
            captureRequestBuilder.addTarget(surface);
            cameraDevice.createCaptureSession(Collections.singletonList(surface), captureSessionStateCallback, null);
        } catch (CameraAccessException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    private void closeCamera() {
        if (cameraCaptureSession != null) {
            cameraCaptureSession.close();
            cameraCaptureSession = null;
        }
        if (cameraDevice != null) {
            cameraDevice.close();
            cameraDevice = null;
        }
    }

    public void takePicture() {
        if (cameraDevice == null) {
            return;
        }
        CameraManager manager = (CameraManager) getSystemService(Context.CAMERA_SERVICE);
        try {
            CameraCharacteristics characteristics = manager.getCameraCharacteristics(cameraDevice.getId());
            Size[] jpegSizes = null;
            if (characteristics != null) {
                jpegSizes = characteristics.get(CameraCharacteristics.SCALER_STREAM_CONFIGURATION_MAP).getOutputSizes(ImageFormat.JPEG);
            }
            int width = 640;
            int height = 480;
            if (jpegSizes != null && jpegSizes.length > 0) {
                width = jpegSizes[0].getWidth();
                height = jpegSizes[0].getHeight();
            }
            ImageReader reader = ImageReader.newInstance(width, height, ImageFormat.JPEG, 1);
            List<Surface> outputSurfaces = new ArrayList<>(2);
            outputSurfaces.add(reader.getSurface());
            outputSurfaces.add(new Surface(textureView.getSurfaceTexture()));

            CaptureRequest.Builder captureBuilder = cameraDevice.createCaptureRequest(CameraDevice.TEMPLATE_STILL_CAPTURE);
            captureBuilder.addTarget(reader.getSurface());
            captureBuilder.set(CaptureRequest.CONTROL_MODE, CameraMetadata.CONTROL_MODE_AUTO);

            int rotation = getWindowManager().getDefaultDisplay().getRotation();
            captureBuilder.set(CaptureRequest.JPEG_ORIENTATION, ORIENTATIONS.get(rotation));

            File file = new File(getExternalFilesDir(null), "pic.jpg");
            ImageReader.OnImageAvailableListener readerListener = new ImageReader.OnImageAvailableListener() {
                @Override
                public void onImageAvailable(ImageReader reader) {
                    Image image = null;
                    try {
                        image = reader.acquireLatestImage();
                        ByteBuffer buffer = image.getPlanes()[0].getBuffer();
                        byte[] bytes = new byte[buffer.capacity()];
                        buffer.get(bytes);
                        save(bytes);
                    } catch (FileNotFoundException e) {
                        e.printStackTrace();
                    } catch (IOException e) {
                        e.printStackTrace();
                    } finally {
                        if (image != null) {
                            image.close();
                        }
                    }
                }

                private void save(byte[] bytes) throws IOException {
                    OutputStream output = null;
                    try {
                        output = new FileOutputStream(file);
                        output.write(bytes);
                    } finally {
                        if (output != null) {
                            output.close();
                        }
                    }
                }
            };

            reader.setOnImageAvailableListener(readerListener, null);

            final CameraCaptureSession.CaptureCallback captureListener = new CameraCaptureSession.CaptureCallback() {
                @Override
                public void onCaptureCompleted(@NonNull CameraCaptureSession session, @NonNull CaptureRequest request, @NonNull TotalCaptureResult result) {
                    super.onCaptureCompleted(session, request, result);
                    Toast.makeText(CameraActivity.this, "Saved:" + file, Toast.LENGTH_SHORT).show();
                    createCameraPreview();
                }
            };

            cameraDevice.createCaptureSession(outputSurfaces, new CameraCaptureSession.StateCallback() {
                @Override
                public void onConfigured(@NonNull CameraCaptureSession session) {
                    try {
                        session.capture(captureBuilder.build(), captureListener, null);
                    } catch (CameraAccessException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }

                @Override
                public void onConfigureFailed(@NonNull CameraCaptureSession session) {
                }
            }, null);
        } catch (CameraAccessException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

在这个示例中,我们首先需要获取相机权限和存储权限,然后通过CameraManager打开相机,创建预览界面,并实现拍照功能。在拍照时,我们需要设置图片的大小、旋转角度等参数,并保存拍摄的照片。

Camera2优缺点

优点

  1. 「全面的控制」:Camera2 API提供了更多的相机控制,包括手动对焦、曝光、白平衡等功能,使得开发者可以更精细地控制相机的行为。
  2. 「性能优化」:Camera2 API在性能上进行了优化,能够更好地利用多核处理器和硬件加速功能,提高相机应用的运行效率。
  3. 「支持原生RAW格式」:Camera2 API支持原生的RAW图像捕获,使得摄影爱好者和专业摄影师可以更好地处理和编辑照片。

缺点

  1. 「复杂性」:相比于之前的Camera API,Camera2 API的使用复杂度更高,需要开发者具备更多的相机知识和经验。
  2. 「兼容性问题」:部分老旧的设备可能不支持Camera2 API,这会导致应用在这些设备上无法正常运行。
  3. 「学习曲线」:对于新手开发者来说,学习并掌握Camera2 API可能需要花费更多的时间和精力。
责任编辑:武晓燕 来源: 沐雨花飞蝶
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