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Android Camera 系列(三)Camera API 详解

2018.10.15 19:37 1474浏览

Camera 系列文章首发于 我的慕课网,欢迎关注。

概述

Camera 可能是接下来个人想深入学习的课题,准备新起一个系列,从个人的角度总结阐述自己对于 Android Camera 的研究过程,希望也能够对其他想学习 Camera 的同学一些帮助。

本小节内容为 Android Camera 官方文档 的精要翻译,原文请参考:

正文

Android Framework 包括对设备上可用的摄像头和摄像头功能的支持,以达到在应用程序中 拍照和录制视频 的目的。 本文档讨论了一种快速,简单的拍照和录制视频的实现方法,并概述了为用户创建 自定义相机体验 的高阶使用说明。

请注意:本文示例代码使用的是已弃用的Camera类。 Google官方建议使用新的API Camera2,它适用于Android 5.0(API级别21)或更高版本——但是国内的Rom似乎对Camera2的支持都不是非常友好,并且仅支持API21以上的Android系统,因此Camera依然有研究学习的价值。

一、注意事项

您的APP在Android设备上使用Camera相关API之前,应该注意的:

1.摄像头要求

您应该在Manifest.xml中声明Camera的使用,以保证安装App的Android设备都有Camera的硬件支持。

2.优先考虑使用系统相机

如果您只想拍摄快照录制视频,而不会使用Camera的其它API,请考虑使用系统相机。

3.前台服务要求

在Android 9(API级别28)及更高版本中,在后台运行的应用程序无法访问摄像头。因此,您应该在应用程序位于前台或作为前台服务的一部分时使用相机。

4.存储

您的应用程序生成的 图像或视频是否仅对您的应用程序 可见或共享,以便其他应用程序(比如 相册 或者其他应用)可以使用它们?即使您的应用程序已卸载,您是否希望图片和视频同样被删除?

二、基础

Android FrameWork 支持通过Camera2 API或相机Intent捕获图像和视频。 以下是相关官方API文档(注意:下面链接请自备梯子):

控制Android设备摄像头的主要API。 在构建相机应用程序时,它可用于拍摄照片或视频。

用于控制设备相机,较旧的、已弃用的API。

相机捕获的图像都会在展示在上面预览

用于录制来自摄像机的视频。

直接通过Intent访问系统相机,而无需调用Camera对象。

三、使用系统相机

如果您只想拍摄快照录制视频,而不会使用Camera的其它API,请优先考虑使用系统相机,详细实现请参考Taking Photos Simply 或者 Recording Videos Simply.

上面2个link对应的中文博客请参考这篇:

四、构建相机应用

创建一个自定义的相机步骤如下:

  • 检测并获取相机
  • 创建一个预览类:创建一个继承自SurfaceView的类并实现SurfaceHolder接口。这个类预览相机的实时图像。
  • 构建一个预览界面:创建完相机预览类以后,创建一个布局以展示预览。
  • 增加监听:增加对应的监听,以操作Camera的行为,比如点击按钮拍照。
  • 采集并保存文件 :将拍照图片或视频保存。
  • 释放相机资源 -使用完相机以后,必须正确释放相机资源,以供其他应用继续使用

1.检测相机硬件

/** 检查相机是否可用 **/
fun cameraHardwareAvailable() =
        packageManager.hasSystemFeature(PackageManager.FEATURE_CAMERA)

2.访问相机

如果您确定Android设备有摄像头,则必须通过获取Camera实例来使用相关API(除非您使用Intent访问系统相机)。

要访问主摄像头,请使用Camera.open()方法并确保捕获任何异常,如下面的代码所示:

/** A safe way to get an instance of the Camera object. */
fun getCameraInstance(): Camera? {
    return try {
        Camera.open() // attempt to get a Camera instance
    } catch (e: Exception) {
        // Camera is not available (in use or does not exist)
        null // returns null if camera is unavailable
    }
}

警告:使用Camera.open()时,请务必检查异常。 如果相机正在使用或不存在,则无法检查异常将导致崩溃。

在 Android 2.3 以上,你可以使用Camera.open(int)获取特定的相机,它将在有多个相机的设备上获取第一个后置摄像头

3.检查相机特性

得到Camera实例以后,你可以使用Camera.getParameters()方法获取关于相机的更多属性参数Parameters对象。

4.创建一个预览类

以下的示例代码展示了如何创建一个基本的相机预览类:

/** A basic Camera preview class */
class CameraPreview(
        context: Context,
        private val mCamera: Camera
) : SurfaceView(context), SurfaceHolder.Callback {

    private val mHolder: SurfaceHolder = holder.apply {
        // Install a SurfaceHolder.Callback so we get notified when the
        // underlying surface is created and destroyed.
        addCallback(this@CameraPreview)
        // deprecated setting, but required on Android versions prior to 3.0
        setType(SurfaceHolder.SURFACE_TYPE_PUSH_BUFFERS)
    }

    override fun surfaceCreated(holder: SurfaceHolder) {
        // The Surface has been created, now tell the camera where to draw the preview.
        mCamera.apply {
            try {
                setPreviewDisplay(holder)
                startPreview()
            } catch (e: IOException) {
                Log.d(TAG, "Error setting camera preview: ${e.message}")
            }
        }
    }

    override fun surfaceDestroyed(holder: SurfaceHolder) {
        // empty. Take care of releasing the Camera preview in your activity.
    }

    override fun surfaceChanged(holder: SurfaceHolder, format: Int, w: Int, h: Int) {
        // If your preview can change or rotate, take care of those events here.
        // Make sure to stop the preview before resizing or reformatting it.
        if (mHolder.surface == null) {
            // preview surface does not exist
            return
        }

        // stop preview before making changes
        try {
            mCamera.stopPreview()
        } catch (e: Exception) {
            // ignore: tried to stop a non-existent preview
        }

        // set preview size and make any resize, rotate or
        // reformatting changes here

        // start preview with new settings
        mCamera.apply {
            try {
                setPreviewDisplay(mHolder)
                startPreview()
            } catch (e: Exception) {
                Log.d(TAG, "Error starting camera preview: ${e.message}")
            }
        }
    }
}

如果要为相机的预览设置特定大小,请在surfaceChanged()方法中进行设置,如上面的注释中所述。 设置预览大小时,必须使用getSupportedPreviewSizes()中的值。不要在setPreviewSize()方法中随意地设置值。

注意:随着Android 7.0(API24)及更高级别中的多窗口功能的引入,即使在调用setDisplayOrientation()之后,您也不能再认为预览的宽高比与您的活动相同。 根据窗口大小和宽高比,您可能需要使用特定布局将宽相机预览适合纵向布局,反之亦然。

5.将相机预览展示出来

以下代码展示如何进行预览。其中FrameLayout用来作为相机预览类的布局容器:

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android:orientation="horizontal"
    android:layout_width="fill_parent"
    android:layout_height="fill_parent"
    >
  <FrameLayout
    android:id="@+id/camera_preview"
    android:layout_width="fill_parent"
    android:layout_height="fill_parent"
    android:layout_weight="1"
    />

  <Button
    android:id="@+id/button_capture"
    android:text="Capture"
    android:layout_width="wrap_content"
    android:layout_height="wrap_content"
    android:layout_gravity="center"
    />
</LinearLayout>

在大多数设备上,相机的默认物理方向为横屏:

<activity android:name=".CameraActivity"
          android:label="@string/app_name"
          android:screenOrientation="landscape"/>

接下来的代码展示了如何部署展示你的相机界面

class CameraActivity : Activity() {

    private var mCamera: Camera? = null
    private var mPreview: CameraPreview? = null

    override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
        super.onCreate(savedInstanceState)
        setContentView(R.layout.activity_main)

        // 该函数代码,请参考上面的【访问相机】小节
        mCamera = getCameraInstance()

        mPreview = mCamera?.let {
            // Create our Preview view
            CameraPreview(this, it)
        }

        // Set the Preview view as the content of our activity.
        mPreview?.also {
            val preview: FrameLayout = findViewById(R.id.camera_preview)
            preview.addView(it)
        }
    }
}

6.拍照

实现拍照,请使用Camera.takePicture()方法。 该方法采用三个从摄像机接收数据的参数, 要以JPEG格式接收数据,必须实现Camera.PictureCallback接口以接收图像数据并将其写入文件。以下代码显示了Camera.PictureCallback接口的基本实现,用于保存从相机接收的图像:

private val mPicture = Camera.PictureCallback { data, _ ->
    val pictureFile: File = getOutputMediaFile(MEDIA_TYPE_IMAGE) ?: run {
        Log.d(TAG, ("Error creating media file, check storage permissions"))
        return@PictureCallback
    }

    try {
        val fos = FileOutputStream(pictureFile)
        fos.write(data)
        fos.close()
    } catch (e: FileNotFoundException) {
        Log.d(TAG, "File not found: ${e.message}")
    } catch (e: IOException) {
        Log.d(TAG, "Error accessing file: ${e.message}")
    }
}

然后将这个Callback在合理的时机使用:

val captureButton: Button = findViewById(R.id.button_capture)
captureButton.setOnClickListener {
    // get an image from the camera
    mCamera?.takePicture(null, null, mPicture)
}

7.录制视频

录制视频的实现相对复杂,而官方文档提供的三言两语略显单薄,因此该内容不放在本小节中,我将在之后的一篇文章中进行阐述。

8.释放Camera资源

class CameraActivity : Activity() {
    private var mCamera: Camera?
    private var mPreview: SurfaceView?
    private var mMediaRecorder: MediaRecorder?

    override fun onPause() {
        super.onPause()
        releaseMediaRecorder() // if you are using MediaRecorder, release it first
        releaseCamera() // release the camera immediately on pause event
    }

    private fun releaseMediaRecorder() {
        mMediaRecorder?.reset() // clear recorder configuration
        mMediaRecorder?.release() // release the recorder object
        mMediaRecorder = null
        mCamera?.lock() // lock camera for later use
    }

    private fun releaseCamera() {
        mCamera?.release() // release the camera for other applications
        mCamera = null
    }
}

上述三篇文章主要来自Google官方的Camera文档,令人不解的是,官方的几篇文档互相之间链接不上,很多地方还有令人看不懂的参数,因此仅作为系统入门文章勉强适合,接下来的文章将会从不同角度阐述Camera使用开发过程中的一些疑点难点。

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