Android 分别使用 SurfaceView 和 TextureView 来预览 Camera，获取NV21数据

本文目的

使用 Camera API 进行视频的采集，分别使用 SurfaceView、TextureView 来预览 Camera 数据，取到 NV21 的数据回调

SurfaceView优缺点

优点：

可以在一个独立的线程中进行绘制，不会影响主线程
使用双缓冲机制，播放视频时画面更流畅

缺点：

Surface不在View hierachy中，它的显示也不受View的属性控制，所以不能进行平移，缩放等变换，也不能放在其它ViewGroup中。SurfaceView
不能嵌套使用。

TextureView作用

TextureView可用于显示内容流，内容流可以是视频或者OpenGL的场景。内容流可来自应用进程或是远程其它进程。

Textureview必须在硬件加速开启的窗口中使用。

注意：若是软解，TextureView不会显示东西。

TextureView优点及缺点

优点：

支持移动、旋转、缩放等动画，支持截图

缺点：

必须在硬件加速的窗口中使用，占用内存比SurfaceView高，在5.0以前在主线程渲染，5.0以后有单独的渲染线程。

准备工作

添加相机权限

<uses-permission android:name="android.permission.CAMERA" />

注意：camera预览回调中默认使用NV21格式

UI 准备

<!-- 全屏显示 -->
<style name="FullScreenTheme" parent="AppTheme">
    <item name="windowNoTitle">true</item>
    <item name="android:windowFullscreen">true</item>
</style>

承载预览图像

<FrameLayout
    android:id="@+id/camera_preview"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent" />

使用 SurfaceView 预览 Camera，取到NV21数据

• 自定义CameraPreview继承SurfaceView，实现SurfaceHolder.Callback接口
• 获取NV21数据，Camera.setPreviewCallback() 要放在Camera.startPreview() 之前。使用Camera.PreviewCallback获取预览数据回调。默认是NV21格式。
• surfaceChanged中，camera启动预览前可以进行设置，例如设置尺寸，调整方向

/**
 * camera预览视图
 * Created by on 2020/2/26.
 */
public class CameraPreview extends SurfaceView implements SurfaceHolder.Callback {
    private static final String TAG = "CameraPreview";
    private SurfaceHolder mHolder;
    private Camera mCamera;
    private int mFrameCount = 0;

    public CameraPreview(Context context) {
        super(context);
    }

    public CameraPreview(Context context, Camera camera) {
        super(context);
        mCamera = camera;
        mHolder = getHolder();
        mHolder.addCallback(this);
        mHolder.setType(SurfaceHolder.SURFACE_TYPE_PUSH_BUFFERS);
    }

    public void setCamera(Camera c) {
        this.mCamera = c;
    }

    @Override
    public void surfaceCreated(SurfaceHolder holder) {
        // 开启预览
        try {
            mCamera.setPreviewDisplay(holder);
            mCamera.startPreview();
        } catch (IOException e) {
            Log.d(TAG, "设置相机预览失败: " + e.getMessage());
        }
    }

    @Override
    public void surfaceDestroyed(SurfaceHolder holder) {
        // 可在此释放camera
    }

    @Override
    public void surfaceChanged(SurfaceHolder holder, int format, int w, int h) {
        // 若需要旋转、更改大小或重新设置，请确保证已停止预览
        if (mHolder.getSurface() == null) {
            return;
        }
        try {
            mCamera.stopPreview();
        } catch (Exception e) {
            // 在此停止不存在的预览
        }
        Camera.Parameters parameters = mCamera.getParameters();
        // ImageFormat.NV21 == 17
        if (this.getResources().getConfiguration().orientation != Configuration.ORIENTATION_LANDSCAPE) {
            mCamera.setDisplayOrientation(90);
        } else {
            mCamera.setDisplayOrientation(0);
        }
        try {
            mCamera.setPreviewDisplay(mHolder);
            mCamera.setPreviewCallback(mCameraPreviewCallback); // 回调要放在 startPreview() 之前
            mCamera.startPreview();
        } catch (Exception e) {
            Log.d(TAG, "开启相机预览失败: " + e.getMessage());
        }
    }

    private Camera.PreviewCallback mCameraPreviewCallback = new Camera.PreviewCallback() {
        @Override
        public void onPreviewFrame(byte[] data, Camera camera) {
            mFrameCount++;
            Log.d(TAG, "onPreviewFrame: data.length=" + data.length + ", frameCount=" + mFrameCount);
        }
    };
}

为了防止阻塞UI线程，在子线程中打开camera。camera常放在try catch中使用。

public class MainActivity extends AppCompatActivity {

    private static final String TAG = "MainActivity";

    private Camera mCamera;
    private CameraPreview mPreview;

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        new InitCameraThread().start();
    }

    @Override
    protected void onResume() {
        if (null == mCamera) {
            if (safeCameraOpen()) {
                mPreview.setCamera(mCamera); // 重新获取camera操作权
            } else {
                Log.e(TAG, "无法操作camera");
            }
        }
        super.onResume();
    }

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

    private boolean safeCameraOpen() {
        boolean qOpened = false;
        try {
            releaseCamera();
            mCamera = Camera.open();
            qOpened = (mCamera != null);
        } catch (Exception e) {
            Log.e(TAG, "打开相机失败");
            e.printStackTrace();
        }
        return qOpened;
    }

    private void releaseCamera() {
        if (mCamera != null) {
            mCamera.setPreviewCallback(null);
            mCamera.release();        // release the camera for other applications
            mCamera = null;
        }
    }

    private class InitCameraThread extends Thread {
        @Override
        public void run() {
            super.run();
            if (safeCameraOpen()) {
                Log.d(TAG, "开启摄像头");
                runOnUiThread(new Runnable() {
                    @Override
                    public void run() {
                        mPreview = new CameraPreview(MainActivity.this, mCamera);
                        FrameLayout preview = findViewById(R.id.camera_preview);
                        preview.addView(mPreview);
                    }
                });
            }
        }
    }
}

使用 TextureView 预览 Camera，取到NV21数据

• 使用TextureView很简单：获取到它的SurfaceTexture，使用SurfaceTexture呈现内容。

• CameraPreview继承了TextureView，外部需要传入camera实例。在onSurfaceTextureAvailable中，配置camera，比如设置图像方向。

• 通过设置Camera.PreviewCallback来取得预览数据。

import java.io.IOException;
import android.content.Context;
import android.content.res.Configuration;
import android.graphics.SurfaceTexture;
import android.hardware.Camera;
import android.util.Log;
import android.view.TextureView;
/**
 * camera预览视图
 * Created by on 2020/2/26.
 */
public class CameraPreview extends TextureView implements TextureView.SurfaceTextureListener {
    private static final String TAG = "CameraPreview";
    private Camera mCamera;

    public CameraPreview(Context context) {
        super(context);
    }

    public CameraPreview(Context context, Camera camera) {
        super(context);
        mCamera = camera;
    }

    public void setCamera(Camera camera) {
        this.mCamera = camera;
    }

    @Override
    public void onSurfaceTextureAvailable(SurfaceTexture surface, int width, int height) {
        Log.d(TAG, "TextureView onSurfaceTextureAvailable");
        if (this.getResources().getConfiguration().orientation != Configuration.ORIENTATION_LANDSCAPE) {
            mCamera.setDisplayOrientation(90);
        } else {
            mCamera.setDisplayOrientation(0);
        }
        try {
            mCamera.setPreviewCallback(mCameraPreviewCallback);
            mCamera.setPreviewTexture(surface); // 使用SurfaceTexture
            mCamera.startPreview();
        } catch (IOException ioe) {
            // Something bad happened
        }
    }

    @Override
    public void onSurfaceTextureSizeChanged(SurfaceTexture surface, int width, int height) {
        Log.d(TAG, "TextureView onSurfaceTextureSizeChanged"); // Ignored, Camera does all the work for us
    }

    @Override
    public boolean onSurfaceTextureDestroyed(SurfaceTexture surface) {
        Log.d(TAG, "TextureView onSurfaceTextureDestroyed");
        mCamera.stopPreview();
        mCamera.release();
        return true;
    }

    @Override
    public void onSurfaceTextureUpdated(SurfaceTexture surface) {
        
    }

    private Camera.PreviewCallback mCameraPreviewCallback = new Camera.PreviewCallback() {
        @Override
        public void onPreviewFrame(byte[] data, Camera camera) {
            Log.d(TAG, "onPreviewFrame: data.length=" + data.length);
        }
    };
}

操作界面TextureAct。获取camera操作权，初始化CameraPreview并添加到布局中。第一次获取camera时在子线程中操作。

在onPause中释放camera，onResume中尝试取回camera控制权。这样应用暂时退回后台时，其他应用可以操作摄像头

public class TextureAct extends AppCompatActivity {
    private static final String TAG = "TextureAct";
    private Camera mCamera;
    private CameraPreview mPreview;

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_texture);
        new InitCameraThread().start();
    }

    @Override
    protected void onResume() {
        if (null == mCamera) {
            if (safeCameraOpen()) {
                mPreview.setCamera(mCamera); // 重新获取camera操作权
            } else {
                Log.e(TAG, "无法操作camera");
            }
        }
        super.onResume();
    }

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

    @Override
    protected void onDestroy() {
        super.onDestroy();
        releaseCamera();
    }

    private boolean safeCameraOpen() {
        boolean qOpened = false;
        try {
            releaseCamera();
            mCamera = Camera.open();
            qOpened = (mCamera != null);
        } catch (Exception e) {
            Log.e(TAG, "打开相机失败");
            e.printStackTrace();
        }
        return qOpened;
    }

    private void releaseCamera() {
        if (mCamera != null) {
            mCamera.setPreviewCallback(null);
            mCamera.release();        // release the camera for other applications
            mCamera = null;
        }
    }

    private class InitCameraThread extends Thread {
        @Override
        public void run() {
            super.run();
            if (safeCameraOpen()) {
                Log.d(TAG, "TextureAct 开启摄像头");
                runOnUiThread(new Runnable() {
                    @Override
                    public void run() {
                        mPreview = new CameraPreview(TextureAct.this, mCamera);
                        mPreview.setSurfaceTextureListener(mPreview);
                        FrameLayout preview = findViewById(R.id.camera_preview);
                        preview.addView(mPreview);
                    }
                });
            }
        }
    }
}

• Textureview必须在硬件加速开启的窗口中使用。android:hardwareAccelerated=“true” 默认的这个属性就是true，无需再设置。

• 每接到一帧数据，就会调用一次onSurfaceTextureUpdated()。通过这个接口。能够将上来的SurfaceTexture送给OpenGL再去处理。