Android 基于Camera2 API进行摄像机图像预览

大耳猫

已于 2024-11-23 10:13:24 修改

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分类专栏： Android开发知识汇总文章标签： android 相机 Camera kotlin

于 2024-11-23 10:10:40 首次发布

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/ZLGSPACE/article/details/143987586

前言

近期博主准备编写一个基于Android Camera2的图像采集并编码为h.264的应用，准备分为三个阶段来完成，第一阶段实现Camera2的摄像机预览，第二阶段完成基于MediaCodec H.264编码，第三阶段完成基于MediaCodec H.264解码,针对不同阶段将输出对应的实现博文，因为笔者是第一次接触这块因此如果编写过程中有什么错误的话，欢迎大家指正，对于技术方面感兴趣的也欢迎私信或者留言，一起讨论共同进步。

Camera2 API简介

Android Camera2 API 是从 Android 5.0（Lollipop）开始引入的，用以取代旧的 Camera API。Camera2 提供了更强大和灵活的相机控制能力，允许开发者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。

在开始使用Camera2之前，我们先来了解下Camera2使用过程中需要用到的相关类：

CameraManager：相机管理器，安卓系统针对不同的功能模块会创建不同的Manager，所以相机也不例外，一般主要用来open相机或者查询相机列表以及对应相机的参数等。
CameraDevice：代表一个物理相机设备，可以打开、配置和关闭相机设备等。
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。
CameraCharacteristics：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。

整个执行流程大致上如下：

flowchart TB
    获取CameraManager对象 --> 通过CameraManager打开指定ID的相机 --> 打开后拿到到CameraDevice对象 --> 通过CameraDevice创建CameraCaptureSession对象 --> 通过CameraCaptureSession开启预览

现在已经简单的知晓了相关类的用途和流程，那么我们接下来开始实现Camera2的预览功能。

编码实现

为了方便后续对这块的复用，因此这里我们创建一个名为CameraWrapper的类，用以对Camera相关功能的封装，首先添加如下代码：

class CameraWrapper(private var context:Context) {
   
   

    private val TAG = "CameraWrapper"

    private var cameraManager: CameraManager
    private var cameraDevice: CameraDevice? = null
    private var characteristics: CameraCharacteristics? = null
    private var session: CameraCaptureSession? = null

    //当前设备的相机列表
    private var cameraIds:Array<String>

    //默认启用的cameraId
    private var cameraId:String = "0"//默认前置

    private var previewView:SurfaceView? = null

    private  var encoderSurface: Surface? = null

    private var cameraThread:HandlerThread = HandlerThread("CameraThread")
    private var cameraHandler: Handler

    private var previewSize:Size? = Size(1280,720)
    
    init {
   
   
        cameraThread.start()
        cameraHandler = Handler(cameraThread.looper)
        cameraManager = context.getSystemService(Context.CAMERA_SERVICE) as CameraManager
        cameraIds = getCameraIds()

        //看下id和前后置的对应关系
        for(id in cameraIds){
   
   
            Log.d(TAG,"id : "+id+"---"+getCameraOrientationString(id))
        }

         useCamera(cameraId)
    }

这里我们定义了所有需要用到的成员变量，这里我挑几个说明下，其他的就不过多说明了，看名字应该都能理解。

通过previewView应该不难看出我们使用的预览View为SurfaceView。

encoderSurface这个预留给后续摄像机编码H.264时使用，本篇文章暂未用到。

cameraThread和cameraHandler这里可以不用过多关注，创建的意义主要是传参给Camera，使用是在Camera内。

previewSize可以理解为预览的画面分辨率，默认设置的是720P。

该类类创建时，获取到了设备支持的摄像机列表并打印了前后置的对应关系，这里主要是调试观察的。getCameraIds()和 useCamera(cameraId)我们还没实现，但是先不急，让我们先加两个权限相关的函数。

   //添加权限请求和检查接口，方便使用
    companion object{
   
   
         fun requestCameraPermissions(activity: Activity){
   
   
            ActivityCompat.requestPermissions(
                activity,
                arrayOf(
                    Manifest.permission.CAMERA,
                ),
                998
            )
        }

        fun checkCameraPermission(context: Context):Boolean{
   
   
            return ActivityCompat.checkSelfPermission(context, Manifest.permission.CAMERA) == PackageManager.PERMISSION_GRANTED;
        }
    }

这两个函数作用就不解释了，核心作用就是为了方便使用CameraWrapper时对相关权限进行检查和请求。

 fun useCamera(id:String){
   
   
        cameraId = id
        try {
   
   
            characteristics = cameraManager.getCameraCharacteristics(cameraId