Android 音视频开发(二) — Camera1 实现预览、拍照功能

音视频 系列文章
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音视频工程

Camera1 在 API 21 的时候已经被弃用了，虽然现在google 都推荐 使用 Camerax 来实现相机的一些功能，但这不妨碍我们学习 Camera1 和 Camera2，对此有基础了解，为后续学习 Camera2 和 Camerax 做铺垫

在这篇文章中，你将了解到：

  1. 实现相机的开启与预览
  2. 相机预览方向的矫正
  3. 实现拍照功能，并矫正拍照图片

效果如下：
在这里插入图片描述

一. 相机的开启与预览

首先，先申请权限：

 <uses-permission android:name="android.permission.CAMERA" /><!-- 支持相机才能运行 --><uses-featureandroid:name="android.hardware.camera"android:required="true" />

1.1. 获取相机个数

一般手机中，都有前置摄像头和后置摄像头，我们可以根据 Camera 的 getNumberOfCameras() 方法，来获取这些信息。比如：

 //获取相机个数int numberOfCameras = Camera.getNumberOfCameras();for (int i = 0; i < numberOfCameras; i++) {Camera.CameraInfo info = new Camera.CameraInfo();//获取相机信息Camera.getCameraInfo(i, info);//前置摄像头if (Camera.CameraInfo.CAMERA_FACING_FRONT == info.facing) {mFrontCameraId = i;mFrontCameraInfo = info;} else if (Camera.CameraInfo.CAMERA_FACING_BACK == info.facing) {mBackCameraId = i;mBackCameraInfo = info;}}

可以看到，通过 Camera.getCameraInfo(i, info) 就可以拿到当前的 CameraInfo 的信息，里面有个参数我们需要注意一下，就是 facing，它表示当前摄像机面对的方向，理解为前置和后置，然后我们把这些信息也保存起来。

1.2 打开摄像头

接着，我们可以使用 Camera.open(cameraid) 去打开摄像头

 //根据 cameraId 打开不同摄像头mCamera = Camera.open(cameraId);

打开我们的摄像头之后，可以对它进行一些配置，比如设置预览方向等，这个话题我们等到下面出现了再说。

1.3 配置摄像头属性

在开启相机预览之前，我们需要对相机进行一些参数配置，比如聚焦，预览尺寸等；这里我使用的是 SurfaceView，所以等SurfaceView 创建好之后，可以对它进行一些参数的设置：

  @Overridepublic void surfaceChanged(SurfaceHolder holder, int format, int width, int height) {startPreview(width, height);}# startPreview
private void startPreview(int width, int height) {//配置camera参数initPreviewParams(width, height);//设置预览 SurfaceHolderCamera camera = mCamera;if (camera != null) {try {camera.setPreviewDisplay(mSurfaceView.getHolder());} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}//开始显示camera.startPreview();
}

在Camra 中，我们可以通过 camera.getParameters() 拿到相机默认的参数，如果要配置自己的参数，可以使用 camera.setParameters(parameters) 去设置，不过这个比较比较好使，所以相机的配置开启这些，可以使用 HandlerThread 去开启，这里就不增加多余代码了。
initPreviewParams 的完整代码如下：

    private void initPreviewParams(int shortSize, int longSize) {Camera camera = mCamera;if (camera != null) {Camera.Parameters parameters = camera.getParameters();//获取手机支持的尺寸List<Camera.Size> sizes = parameters.getSupportedPreviewSizes();Camera.Size bestSize = getBestSize(shortSize, longSize, sizes);//设置预览大小parameters.setPreviewSize(bestSize.width, bestSize.height);//设置图片大小，拍照parameters.setPictureSize(bestSize.width, bestSize.height);//设置格式,所有的相机都支持 NV21格式parameters.setPreviewFormat(ImageFormat.NV21);//设置聚焦parameters.setFocusMode(Camera.Parameters.FOCUS_MODE_CONTINUOUS_PICTURE);camera.setParameters(parameters);}}

1.3.1 相机预览大小

首先，应该根据自己UI的大小去设置相机预览的大小，如果你的控件为 200×200，但相机的数据为 1920×1080 ，这样填充过去，画面肯定是会被拉伸的。
所以，可以通过

List<Camera.Size> sizes = parameters.getSupportedPreviewSizes()

拿到手机相机支持的所有尺寸；所以，我们需要找到比例相同，或者近似的大小，跟UI配合，这样画面才不会拉伸，注意相机的 width > height，所以获取一个最佳的预览尺寸可以这样写：

/*** 获取预览最后尺寸*/private Camera.Size getBestSize(int shortSize, int longSize, List<Camera.Size> sizes) {Camera.Size bestSize = null;float uiRatio = (float) longSize / shortSize;float minRatio = uiRatio;for (Camera.Size previewSize : sizes) {float cameraRatio = (float) previewSize.width / previewSize.height;//如果找不到比例相同的，找一个最近的,防止预览变形float offset = Math.abs(cameraRatio - minRatio);if (offset < minRatio) {minRatio = offset;bestSize = previewSize;}//比例相同if (uiRatio == cameraRatio) {bestSize = previewSize;break;}}return bestSize;}

当 UI 的比例跟相机支持的比例相同，直接返回，否则则找近似的。

接着调用

效果如下：

在这里插入图片描述
咦，发现预览的方向是反的；这个时候就需要使用 setDisplayOrientation() 去设置预览方向了

二. 调整预览方向

首先，在调整预览方向钱，我们需要先了解一些知识。

  • 屏幕坐标： Android 坐标系中，在 （0,0） 坐标那，向右为 x 轴，向下为 y 轴。
  • 自然方向： 设置的自然方向，比如手机默认就是竖直是自然方向，平板的话，横向就是自然方向
  • 图片传感器方向： 手机的图片数据都来自摄像头硬件传感器，这个传感器有个默认的方向，一般是手机是横向的，这就跟手机的自然方向成 90° 关系了。

所以，我们要做的就是，就是把传感器拿到的图片，进行一个角度的变化，使图像能跟自然方向一致：
图片来源

在这里插入图片描述
所以，我们的方向调整可以这样写：

    private void adjustCameraOrientation(Camera.CameraInfo info) {//判断当前的横竖屏int rotation = getWindowManager().getDefaultDisplay().getRotation();int degress = 0;//获取手机的方向switch (rotation) {case Surface.ROTATION_0:degress = 0;break;case Surface.ROTATION_90:degress = 90;break;case Surface.ROTATION_180:degress = 180;break;case Surface.ROTATION_270:degress = 270;break;}int result = 0;//后置摄像头if (info.facing == Camera.CameraInfo.CAMERA_FACING_BACK) {result = (info.orientation - degress + 360) % 360;} else if (info.facing == Camera.CameraInfo.CAMERA_FACING_FRONT) {//先镜像result = (info.orientation + degress) % 360;result = (360 - result) % 360;}mCamera.setDisplayOrientation(result);}

最后再看一下：
在这里插入图片描述

三. 切换摄像头

现在用到的都是后置摄像头，切换也比较简单，首先先释放相机支援，然后再从配置参数，预览再来一遍即可：

  //关闭摄像头closeCamera();mCameraID = mCameraID == mFrontCameraId ? mBackCameraId : mFrontCameraId;//打开相机openCamera(mCameraID);//开启预览startPreview(mSurfaceView.getWidth(), mSurfaceView.getHeight());#closeCameraprivate void closeCamera() {//停止预览mCamera.stopPreview();mCamera.release();mCamera = null;}

四. 拍照及调整图片方向

Camera 的拍照也比较简单，使用 takePicture(ShutterCallback shutter, PictureCallback raw， PictureCallback jpeg) 方法即可，它的三个参数如下：

  • ShutterCallback ：拍照瞬间调用，如果空回调，则由声音，传 null ，则没效果
  • PictureCallback ：图片的原始数据，即没处理过的
  • PictureCallback ： 图片的 JPEG 数据

拿到 byte 数据后，转换成bitmap即可，如下：

Camera camera = mCamera;
camera.takePicture(new Camera.ShutterCallback() {@Overridepublic void onShutter() {}
}, null, new Camera.PictureCallback() {@Overridepublic void onPictureTaken(byte[] data, Camera camera) {new SavePicAsyncTask(data).executeOnExecutor(AsyncTask.THREAD_POOL_EXECUTOR);}
});

这里的图片保存，用一个 AsyncTask 来保存：

    /*** 保存图片*/class SavePicAsyncTask extends AsyncTask<Void, Void, File> {byte[] data;File file;public SavePicAsyncTask(byte[] data) {this.data = data;File dir = new File(Constants.PATH);if (!dir.exists()) {dir.mkdirs();}String name = "test.jpg";file = new File(dir, name);}@Overrideprotected File doInBackground(Void... voids) {Bitmap bitmap = BitmapFactory.decodeByteArray(data, 0, data.length);if (bitmap == null) {return null;}FileOutputStream fos = null;try {fos = new FileOutputStream(file);//保存之前先调整方向Camera.CameraInfo info = mCameraID == mFrontCameraId ? mFrontCameraInfo : mBackCameraInfo;if (info.facing == Camera.CameraInfo.CAMERA_FACING_BACK) {bitmap = BitmapUtils.rotate(bitmap, 90);} else {bitmap = BitmapUtils.rotate(bitmap, 270);}bitmap.compress(Bitmap.CompressFormat.JPEG, 100, fos);} catch (FileNotFoundException e) {e.printStackTrace();} finally {CloseUtils.close(fos);}return file;}@Overrideprotected void onPostExecute(File file) {super.onPostExecute(file);if (file != null) {Toast.makeText(Camera1Activity.this, "图片保存成功", Toast.LENGTH_SHORT).show();} else {Toast.makeText(Camera1Activity.this, "图片保存失败", Toast.LENGTH_SHORT).show();}}}
#BitmapUtils#rotatepublic static Bitmap rotate(Bitmap bitmap,float degress){Matrix matrix = new Matrix();matrix.postRotate(degress);return Bitmap.createBitmap(bitmap,0,0,bitmap.getWidth(),bitmap.getHeight(),matrix,true);}

当拿到 byte[] 数据时，使用 BitmapFactory.decodeByteArray 解析 bitmap ，但此时的图片也是不对的，需要对它进行一个旋转，如上所示，这样，我们的拍照就也完成了。

参考:
https://developer.android.google.cn/reference/android/hardware/Camera?hl=en#takePicture(android.hardware.Camera.ShutterCallback,%20android.hardware.Camera.PictureCallback,%20android.hardware.Camera.PictureCallback,%20android.hardware.Camera.PictureCallback)

https://www.jianshu.com/p/f8d0d1467584

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风君子

独自遨游何稽首 揭天掀地慰生平