Android Camera2入门系列1 - Camera2在textureView预览

Android Camera2入门

Android Camera2入门系列1 - Camera2在textureView预览
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 Android Camera2入门系列4 - libyuv的编译和使用

本文提供最easy的Camera2的入门，供入门查看，意在精简，深入内容看后续文章。

The android.hardware.camera2 package provides an interface to individual camera devices connected to an Android device. It replaces the deprecated [Camera] class.
camera2给Android的给个Camera设备提供了接口，并且deprecated掉了Camera类

下面是翻译了部分Camera2的API描述：基本上涉及了我们使用camera2的所有的API：
通过CameraManager能查询本设备有多少个available的Camera设备。
每个CameraDevice设备提供了一系列静态参数去描述当前的Camera设备，比如设置或者输出参数，这些参数通过[CameraCharacteristics]提供出来，通过[getCameraCharacteristics(cameraId)]获取。
从相机设备获取一个或者多个image，首先必须创建一个CameraCaptureSession并输出到一个或多个目标Surface上。每个Surface必须预先设置合适的预览尺寸，这个尺寸必须是Camera支持的尺寸。目标Surface可以被一系列的类所持有，比如SurfaceView,SurfaceTexture,MediaCodec,MediaRecorder,Allocation和ImageReader。也就是说Camera的输出可以被分发到多个Surface上面。
通常，相机预览图像可以被发送到SurfaceView或者TextureView上面，像拍照的时候去单独获取某一帧或者特效相机类的App获得要处理的RAW数据流可以通过ImageReader来获取JPEG格式或者YUV格式的图像数据。比如要用RenderScript, OpenGL ES或者直接在native处理的数据就推荐使用YUV_420_888数据格式来承载。
如果相机设备要获取Image(也就是获取图像的raw数据:JPEG或者YUV数据)，我们需要创建一个定义了相机需要的参数的CaptureRequest，CameraDevice有工厂方法去创建一个request builder。
一旦request被创建出来，它可以被一个active状态的session拿去得到一个Image(one-shot)或者多个Image(endless)，也就是说session通过request去得到一张图或者多张图。

//得到一个Image
session.capture(request, null, mCameraHandler);
//一直回调返回Image
session.setRepeatingRequest(request, null, mCameraHandler);

API使用流程大体如下:

通过context.getSystemService(Context.CAMERA_SERVICE) 获取CameraManager.
调用CameraManager .open()方法在回调中得到CameraDevice.
通过CameraDevice.createCaptureSession() 在回调中获取CameraCaptureSession.
构建CaptureRequest, 有三种模式可选预览/拍照/录像.
通过 CameraCaptureSession发送CaptureRequest, capture表示只发一次请求, setRepeatingRequest表示不断发送请求.
拍照数据可以在ImageReader.OnImageAvailableListener回调中获取, CaptureCallback中则可获取拍照实际的参数和Camera当前状态.

Camera2流程图

上文提到了Camera2的某些必要的API。其实单纯的去看某个类或某些类的职责，只是看这些API的功能描述只会看的头大，因为camera2确实提供了很多API来控制。还不如直接来看一个demo来的更加直观，推荐大家不要拷贝，哪怕看着自己敲一遍，印象会深刻很多。

public class Camera2Provider {
    private Activity mContext;
    private String mCameraId;
    private Handler mCameraHandler;
    private CameraDevice mCameraDevice;
    private TextureView mTextureView;
    private CaptureRequest.Builder mPreviewBuilder;
    private Size previewSize;

    public Camera2Provider(Activity mContext) {
        this.mContext = mContext;
        //创建了一个Thread来供Camera运行使用，使用HandlerThread而不使用Thread是因为HandlerThread给我们创建了Looper，不用我们自己创建了。
        HandlerThread handlerThread = new HandlerThread("camera");
        handlerThread.start();
        mCameraHandler = new Handler(handlerThread.getLooper());
    }
    /**
     * 设置预览view
     *
     * @param textureView 需要预览的TextureView
     */
    public void initTexture(TextureView textureView) {
        mTextureView = textureView;
        textureView.setSurfaceTextureListener(new TextureView.SurfaceTextureListener() {
            @Override
            public void onSurfaceTextureAvailable(SurfaceTexture surface, int width, int height) {
                openCamera(width, height);
            }
            @Override
            public void onSurfaceTextureSizeChanged(SurfaceTexture surface, int width, int height) {}
            @Override
            public boolean onSurfaceTextureDestroyed(SurfaceTexture surface) {return false;}
            @Override
            public void onSurfaceTextureUpdated(SurfaceTexture surface) {}
        });
    }

    /**
     * surface ready的时候开启Camera
     *
     * @param width  surface的宽
     * @param height surface的高
     */
    private void openCamera(int width, int height) {
        CameraManager cameraManager = (CameraManager) mContext.getSystemService(Context.CAMERA_SERVICE);
        try {
            for (String cameraId : cameraManager.getCameraIdList()) {
                //描述相机设备的属性类
                CameraCharacteristics characteristics = cameraManager.getCameraCharacteristics(cameraId);
                //获取是前置还是后置摄像头
                Integer facing = characteristics.get(CameraCharacteristics.LENS_FACING);
                //使用后置摄像头
                if (facing != null && facing == CameraCharacteristics.LENS_FACING_BACK) {
                    StreamConfigurationMap map = characteristics.get(CameraCharacteristics.SCALER_STREAM_CONFIGURATION_MAP);
                    if (map != null) {
                        previewSize = CameraUtil.getOptimalSize(map.getOutputSizes(SurfaceTexture.class), width, height);
                        mCameraId = cameraId;
                    }
                }
            }
            String[] params = new String[]{Manifest.permission.CAMERA};
            if (!PermissionUtil.checkPermission(mContext, params)) {
                PermissionUtil.requestPermission(mContext, "", 0, params);
            }
            cameraManager.openCamera(mCameraId, mStateCallback, mCameraHandler);
        } catch (CameraAccessException r) {}
    }

    /**
     * 状态回调
     */
    private CameraDevice.StateCallback mStateCallback = new CameraDevice.StateCallback() {
        @Override
        public void onOpened(CameraDevice camera) {
            mCameraDevice = camera;
            SurfaceTexture surfaceTexture = mTextureView.getSurfaceTexture();
            surfaceTexture.setDefaultBufferSize(previewSize.getWidth(), previewSize.getHeight());
            Surface previewSurface = new Surface(surfaceTexture);
            try {
                mPreviewBuilder = mCameraDevice.createCaptureRequest(CameraDevice.TEMPLATE_PREVIEW);
                //如果需要多个surface可以add多个
                mPreviewBuilder.addTarget(previewSurface);
                mCameraDevice.createCaptureSession(Arrays.asList(previewSurface), mStateCallBack, mCameraHandler);
            } catch (CameraAccessException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }

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

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

    private CameraCaptureSession.StateCallback mStateCallBack = new CameraCaptureSession.StateCallback() {
        @Override
        public void onConfigured(CameraCaptureSession session) {
            CaptureRequest request = mPreviewBuilder.build();
            try {
                //获取一个Image，one-shot
//                session.capture(request, null, mCameraHandler);
                //开启获取Image，repeat模式
                session.setRepeatingRequest(request, null, mCameraHandler);
            } catch (CameraAccessException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }

        @Override
        public void onConfigureFailed(CameraCaptureSession session) {}
    };
    /**
     * 记得关掉Camera
     */
    public void closeCamera() {
        mCameraDevice.close();
    }
}

需要注意的几个问题：

记得添加权限，并自己实现动态请求权限。
创建一个Thread供Camera2使用。
注意预览尺寸和Camera能提供的尺寸。

github代码：Camera2Provider.java 欢迎star/follow

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