2020-07-10
音视频系列文章
Android 音视频开发(一) -- 使用AudioRecord 录制PCM(录音)；AudioTrack播放音频
工程: 音视频Demo
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，你讲学习到：
- 实现相机的开启与预览
- 相机预览方向的矫正
- 实现拍照工鞥，并矫正拍照图片
效果如下：
GIF.gif
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-feature
android: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：
@Override
public 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 SurfaceHolder
Camera 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 200x200，但相机的数据为 1920x1080 ，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());
#closeCamera
private 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() {
@Override
public void onShutter() {
}
}, null, new Camera.PictureCallback() {
@Override
public 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);
}
@Override
protected 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;
}
@Override
protected 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#rotate
public 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。
