Android多媒体功能开发(12)——使用Camera类拍照

Android上用摄像头拍照、录视频有两套API可用，Android5.0(API21)之前使用android.hardware.Camera类，之后推荐使用android.hardware.camera2包。目前这两套API都可以使用，Camera类用起来比较简单易懂，但功能少灵活性差，所以现在降级使用；Camera2框架功能强大，对摄像头的控制灵活，但由于大量使用回调方式，所以代码不是线性的，初学比较难懂，不易上手。

本篇先讲解使用Camera类拍照，Camera2框架将在后面介绍。

使用Camera类调用摄像头进行拍照的基本流程是：打开Camera对象、设置预览控件、开始预览、拍照、停止预览、释放资源。拍照后会停止预览，所以如果需要多次拍照的话，需要再次开始预览。要切换摄像头的话，需要先释放当前摄像头，再重新打开新的摄像头。流程和对应的代码如下图：

下面编写一个实现最基本的拍照功能的例子，例子运行在Android8.0(API26)上。例子的界面和主要代码如下：

界面上显示预览的控件用的是SurfaceView，需要将其holder设置到Camera上。实现预览功能时有一个问题，竖屏预览时图像以横屏显示，所以需旋转90度，方法是用语句mCamera.setDisplayOrientation(90)。但只是预览旋转了，生成的图片没有旋转。

拍照需要权限android.permission.CAMERA，也要求硬件支持。

<uses-permission android:name="android.permission.CAMERA" />
<uses-feature android:name="android.hardware.camera" />
<uses-feature android:name="android.hardware.camera.autofocus" />

拍照可能需要的时间比较长，所以采用异步方式。UI线程启动拍照后不等待结果，而是设置一个回调监听器PictureCallback，当照片数据生成后会回调其onPictureTaken方法，并将数据传入。

例子中将拍照生成的图片文件保存在应用的外部私有存储目录下，该目录可以用方法getExternalFilesDir(null)来获得，其实际位置为：Android/data/<package-name>/files/。向该目录下写文件不需要写外部存储权限。

为了查看拍摄的照片，例子调用了系统中的图片查看应用，为了将图片文件分享给该应用，需要定义一个FileProvider。

<providerandroid:name="androidx.core.content.FileProvider"android:authorities="${applicationId}.fileProvider"android:exported="false"android:grantUriPermissions="true"><meta-dataandroid:name="android.support.FILE_PROVIDER_PATHS"android:resource="@xml/file_paths" />
</provider>

FileProvider用到的file_paths.xml定义如下：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<paths xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"><external-files-pathname="testdir"path="./"/>
</paths>

这里用到的Camera类拍照相关主要方法有：

static Camera open(int id)：打开摄像头，返回摄像头的Camera对象，id为编号0,1,...切换摄像头时需释放原来Camera对象，再打开另一个摄像头。
static int getNumberOfCameras()：获取设备摄像头数量，open时用的id都小于此值。
void setPreviewDisplay(SurfaceHolder holder)：设置预览用的SurfaceHolder控件。
setDisplayOrientation(int angle)：设置预览旋转角度，竖屏需要旋转90度。
void startPreview()：开始预览。
void takePicture(Camera.ShutterCallback shutter, Camera.PictureCallback raw, Camera.PictureCallback jpeg)：拍照。因为需要一定时间，所以采用异步方式。拍照动作完成后，调用相应回调方法，传回相应数据，并停止预览。三个回调方法分别对应拍照完成、传回原始格式数据，传回jpeg格式数据。对于jpeg格式数据，可以直接保存为jpg格式图片文件，也可以通过BitmapFactory获得Bitmap点阵，然后再转换为其他格式。
void stopPreview()：停止预览。
void release()：释放资源。
Camera.Parameters getParameters()：获取参数。
setParameters(Camera.Parameters params)：设置参数。

还有一些比较有意思的方法，如startFaceDetection()、startSmoothZoom()等，这里不一一介绍了。

例子的完整代码如下：

import android.Manifest;
import android.content.Intent;
import android.content.pm.PackageManager;
import android.hardware.Camera;
import android.hardware.Camera.PictureCallback;
import android.net.Uri;
import android.os.Build;
import android.os.Bundle;
import android.view.SurfaceView;
import android.view.View;
import android.view.View.OnClickListener;
import android.widget.Button;
import android.widget.LinearLayout;
import android.widget.Toast;import androidx.appcompat.app.AppCompatActivity;
import androidx.core.app.ActivityCompat;
import androidx.core.content.FileProvider;import java.io.File;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;public class MainActivity extends AppCompatActivity {File picFile;Uri picUri;SurfaceView preview;Camera mCamera;int cameraID = 0;boolean isPreviewing = false;@Overrideprotected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {super.onCreate(savedInstanceState);LinearLayout ll = new LinearLayout(this);ll.setOrientation(LinearLayout.VERTICAL);setContentView(ll);LinearLayout line1 = new LinearLayout(this);line1.setOrientation(LinearLayout.HORIZONTAL);ll.addView(line1);LinearLayout line2 = new LinearLayout(this);line2.setOrientation(LinearLayout.HORIZONTAL);ll.addView(line2);picFile = new File(getExternalFilesDir(null), "picture.jpg");//  定义多媒体文件的uri，在应用之间传递文件时需要用uriif(Build.VERSION.SDK_INT>=24){  //  Android 7 以后不能直接用file uri分享文件，要使用FileProviderString fileProviderAuthority = getPackageName() + ".fileProvider"; //  FileProvider的名字，FileProvider在应用配置文件AndroidManifest中定义//  格式为：content://com.zzk.a1508camera.fileProvider/testdir/picture.jpg, testdir是res/file_paths/file_paths.xml中定义的目录别名picUri = FileProvider.getUriForFile(MainActivity.this, fileProviderAuthority, picFile);} else {    //  Android 7 以前可以直接用file uri分享文件//  格式为：file:///storage/emulated/0/Android/data/com.zzk.a1508camera/files/picture.jpgpicUri = Uri.fromFile(picFile);}Button btnOpen = new Button(this);btnOpen.setText("Open");line1.addView(btnOpen);btnOpen.setOnClickListener(new OnClickListener(){@Overridepublic void onClick(View arg0) {if (ActivityCompat.checkSelfPermission(getBaseContext(), Manifest.permission.CAMERA) != PackageManager.PERMISSION_GRANTED) {ActivityCompat.requestPermissions(MainActivity.this, new String[]{Manifest.permission.CAMERA}, 101);return;}open(cameraID);}});Button btnStartPreview = new Button(this);btnStartPreview.setText("Start Preview");line1.addView(btnStartPreview);btnStartPreview.setOnClickListener(new OnClickListener(){@Overridepublic void onClick(View arg0) {if(mCamera!=null) {mCamera.startPreview();isPreviewing = true;}}});Button btnTake = new Button(this);btnTake.setText("Take Photo");line1.addView(btnTake);btnTake.setOnClickListener(new OnClickListener(){@Overridepublic void onClick(View arg0) {mCamera.takePicture(null, null, new PictureCallback(){@Overridepublic void onPictureTaken(byte[] arg0, Camera arg1) {FileOutputStream fos;try {fos = new FileOutputStream(picFile);fos.write(arg0);fos.close();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}});isPreviewing = false;}});Button btnStopPreview = new Button(this);btnStopPreview.setText("Stop Preview");line2.addView(btnStopPreview);btnStopPreview.setOnClickListener(new OnClickListener(){@Overridepublic void onClick(View arg0) {if(mCamera!=null) {mCamera.stopPreview();isPreviewing = false;}}});Button btnRelease = new Button(this);btnRelease.setText("Release");line2.addView(btnRelease);btnRelease.setOnClickListener(new OnClickListener(){@Overridepublic void onClick(View arg0) {if(mCamera!=null) {mCamera.release();isPreviewing = false;}}});Button btnView = new Button(this);btnView.setText("View");line2.addView(btnView);btnView.setOnClickListener(new OnClickListener(){@Overridepublic void onClick(View arg0) {if(picFile.exists()){Intent intent = new Intent(Intent.ACTION_VIEW);intent.setDataAndType(picUri, "image/*");intent.setFlags(Intent.FLAG_GRANT_READ_URI_PERMISSION); //  授予对方读取该文件的权限startActivity(intent);}}});Button btnSwitch = new Button(this);btnSwitch.setText("Switch Camera");ll.addView(btnSwitch);btnSwitch.setOnClickListener(new OnClickListener(){@Overridepublic void onClick(View arg0) {if(isPreviewing){cameraID++;if(cameraID>=Camera.getNumberOfCameras()) cameraID = 0;mCamera.stopPreview();mCamera.release();open(cameraID);mCamera.startPreview();}}});preview = new SurfaceView(this);ll.addView(preview);}@Overridepublic void onRequestPermissionsResult(int requestCode, String[] permissions, int[] grantResults) {if(requestCode==101) {if(grantResults[0]== PackageManager.PERMISSION_GRANTED){open(cameraID);}}super.onRequestPermissionsResult(requestCode, permissions, grantResults);}void open(int id){mCamera = Camera.open(id);Camera.Parameters param = mCamera.getParameters();//param.setPictureFormat(PixelFormat.JPEG);//param.setPictureSize(1024, 768);mCamera.setParameters(param);mCamera.setDisplayOrientation(90);try {mCamera.setPreviewDisplay(preview.getHolder());} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}Toast.makeText(getBaseContext(), "Camera opened", Toast.LENGTH_SHORT).show();}
}

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