Android Camera2教程之打开相机、开启预览、实现PreviewCallback、拍照

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Android API 21新增了Camera2，这与之前的camera架构完全不同，使用起来也比较复杂，但是功能变得很强大。

在讲解开启预览之前，首先需要了解camera2的几个比较重要的类：

CameraManager：管理手机上的所有摄像头设备，它的作用主要是获取摄像头列表和打开指定的摄像头
CameraDevice：具体的摄像头设备，它有一系列参数（预览尺寸、拍照尺寸等），可以通过CameraManager的getCameraCharacteristics()方法获取。它的作用主要是创建CameraCaptureSession和CaptureRequest
CameraCaptureSession：相机捕获会话，用于处理拍照和预览的工作（很重要）
CaptureRequest：捕获请求，定义输出缓冲区以及显示界面（TextureView或SurfaceView）等

1，定义TextureView作为预览界面

在布局文件中加入TextureView控件，然后实现其监听事件

textureView = (TextureView) findViewById(R.id.textureView);

然后我们可以在OnResume()方法中设置监听SurefaceTexture的事件

textureView.setSurfaceTextureListener(textureListener);

当SurefaceTexture准备好后会回调SurfaceTextureListener 的onSurfaceTextureAvailable()方法

TextureView.SurfaceTextureListener textureListener = new TextureView.SurfaceTextureListener() {@Overridepublic void onSurfaceTextureAvailable(SurfaceTexture surface, int width, int height) {//当SurefaceTexture可用的时候，设置相机参数并打开相机setupCamera(width, height);openCamera();}
};

2，设置相机参数

为了更好地预览，我们根据TextureView的尺寸设置预览尺寸，Camera2中使用CameraManager来管理摄像头

private void setupCamera(int width, int height) {//获取摄像头的管理者CameraManagerCameraManager manager = (CameraManager) getSystemService(Context.CAMERA_SERVICE);try {//遍历所有摄像头for (String cameraId: manager.getCameraIdList()) {CameraCharacteristics characteristics = manager.getCameraCharacteristics(cameraId);//默认打开后置摄像头if (characteristics.get(CameraCharacteristics.LENS_FACING) == CameraCharacteristics.LENS_FACING_FRONT)continue;//获取StreamConfigurationMap，它是管理摄像头支持的所有输出格式和尺寸StreamConfigurationMap map = characteristics.get(CameraCharacteristics.SCALER_STREAM_CONFIGURATION_MAP);//根据TextureView的尺寸设置预览尺寸mPreviewSize = getOptimalSize(map.getOutputSizes(SurfaceTexture.class), width, height);mCameraId = cameraId;break;}} catch (CameraAccessException e) {e.printStackTrace();}
}

3，开启相机

Camera2中打开相机也需要通过CameraManager类

private void openCamera() {//获取摄像头的管理者CameraManagerCameraManager manager = (CameraManager) getSystemService(Context.CAMERA_SERVICE);//检查权限try {if (ActivityCompat.checkSelfPermission(this, Manifest.permission.CAMERA) != PackageManager.PERMISSION_GRANTED) {return;}//打开相机，第一个参数指示打开哪个摄像头，第二个参数stateCallback为相机的状态回调接口，第三个参数用来确定Callback在哪个线程执行，为null的话就在当前线程执行manager.openCamera(mCameraId, stateCallback, null);} catch (CameraAccessException e) {e.printStackTrace();}
}

实现StateCallback 接口，当相机打开后会回调onOpened方法，在这个方法里面开启预览

private final CameraDevice.StateCallback stateCallback = new CameraDevice.StateCallback() {@Overridepublic void onOpened(CameraDevice camera) {mCameraDevice = camera;//开启预览startPreview();}
}

4，开启相机预览

我们使用TextureView显示相机预览数据，Camera2的预览和拍照数据都是使用CameraCaptureSession会话来请求的

private void startPreview() {SurfaceTexture mSurfaceTexture = mTextureView.getSurfaceTexture();//设置TextureView的缓冲区大小mSurfaceTexture.setDefaultBufferSize(mPreviewSize.getWidth(), mPreviewSize.getHeight());//获取Surface显示预览数据Surface mSurface = new Surface(mSurfaceTexture);try {//创建CaptureRequestBuilder，TEMPLATE_PREVIEW比表示预览请求mCaptureRequestBuilder = mCameraDevice.createCaptureRequest(CameraDevice.TEMPLATE_PREVIEW);//设置Surface作为预览数据的显示界面mCaptureRequestBuilder.addTarget(mSurface);//创建相机捕获会话，第一个参数是捕获数据的输出Surface列表，第二个参数是CameraCaptureSession的状态回调接口，当它创建好后会回调onConfigured方法，第三个参数用来确定Callback在哪个线程执行，为null的话就在当前线程执行mCameraDevice.createCaptureSession(Arrays.asList(mSurface), new CameraCaptureSession.StateCallback() {@Overridepublic void onConfigured(CameraCaptureSession session) {try {//创建捕获请求mCaptureRequest = mCaptureRequestBuilder.build();mPreviewSession = session;//设置反复捕获数据的请求，这样预览界面就会一直有数据显示mPreviewSession.setRepeatingRequest(mCaptureRequest, mSessionCaptureCallback, null);} catch (CameraAccessException e) {e.printStackTrace();}}@Overridepublic void onConfigureFailed(CameraCaptureSession session) {}}, null);} catch (CameraAccessException e) {e.printStackTrace();}
}

5，实现PreviewCallback

Camera2中并没有Camera1中的PreviewCallback接口，那怎么实现获取预览帧数据呢？答案就是使用ImageReader间接实现

首先创建一个ImageReader，并监听它的事件

private void setupImageReader() {//前三个参数分别是需要的尺寸和格式，最后一个参数代表每次最多获取几帧数据，本例的2代表ImageReader中最多可以获取两帧图像流mImageReader = ImageReader.newInstance(mPreviewSize.getWidth(), mPreviewSize.getHeight(),ImageFormat.JPEG, 2);//监听ImageReader的事件，当有图像流数据可用时会回调onImageAvailable方法，它的参数就是预览帧数据，可以对这帧数据进行处理mImageReader.setOnImageAvailableListener(new ImageReader.OnImageAvailableListener() {@Overridepublic void onImageAvailable(ImageReader reader) {Image image = reader.acquireLatestImage();//我们可以将这帧数据转成字节数组，类似于Camera1的PreviewCallback回调的预览帧数据ByteBuffer buffer = image.getPlanes()[0].getBuffer();byte[] data = new byte[buffer.remaining()];buffer.get(data);image.close();}}, null);
}

注意：一定要调用reader.acquireLatestImage()和close()方法，否则画面就会卡住

然后我们在开启预览之前，设置ImageReader为输出Surface

setupImageReader();//获取ImageReader的Surface
Surface imageReaderSurface = mImageReader.getSurface();//CaptureRequest添加imageReaderSurface，不加的话就会导致ImageReader的onImageAvailable()方法不会回调
mCaptureRequestBuilder.addTarget(imageReaderSurface);//创建CaptureSession时加上imageReaderSurface，如下，这样预览数据就会同时输出到previewSurface和imageReaderSurface了
mCameraDevice.createCaptureSession(Arrays.asList(previewSurface, imageReaderSurface), new CameraCaptureSession.StateCallback() {}

关闭相机时别忘了关闭ImageReader

6，拍照

Camera2拍照也是通过ImageReader来实现的

首先先做些准备工作，设置拍照参数，如方向、尺寸等

private static final SparseIntArray ORIENTATION = new SparseIntArray();static {ORIENTATION.append(Surface.ROTATION_0, 90);ORIENTATION.append(Surface.ROTATION_90, 0);ORIENTATION.append(Surface.ROTATION_180, 270);ORIENTATION.append(Surface.ROTATION_270, 180);}

设置拍照尺寸，可以跟预览尺寸一起设置，然后ImageReader初始化使用此尺寸

mCaptureSize = Collections.max(Arrays.asList(map.getOutputSizes(ImageFormat.JPEG)), new Comparator<Size>() {@Overridepublic int compare(Size lhs, Size rhs) {return Long.signum(lhs.getWidth() * lhs.getHeight() - rhs.getHeight() * rhs.getWidth());}});

创建保存图片的线程

public static class imageSaver implements Runnable {private Image mImage;public imageSaver(Image image) {mImage = image;}@Overridepublic void run() {ByteBuffer buffer = mImage.getPlanes()[0].getBuffer();byte[] data = new byte[buffer.remaining()];buffer.get(data);mImageFile = new File(Environment.getExternalStorageDirectory() + "/DCIM/myPicture.jpg");FileOutputStream fos = null;try {fos = new FileOutputStream(mImageFile);fos.write(data, 0 ,data.length);} catch (IOException e) {e.printStackTrace();} finally {mImageFile = null;if (fos != null) {try {fos.close();fos = null;} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}}}}

然后当ImageReader有数据时，通过此线程保存图片

//使用前面获取的拍照尺寸
mImageReader = ImageReader.newInstance(mCaptureSize.getWidth(), mCaptureSize.getHeight(),ImageFormat.JPEG, 2);
mImageReader.setOnImageAvailableListener(new ImageReader.OnImageAvailableListener() {@Overridepublic void onImageAvailable(ImageReader reader) {//执行图像保存子线程mCameraHandler.post(new imageSaver(reader.acquireNextImage()));}}, mCameraHandler);

然后开启预览创建CaptureSession时把ImageReader添加进去

mCameraDevice.createCaptureSession(Arrays.asList(previewSurface, mImageReader.getSurface()), new CameraCaptureSession.StateCallback() {
}

现在准备工作做好了，还需要响应点击拍照事件，我们设置点击拍照按钮调用capture()方法，capture()方法即实现拍照

private void capture() {try {//首先我们创建请求拍照的CaptureRequestfinal CaptureRequest.Builder mCaptureBuilder = mCameraDevice.createCaptureRequest(CameraDevice.TEMPLATE_STILL_CAPTURE);//获取屏幕方向int rotation = getWindowManager().getDefaultDisplay().getRotation();//设置CaptureRequest输出到mImageReadermCaptureBuilder.addTarget(mImageReader.getSurface());//设置拍照方向mCaptureBuilder.set(CaptureRequest.JPEG_ORIENTATION, ORIENTATION.get(rotation));//这个回调接口用于拍照结束时重启预览，因为拍照会导致预览停止CameraCaptureSession.CaptureCallback mImageSavedCallback = new CameraCaptureSession.CaptureCallback() {@Overridepublic void onCaptureCompleted(CameraCaptureSession session, CaptureRequest request, TotalCaptureResult result) {Toast.makeText(getApplicationContext(), "Image Saved!", Toast.LENGTH_SHORT).show();//重启预览restartPreview();}};//停止预览mCameraCaptureSession.stopRepeating();//开始拍照，然后回调上面的接口重启预览，因为mCaptureBuilder设置ImageReader作为target，所以会自动回调ImageReader的onImageAvailable()方法保存图片mCameraCaptureSession.capture(mCaptureBuilder.build(), mImageSavedCallback, null);} catch (CameraAccessException e) {e.printStackTrace();}}

重启预览的方法很简单了

 private void restartPreview() {try {//执行setRepeatingRequest方法就行了，注意mCaptureRequest是之前开启预览设置的请求mCameraCaptureSession.setRepeatingRequest(mCaptureRequest, null, mCameraHandler);} catch (CameraAccessException e) {e.printStackTrace();}}

代码地址（顺手给个Star啊）：点击查看源码