android camera工作流程

camera 架构

相机使用流程

• Android Camera2 Open/Close Camera流程

• Android Camera2 创建Session流程

  预览组件：SurfaceView、GLSurfaceView、TextureView 
  拍照组件：ImageReader
  录像组件：MediaRecorder、MediaCodec 
  

• Android Camera2 创建CaptureRequest流程

• Android Camera2 预览（启动、停止）流程

• Android Camera2 拍照流程

• Android Camera2 录像流程

  

  打开相机流程：

  • 获取CameraManager实例：首先，需要通过系统服务获取CameraManager的实例，通常可以通过getSystemService(Context.CAMERA_SERVICE)来获取。

  • 获取相机ID列表：通过CameraManager实例，可以获取当前设备上的相机列表，即相机ID列表。

  • 选择相机ID并打开相机：根据需求选择要打开的相机ID，并通过CameraManager的openCamera()方法打开相机。在此过程中，需要实现CameraDevice.StateCallback来处理相机打开成功或失败的回调。

  • 配置相机预览：在相机打开成功后，需要配置相机的各种参数，设置预览尺寸、拍照尺寸、对焦模式等参数。

  • 创建预览会话：最后，通过创建CaptureSession来进行预览显示，通常会将预览的Surface设置到CaptureRequest.Builder中，并启动预览会话。

    关闭相机流程：

    • 停止预览：在关闭相机之前，需要先停止当前的预览会话，释放预览相关的资源。

    • 关闭相机：通过调用CameraDevice的close()方法来关闭相机，释放相机相关的资源。

      Android Camera2 创建Session流程

      • 创建会话的输出 Surface：首先，你需要创建一个用于接收相机图像数据的 Surface 对象。这通常是一个 SurfaceTexture 或者是一个 SurfaceView 的 Surface。

      • 配置 CaptureRequest：接着，你需要创建一个 CaptureRequest 对象，该对象包含了相机的配置信息，比如预览尺寸、对焦模式等。

      • 设置会话的状态回调：为了处理会话状态的变化，你需要实现 CameraCaptureSession.StateCallback 接口，该接口包括了会话创建成功、会话关闭等状态的回调方法。

      • 创建会话：通过调用 CameraDevice.createCaptureSession() 方法，传入输出 Surface 和 StateCallback 对象，来创建相机会话。在会话创建成功时，会回调 onConfigured 方法，在这个回调中可以获取到 CameraCaptureSession 对象。

      • 设置 CaptureRequest 和启动预览：一旦会话创建成功，你可以通过 CameraCaptureSession.setRepeatingRequest() 方法来发送 CaptureRequest 并启动预览。这样相机就会不断地发送图像数据到输出 Surface 进行预览。

        预览组件：SurfaceView、GLSurfaceView、TextureView

        SurfaceView、GLSurfaceView 和 TextureView 是 Android 中用于显示图像内容的预览组件，它们各有特点和适用场景：
        

        SurfaceView：

        • SurfaceView 是一个在自己的窗口中绘制自己的表面的 View。
        • SurfaceView 位于窗口层级的底部，可以通过 SurfaceHolder 来控制其绘制的 Surface 的格式和大小等属性。
        • SurfaceView 适合用于需要在后台线程中绘制图像的情况，比如相机预览、视频播放等。

          GLSurfaceView：

          • GLSurfaceView 是继承自 SurfaceView 的，专门用于 OpenGL ES 渲染的 View。
          • GLSurfaceView 封装了 OpenGL ES 的渲染和上下文管理，方便开发者使用 OpenGL 进行图形渲染。
          • GLSurfaceView 适合用于需要高性能 3D 图形渲染的应用，比如游戏、模拟器等。

            TextureView：

            • TextureView 是一个可用于硬件加速的 View，可以用来显示可以从相机、视频解码器等获取到的 SurfaceTexture 数据。
            • TextureView 可以在 UI 线程中直接操作，支持动画、缩放、旋转等操作，并且支持 alpha、mask 等特性。
            • TextureView 适合用于实时视频预览、实时滤镜处理等需要实时更新纹理的场景。

              根据不同的需求和应用场景，可以选择合适的预览组件来展示图像内容。SurfaceView 适合于后台线程的绘制，GLSurfaceView 适合于高性能的 OpenGL 渲染，而 TextureView 则适合于实时更新纹理数据的场景。

              拍照组件：ImageReader

              在 Android 相机开发中，ImageReader 是一个用于获取相机拍摄的图像数据的类。它提供了一种异步方式来获取相机捕获的图像，通常用于实现拍照功能。以下是 ImageReader 的一些特点和用法：
              

              特点：

              • 提供了获取相机图像数据的高效方式，可以获取原始的图像数据。
              • 支持设置图像数据的格式、大小等参数。
              • 可以通过监听器方式获取到相机捕获的每一帧图像数据。

                用法：

                • 创建 ImageReader 实例：可以通过 ImageReader.newInstance() 方法创建一个 ImageReader 实例，指定图像的宽度、高度、格式等参数。
                • 设置监听器：通过 ImageReader.setOnImageAvailableListener() 方法设置一个监听器，当有新的图像可用时会触发监听器回调。
                • 获取图像数据：在监听器回调中，可以通过 ImageReader.acquireNextImage() 或 ImageReader.acquireLatestImage() 方法获取到 Image 对象，从而获取图像数据进行处理。

                  使用 ImageReader 可以方便地获取相机捕获的图像数据，实现拍照功能或者其他需要处理相机图像的场景。记得在使用完毕后及时释放资源，避免内存泄漏。

                  录像组件：MediaRecorder、MediaCodec

                  在 Android 平台上，要实现录像功能通常会使用到 MediaRecorder 和 MediaCodec 这两个组件。
                  

                  MediaRecorder：

                  • MediaRecorder 是一个高层次的多媒体录制类，提供了简单易用的接口来录制音频和视频。
                  • 使用 MediaRecorder 可以轻松地实现基本的音视频录制功能，包括设置音视频来源、输出格式、编码器等参数。
                  • 通过 MediaRecorder 提供的方法可以方便地开始录制、停止录制，并且得到录制后的多媒体文件。

                    MediaCodec：

                    • MediaCodec 是 Android 提供的低层次的多媒体编解码器类，它可以用于对音视频进行编解码处理。
                    • 使用 MediaCodec 可以更加灵活地控制音视频的编码和解码过程，包括选择特定的编码器、自定义编码参数等。
                    • MediaCodec 适合于对音视频进行更加复杂和定制化的处理，比如实时滤镜处理、特效添加等。

                      Android Camera2 创建CaptureRequest流程

                      在 Android 相机开发中使用 Camera2 API 创建 CaptureRequest 的流程通常包括以下步骤：
                      

                      • 获取 CameraManager 实例：

                        首先需要获取系统的 CameraManager 实例，可以通过 getSystemService(Context.CAMERA_SERVICE) 方法获取。

                      • 选择相机设备：

                        使用 CameraManager 的 getCameraIdList() 方法获取可用的相机设备列表，选择需要的相机设备的 ID。

                      • 打开相机设备：

                        使用 CameraManager 的 openCamera() 方法打开选择的相机设备，传入相机设备的 ID 和一个 CameraDevice.StateCallback 对象。

                      • 创建 CameraCaptureSession：

                        在 CameraDevice.StateCallback 的 onOpened() 回调中，创建一个 CameraCaptureSession 对象，通过 CameraDevice 的 createCaptureSession() 方法实现。

                      • 创建 CaptureRequest：

                        在 CameraCaptureSession 的回调中，比如 onConfigured() 回调中，创建一个 CaptureRequest 对象，可以通过 CameraDevice 的 createCaptureRequest() 方法创建。

                      • 配置 CaptureRequest：

                        配置 CaptureRequest 对象，比如设置图像格式、分辨率、对焦模式、曝光等参数，以及添加 Surface 作为数据的输出目标。

                      • 发送 CaptureRequest：

                        最后，使用 CameraCaptureSession 的 setRepeatingRequest() 或 capture() 方法发送配置好的 CaptureRequest 请求，开始捕获图像数据。

                        Android Camera2 预览（启动、停止）流程

                        在 Android 相机开发中，使用 Camera2 API 实现预览的启动和停止通常涉及以下步骤：
                        

                        启动预览流程：

                        • 获取 CameraManager 实例：

                          首先需要获取系统的 CameraManager 实例，可以通过 getSystemService(Context.CAMERA_SERVICE) 方法获取。

                        • 选择相机设备：

                          使用 CameraManager 的 getCameraIdList() 方法获取可用的相机设备列表，选择需要的相机设备的 ID。

                        • 打开相机设备：

                          使用 CameraManager 的 openCamera() 方法打开选择的相机设备，传入相机设备的 ID 和一个 CameraDevice.StateCallback 对象。

                        • 创建 CaptureRequest 和 CameraCaptureSession：

                          在 CameraDevice.StateCallback 的 onOpened() 回调中，创建一个 CameraCaptureSession 对象，通过 CameraDevice 的 createCaptureSession() 方法实现。同时，创建预览的 CaptureRequest 对象，配置预览的参数和目标 Surface。

                        • 设置预览显示的 Surface：

                          将预览数据输出到一个 Surface 对象上，通常是 SurfaceView、TextureView 或者 ImageReader。

                        • 发送预览请求：

                          最后，在 CameraCaptureSession 的回调中，通过 setRepeatingRequest() 方法发送配置好的预览 CaptureRequest 请求，开始预览相机捕获的图像数据。

                          停止预览流程：

                          • 停止预览请求：

                            调用 CameraCaptureSession 的 stopRepeating() 方法停止预览请求。

                          • 关闭 CameraCaptureSession：

                            调用 CameraCaptureSession 的 close() 方法关闭预览会话。

                          • 关闭相机设备：

                            调用 CameraDevice 的 close() 方法关闭相机设备。

                            Android Camera2 拍照流程

                            在 Android 相机开发中，使用 Camera2 API 实现拍照的流程通常包括以下步骤：
                            

                            • 获取 CameraManager 实例：

                              首先需要获取系统的 CameraManager 实例，可以通过 getSystemService(Context.CAMERA_SERVICE) 方法获取。

                            • 选择相机设备：

                              使用 CameraManager 的 getCameraIdList() 方法获取可用的相机设备列表，选择需要的相机设备的 ID。

                            • 打开相机设备：

                              使用 CameraManager 的 openCamera() 方法打开选择的相机设备，传入相机设备的 ID 和一个 CameraDevice.StateCallback 对象。

                            • 创建 CaptureRequest 和 CameraCaptureSession：

                              在 CameraDevice.StateCallback 的 onOpened() 回调中，创建一个 CameraCaptureSession 对象，通过 CameraDevice 的 createCaptureSession() 方法实现。同时，创建用于拍照的 CaptureRequest 对象，配置拍照的参数和目标 Surface。

                            • 设置拍照目标 Surface：

                              将拍照数据输出到一个 Surface 对象上，通常是 ImageReader，用于获取拍摄的图片数据。

                            • 发送拍照请求：

                              在 CameraCaptureSession 的回调中，通过 capture() 方法发送配置好的拍照 CaptureRequest 请求，开始拍照并将结果保存到设置的目标 Surface 中。

                            • 处理拍照结果：

                              在 CameraCaptureSession 的回调中，可以监听拍照结果的回调，获取拍照的图片数据，并进行后续的处理，比如保存到文件或展示在界面上。

                            • 释放资源：

                              在完成拍照后，需要释放相关资源，包括关闭 CameraCaptureSession、关闭 ImageReader、关闭相机设备等。

                              Android Camera2 录像流程

                              在 Android 相机开发中，使用 Camera2 API 实现录像的流程通常包括以下步骤：
                              

                              • 获取 CameraManager 实例：

                                首先需要获取系统的 CameraManager 实例，可以通过 getSystemService(Context.CAMERA_SERVICE) 方法获取。

                              • 选择相机设备：

                                使用 CameraManager 的 getCameraIdList() 方法获取可用的相机设备列表，选择需要的相机设备的 ID。

                              • 打开相机设备：

                                使用 CameraManager 的 openCamera() 方法打开选择的相机设备，传入相机设备的 ID 和一个 CameraDevice.StateCallback 对象。

                              • 创建 CaptureRequest 和 CameraCaptureSession：

                                在 CameraDevice.StateCallback 的 onOpened() 回调中，创建一个 CameraCaptureSession 对象，通过 CameraDevice 的 createCaptureSession() 方法实现。同时，创建用于录像的 CaptureRequest 对象，配置录像的参数和目标 Surface。

                              • 设置录像目标 Surface：

                                将录像数据输出到一个 Surface 对象上，通常是 MediaRecorder 或者 MediaCodec 的 Surface。

                              • 开始录像：

                                在 CameraCaptureSession 的回调中，通过 setRepeatingRequest() 方法发送配置好的录像 CaptureRequest 请求，开始录像。

                              • 停止录像：

                                当录像完成或者用户停止录像时，调用 CameraCaptureSession 的 stopRepeating() 方法停止录像请求。

                              • 释放资源：

                                在完成录像后，需要释放相关资源，包括关闭 CameraCaptureSession、关闭相机设备等。