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Android Camera2 实现预览功能
来源：jb51　　时间：2018/11/22 9:59:02　　对本文有异议

1. 概述

最近在做一些关于人脸识别的项目，需要用到 Android 相机的预览功能。网上查阅相关资料后，发现 Android 5.0 及以后的版本中，原有的 Camera API 已经被 Camera2 API 所取代。

全新的 Camera2 在 Camera 的基础上进行了改造，大幅提升了 Android 系统的拍照功能。它通过以下几个类与方法来实现相机预览时的工作过程：

•CameraManager ：摄像头管理器，主要用于检测系统摄像头、打开系统摄像头等；
•CameraDevice : 用于描述系统摄像头，可用于关闭相机、创建相机会话、发送拍照请求等；
•CameraCharacteristics ：用于描述摄像头所支持的各种特性；
•CameraCaptureSession ：当程序需要预览、拍照时，都需要先通过 CameraCaptureSession 来实现。该会话通过调用方法 setRepeatingRequest() 实现预览；
•CameraRequest ：代表一次捕获请求，用于描述捕获图片的各种参数设置；
•CameraRequest.Builder ：负责生成 CameraRequest 对象。

2. 相机预览

下面通过源码来讲解如何使用 Camera2 来实现相机的预览功能。

2.1 相机权限设置

  1. <uses-permission android:name="android.permission.CAMERA" />

2.2 App 布局

•activity_main.xml

  1. <?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
  2. <FrameLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
  3.  xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"
  4.  android:id="@+id/container"
  5.  android:layout_width="match_parent"
  6.  android:layout_height="match_parent"
  7.  android:background="#000"
  8.  tools:context=".MainActivity">
  9. </FrameLayout>
  10. •fragment_camera.xml
  11. <?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
  12. <RelativeLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
  13.  xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"
  14.  android:layout_width="match_parent"
  15.  android:layout_height="match_parent"
  16.  tools:context=".CameraFragment">
  17.  <com.lightweh.camera2preview.AutoFitTextureView
  18.  android:id="@+id/textureView"
  19.  android:layout_width="wrap_content"
  20.  android:layout_height="wrap_content"
  21.  android:layout_centerVertical="true"
  22.  android:layout_centerHorizontal="true" />
  23. </RelativeLayout>

2.3 相机自定义View

  1. public class AutoFitTextureView extends TextureView {
  2.  private int mRatioWidth = 0;
  3.  private int mRatioHeight = 0;
  4.  public AutoFitTextureView(Context context) {
  5.  this(context, null);
  6.  }
  7.  public AutoFitTextureView(Context context, AttributeSet attrs) {
  8.  this(context, attrs, 0);
  9.  }
  10.  public AutoFitTextureView(Context context, AttributeSet attrs, int defStyle) {
  11.  super(context, attrs, defStyle);
  12.  }
  13.  public void setAspectRatio(int width, int height) {
  14.  if (width < 0 || height < 0) {
  15.  throw new IllegalArgumentException("Size cannot be negative.");
  16.  }
  17.  mRatioWidth = width;
  18.  mRatioHeight = height;
  19.  requestLayout();
  20.  }
  21.  @Override
  22.  protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
  23.  super.onMeasure(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);
  24.  int width = MeasureSpec.getSize(widthMeasureSpec);
  25.  int height = MeasureSpec.getSize(heightMeasureSpec);
  26.  if (0 == mRatioWidth || 0 == mRatioHeight) {
  27.  setMeasuredDimension(width, height);
  28.  } else {
  29.  if (width < height * mRatioWidth / mRatioHeight) {
  30.  setMeasuredDimension(width, width * mRatioHeight / mRatioWidth);
  31.  } else {
  32.  setMeasuredDimension(height * mRatioWidth / mRatioHeight, height);
  33.  }
  34.  }
  35.  }
  36. }

2.4 动态申请相机权限

  1. public class MainActivity extends AppCompatActivity {
  2.  private static final int REQUEST_PERMISSION = 1;
  3.  @Override
  4.  protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
  5.  super.onCreate(savedInstanceState);
  6.  setContentView(R.layout.activity_main);
  7.  if (hasPermission()) {
  8.  if (null == savedInstanceState) {
  9.  setFragment();
  10.  }
  11.  } else {
  12.  requestPermission();
  13.  }
  14.  }
  15.  @Override
  16.  public void onRequestPermissionsResult(int requestCode, String permissions[], int[] grantResults) {
  17.  if (requestCode == REQUEST_PERMISSION) {
  18.  if (grantResults.length == 1 && grantResults[0] == PackageManager.PERMISSION_GRANTED) {
  19.  setFragment();
  20.  } else {
  21.  requestPermission();
  22.  }
  23.  } else {
  24.  super.onRequestPermissionsResult(requestCode, permissions, grantResults);
  25.  }
  26.  }
  27.  // 权限判断，当系统版本大于23时，才有必要判断是否获取权限
  28.  private boolean hasPermission() {
  29.  if (Build.VERSION.SDK_INT >= Build.VERSION_CODES.M) {
  30.  return checkSelfPermission(Manifest.permission.CAMERA) == PackageManager.PERMISSION_GRANTED;
  31.  } else {
  32.  return true;
  33.  }
  34.  }
  35.  // 请求相机权限
  36.  private void requestPermission() {
  37.  if (Build.VERSION.SDK_INT >= Build.VERSION_CODES.M) {
  38.  if (shouldShowRequestPermissionRationale(Manifest.permission.CAMERA)) {
  39.  Toast.makeText(MainActivity.this, "Camera permission are required for this demo", Toast.LENGTH_LONG).show();
  40.  }
  41.  requestPermissions(new String[]{Manifest.permission.CAMERA}, REQUEST_PERMISSION);
  42.  }
  43.  }
  44.  // 启动相机Fragment
  45.  private void setFragment() {
  46.  getSupportFragmentManager()
  47.  .beginTransaction()
  48.  .replace(R.id.container, CameraFragment.newInstance())
  49.  .commitNowAllowingStateLoss();
  50.  }
  51. }

2.5 开启相机预览

首先，在onResume()中，我们需要开启一个 HandlerThread，然后利用该线程的 Looper 对象构建一个 Handler 用于相机回调。

  1. @Override
  2. public void onResume() {
  3.  super.onResume();
  4.  startBackgroundThread();
  5.  
  6.  // When the screen is turned off and turned back on, the SurfaceTexture is 
  7.  // already available, and "onSurfaceTextureAvailable" will not be called. In 
  8.  // that case, we can open a camera and start preview from here (otherwise, we 
  9.  // wait until the surface is ready in the SurfaceTextureListener).
  10.  if (mTextureView.isAvailable()) {
  11.  openCamera(mTextureView.getWidth(), mTextureView.getHeight());
  12.  } else {
  13.  mTextureView.setSurfaceTextureListener(mSurfaceTextureListener);
  14.  }
  15. }
  16. private void startBackgroundThread() {
  17.  mBackgroundThread = new HandlerThread("CameraBackground");
  18.  mBackgroundThread.start();
  19.  mBackgroundHandler = new Handler(mBackgroundThread.getLooper());
  20. }

同时，在 onPause() 中有对应的 HandlerThread 关闭方法。

当屏幕关闭后重新开启，SurfaceTexture 已经就绪，此时不会触发 onSurfaceTextureAvailable 回调。因此，我们判断 mTextureView 如果可用，则直接打开相机，否则等待 SurfaceTexture 回调就绪后再开启相机。

  1. private void openCamera(int width, int height) {
  2.  if (ContextCompat.checkSelfPermission(getActivity(), Manifest.permission.CAMERA)
  3.  != PackageManager.PERMISSION_GRANTED) {
  4.  return;
  5.  }
  6.  setUpCameraOutputs(width, height);
  7.  configureTransform(width, height);
  8.  Activity activity = getActivity();
  9.  CameraManager manager = (CameraManager) activity.getSystemService(Context.CAMERA_SERVICE);
  10.  try {
  11.  if (!mCameraOpenCloseLock.tryAcquire(2500, TimeUnit.MILLISECONDS)) {
  12.  throw new RuntimeException("Time out waiting to lock camera opening.");
  13.  }
  14.  manager.openCamera(mCameraId, mStateCallback, mBackgroundHandler);
  15.  } catch (CameraAccessException e) {
  16.  e.printStackTrace();
  17.  } catch (InterruptedException e) {
  18.  throw new RuntimeException("Interrupted while trying to lock camera opening.", e);
  19.  }
  20. }

开启相机时，我们首先判断是否具备相机权限，然后调用 setUpCameraOutputs 函数对相机参数进行设置（包括指定摄像头、相机预览方向以及预览尺寸的设定等），接下来调用 configureTransform 函数对预览图片的大小和方向进行调整，最后获取 CameraManager 对象开启相机。因为相机有可能会被其他进程同时访问，所以在开启相机时需要加锁。

  1. private final CameraDevice.StateCallback mStateCallback = new CameraDevice.StateCallback() {
  2.  @Override
  3.  public void onOpened(@NonNull CameraDevice cameraDevice) {
  4.  mCameraOpenCloseLock.release();
  5.  mCameraDevice = cameraDevice;
  6.  createCameraPreviewSession();
  7.  }
  8.  @Override
  9.  public void onDisconnected(@NonNull CameraDevice cameraDevice) {
  10.  mCameraOpenCloseLock.release();
  11.  cameraDevice.close();
  12.  mCameraDevice = null;
  13.  }
  14.  @Override
  15.  public void onError(@NonNull CameraDevice cameraDevice, int error) {
  16.  mCameraOpenCloseLock.release();
  17.  cameraDevice.close();
  18.  mCameraDevice = null;
  19.  Activity activity = getActivity();
  20.  if (null != activity) {
  21.  activity.finish();
  22.  }
  23.  }
  24. };

相机开启时还会指定相机的状态变化回调函数 mStateCallback，如果相机成功开启，则开始创建相机预览会话。

  1. private void createCameraPreviewSession() {
  2.  try {
  3.  // 获取 texture 实例
  4.  SurfaceTexture texture = mTextureView.getSurfaceTexture();
  5.  assert texture != null;
  6.  // 设置 TextureView 缓冲区大小
  7.  texture.setDefaultBufferSize(mPreviewSize.getWidth(), mPreviewSize.getHeight());
  8.  // 获取 Surface 显示预览数据
  9.  Surface surface = new Surface(texture);
  10.  // 构建适合相机预览的请求
  11.  mPreviewRequestBuilder = mCameraDevice.createCaptureRequest(CameraDevice.TEMPLATE_PREVIEW);
  12.  // 设置 surface 作为预览数据的显示界面
  13.  mPreviewRequestBuilder.addTarget(surface);
  14.  // 创建相机捕获会话用于预览
  15.  mCameraDevice.createCaptureSession(Arrays.asList(surface),
  16.  new CameraCaptureSession.StateCallback() {
  17.   @Override
  18.   public void onConfigured(@NonNull CameraCaptureSession cameraCaptureSession) {
  19.   // 如果相机关闭则返回
  20.   if (null == mCameraDevice) {
  21.   return;
  22.   }
  23.   // 如果会话准备好则开启预览
  24.   mCaptureSession = cameraCaptureSession;
  25.   try {
  26.   // 自动对焦
  27.   mPreviewRequestBuilder.set(CaptureRequest.CONTROL_AF_MODE,
  28.    CaptureRequest.CONTROL_AF_MODE_CONTINUOUS_PICTURE);
  29.   mPreviewRequest = mPreviewRequestBuilder.build();
  30.   // 设置反复捕获数据的请求，预览界面一直显示画面
  31.   mCaptureSession.setRepeatingRequest(mPreviewRequest,
  32.    null, mBackgroundHandler);
  33.   } catch (CameraAccessException e) {
  34.   e.printStackTrace();
  35.   }
  36.   }
  37.   @Override
  38.   public void onConfigureFailed(
  39.   @NonNull CameraCaptureSession cameraCaptureSession) {
  40.   showToast("Failed");
  41.   }
  42.  }, null
  43.  );
  44.  } catch (CameraAccessException e) {
  45.  e.printStackTrace();
  46.  }
  47. }

以上便是 Camera2 API 实现相机预览的主要过程。

3. Demo 源码

Github：Camera2Preview

4. 参考

• https://github.com/googlesamples/android-Camera2Basic  

总结

以上所述是小编给大家介绍的Android Camera2 实现预览功能，希望对大家有所帮助，如果大家有任何疑问请给我留言，小编会及时回复大家的。在此也非常感谢大家对w3xue网站的支持！

 友情链接：直通硅谷 　点职佳 　北美留学生论坛

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