Android Camera2相机使用流程讲解

引言

以前自己在APP端做自定义相机的时候，一般使用Camera1，通过camear.open+surfaceView的方式就可以很方便的实现效果。相机的拍照调用也比较方便。最近因为工作原因接触到android TV端的开发，第一代主板基于Android 4.4 通过原来Camera的使用方法能够正常的实现相机的预览，拍照功能。但是第二代主板升级到Android 5.2 系统后发现同样的代码在调用相机拍照哪里就崩溃了。(黑人问号脸？.png)于是，通过多方面的分析排查问题，最终走上了Camera2的救赎之路。现在将自己学习Camera2的经验和理解记录于此，希望能够给后来者一些启发。

 

正文

首先我们需要知道的是 camera2 API 的加入是从AndroidV5.0(21)开始的，因此我们使用Camera2应该是在Android 5.0(含5.0)之后。同时，对于Android6.0我们需要有动态权限的管理。这两点应该是使用Camera2使用前的最基本认知。

Android 5.0对拍照API进行了全新的设计，新增了全新设计的Camera v2 API，这些API不仅大幅提高了Android系统拍照的功能，还能支持RAW照片输出，甚至允许程序调整相机的对焦模式、曝光模式、快门等。下面不做过多介绍了，直接开撸了。  

 

Camera2包架构示意图

我们先来看看 camera2包架构示意图(不用一下子理解，只需要有个整体印象)：

这里引用了管道的概念将安卓设备和摄像头之间联通起来，系统向摄像头发送 Capture 请求，而摄像头会返回 CameraMetadata。这一切建立在一个叫作 CameraCaptureSession 的会话中。

下面是 camera2包中的主要类：

 

CameraManager：摄像头管理器。这是一个全新的系统管理器，专门用于检测系统摄像头、打开系统摄像头。另外，调用CameraManager的getCameraCharacteristics(String cameraId)方法即可获取指定摄像头的相关特性。

CameraCharacteristics：摄像头特性。该对象通过CameraManager来获取，用于描述特定摄像头所支持的各种特性。类似与原来的CameraInfo 。

CameraDevice：代表系统摄像头。该类的功能类似于早期的Camera类。而每个 CameraDevice 自己会负责建立 CameraCaptureSession 以及建立 CaptureRequest。

 

CameraCaptureSession：这是一个非常重要的API，当程序需要预览、拍照时，都需要先通过该类的实例创建Session。而且不管预览还是拍照，也都是由该对象的方法进行控制的，其中控制预览的方法为setRepeatingRequest()；控制拍照的方法为capture()。

为了监听CameraCaptureSession的创建过程，以及监听CameraCaptureSession的拍照过程，Camera v2 API为CameraCaptureSession提供了StateCallback、CaptureCallback等内部类。

 

CameraRequest和CameraRequest.Builder：当程序调用setRepeatingRequest()方法进行预览时，或调用capture()方法进行拍照时，都需要传入CameraRequest参数。CameraRequest代表了一次捕获请求，用于描述捕获图片的各种参数设置，比如对焦模式、曝光模式……总之，程序需要对照片所做的各种控制，都通过CameraRequest参数进行设置。CameraRequest.Builder则负责生成CameraRequest对象。

 

这些类是如何相互配合调用的？下面是简单的流程图。

如果你看不太懂流程图，没关系，待会儿我们通过代码就可以更好的理解了。首先，Google官方推荐的Camera2控制拍照的步骤大致如下。

相机预览与拍照流程

1.用CameraManager的openCamera(String cameraId, CameraDevice.StateCallback callback, Handler handler)方法打开指定摄像头。该方法的第一个参数代表要打开的摄像头ID；第二个参数用于监听摄像头的状态；第三个参数代表执行callback的Handler，如果程序希望直接在当前线程中执行callback，则可将handler参数设为null。

2.当摄像头被打开之后，程序即可获取CameraDevice —— 即根据摄像头ID获取了指定摄像头设备，然后调用CameraDevice的createCaptureSession(List outputs, CameraCaptureSession. StateCallback callback，Handler handler)方法来创建CameraCaptureSession。该方法的第一个参数是一个List集合，封装了所有需要从该摄像头获取图片的Surface，第二个参数用于监听CameraCaptureSession的创建过程；第三个参数代表执行callback的Handler，如果程序希望直接在当前线程中执行callback，则可将handler参数设为null。

3.不管预览还是拍照，程序都调用CameraDevice的createCaptureRequest(int templateType)方法创建CaptureRequest.Builder，该方法支持TEMPLATE_PREVIEW（预览）、TEMPLATE_RECORD（拍摄视频）、TEMPLATE_STILL_CAPTURE（拍照）等参数。

4.通过第3步所调用方法返回的CaptureRequest.Builder设置拍照的各种参数，比如对焦模式、曝光模式等。

5.调用CaptureRequest.Builder的build()方法即可得到CaptureRequest对象，接下来程序可通过CameraCaptureSession的setRepeatingRequest()方法开始预览，或调用capture()方法拍照。

相机的预览与拍照流程我们基本了解了。

 

然后这里还有一个大招：Google官方Camera2拍照的demo的地址：点击跳转github