前言：
最近在用Camera2 API做相关的拍照操作处理时，遇到了拍的照片角度旋转的问题，在网上查找相应的资料后，发现网上写的大多是只说明了如何通过返回的数据拿到当前的照片的角度，但是由于最终显示出来的照片要跟相机拍的一样，所以这还需要拿到当前设备的旋转角度，通过照片原生的角度跟设备的角度最终得出显示出来的照片的角度。
本篇的照片数据格式只针对JPEG格式，因为下面将用到通过读取图片的EXIF获取当前照片的旋转角度。
Exif简介：
可交换图像文件格式（英语：Exchangeable image file format，官方简称Exif），是专门为数码相机的照片设定的，可以记录数码照片的属性信息和拍摄数据。
Exif最初由日本电子工业发展协会在1996年制定，版本为1.0。1998年，升级到2.1，增加了对音频文件的支持。2002年3月，发表了2.2版。
Exif可以附加于JPEG、TIFF、RIFF等文件之中，为其增加有关数码相机拍摄信息的内容和索引图或图像处理软件的版本信息。
Windows 7操作系统具备对Exif的原生支持，通过鼠标右键点击图片打开菜单，点击属性并切换到详细信息标签下即可直接查看Exif信息。
Exif信息是可以被任意编辑的，因此只有参考的功能。Exif信息以0xFFE1作为开头标记，后两个字节表示Exif信息的长度。所以Exif信息最大为64 kB，而内部采用TIFF格式。 [1]
也就是说只有JPEG,TIFF,RIFF格式的照片才会有对应的EXIF信息
对于JPEG格式的图片，EXIF信息是存在于其文件头的某个区域，因为JPEG图片保存下来是以二进制的形式，所以这里也有相关的信息可以知道当前的照片是什么格式的
二进制形式打开文件，文件开始字节为FF D8，文件结束两字节为FF D9。则初步判定文件为jpeg。
jpeg的SOI（start of image） 为ff d8，EOD（end of image）为ff d9
相关信息可参考 ： 理解JPEG文件头的格式
正文 ：
在用camera2 api拍照的时候，有个方法可以设置拍出来的图片的旋转角度跟实际拍的角度是一样：
captureBuilder.set(CaptureRequest.JPEG_ORIENTATION, mSensorOrientation);
但是，这个方法是否可用，是依赖于底层的，也就是说，底层没有做相应的处理的话，设置之后才有效果，如果底层没有做相应的处理，是没有作用。（如三星手机是没有做相应的处理的）
拍照回调拿到对应得JPEG二进制数据：
private ImageReader.OnImageAvailableListener mOnImageAvailableListener = new ImageReader.OnImageAvailableListener() {
@Override
public void onImageAvailable(ImageReader reader) {
Image image = reader.acquireNextImage();
ByteBuffer byteBuffer = mImage.getPlanes()[0].getBuffer();
byte[] bytes = new byte[byteBuffer.remaining()];
byteBuffer.get(bytes); //拿到Jpeg图片的二进制数据bytes
}
};
拿到JPEG的二进制数据后，如果是在Api(24)以上的话，可以通过ExifInterface 接口拿到对应的Exif相关信息：
@TargetApi(24)
public static int readPictureDegree(InputStream stream) {
int degree = 0;
try {
ExifInterface exifInterface = new ExifInterface(stream);
int orientation = exifInterface.getAttributeInt(ExifInterface.TAG_ORIENTATION, ExifInterface.ORIENTATION_NORMAL);
switch (orientation) {
case ExifInterface.ORIENTATION_ROTATE_90:
degree = 90;
break;
case ExifInterface.ORIENTATION_ROTATE_180:
degree = 180;
break;
case ExifInterface.ORIENTATION_ROTATE_270:
degree = 270;
break;
default:
degree = 0;
}
// exifInterface.setAttribute(ExifInterface.TAG_ORIENTATION, "no");
// exifInterface.saveAttributes();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
return degree;
}
如果想在所有系统都可以用，就要通过读取相关的二进制中对应的EXIf信息：
/**
* 从底层返回的数据拿到对应的图片的角度，有些手机hal层会对手机拍出来的照片作相应的旋转，有些手机不会(比如三星手机)
* @param jpeg
* @return
*/
public static int getNaturalOrientation(byte[] jpeg) {
if (jpeg == null) {
return 0;
}
int offset = 0;
int length = 0;
// ISO/IEC 10918-1:1993(E)
while (offset + 3 < jpeg.length && (jpeg[offset++] & 0xFF) == 0xFF) {
int marker = jpeg[offset] & 0xFF;
// Check if the marker is a padding.
if (marker == 0xFF) {
continue;
}
offset++;
// Check if the marker is SOI or TEM.
if (marker == 0xD8 || marker == 0x01) {
continue;
}
// Check if the marker is EOI or SOS.
if (marker == 0xD9 || marker == 0xDA) {
break;
}
// Get the length and check if it is reasonable.
length = pack(jpeg, offset, 2, false);
if (length < 2 || offset + length > jpeg.length) {
KSLog.e(TAG, "Invalid length");
return 0;
}
// Break if the marker is EXIF in APP1.
if (marker == 0xE1 && length >= 8 &&
pack(jpeg, offset + 2, 4, false) == 0x45786966 &&
pack(jpeg, offset + 6, 2, false) == 0) {
offset += 8;
length -= 8;
break;
}
// Skip other markers.
offset += length;
length = 0;
}
// JEITA CP-3451 Exif Version 2.2
if (length > 8) {
// Identify the byte order.
int tag = pack(jpeg, offset, 4, false);
if (tag != 0x49492A00 && tag != 0x4D4D002A) {
KSLog.e(TAG, "Invalid byte order");
return 0;
}
boolean littleEndian = (tag == 0x49492A00);
// Get the offset and check if it is reasonable.
int count = pack(jpeg, offset + 4, 4, littleEndian) + 2;
if (count < 10 || count > length) {
KSLog.e(TAG, "Invalid offset");
return 0;
}
offset += count;
length -= count;
// Get the count and go through all the elements.
count = pack(jpeg, offset - 2, 2, littleEndian);
while (count-- > 0 && length >= 12) {
// Get the tag and check if it is orientation.
tag = pack(jpeg, offset, 2, littleEndian);
if (tag == 0x0112) {
// We do not really care about type and count, do we?
int orientation = pack(jpeg, offset + 8, 2, littleEndian);
switch (orientation) {
case 1:
return 0;
case 3:
return 180;
case 6:
return 90;
case 8:
return 270;
}
KSLog.i(TAG, "Unsupported orientation");
return 0;
}
offset += 12;
length -= 12;
}
}
return 0;
}
private static int pack(byte[] bytes, int offset, int length,
boolean littleEndian) {
int step = 1;
if (littleEndian) {
offset += length - 1;
step = -1;
}
int value = 0;
while (length-- > 0) {
value = (value << 8) | (bytes[offset] & 0xFF);
offset += step;
}
return value;
}
上面拿到了JPEG图片的旋转角度，其实查看ExifInterface的源码，也是跟上面的获取方式一样，只不过ExifInterface提供更多的图片格式获取.
一般情况下(如果底层没做旋转处理的话)，拿着手机正着拍照的时候，拍出来的图片都是逆时针旋转90度:
image.png
这个时候图片需要顺时针选择90度才是所拍即所得。但是如果手机不是正着，而是各种角度旋转拍照：
image.png
如图所表示：
手机水平拍的时候，照片是旋转了180度，但是我们想得到的是图片水平呈现，也是说手机什么角度，拍出来的图片什么角度，也就是照片在原来的基础上，再旋转到跟手机的旋转角度一致就行。
实时获取手机的角度：
public class MyOrientationEventListener extends OrientationEventListener{
public MyOrientationEventListener(Context context) {
super(context);
}
@Override
public void onOrientationChanged(int orientation) {
// We keep the last known orientation. So if the user first orient
// the camera then point the camera to floor or sky, we still have
// the correct orientation.
if (orientation != ORIENTATION_UNKNOWN) {
mDeviceOrientation = normalize(orientation);
}
}
private int normalize(int orientation) {
if ((orientation > 315) || (orientation <= 45)) {
return 0;
}
if (orientation > 45 && orientation <= 135) {
return 90;
}
if (orientation <= 225) {
return 180;
}
if (orientation > 225 && orientation <= 315) {
return 270;
}
return 0;
}
}
根据当前sensor获取手机的角度, 最终拍出来的图片需要旋转的角度如下：
public static int getJpegOrientation(int naturalJpegOrientation, int deviceOrientation) {
return (naturalJpegOrientation+ deviceOrientation) % 360;
}
最终图片如下：
Bitmap thumb = BitmapFactory.decodeByteArray(bytes, offset, length, options);
Matrix matrix = new Matrix();
matrix.postRotate(mJpegOrientation);
Bitmap newThumb = Bitmap.createBitmap(thumb, 0, 0, thumb.getWidth(), thumb.getHeight(), matrix, true);
以上，分析到此接受 thx