Android Camera瞭解一下

juexingzhe發表於2019-03-04
Android

今天我們來了解下Android Camera的一些基本知識，包括下面一些內容

  1. 呼叫裝置的相機app拍攝照片

  2. 呼叫裝置的相機app拍攝視訊

  3. 通過相機api拍攝照片和視訊

1.呼叫裝置的相機app拍攝照片

先看下效果圖，拍攝可以返回縮圖和原圖，這裡看下返回原圖的效果，點選CAPTURE按鈕會呼叫裝置的camera app，拍攝後會返回Bitmap：

take pic.jpg
1.1 獲取相機特徵許可權

這個和平常的相機許可權不一樣，宣告改特徵是如果應用的主要特徵是跟相機攝像頭有關，那麼應用商店Google Play會根據裝置是否有相機來決定是否下載該應用：

<manifest ... >
    <uses-feature android:name="android.hardware.camera"
                  android:required="true" />
    ...
</manifest>
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如果android:required設定為true，那麼如果裝置沒有相機就不會下載該應用；設定為false，會允許下載，這個時候程式設計師就需要在程式碼中增加是否有相機的特徵判斷：

hasSystemFeature(PackageManager.FEATURE_CAMERA_ANY)
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1.2 通過裝置camera拍攝照片

做Android的小夥伴們都知道要委託其他app完成某些工作需要通過系統的Intent來做。所以，我們通過裝置camera app也是需要Intent，包含三個步驟：

  1. 構造Intent
  2. 啟動相機app的activity
  3. 處理返回的資料

看下前面兩個步驟通過startActivityForResult的實現：

static final int REQUEST_IMAGE_CAPTURE = 1;

private void dispatchTakePictureIntent() {
    Intent takePictureIntent = new Intent(MediaStore.ACTION_IMAGE_CAPTURE);
    if (takePictureIntent.resolveActivity(getPackageManager()) != null) {
        startActivityForResult(takePictureIntent, REQUEST_IMAGE_CAPTURE);
    }
}
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這裡有一點需要注意的，startActivityForResult之前需要增加一個判斷resolveActivity,它會返回第一個可以處理這個intent的activity，如果找不到可以處理這個intent的app，那麼我們的app就會crash，所以注意增加這個判斷。

第三點，處理返回的資料分成兩部分，一個是返回縮圖，畫素值小，另外一個就是返回原圖片，分別來看下這兩種情形。

1.3 返回縮圖

Camera app會在返回intent的extras中的“data”這個可以下帶回縮小版的Bitmap，看下程式碼：

@Override
protected void onActivityResult(int requestCode, int resultCode, Intent data) {
    if (requestCode == REQUEST_IMAGE_CAPTURE && resultCode == RESULT_OK) {
        Bundle extras = data.getExtras();
        Bitmap imageBitmap = (Bitmap) extras.get("data");
        mImageView.setImageBitmap(imageBitmap);
    }
}
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1.4 儲存原圖片

可以給Camera app一個路徑用於儲存原圖。如果不是敏感的圖片，Android系統推薦通過

getExternalStoragePublicDirectory(DIRECTORY_PICTURES)
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放在這個路徑下的圖片可以被所有的app訪問到。當前前提是要宣告寫許可權：

<manifest ...>
    <uses-permission android:name="android.permission.WRITE_EXTERNAL_STORAGE" />
    ...
</manifest>
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如果希望只有本app可以訪問到，可以通過下面路徑訪問到：

getExternalFilesDir(Environment.DIRECTORY_PICTURES)
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所以可以抽離出一個函式返回儲存圖片的路徑：

String mCurrentPhotoPath;

private File createImageFile() throws IOException {
    // Create an image file name
    String timeStamp = new SimpleDateFormat("yyyyMMdd_HHmmss").format(new Date());
    String imageFileName = "JPEG_" + timeStamp + "_";
    File storageDir = getExternalFilesDir(Environment.DIRECTORY_PICTURES);
    File image = File.createTempFile(
        imageFileName,  /* prefix */
        ".jpg",         /* suffix */
        storageDir      /* directory */
    );

    // Save a file: path for use with ACTION_VIEW intents
    mCurrentPhotoPath = image.getAbsolutePath();
    return image;
}
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接著返回構造一個FileProvider，這樣Camera app才能訪問到：

    private void dispatchTakeFullSizePicIntent() {
        Intent takePicIntent = new Intent(MediaStore.ACTION_IMAGE_CAPTURE);
        if (takePicIntent.resolveActivity(getPackageManager()) != null) {
            // Create the File where the photo should go
            File photoFile = null;
            try {
                photoFile = FileUtils.createImageFile(this);
            } catch (IOException e) {
                // Error occurred while creating the File
                e.printStackTrace();
            }

            if (photoFile != null) {
                currentPhotoPath = photoFile.getAbsolutePath();
                Uri photoURI = FileProvider.getUriForFile(
                        this,
                        getResources().getString(R.string.fileprovider_authority),
                        photoFile
                );
                takePicIntent.putExtra(MediaStore.EXTRA_OUTPUT, photoURI);
                startActivityForResult(takePicIntent, REQUEST_TAKE_PHOTO);
            }
        }
    }
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FileProvider需要在清單檔案中註冊，

<provider
            android:authorities="@string/fileprovider_authority"
            android:name="android.support.v4.content.FileProvider"
            android:exported="false"
            android:grantUriPermissions="true">
            <meta-data android:name="android.support.FILE_PROVIDER_PATHS"
                android:resource="@xml/file_paths"/>
        </provider>
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需要注意的是authorities需要和getUriForFile的第二個引數一樣，在meta-data標籤中通過在xml目錄下的file_paths路徑的xml檔案指定圖片的儲存路徑：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<paths xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android">
    <external-path name="my_images" path="Android/data/com.example.package.name/files/Pictures" />
</paths>
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這個路徑其實就是上面的photoFile,也就是通過getExternalFilesDir(Environment.DIRECTORY_PICTURES)得到的。

如果要把上面儲存的圖片放到相簿可以通過下面的方式：

private void galleryAddPic() {
    Intent mediaScanIntent = new Intent(Intent.ACTION_MEDIA_SCANNER_SCAN_FILE);
    File f = new File(mCurrentPhotoPath);
    Uri contentUri = Uri.fromFile(f);
    mediaScanIntent.setData(contentUri);
    this.sendBroadcast(mediaScanIntent);
}
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2. 呼叫裝置的相機app拍攝視訊

跟上面呼叫裝置的相機app拍攝照片其實差不多，首先也是獲取相機特徵許可權，這個和上面是完全一樣的，不再重複說了。呼叫裝置的相機app拍攝視訊也是需要三個步驟，

  1. 構造Intent
  2. 啟動相機app的activity
  3. 處理返回的資料

首先看下構造intent和啟動：

static final int REQUEST_VIDEO_CAPTURE = 1;

private void dispatchTakeVideoIntent() {
    Intent takeVideoIntent = new Intent(MediaStore.ACTION_VIDEO_CAPTURE);
    if (takeVideoIntent.resolveActivity(getPackageManager()) != null) {
        startActivityForResult(takeVideoIntent, REQUEST_VIDEO_CAPTURE);
    }
}
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和拍攝照片唯一不一樣的就是action，視訊的是MediaStore.ACTION_VIDEO_CAPTURE.

第三步就是處理返回的資料了：

    @Override
    protected void onActivityResult(int requestCode, int resultCode, Intent data) {
        if (requestCode == REQUEST_VIDEO_CAPTURE && resultCode == RESULT_OK) {
            Uri videoUri = data.getData();
            videoView.setVideoURI(videoUri);
            if (videoView.getVisibility() == View.GONE) {
                videoView.setVisibility(View.VISIBLE);
            }

            videoView.start();
        }
    }
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通過intent的getData可以拿到視訊的uri，通過VideoView進行播放。

3.控制相機

一般建立自定義相機介面有下面幾個步驟：

  1. 確認裝置有相機和申請許可權
  2. 建立一個預覽介面，可以用TextureView或者SurfaceView
  3. 建立一個佈局，包含上面的預覽介面和控制介面UI，比如按鈕
  4. 建立UI和預覽介面之間的聯絡，比如點選拍攝，控制相機拍攝然後預覽介面顯示
  5. 儲存拍攝的檔案，照片或者視訊
  6. 釋放相機
3.1 確認裝置是否有相機

如前面第一部分說的，如果沒有在清單檔案中申明app需要相機，那麼就需要在程式碼中增加判斷裝置是否有相機，可以通過PackageManager.hasSystemFeature()方法判斷：

/** Check if this device has a camera */
private boolean checkCameraHardware(Context context) {
    if (context.getPackageManager().hasSystemFeature(PackageManager.FEATURE_CAMERA)){
        // this device has a camera
        return true;
    } else {
        // no camera on this device
        return false;
    }
}
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在Android 2.3版本及以上，如果裝置有多個相機，可以通過Camera.getNumberOfCameras()確認

3.2 申請許可權

在Android 6.0以上需要執行時申請許可權，首先需要確認是否已授權：

ContextCompat.checkSelfPermission(this, Manifest.permission.CAMERA) == PackageManager.PERMISSION_GRANTED)
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如果未授權，需要申請：

//ask for authorisation
ActivityCompat.requestPermissions(this, new String[]{Manifest.permission.CAMERA}, REQUEST_PERMISSION_CODE);
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最後一個引數是常量請求碼，在許可權反饋結果返回中需要用到，在onRequestPermissionsResult返回結果：

    @Override
    public void onRequestPermissionsResult(int requestCode, @NonNull String[] permissions, @NonNull int[] grantResults) {
        switch (requestCode) {
            case REQUEST_PERMISSION_CODE:
                // If request is cancelled, the result arrays are empty.
                if (grantResults.length > 0 && grantResults[0] == PackageManager.PERMISSION_GRANTED) {
                    // permission was granted
                    mPreview.startPreview();
                } else {
                    // permission denied, boo! Disable the
                    // functionality that depends on this permission.
                    finish();
                }
                break;
                default:
                    break;
        }
    }
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3.3 獲取相機例項

確認過裝置有相機和app有相機許可權後需要獲取相機例項，其中id可以是前置相機(Camera.CameraInfo.CAMERA_FACING_FRONT)或者後置相機(Camera.CameraInfo.CAMERA_FACING_BACK):

    private Camera safeCameraOpen(final int id) {
        Camera camera;

        try {
            releaseCameraAndPreview();
            camera = Camera.open(id);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
            camera = null;
        }

        latch.countDown();

        return camera;
    }

    private void releaseCameraAndPreview() {
        if (mCamera != null) {
            mCamera.release();
            mCamera = null;
        }
    }
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open操作需要catch 異常，有可能其他app在使用相機或者相機裝置不存在，另外open操作是耗時操作，建議放線上程中。

3.4 獲取更多相機特徵

成功獲取相機例項後，可以通過Camera.getParameters()獲取更多相機的引數資訊，通過Camera.getCameraInfo()獲取相機是前置還是後置，和圖片的旋轉方向。

3.5 建立預覽介面

這裡通過TextureView建立預覽介面，TextureView需要實現介面TextureView.SurfaceTextureListener：

    private void initTextureView() {
        if (null == textureView) {
            textureView = new TextureView(context);
            textureView.setKeepScreenOn(true);
            textureView.setSurfaceTextureListener(this);
        }
        LayoutParams layoutParams = new LayoutParams(ViewGroup.LayoutParams.MATCH_PARENT,
                ViewGroup.LayoutParams.MATCH_PARENT, Gravity.CENTER);
        addView(textureView, layoutParams);
    }
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在系統建立好TextureView後會回撥onSurfaceTextureAvailable，在這裡就可以建立相機例項了：

    @Override
    public void onSurfaceTextureAvailable(SurfaceTexture surface, int width, int height) {
        initImg();

        coverImg.setImageResource(R.drawable.second);
        final Camera[] camera = new Camera[1];

        WorkerManager.getInstance().postTask(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                camera[0] = safeCameraOpen(Camera.CameraInfo.CAMERA_FACING_BACK);
            }
        });
        try {
            latch.await();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }

        setCamera(surface, camera[0]);
    }
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其中coverImg是ImageView，在相機建立之前顯示一張封面圖用的。在非同步執行緒中開啟相機，然後把SurfaceTexture傳遞給相機就可以預覽到介面了。

在介面onSurfaceTextureDestroyed記得釋放相機：

@Override
public boolean onSurfaceTextureDestroyed(SurfaceTexture surface) {
        stopPreviewAndFreeCamera();
        return true;
}

    /**
     * When this function returns, mCamera will be null.
     */
private void stopPreviewAndFreeCamera() {
    if (mCamera != null) {
        mCamera.stopPreview();

        mCamera.release();

        mCamera = null;
}
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3.6 建立一個佈局

佈局很簡單，新增一個容器用來放置上面的預覽介面CameraPreview：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent"
    android:gravity="center_horizontal"
    android:orientation="vertical">

    <Button
        android:id="@+id/control"
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:background="@drawable/btn_bg"
        android:text="@string/capture_image" />

    <com.example.juexingzhe.jueapp.view.CameraPreview
        android:id="@+id/cameraShower"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="match_parent"
        android:layout_gravity="center_horizontal"
        android:scaleType="fitXY" />

</LinearLayout>
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3.7 建立UI和預覽介面的關係

接下來就是建立UI，就是上面的按鈕，和預覽介面CameraPreview之間的關係，這裡就是點選按鈕拍攝一張照片：

    private void initView() {
        mPreview = findViewById(R.id.cameraShower);
        controlBtn = findViewById(R.id.control);
        controlBtn.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
            @Override
            public void onClick(View v) {
                if (mPreview != null) {
                    mPreview.takePicture();
                }
            }
        });
    }
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3.8 拍攝照片

上面點選按鈕呼叫CameraPreview的takePicture拍攝照片，這裡需要實現Camera.PictureCallback介面，在介面會回撥回來二進位制資料：

    /**
     * 拍照片
     */
    public void takePicture() {
        if (mCamera != null) {
            mCamera.takePicture(null, null, new Camera.PictureCallback() {
                @Override
                public void onPictureTaken(byte[] data, Camera camera) {

                    if (coverImg == null) {
                        return;
                    }

                    if (data == null || data.length == 0) {
                        return;
                    }

                    Bitmap bitmap = BitmapFactory.decodeByteArray(data, 0, data.length);
                    if (bitmap != null) {
                        coverImg.setVisibility(VISIBLE);
                        coverImg.setImageBitmap(BitmapUtils.rotateBitmap(bitmap, (180 - rotationDigree)));
                        stopPreviewAndFreeCamera();
                    }
                }
            });
        }
    }
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這裡直接decode二進位制資料生成Bitmap,然後給ImageView顯示。

4.總結

上面總結了Camera的一些用法，包括通過呼叫系統的相機app拍攝照片和視訊，自定義控制相機拍攝照片，其實還有一個自定義控制相機拍攝視訊，官方文件推薦結合用MediaRecorder錄製，但是現在比較常用的方式就是通過MediaCodec進行編碼，然後通過MediaMuxer混合成視訊格式，這個後面專門寫篇部落格分享。

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