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Android Camera 调用流程
阅读量:3759 次
发布时间:2019-05-22

本文共 16916 字,大约阅读时间需要 56 分钟。

一:Camera的执行流程:

1.总体介绍
  Android Camera框架从整体上看是一个client/service架构。有两个进程,一个是client进程,可以看成AP端
,主要包括Java代码和一些native层的c/c++代码;另一个是service进程,属于服务端,是native c/c++代码,
主要负责和linux kernel中的camera driver交互,搜集linux kernel中driver层传上来的数据,并交给显示系统(surface)显示。client 和 service 进程通过Binder机制进行通信,client端通过调用service端的接口实现各个具体的功能。
  对于preview数据不会通过Binder机制从service端copy 到client端,但会通过回调函数与消息机制将preview数据的buffer地址传到client端,最终可在Java ap中操作处理preview数据。

2.调用层次划分

Package -> Framework -> JNI ->Camera.cpp -- (binder) ->CameraService ->Camera HAL -> Qcom ->Camera Driver

client端:
Package 中的 camera.java 调用Framework中的 camera.java(framework/base/core/java/android/hardware).
Framework中的camera.java 调用 JNI层的native 函数。JNI层的调用实现在android_hardware_camera.cpp(framework/base/core/jni文件下的文件都被编译进libandroid_runtime.so)文件中,android_hardware_camera.cpp文件中的register_android_hardware_camera(JNIEnv *env)函数会将native函数注册到虚拟机中,以供framework层的JAVA代码调用,这些native函数通过调用libcamera_client.so中的camera类实现具体功能。

  核心的libcamera_client.so动态库源代码位于:framework/base/core/av中,其中Icamera,IcameraClient,IcameraService三个类按照Binder IPC通信要求的框架实现的,用来与service端通信。CameraParameters类接受framework层的android.hardware.camera::Parameters类为参数。

service端:
service端的实现在动态库libcameraservice.so中,源代码位于:frameworks/av/services/camera。
CameraService:Client类通过调用Camera HAL层来实现具体的功能。

Camera Service 在系统启动时new了一个实例额,以“media.camera”注册到servicemanager中。在init.rc中启动多媒体服务进程。


CameraHAL层:
libcameraservice.so::CameraService::Client类调用camera HAL 的代码实现具体功能。
JAVA Ap中的功能调用最终会调用到HAL层,HAL层通过startpreview 掉到hardware/qcom/camera中的start_preview.然后就是高通这一层对底层驱动上来的数据做一些处理。从linux kernel中的camera driver得到preview数据。然后交个surface显示或者保存到文件。

二:调用拍照功能:

1.直接调用系统的Camrea APP:

例1、 实现拍照

在菜单或按钮的选择操作中调用如下代码,开启系统自带Camera APP,并传递一个拍照存储的路径给系统应用程序,具体如下:

imgPath = "/sdcard/test/img.jpg";

//必须确保文件夹路径存在,否则拍照后无法完成回调

File vFile = new File(imgPath);

if(!vFile.exists())

{

File vDirPath = vFile.getParentFile(); //new File(vFile.getParent());

vDirPath.mkdirs();

}

Uri uri = Uri.fromFile(vFile);

Intent intent = new Intent(MediaStore.ACTION_IMAGE_CAPTURE);

intent.putExtra(MediaStore.EXTRA_OUTPUT, uri);//

startActivityForResult(intent, SystemCapture);

上面我们使用的是startActivityForResult,所以最好需要重载 void onActivityResult(int requestCode, int resultCode, Intent data)函数,不过因为当传入文件路径的的情况下,data返回参数是null值,只要resultCode为RESULT_OK,则上述代码中 /sdcard/test/img.jpg的图片文件就是最新的照片文件。所以我们在这里只需给出如下简单的代码,将其显示到ImageView中

if (resultCode == RESULT_OK)

{

iViewPic.setImageURI(Uri.fromFile(new File(imgPath)));

}

假设不传参数MediaStore.EXTRA_OUTPUT的情况下,onActivityResult函数在resultCode为RESULT_OK的情况下,data返回的参数是经过实际拍摄照片经过缩放的图像数据,可以通过类似如下方法来打印缩放图像的尺寸

if (resultCode == RESULT_OK)

{

Bitmap bmp = (Bitmap)data.getExtras().get("data");

Log.d("Test", "bmp width:" + bmp.getWidth() + ", height:" + bmp.getHeight());

}

另外假如仅仅是调用系统照相机拍照,不关心拍照结果,则可以简单使用如下代码

Intent intent = new Intent(); //调用照相机

intent.setAction("android.media.action.STILL_IMAGE_CAMERA");

startActivity(intent);

备注:上面设置MediaStore.EXTRA_OUTPUT的方法,经过手机实测除了我们设定的路径下有照片外,在手机存储卡上也会保存一份照片,默认目录为sdcard/dcim/camera下面,假如每次返回可以取得sdcard/dcim/camera下面的路径就好了,但是目前看来没办法直接获得,可以借助MediaStroe每次去查询最后一条照片记录,应该也是可行的。

例2、 实现摄像

在摄像功能时,尝试着设置MediaStore.EXTRA_OUTPUT以传入类似拍照时的文件路径,结果在我的测试真机上,那个视频文件居然是一个0k的空文件,最后通过类似如下代码实现

Intent intent = new Intent(MediaStore.ACTION_VIDEO_CAPTURE);

intent.putExtra(MediaStore.EXTRA_VIDEO_QUALITY, 1);//参数设置可以省略

startActivityForResult(intent, SystemVideoRecord);

在onActivityResult函数中进行如下代码调用

Uri videoUri = data.getData();

//String[] projection = { MediaStore.Video.Media.DATA, MediaStore.Video.Media.SIZE };

Cursor cursor = managedQuery(videoUri, null, null, null, null);

cursor.moveToFirst();//这个必须加,否则下面读取会报错

int num = cursor.getCount();

String recordedVideoFilePath = cursor.getString(cursor.getColumnIndex(MediaStore.Video.Media.DATA));

int recordedVideoFileSize = cursor.getInt(cursor.getColumnIndex(MediaStore.Video.Media.SIZE));

iResultText.setText(recordedVideoFilePath);

Log.i("videoFilePath", recordedVideoFilePath);

Log.i("videoSize", ""+recordedVideoFileSize);

上面的返回参数data,也会因为用户是否设置 MediaStore.EXTRA_OUTPUT参数而改变,假设没有通过EXTRA_OUTPUT设置路径,data.getData返回的Uri为 content://media/external/video/media/*,*个数字,代表具体的记录号,通过managedQuery可以获取到路径,假如设置了EXTRA_OUTPUT的话(比如/sdcard/test.3gp),则data.getData返回的Uri则为file: ///sdcard/test.3gp,但是该文件居然是空白内容(不知道是不是跟手机有关,也没有在其它手机上验证过)。

2。根据Camera API实现自己的拍照和摄像程序
准备工作

上面调用系统Camera App,我们压根不需要任何权限,但是这里用Camera API,就必须在manifest内声明使用权限,通常由以下三项

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

<uses-feature android:name = "android.hardware.camera" />

<uses-feature android:name = "android.hardware.camera.autofocus" />

一般拍照和摄像的时候需要写到sd卡上,所以还有一向权限声明如下

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

真做摄像功能时,需要音频录制和视频录制功能,所以又需要下面两项权限声明

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

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

另外使用Camera API拍照或摄像,都需要用到预览,预览就要用到SurfaceView,为此Activity的布局中必须有SurfaceView。


拍照流程

上面简单介绍了下准备工作,下面结合拍照过程中的需要用到的API对拍照流程做下简单描述

1、在Activity的OnCreate函数中设置好SurfaceView,包括设置SurfaceHolder.Callback对象和SurfaceHolder对象的类型,具体如下

SurfaceView mpreview = (SurfaceView) this.findViewById(R.id.camera_preview);

SurfaceHolder mSurfaceHolder = mpreview.getHolder();

mSurfaceHolder.addCallback(this);

mSurfaceHolder.setType(SurfaceHolder.SURFACE_TYPE_PUSH_BUFFERS);


2、在SurfaceHolder.Callback的surfaceCreated 函数中,使用Camera的Open函数开机摄像头硬件,这个API在SDK 2.3之前,是没有参数的,2.3以后支持多摄像头,所以开启前可以通过getNumberOfCameras先获取摄像头数目,再通过 getCameraInfo得到需要开启的摄像头id,然后传入Open函数开启摄像头,假如摄像头开启成功则返回一个Camera对象,否则就抛出异常;


3、开启成功的情况下,在SurfaceHolder.Callback的 surfaceChanged函数中调用getParameters函数得到已打开的摄像头的配置参数Parameters对象,如果有需要就修改对象的参数,然后调用setParameters函数设置进去(SDK2.2以后,还可以通过Camera::setDisplayOrientation设置方向);


4、同样在surfaceChanged函数中,通过Camera::setPreviewDisplay为摄像头设置SurfaceHolder对象,设置成功后调用Camera::startPreview函数开启预览功能,上面3,4两步的代码可以如下所示


public void surfaceChanged(SurfaceHolder holder, int format, int w, int h)

{

//已经获得Surface的width和height,设置Camera的参数

Camera.Parameters parameters = camera.getParameters();

parameters.setPreviewSize(w, h);

List<Size> vSizeList = parameters.getSupportedPictureSizes();

for(int num = 0; num < vSizeList.size(); num++)

{

Size vSize = vSizeList.get(num);

}

if(this.getResources().getConfiguration().orientation != Configuration.ORIENTATION_LANDSCAPE)

{

//如果是竖屏

parameters.set("orientation", "portrait");

//在2.2以上可以使用

//camera.setDisplayOrientation(90);

}

else

{

parameters.set("orientation", "landscape");

//在2.2以上可以使用

//camera.setDisplayOrientation(0);

}

camera.setParameters(parameters);

try {

//设置显示

camera.setPreviewDisplay(holder);

} catch (IOException exception) {

camera.release();

camera = null;

}

//开始预览

camera.startPreview();

}


5、假设要支持自动对焦功能,则在需要的情况下,或者在上述 surfaceChanged调用完startPreview函数后,可以调用Camera::autoFocus函数来设置自动对焦回调函数,该步是可选操作,有些设备可能不支持,可以通过Camera::getFocusMode函数查询。代码可以参考如下:

// 自动对焦

camera.autoFocus(new AutoFocusCallback()

{

@Override

public void onAutoFocus(boolean success, Camera camera)

{

if (success)

{

// success为true表示对焦成功,改变对焦状态图像

ivFocus.setImageResource(R.drawable.focus2);

}

}

});


6、在需要拍照的时候,调用 takePicture(Camera.ShutterCallback, Camera.PictureCallback, Camera.PictureCallback, Camera.PictureCallback)函数来完成拍照,这个函数中可以四个回调接口,ShutterCallback是快门按下的回调,在这里我们可以设置播放“咔嚓”声之类的操作,后面有三个PictureCallback接口,分别对应三份图像数据,分别是原始图像、缩放和压缩图像和JPG 图像,图像数据可以在PictureCallback接口的void onPictureTaken(byte[] data, Camera camera)中获得,三份数据相应的三个回调正好按照参数顺序调用,通常我们只关心JPG图像数据,此时前面两个PictureCallback接口参数可以直接传null;


7、每次调用takePicture获取图像后,摄像头会停止预览,假如需要继续拍照,则我们需要在上面的PictureCallback的onPictureTaken函数末尾,再次掉哟更Camera::startPreview函数;


8、在不需要拍照的时候,我们需要主动调用Camera::stopPreview函数停止预览功能,并且调用Camera::release函数释放Camera,以便其他应用程序调用。SDK中建议放在Activity的Pause函数中,但是我觉得放在surfaceDestroyed函数中更好,示例代码如下

// 停止拍照时调用该方法

public void surfaceDestroyed(SurfaceHolder holder)

{

// 释放手机摄像头

camera.release();

}

以上就是自己实现拍照程序的的流程,一般还可以还可以获取预览帧的图像数据,可以分别通过Camera::setPreviewCallback和Camera::setOneShotPreviewCallback来设置每帧或下一帧图像数据的回调,这里就不做展开了。

摄像流程

摄像流程也是需要预览的,而且流程上与拍照流程在起始的1~4步流程和结束的8流程是一样的,唯一不同的是6和7两个步骤,至于5自动对焦本身就是可选的,在摄像流程也没必要。


6、开启视频录制,需要创建一个MediaRecorder对象,并调用 Camera::unLock操作解锁摄像头,因为默认Camera都是锁定的,只有解锁后MediaRecorder等多媒体进程调用,并设置一些参数,然后调用MediaRecorder:: start开启录制具体可以参阅如下代码:

MediaRecorder mMediaRecorder = new MediaRecorder();

// Unlock the camera object before passing it to media recorder.

camera.unlock();

mMediaRecorder.setCamera(camera);

mMediaRecorder.setAudioSource(MediaRecorder.AudioSource.CAMCORDER);

mMediaRecorder.setVideoSource(MediaRecorder.VideoSource.CAMERA);

mMediaRecorder.setProfile(mProfile);

mMediaRecorder.setMaxDuration(100000);//ms为单位

long dateTaken = System.currentTimeMillis();

Date date = new Date(dateTaken);

SimpleDateFormat dateFormat = new SimpleDateFormat(getString(R.string.video_file_name_format));

String title = dateFormat.format(date);

String filename = title + ".3gp"; // Used when emailing.

String cameraDirPath = ImageManager.CAMERA_IMAGE_BUCKET_NAME;

String filePath = cameraDirPath + "/" + filename;

File cameraDir = new File(cameraDirPath);

cameraDir.mkdirs();

mMediaRecorder.setOutputFile(filePath);

try {

mMediaRecorder.prepare();

mMediaRecorder.start(); // Recording is now started

} catch (RuntimeException e) {

Log.e(TAG, "Could not start media recorder. ", e);

return;

}



7、上面设置了最大间隔为100s,当100是视频录制结束,录制就会被停止,如果没有设时长和文件大小限制,那么通常需要调用MediaRecorder:: stop函数主动停止视频的录制,并将Camera对象通过lock函数继续加锁,示例代码如下

mMediaRecorder.stop();

mMediaRecorder.reset();

mMediaRecorder.release();

mMediaRecorder = null;

if(camera != null)

camera.lock();

之后的操作根据交互要么重新录制要么就释放Camera对象回到拍照流程的8步骤了。

三。实际操作:

1、调用Camera的open()打开相机

2、调用Camera的getParameters()获取拍照参数。该方法返回一个Camera.Paremeters对象

3、调用Camera.Parameters对象方法设置拍照的参数

4、调用Camera.startPreview()方法开始预览取景,在预览取景之前需要调用Camera的setPreviewDisplay(SurfaceHolder holder)方法设置使用哪个SurfaceView来显示取景图片。

5、调用Camera的takePicture()方法进行拍照

6、结束程序时,调用Camera的stopPreview()结束取景预览,并调用release()方法释放资源

import java.io.File;import java.io.FileOutputStream;import java.io.IOException;import android.app.Activity;import android.app.AlertDialog;import android.content.DialogInterface;import android.graphics.Bitmap;import android.graphics.Bitmap.CompressFormat;import android.graphics.BitmapFactory;import android.graphics.ImageFormat;import android.hardware.Camera;import android.hardware.Camera.AutoFocusCallback;import android.hardware.Camera.PictureCallback;import android.hardware.Camera.ShutterCallback;import android.os.Bundle;import android.os.Environment;import android.util.DisplayMetrics;import android.view.Display;import android.view.SurfaceHolder;import android.view.SurfaceHolder.Callback;import android.view.SurfaceView;import android.view.View;import android.view.Window;import android.view.WindowManager;import android.widget.EditText;import android.widget.ImageView; public class MainActivity extends Activity {    SurfaceView sView;    SurfaceHolder surfaceHodler;    int screenWidth, screenHeight;    // 定义系统所用的照相机    Camera camera;    // 是否存在预览中    boolean isPreview = false;     @Override    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {        super.onCreate(savedInstanceState);        // 设置全屏       	requestWindowFeature(Window.FEATURE_NO_TITLE);        getWindow().setFlags(WindowManager.LayoutParams.FLAG_FULLSCREEN,                WindowManager.LayoutParams.FLAG_FULLSCREEN);        setContentView(R.layout.activity_main);        // 获取窗口管理器        WindowManager wm = getWindowManager();        Display display = wm.getDefaultDisplay();        DisplayMetrics metrics = new DisplayMetrics();        // 获取屏幕的宽和高        display.getMetrics(metrics);        screenWidth = metrics.widthPixels;        screenHeight = metrics.heightPixels;        sView = (SurfaceView) findViewById(R.id.sView);        // 设置surface不需要自己的维护缓存区        sView.getHolder().setType(SurfaceHolder.SURFACE_TYPE_PUSH_BUFFERS);        // 获得SurfaceView的SurfaceHolder        surfaceHodler = sView.getHolder();        // 为srfaceHolder添加一个回调监听器        surfaceHodler.addCallback(new Callback() {            @Override            public void surfaceDestroyed(SurfaceHolder arg0) {                // 如果camera不为null,释放摄像头                if (camera != null) {                    if (isPreview)                         camera.stopPreview();                        camera.release();                        camera = null;                }            }            @Override            public void surfaceCreated(SurfaceHolder arg0) {                // 打开摄像头                initCamera();            }            @Override            public void surfaceChanged(SurfaceHolder arg0, int arg1, int arg2, int arg3) {            }        });    }    private void initCamera() {        if (!isPreview) {            // 此处默认打开后置摄像头            // 通过传入参数可以打开前置摄像头            camera = Camera.open();            camera.setDisplayOrientation(90);        }        if (!isPreview && camera != null) {            Camera.Parameters parameters = camera.getParameters();            // 设置预览照片的大小            parameters.setPreviewSize(screenWidth, screenHeight);            // 设置预览照片时每秒显示多少帧的最小值和最大值            parameters.setPreviewFpsRange(4, 10);            // 设置照片的格式            parameters.setPictureFormat(ImageFormat.JPEG);            // 设置JPG照片的质量            parameters.set("jpeg-quality", 85);            // 设置照片的大小            parameters.setPictureSize(screenWidth, screenHeight);            // 通过SurfaceView显示取景画面            try {                camera.setPreviewDisplay(surfaceHodler);            } catch (IOException e) {                // TODO Auto-generated catch block                e.printStackTrace();            }            // 开始预览            camera.startPreview();            isPreview = true;        }    }    public void capture(View source) {        if (camera != null) {            // 控制摄像头自动对焦后才拍摄            camera.autoFocus(autoFocusCallback);        }    }    AutoFocusCallback autoFocusCallback = new AutoFocusCallback() {        @Override        public void onAutoFocus(boolean arg0, Camera arg1) {            if (arg0) {                // takePicture()方法需要传入三个监听参数                // 第一个监听器;当用户按下快门时激发该监听器                // 第二个监听器;当相机获取原始照片时激发该监听器                // 第三个监听器;当相机获取JPG照片时激发该监听器                camera.takePicture(new ShutterCallback() {                    @Override                    public void onShutter() {                        // 按下快门瞬间会执行此处代码                    }                }, new PictureCallback() {                    @Override                    public void onPictureTaken(byte[] arg0, Camera arg1) {                        // 此处代码可以决定是否需要保存原始照片信息                    }                }, myJpegCallback);            }        }    };    PictureCallback myJpegCallback = new PictureCallback() {        @Override        public void onPictureTaken(byte[] data, Camera camera) {            // 根据拍照所得的数据创建位图            final Bitmap bm = BitmapFactory.decodeByteArray(data, 0,                    data.length);            // 加载布局文件            View saveDialog = getLayoutInflater().inflate(R.layout.save, null);            final EditText potoName = (EditText) saveDialog                    .findViewById(R.id.photoNmae);            // 获取saveDialog对话框上的ImageView组件            ImageView show = (ImageView) saveDialog.findViewById(R.id.show);            // 显示刚刚拍得的照片            show.setImageBitmap(bm);            // 使用AlertDialog组件            new AlertDialog.Builder(MainActivity.this)                    .setView(saveDialog)                    .setNegativeButton("取消", null)                    .setPositiveButton("保存",                            new DialogInterface.OnClickListener() {                                @Override                                public void onClick(DialogInterface arg0, int arg1) {                                    // 创建一个位于SD卡上的文件                                    File file = new File(Environment                                            .getExternalStorageDirectory()                                            + "/"                                            + potoName.getText().toString()                                            + ".jpg");                                    FileOutputStream fileOutStream = null;                                    try {                                        fileOutStream = new FileOutputStream(file);                                        //把位图输出到指定的文件中                                        bm.compress(CompressFormat.JPEG, 100, fileOutStream);                                        fileOutStream.close();                                    } catch (IOException io) {                                        io.printStackTrace();                                    }                                }                            }).show();            //重新浏览            camera.stopPreview();            camera.startPreview();            isPreview = true;        }    };}
权限:

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

main 布局 :activity_main

保存界面布局:save:

转载地址:http://rbfpn.baihongyu.com/

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