控制相机硬件
最后更新于：2022-04-01 01:38:50
> 编写:[kesenhoo](https://github.com/kesenhoo) - :[http://developer.android.com/training/camera/cameradirect.html](http://developer.android.com/training/camera/cameradirect.html)
在这一节课，我们会讨论如何通过使用Android框架所提供的API来直接控制相机硬件。
直接控制相机，比起向已有的相机应用请求图片或视频，要复杂一些。这节课将会讲解如何创建一个特殊的相机应用或将相机整合在我们的应用当中。
### 打开相机对象
获取一个 [Camera](http://developer.android.com/reference/android/hardware/Camera.html) 对象是直接控制相机的第一步。正如Android自带的相机程序一样，比较好的访问相机的方式是在[onCreate()](http://developer.android.com/reference/android/app/Activity.html#onCreate(android.os.Bundle))方法里面另起一个线程来打开相机。这种办法可以避免因为启动时间较长导致UI线程被阻塞。另外还有一种更好的方法：可以把打开相机的操作延迟到[onResume()](http://developer.android.com/reference/android/app/Activity.html#onResume())方法里面去执行，这样可以使得代码更容易重用，还能保持控制流程更为简单。
如果我们在执行[Camera.open()](http://developer.android.com/reference/android/hardware/Camera.html#open())方法的时候相机正在被另外一个应用使用，那么函数会抛出一个Exception，我们可以利用`try`语句块进行捕获：
~~~
private boolean safeCameraOpen(int id) {
boolean qOpened = false;
try {
releaseCameraAndPreview();
mCamera = Camera.open(id);
qOpened = (mCamera != null);
} catch (Exception e) {
Log.e(getString(R.string.app_name), "failed to open Camera");
e.printStackTrace();
}
return qOpened;
}
private void releaseCameraAndPreview() {
mPreview.setCamera(null);
if (mCamera != null) {
mCamera.release();
mCamera = null;
}
}
~~~
自从API Level 9开始，相机框架可以支持多个相机。如果使用旧的API，在调用[open()](http://developer.android.com/reference/android/hardware/Camera.html#open())时不传入参数 ，那么我们会获取后置摄像头。
### 创建相机预览界面
拍照通常需要向用户提供一个预览界面来显示待拍摄的事物。我们可以使用[SurfaceView](http://developer.android.com/reference/android/view/SurfaceView.html)来展现照相机采集的图像。
### Preview类
我们需要使用Preview类来显示预览界面。这个类需要实现`android.view.SurfaceHolder.Callback`接口，用这个接口把相机硬件获取的数据传递给应用。
~~~
class Preview extends ViewGroup implements SurfaceHolder.Callback {
SurfaceView mSurfaceView;
SurfaceHolder mHolder;
Preview(Context context) {
super(context);
mSurfaceView = new SurfaceView(context);
addView(mSurfaceView);
// Install a SurfaceHolder.Callback so we get notified when the
// underlying surface is created and destroyed.
mHolder = mSurfaceView.getHolder();
mHolder.addCallback(this);
mHolder.setType(SurfaceHolder.SURFACE_TYPE_PUSH_BUFFERS);
}
...
}
~~~
Preview类必须在实时图像预览开始之前传递给[Camera](http://developer.android.com/reference/android/hardware/Camera.html)对象。
### 设置和启动Preview
一个Camera实例与它相关的Preview必须以特定的顺序来创建，其中Camera对象首先被创建。在下面的示例中，初始化Camera的动作被封装了起来，这样，无论用户想对Camera做什么样的改变，[Camera.startPreview()](http://developer.android.com/reference/android/hardware/Camera.html#startPreview())都会被`setCamera()`调用。另外，Preview对象必须在`surfaceChanged()`这一回调方法里面重新启用（restart）。
~~~
public void setCamera(Camera camera) {
if (mCamera == camera) { return; }
stopPreviewAndFreeCamera();
mCamera = camera;
if (mCamera != null) {
List<Size> localSizes = mCamera.getParameters().getSupportedPreviewSizes();
mSupportedPreviewSizes = localSizes;
requestLayout();
try {
mCamera.setPreviewDisplay(mHolder);
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
// Important: Call startPreview() to start updating the preview
// surface. Preview must be started before you can take a picture.
mCamera.startPreview();
}
}
~~~
### 修改相机设置
相机设置可以改变拍照的方式，从缩放级别到曝光补偿等。下面的例子仅仅演示了如何改变预览大小，更多设置请参考相机应用的源代码。
~~~
public void surfaceChanged(SurfaceHolder holder, int format, int w, int h) {
// Now that the size is known, set up the camera parameters and begin
// the preview.
Camera.Parameters parameters = mCamera.getParameters();
parameters.setPreviewSize(mPreviewSize.width, mPreviewSize.height);
requestLayout();
mCamera.setParameters(parameters);
// Important: Call startPreview() to start updating the preview surface.
// Preview must be started before you can take a picture.
mCamera.startPreview();
}
~~~
### 设置预览方向
大多数相机程序会锁定预览为横屏状态，因为该方向是相机传感器的自然方向。当然这一设定并不会阻止我们去拍竖屏的照片，因为设备的方向信息会被记录在EXIF头中。[setCameraDisplayOrientation()](http://developer.android.com/reference/android/hardware/Camera.html#setDisplayOrientation(int))方法可以让你在不影响照片拍摄过程的情况下，改变预览的方向。然而，对于Android API Level 14及以下版本的系统，在改变方向之前，我们必须先停止预览，然后再去重启它。
### 拍摄照片
只要预览开始之后，可以使用[Camera.takePicture()](http://developer.android.com/reference/android/hardware/Camera.html#takePicture(android.hardware.Camera.ShutterCallback, android.hardware.Camera.PictureCallback, android.hardware.Camera.PictureCallback))方法拍摄照片。我们可以创建[Camera.PictureCallback](http://developer.android.com/reference/android/hardware/Camera.PictureCallback.html)与[Camera.ShutterCallback](http://developer.android.com/reference/android/hardware/Camera.ShutterCallback.html)对象并将他们传递到[Camera.takePicture()](http://developer.android.com/reference/android/hardware/Camera.html#takePicture(android.hardware.Camera.ShutterCallback, android.hardware.Camera.PictureCallback, android.hardware.Camera.PictureCallback))中。
如果我们想要进行连拍，可以创建一个[Camera.PreviewCallback](http://developer.android.com/reference/android/hardware/Camera.PreviewCallback.html)并实现[onPreviewFrame()](http://developer.android.com/reference/android/hardware/Camera.PreviewCallback.html#onPreviewFrame(byte[], android.hardware.Camera))方法。我们可以拍摄选中的预览帧，或是为调用[takePicture()](http://developer.android.com/reference/android/hardware/Camera.html#takePicture(android.hardware.Camera.ShutterCallback, android.hardware.Camera.PictureCallback, android.hardware.Camera.PictureCallback))建立一个延迟。
### 重启Preview
在拍摄好图片后，我们必须在用户拍下一张图片之前重启预览。下面的示例使用快门按钮来实现重启。
~~~
@Override
public void onClick(View v) {
switch(mPreviewState) {
case K_STATE_FROZEN:
mCamera.startPreview();
mPreviewState = K_STATE_PREVIEW;
break;
default:
mCamera.takePicture( null, rawCallback, null);
mPreviewState = K_STATE_BUSY;
} // switch
shutterBtnConfig();
}
~~~
### 停止预览并释放相机
当应用使用好相机后，我们有必要进行清理操作。特别地，我们必须释放[Camera](http://developer.android.com/reference/android/hardware/Camera.html)对象，不然的话可能会引起其他应用崩溃，包括我们自己应用的新实例。
那么何时应该停止预览并释放相机呢？在预览的Surface被摧毁之后，可以做停止预览与释放相机的操作。如下面Preview类中的方法所做的那样：
~~~
public void surfaceDestroyed(SurfaceHolder holder) {
// Surface will be destroyed when we return, so stop the preview.
if (mCamera != null) {
// Call stopPreview() to stop updating the preview surface.
mCamera.stopPreview();
}
}
/**
* When this function returns, mCamera will be null.
*/
private void stopPreviewAndFreeCamera() {
if (mCamera != null) {
// Call stopPreview() to stop updating the preview surface.
mCamera.stopPreview();
// Important: Call release() to release the camera for use by other
// applications. Applications should release the camera immediately
// during onPause() and re-open() it during onResume()).
mCamera.release();
mCamera = null;
}
}
~~~
在这节课的前部分中，这一些系列的动作也是`setCamera()`方法的一部分，因此初始化一个相机的动作，总是从停止预览开始的。