Android Camera了解一下

今天我们来了解下Android Camera的一些基本知识，包括下面一些内容

调用设备的相机app拍摄照片
调用设备的相机app拍摄视频
通过相机api拍摄照片和视频

1.调用设备的相机app拍摄照片

先看下效果图，拍摄可以返回缩略图和原图，这里看下返回原图的效果，点击CAPTURE按钮会调用设备的camera app，拍摄后会返回Bitmap：

1.1 获取相机特征权限

这个和平常的相机权限不一样，声明改特征是如果应用的主要特征是跟相机摄像头有关，那么应用商店Google Play会根据设备是否有相机来决定是否下载该应用：

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

如果android:required设置为true，那么如果设备没有相机就不会下载该应用；设置为false，会允许下载，这个时候程序员就需要在代码中增加是否有相机的特征判断：

hasSystemFeature(PackageManager.FEATURE_CAMERA_ANY)

1.2 通过设备camera拍摄照片

做Android的小伙伴们都知道要委托其他app完成某些工作需要通过系统的Intent来做。所以，我们通过设备camera app也是需要Intent，包含三个步骤：

构造Intent
启动相机app的activity
处理返回的数据

看下前面两个步骤通过startActivityForResult的实现：

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);
    }
}

这里有一点需要注意的，startActivityForResult之前需要增加一个判断resolveActivity,它会返回第一个可以处理这个intent的activity，如果找不到可以处理这个intent的app，那么我们的app就会crash，所以注意增加这个判断。

第三点，处理返回的数据分成两部分，一个是返回缩略图，像素值小，另外一个就是返回原图片，分别来看下这两种情形。

1.3 返回缩略图

Camera app会在返回intent的extras中的“data”这个可以下带回缩小版的Bitmap，看下代码：

@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);
    }
}

1.4 保存原图片

可以给Camera app一个路径用于保存原图。如果不是敏感的图片，Android系统推荐通过

getExternalStoragePublicDirectory(DIRECTORY_PICTURES)

放在这个路径下的图片可以被所有的app访问到。当前前提是要声明写权限：

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

如果希望只有本app可以访问到，可以通过下面路径访问到：

getExternalFilesDir(Environment.DIRECTORY_PICTURES)

所以可以抽离出一个函数返回保存图片的路径：

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;
}

接着返回构造一个FileProvider，这样Camera app才能访问到：

    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);
            }
        }
    }

FileProvider需要在清单文件中注册，

<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>

需要注意的是authorities需要和getUriForFile的第二个参数一样，在meta-data标签中通过在xml目录下的file_paths路径的xml文件指定图片的存储路径：

<?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>

这个路径其实就是上面的photoFile,也就是通过getExternalFilesDir(Environment.DIRECTORY_PICTURES)得到的。

如果要把上面保存的图片放到相册可以通过下面的方式：

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);
}

2. 调用设备的相机app拍摄视频

跟上面调用设备的相机app拍摄照片其实差不多，首先也是获取相机特征权限，这个和上面是完全一样的，不再重复说了。调用设备的相机app拍摄视频也是需要三个步骤，

构造Intent

启动相机app的activity

处理返回的数据

首先看下构造intent和启动：

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);
    }
}

和拍摄照片唯一不一样的就是action，视频的是MediaStore.ACTION_VIDEO_CAPTURE.

第三步就是处理返回的数据了：

    @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();
        }
    }

通过intent的getData可以拿到视频的uri，通过VideoView进行播放。

3.控制相机

一般创建自定义相机界面有下面几个步骤：

确认设备有相机和申请权限

创建一个预览界面，可以用TextureView或者SurfaceView

创建一个布局，包含上面的预览界面和控制接口UI，比如按钮

建立UI和预览界面之间的联系，比如点击拍摄，控制相机拍摄然后预览界面显示

保存拍摄的文件，照片或者视频

释放相机

3.1 确认设备是否有相机

如前面第一部分说的，如果没有在清单文件中申明app需要相机，那么就需要在代码中增加判断设备是否有相机，可以通过PackageManager.hasSystemFeature()方法判断：

/** 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;
    }
}

在Android 2.3版本及以上，如果设备有多个相机，可以通过Camera.getNumberOfCameras()确认

3.2 申请权限

在Android 6.0以上需要运行时申请权限，首先需要确认是否已授权：

ContextCompat.checkSelfPermission(this, Manifest.permission.CAMERA) == PackageManager.PERMISSION_GRANTED)

如果未授权，需要申请：

//ask for authorisation
ActivityCompat.requestPermissions(this, new String[]{Manifest.permission.CAMERA}, REQUEST_PERMISSION_CODE);

最后一个参数是常量请求码，在权限反馈结果返回中需要用到，在onRequestPermissionsResult返回结果：

    @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;
        }
    }

3.3 获取相机实例

确认过设备有相机和app有相机权限后需要获取相机实例，其中id可以是前置相机(Camera.CameraInfo.CAMERA_FACING_FRONT)或者后置相机(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;
        }
    }

open操作需要catch 异常，有可能其他app在使用相机或者相机设备不存在，另外open操作是耗时操作，建议放在线程中。

3.4 获取更多相机特征

成功获取相机实例后，可以通过Camera.getParameters()获取更多相机的参数信息，通过Camera.getCameraInfo()获取相机是前置还是后置，和图片的旋转方向。

3.5 创建预览界面

这里通过TextureView创建预览界面，TextureView需要实现接口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);
    }

在系统创建好TextureView后会回调onSurfaceTextureAvailable，在这里就可以创建相机实例了：

    @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]);
    }

其中coverImg是ImageView，在相机创建之前显示一张封面图用的。在异步线程中打开相机，然后把SurfaceTexture传递给相机就可以预览到界面了。

在接口onSurfaceTextureDestroyed记得释放相机：

@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;
}

3.6 创建一个布局

布局很简单，添加一个容器用来放置上面的预览界面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>

3.7 建立UI和预览界面的关系

接下来就是建立UI，就是上面的按钮，和预览界面CameraPreview之间的关系，这里就是点击按钮拍摄一张照片：

    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();
                }
            }
        });
    }

3.8 拍摄照片

上面点击按钮调用CameraPreview的takePicture拍摄照片，这里需要实现Camera.PictureCallback接口，在接口会回调回来二进制数据：

    /**
     * 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();
                    }
                }
            });
        }
    }

这里直接decode二进制数据生成Bitmap,然后给ImageView显示。

4.总结

上面总结了Camera的一些用法，包括通过调用系统的相机app拍摄照片和视频，自定义控制相机拍摄照片，其实还有一个自定义控制相机拍摄视频，官方文档推荐结合用MediaRecorder录制，但是现在比较常用的方式就是通过MediaCodec进行编码，然后通过MediaMuxer混合成视频格式，这个后面专门写篇博客分享。