Android流媒体开发之路一:Camera2采集摄像头原始数据并手动预览

Android Camera2采集摄像头原始数据并手动预览

最近研究了一下android摄像头开发相关的技术，也看了Google提供的Camera2Basic调用示例，以及网上一部分代码，但都是在TextureView等预览基础上实现，而我想要做的是在不预览的情况下，能获取到摄像头原始数据流，并由自己来决定是否绘制显示。经过一番折腾，初步实现了自己的目的——CamCap程序。

需求分析

  其实主要就是在不预览的情况下获取到摄像头原始数据，目的嘛，一是为了灵活性，方便随时开启关闭预览，二是为了以后可以直接对数据进行处理，三是为了其他程序开发做一些准备。于是实现一下几个功能：

• 获取摄像头数据，并手动绘制图像
• 随时开启/关闭预览
• 随时保存当前摄像头图像，即使在关闭预览情况下

Android Camera2接口

  查阅了一些资料，Android Java层由于从API21开始，已经废弃原Camera接口，所以这里采用Camera2接口。相比Camera接口来说，第二代摄像头接口，调用复杂多了，但是灵活性也更高了，通过Google的Camera2Basic例子可以很清楚的了解到使用方式。这里把CamCap程序中的Camera2的调用顺序整理如下：

和其他程序一样，通过ImageReader来获取到CameraCaptureSession传递出来的数据，与Google例子不同的是，我取消了把TextureView的传递，改为单独以ImageReader来获取图像流，并设置为YUV_420_888格式，以拿到原始数据。

打开摄像头

摄像头打开后，创建对话

调用libyuv做RGB之间的数据转换

  获取到YUV数据之后，就可以在UI界面上进行绘制了，通过简单了解，可以通过OpenGLES来绘制，也可以转为Bitmap直接在TextureView上绘制。这里为了简单，选择了后者。然而后来发现，android.graphics.Bitmap并不支持直接将YUV数据存入，只能转为RGB数据格式，才能存入Bitmap，进而在TextureView上绘制。YUV转换RGB，之前在C++上应用过很多次了，可以把现有代码修改一下放到java里运行，不过考虑到性能问题，决定还是使用libyuv。libyuv是一款以c/c++为基础的，专做YUV与RGB格式转换的开源项目，性能非常高。

  使用libyuv，需要通过NDK交叉编译，并通过JNI来调用。libyuv编译起来也很简单，首先下载libyuv源码，代码地址是：https://chromium.googlesource.com/libyuv/libyuv 。然后确保NDK已经安装（这个直接在AndroidStudio中就能安装好），之后把NDK目录添加到环境变量。最后，进入libyuv目录，调用ndk-build即可。libyuv项目里已经写好了Android.mk，所以，直接编译就行了（我是在Windows上）。

注意！编译的时候遇到JPEG库没有指定的问题，如果不想依赖libjpeg，可以修改Android.mk，删除JPEG库相关编译项就可以解决。

在AndroidStudio上建立c++文件，封装libyuv接口，然后按照JNI规范暴露接口，同时在Java层封装类来调用native方法。

绘制图像

在绘制图像的时候，有个坑，那就是图像的旋转，这个是由于手机上的摄像头传感器的视野坐标，一般都是旋转了90度或270度的，所以，需要把摄像头采集到的画面，进行旋转，才能还原出正确的视野画面。传感器旋转方向通过以下值获得，

CameraManager.getCameraCharacteristics(camid).get(CameraCharacteristics.SENSOR_ORIENTATION)

根据这个值，构建Matrix将Bitmap进行旋转

Matrix构建代码如下：

与上面代码中类似，通过TextureView.lockCanvas()，获取到Canvas，调用drawBitmap()将图像写入，即可完成绘制。

运行截图

开启预览时的4:3画面和16：9画面

关闭预览，同时可以继续拍照

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