和你一起終身學(xué)習(xí)，這里是程序員Android

經(jīng)典好文推薦，通過(guò)閱讀本文，您將收獲以下知識(shí)點(diǎn):

一、概覽
二、Camera Api v2
三、Camera Framework
四、Camera App Demo

相機(jī)應(yīng)用層

一、概覽

相機(jī)應(yīng)用處于整個(gè)框架的上層，在現(xiàn)實(shí)生活中，為了滿足各式各樣的應(yīng)用場(chǎng)景，會(huì)加入很多業(yè)務(wù)處理邏輯，但是一旦當(dāng)我們撥開(kāi)繁雜的業(yè)務(wù)邏輯，便會(huì)發(fā)現(xiàn)其核心部分依然是通過(guò)調(diào)用谷歌制訂的一系列Camera Api接口來(lái)完成的，而所有的相機(jī)行為都包含在該接口中。

起初，相機(jī)系統(tǒng)采用的是Camera Api v1接口，它通過(guò)一個(gè)Camera 類以及該類中的幾個(gè)標(biāo)準(zhǔn)方法來(lái)實(shí)現(xiàn)整個(gè)相機(jī)系統(tǒng)的預(yù)覽、拍照以及錄像功能，控制邏輯比較簡(jiǎn)單，同時(shí)也比較容易理解，但也正是這種簡(jiǎn)單，導(dǎo)致了它無(wú)法逐幀控制底層硬件，無(wú)法通過(guò)元數(shù)據(jù)進(jìn)行修改進(jìn)而增強(qiáng)幀的表達(dá)能力，再加之應(yīng)用場(chǎng)景的多樣化趨勢(shì)，該接口在新功能的實(shí)現(xiàn)上顯得些許力不從心。面對(duì)該接口難以進(jìn)一步擴(kuò)展相機(jī)功能這一局面，谷歌在Andorid 5.0(API Level 21)便重新對(duì)Camera進(jìn)行了設(shè)計(jì)，摒棄了Camera Api v1的設(shè)計(jì)邏輯，提出了一個(gè)全新的API – camera2，引入了Session以及Request概念，將控制邏輯統(tǒng)一成一個(gè)視圖，因此在使用上更加復(fù)雜，同時(shí)也支持了更多特性，比如逐幀控制曝光、感光度以及支持Raw格式的輸出等。并且由于對(duì)控制邏輯的高度抽象化，使得該接口具有很高的靈活性，可以通過(guò)簡(jiǎn)單的操作實(shí)現(xiàn)30fps的全高清連拍的功能，總得來(lái)說(shuō)，該接口極大地提高了對(duì)于相機(jī)框架的控制能力，同時(shí)也進(jìn)一步大幅度提升了其整體性能。

谷歌提出Camera Api v2接口的同時(shí)，將其具體實(shí)現(xiàn)放入了Camera Framework中來(lái)完成，F(xiàn)ramework內(nèi)部負(fù)責(zé)解析來(lái)自App的請(qǐng)求，并且通過(guò)AIDL跨進(jìn)程接口下發(fā)到Camera Service中進(jìn)行處理，并且等待結(jié)果的回傳。接下來(lái)我們首先以Camera Api v2接口為主簡(jiǎn)單講解下其邏輯含義，然后詳細(xì)梳理下Camera Framework對(duì)于它的實(shí)現(xiàn)，最后以一個(gè)簡(jiǎn)單App Demo為例，來(lái)介紹下如何使用該接口來(lái)控制整個(gè)相機(jī)體系。

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二、Camera Api v2

在介紹Camera Api v2之前，首先我們來(lái)回顧下Api v1接口的基本邏輯，該接口主要通過(guò)一個(gè)Camera.java類來(lái)定義了所有的控制行為，通過(guò)定義諸如open、startPreview、takePicture、AutoFocus等標(biāo)準(zhǔn)的接口來(lái)實(shí)現(xiàn)打開(kāi)設(shè)備、預(yù)覽、拍照以及對(duì)焦操作的功能，同時(shí)通過(guò)定義Camera.Parameters來(lái)實(shí)現(xiàn)了參數(shù)的讀取與設(shè)置，其中包括了幀率、圖片格式的控制，另外，通過(guò)定義了Camera.CameraInfo來(lái)實(shí)現(xiàn)了圖像元數(shù)據(jù)的獲取。而為了更加細(xì)致化地控制相機(jī)系統(tǒng)的Camera Api v2接口，相對(duì)于Api v1接口而言，復(fù)雜了許多，通過(guò)不同的接口類以及接口方法定義了復(fù)雜的相機(jī)系統(tǒng)行為，接下來(lái)我們來(lái)逐一進(jìn)行介紹：

CameraManager
谷歌將CameraManager定義為一個(gè)系統(tǒng)服務(wù)，通過(guò)Context.getSystemService來(lái)獲取，主要用于檢測(cè)以及打開(kāi)系統(tǒng)相機(jī)，其中打開(kāi)操作通過(guò)openCamera方法來(lái)完成。除此之外，還定義了getCameraCharacteristics方法來(lái)獲取當(dāng)前Camera 設(shè)備支持的屬性信息，而該屬性信息通過(guò)CameraCharacteristics來(lái)表示，其中包括了圖像數(shù)據(jù)的大小以及幀率等信息。

CameraDevice
代表了一個(gè)被打開(kāi)的系統(tǒng)相機(jī)，類似于Camera Api v1中的Camera類，用于創(chuàng)建CameraCaptureSession以及對(duì)于最后相機(jī)資源的釋放。

CameraDevice.StateCallback
該類定義了一系列的回調(diào)方法，其實(shí)現(xiàn)交由App來(lái)完成，主要用于返回創(chuàng)建Camera設(shè)備的結(jié)果，一旦創(chuàng)建成功相機(jī)框架會(huì)通過(guò)回調(diào)其onOpened方法將CameraDevice實(shí)例給到App，如果失敗，則調(diào)用onError返回錯(cuò)誤信息。

CameraCaptureSession
該類代表了一個(gè)具體的相機(jī)會(huì)話，建立了與Camera設(shè)備的通道，而之后對(duì)于Camera 設(shè)備的控制都是通過(guò)該通道來(lái)完成的。當(dāng)需要進(jìn)行預(yù)覽或者拍照時(shí)，首先通過(guò)該類創(chuàng)建一個(gè)Session，并且調(diào)用其startRepeatingRequest方法開(kāi)啟預(yù)覽流程，或者調(diào)用capture方法開(kāi)始一次拍照動(dòng)作。

CameraCaptureSession.StateCallback
該接口類定義了一系列回調(diào)方法，其實(shí)現(xiàn)交由App完成，主要用于返回創(chuàng)建CameraCaptureSession的結(jié)果，成功則通過(guò)onConfigured方法返回一個(gè)CameraCaptureSession實(shí)例，如果失敗則通過(guò)onConfigureFailed返回錯(cuò)誤信息。

CameraCaptureSession.CaptureCallback
該接口類定義了一系列回調(diào)方法，用于返回來(lái)自Camera Framework的數(shù)據(jù)和事件，其中onCaptureStarted方法在下發(fā)圖像需求之后立即被調(diào)用，告知App此次圖像需求已經(jīng)收到，onCaptureProgressed方法在產(chǎn)生partial meta data的時(shí)候回調(diào)，onCaptureCompleted方法在圖像采集完成，上傳meta data數(shù)據(jù)時(shí)被調(diào)用。

CaptureRequest
該類用于表示一次圖像請(qǐng)求，在需要進(jìn)行預(yù)覽或者拍照時(shí)，都需要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)CaptureRequest，并且將針對(duì)圖片的一系列諸如曝光/對(duì)焦設(shè)置參數(shù)都加入到該Request中，通過(guò)CameraCaptureSessin下發(fā)到相機(jī)系統(tǒng)中。

TotalCaptureResult
每當(dāng)通過(guò)CameraDevice完成了一次CaptureRequest之后會(huì)生成一個(gè)TotalCaptureResult對(duì)象，該對(duì)象包含了此次抓取動(dòng)作所產(chǎn)生的所有信息，其中包括關(guān)于硬件模塊(包括Sensor/lens/flash)的配置信息以及相機(jī)設(shè)備的狀態(tài)信息等。

CaptureResult
該類代表了某次抓取動(dòng)作最終生成的圖像信息，其中包括了此次關(guān)于硬件軟件的配置信息以及輸出的圖像數(shù)據(jù)，以及顯示了當(dāng)前Camera設(shè)備的狀態(tài)的元數(shù)據(jù)(meta data)，該類并不保證擁有所有的圖像信息。

三、Camera Framework

基于接口與實(shí)現(xiàn)相分離的基本設(shè)計(jì)原則，谷歌通過(guò)Camera Api 接口的定義，搭建起了App與相機(jī)系統(tǒng)的橋梁，而具體實(shí)現(xiàn)便是由Camera Framework來(lái)負(fù)責(zé)完成的。在采用Camera Api v1接口的時(shí)期，該部分是通過(guò)JNI層來(lái)進(jìn)行java到C++的轉(zhuǎn)換，進(jìn)而到達(dá)native層，而在native層會(huì)通過(guò)實(shí)現(xiàn)CameraClient建立與Camera Service的通訊 ，整個(gè)過(guò)程比較繁瑣，使得整體框架略顯繁雜，而隨著Camera Api v2的提出，在該層便大量使用AIDL機(jī)制，直接在Java層建立與Camera Service的通信，進(jìn)一步簡(jiǎn)化了整體框架。，接下來(lái)我們以幾個(gè)主要接口為主線，簡(jiǎn)單梳理下其具體實(shí)現(xiàn)。

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CameraManager
實(shí)現(xiàn)主要在CameraManager.java中，通過(guò)CameraManager查詢、獲取以及打開(kāi)一個(gè)Camera 設(shè)備。在該類中還實(shí)現(xiàn)了內(nèi)部類CameraManagerGlobal，該類繼承于ICameraServiceListener.Stub，在打開(kāi)相機(jī)設(shè)備的時(shí)候，在內(nèi)部會(huì)獲取到ICameraService遠(yuǎn)程代理，并且調(diào)用ICameraService的addListener方法將自己注冊(cè)到Camera Service中，一旦Camera Service狀態(tài)有所變更便會(huì)通過(guò)其實(shí)現(xiàn)的回調(diào)方法通知到Camera Manager服務(wù)，另外，該類還通過(guò)調(diào)用ICameraService.connectDevice()方法獲取到Camera Service中的CameraDevice遠(yuǎn)程代理，并且將該代理傳入CameraDeviceImpl中，進(jìn)而與Camera Service建立了連接。

CameraDeviceImpl
該類定義在CameraDeviceImpl.java文件中，繼承并實(shí)現(xiàn)了CameraDevice接口，代表了一個(gè)相機(jī)設(shè)備，可以完成CameraCaptureSession的創(chuàng)建以及CaptureRequest創(chuàng)建等工作，內(nèi)部定義了CameraDeviceCallbacks類(該類繼承于ICameraDeviceCallbacks.Stub，對(duì)應(yīng)于Camera Service中的 ICameraDeviceCallbacks接口)，用于接收來(lái)自Camera Service中的Camera Device的狀態(tài)回調(diào)，并且內(nèi)部維護(hù)著一個(gè)Camera Service 的遠(yuǎn)程ICameraDevice代理，進(jìn)而可以下發(fā)圖像請(qǐng)求到Camera Service中。

CameraCaptureSessionImpl
該類定義在CameraCaptureSessionImpl.java文件中，繼承并實(shí)現(xiàn)了CameraCaptureSession接口，每一個(gè)相機(jī)設(shè)備在一個(gè)時(shí)間段中，只能創(chuàng)建并存在一個(gè)CameraCaptureSession，其中該類包含了兩種Session，一種是普通的，適用于一般情況下的會(huì)話操作，另一種是用于Reprocess流程的會(huì)話操作，該流程主要用于對(duì)于現(xiàn)有的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行再處理的操作。該類維護(hù)著來(lái)自實(shí)例化時(shí)傳入的Surface列表，這些Surface正是包含了每一個(gè)圖像請(qǐng)求的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)。

除了以上這幾個(gè)接口，還有幾個(gè)接口是需要App部分進(jìn)行實(shí)現(xiàn)的，用于返回App所需要的對(duì)象或者數(shù)據(jù)：

CameraDevice.StateCallback
被App端進(jìn)行繼承并實(shí)現(xiàn)，用于在調(diào)用CameraManager的openCamera方法時(shí)，通過(guò)參數(shù)的形式傳入Framework，在Framework中，一旦CameraDeviceImpl創(chuàng)建成功便通過(guò)其中的onOpened方法將其返回給App，如果失敗，便會(huì)通過(guò)其他方法返回給App錯(cuò)誤信息。

CameraCaptureSession.StateCallback
被App端進(jìn)行繼承并實(shí)現(xiàn)，用于在調(diào)用CameraDevice的createCaptureSession方法時(shí)作為參數(shù)傳入Framework中，一旦創(chuàng)建成功，F(xiàn)ramework便會(huì)通過(guò)調(diào)用該類的onConfigured接口返回一個(gè)CameraCaptureSessionImpl的對(duì)象，如果失敗，F(xiàn)ramework會(huì)調(diào)用其onConfigureFailed方法將錯(cuò)誤信息返回至App。

CameraCaptureSession.CaptureCallback
被App端進(jìn)行繼承并實(shí)現(xiàn)，App通過(guò)調(diào)用CameraCaptureSessionImpl的setReaptingRequest或者capture方法是作為參數(shù)傳入Framework，一旦Framework接收到來(lái)自CameraService的數(shù)據(jù)時(shí)，便會(huì)通過(guò)調(diào)用這個(gè)回調(diào)類將數(shù)據(jù)發(fā)送至App中。

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Camera Framework 中針對(duì)幾個(gè)接口的調(diào)用流程如上圖，接下來(lái)我們依次進(jìn)行分析：

a) openCamera
當(dāng)用戶打開(kāi)相機(jī)應(yīng)用時(shí)，會(huì)去調(diào)用該方法打開(kāi)一個(gè)相機(jī)設(shè)備，其中該方法最終經(jīng)過(guò)層層調(diào)用會(huì)調(diào)用到Camera Framework中的openCameraDeviceUserAsync方法，在該方法中主要做了三件事：

• 首先是獲取ICameraService代理，調(diào)用其getCameraInfo方法獲取當(dāng)前設(shè)備的屬性。

• 其次是實(shí)例化了一個(gè)CameraDeviceImpl對(duì)象，并將來(lái)自App的CameraDevice.StateCallback接口存入該對(duì)象中，再將CameraDeviceImpl中的內(nèi)部類CameraDeviceCallback作為參數(shù)通過(guò)ICameraService的connectDevice方法傳入Camera Service去打開(kāi)并獲取一個(gè)ICameraDeviceUser代理，并將該代理存入CameraDeviceImpl中進(jìn)行管理。

• 最后通過(guò)App傳入的回調(diào)將CameraDeviceImpl返回給App使用，至此整個(gè)流程便完成了。

b) createCaptureSession
在打開(kāi)相機(jī)設(shè)備之后便需要去創(chuàng)建一個(gè)相機(jī)會(huì)話，用于傳輸圖像請(qǐng)求，其最終實(shí)現(xiàn)是調(diào)用該方法來(lái)進(jìn)行實(shí)現(xiàn)的，而該方法會(huì)去調(diào)用到Camera Framework中的createCaptureSessionInternal方法，該方法主要做了兩件事：

• 首先調(diào)用configureStreamsChecked方法來(lái)配置數(shù)據(jù)流。

• 其次實(shí)例化了一個(gè)CameraCaptureImpl對(duì)象，并通過(guò)傳入CameraCaptureSession.StateCallback回調(diào)類將該對(duì)象發(fā)送至至App中。

而在configureStreamsChecked方法中會(huì)去調(diào)用ICameraDeviceUser代理的一系列方法進(jìn)行數(shù)據(jù)流配置，其中調(diào)用cancelRequest方法停掉當(dāng)前的的預(yù)覽流程，調(diào)用deleteStream方法刪除之前的數(shù)據(jù)流，調(diào)用createStream創(chuàng)建新的數(shù)據(jù)流，最后調(diào)用endConfigure來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)流的配置工作，針對(duì)性的配置便在最后這個(gè)endConfigure方法中。

c) createCaptureRequest
在創(chuàng)建并獲取相機(jī)會(huì)話之后，便可以開(kāi)始下發(fā)圖像請(qǐng)求了，而在此之前，需要通過(guò)該方法來(lái)創(chuàng)建一個(gè)CaptureRequest，一旦調(diào)用該方法，最終會(huì)調(diào)用到Camera Service中ICameraDeviceUser的createDefaultRequest方法來(lái)創(chuàng)建一個(gè)默認(rèn)配置的CameraMetadataNative，其次實(shí)例化一個(gè)CaptureRequest.Builder對(duì)象，并將剛才獲取的CameraMetadataNative傳入其中，之后返回該CaptureRequest.Builder對(duì)象，在App中，直接通過(guò)調(diào)用該Buidler對(duì)象的build方法，獲取一個(gè)CaptureRequest對(duì)象。

CaptureRequest對(duì)象也創(chuàng)建成功了，接下來(lái)需要下發(fā)圖像請(qǐng)求了，一般常用請(qǐng)求分為兩種,一個(gè)是預(yù)覽一個(gè)是拍照。

d) setRepeatingRequest
App調(diào)用該方法開(kāi)始預(yù)覽流程，通過(guò)層層調(diào)用最終會(huì)調(diào)用到Framework中的submitCaptureRequest方法，該方法主要做了兩件事：

• 首先調(diào)用CameraService層CameraDeviceUser的submitRequestList方法，將此次Request下發(fā)到CameraService中。

• 其次將App通過(guò)參數(shù)傳入的CameraCaptureSession.CaptureCallback對(duì)象存到CameraDeviceImpI對(duì)象中。

接下來(lái)看下拍照請(qǐng)求的處理流程：
e) capture
該方法最終也會(huì)調(diào)用到Framework中的submitCaptureRequest方法，接下來(lái)邊和預(yù)覽流程大致相同，會(huì)去調(diào)用Camera Service 中的ICameraDeviceUser的submitRequestList方法傳入請(qǐng)求，之后將App實(shí)現(xiàn)的回調(diào)對(duì)象存入CameraDeviceImpl對(duì)象中。

f) onCaptureProgressed
一旦Request下發(fā)到Camera Service之后，當(dāng)?shù)讓由闪薖artial Meta Data數(shù)據(jù)，Camera Service會(huì)調(diào)用通過(guò)調(diào)用在打開(kāi)相機(jī)設(shè)備時(shí)傳入的ICameraDeviceCallback代理，通過(guò)其onResultReceived方法將數(shù)據(jù)傳回Framework，之后調(diào)用App傳入的CameraCaptureSession.CaptureCallback中的onCaputreProgressed方法將結(jié)果回傳至App進(jìn)行解析以及后處理。

g) onCaptureCompleted
一旦Request下發(fā)到Camera Service之后，當(dāng)?shù)讓由闪薓eta data數(shù)據(jù)，Camera Service會(huì)調(diào)用通過(guò)調(diào)用在打開(kāi)相機(jī)設(shè)備時(shí)傳入的ICameraDeviceCallback代理，通過(guò)其onResultReceived方法將數(shù)據(jù)傳回Framework，之后調(diào)用App傳入的CameraCaptureSession.CaptureCallback中的onCaputreCompleted方法將結(jié)果回傳至App進(jìn)行解析以及后處理。

h) onImageAvailable
之前已經(jīng)通過(guò)兩個(gè)回調(diào)接口onCaptureProgressed以及onCaptureCompleted方法將meta data上傳到了App，一般情況下，圖像數(shù)據(jù)會(huì)在他們之后上傳，而且這個(gè)上傳過(guò)程并不經(jīng)過(guò)Camera Framework，而是通過(guò)BufferQueue來(lái)進(jìn)行的，當(dāng)Camera Service接收到底層傳來(lái)的圖像數(shù)據(jù)，便會(huì)立即調(diào)用processCaptureResult_3_4方法，該方法中會(huì)去調(diào)用BufferQueue中生產(chǎn)者角色的Surface的queueBuffer方法，將數(shù)據(jù)入隊(duì)并通知消費(fèi)者去消費(fèi)，而此時(shí)的消費(fèi)者正是App端的ImageReader，并經(jīng)過(guò)一層層回調(diào)，最終會(huì)通過(guò)調(diào)用ImageReader的onImageAvailable方法，通知ImageReader去將數(shù)據(jù)取出，并做后期操作。

從上面的梳理不難發(fā)現(xiàn)，整個(gè)Camera Framework除了是對(duì)Camera Api v2的實(shí)現(xiàn)外，還承擔(dān)著與Camera Service跨進(jìn)程通信的任務(wù)，充當(dāng)了一個(gè)位于App與Service之間的中轉(zhuǎn)站的角色。

四、Camera App Demo

經(jīng)過(guò)上面的梳理總結(jié)，我們已經(jīng)對(duì)整個(gè)Camera Api v2接口以及實(shí)現(xiàn)都有了一個(gè)較為深入的認(rèn)識(shí)，但是認(rèn)識(shí)暫時(shí)僅僅停留在代碼層面，為了更好理解其功能，接下來(lái)我們以一個(gè)簡(jiǎn)單的相機(jī)應(yīng)用入手來(lái)加深下對(duì)接口的使用流程的理解：

該相機(jī)Demo比較簡(jiǎn)單，界面有兩個(gè)元素，一個(gè)是用于預(yù)覽顯示的TextureView，以及一個(gè)用于拍照的按鈕，整個(gè)代碼就采用了一個(gè)MainActiviy，相機(jī)操作就在該類中進(jìn)行，其主要代碼如下：

package com.bruce.camerademo1;

import androidx.annotation.NonNull;
import androidx.appcompat.app.AppCompatActivity;
import androidx.core.app.ActivityCompat;

import android.Manifest;
import android.content.Context;
import android.content.pm.PackageManager;
import android.graphics.ImageFormat;
import android.graphics.SurfaceTexture;
import android.hardware.camera2.CameraAccessException;
import android.hardware.camera2.CameraCaptureSession;
import android.hardware.camera2.CameraDevice;
import android.hardware.camera2.CameraManager;
import android.hardware.camera2.CaptureRequest;
import android.hardware.camera2.TotalCaptureResult;
import android.media.Image;
import android.media.ImageReader;
import android.os.Bundle;
import android.os.Environment;
import android.util.Log;
import android.util.Size;
import android.view.Surface;
import android.view.TextureView;
import android.view.View;
import android.widget.Button;
import android.widget.TextView;

import java.io.File;
import java.io.FileOutputStream;
import java.nio.ByteBuffer;
import java.util.Arrays;

public class MainActivity extends AppCompatActivity {

    TextureView mTextureView = null;
    CameraManager mCamManager = null;
    CameraDevice mCamDevice = null;
    CameraCaptureSession mCamSession = null;
    Button mClick = null;

    //預(yù)覽數(shù)據(jù)大小 1080 × 720
    private Size mPreviewSize = new Size(1080, 720);
    //拍照數(shù)據(jù)圖像大小 1080 × 720
   private Size mCaptureSize = new Size(1080, 720);

    private Surface mPreviewSurface = null;
    private CaptureRequest.Builder mCaptureRequestBuilder = null;
    private CaptureRequest mCaptureRequest = null;
    private ImageReader mImageReader = null;
    static String LOG_TAG = "Camera";

    private void log(String s) {
        if (s.isEmpty()) {
            Log.e(LOG_TAG, "s is empty");
            return;
        }
        Log.i(LOG_TAG, "" + s);
    }

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
    }

    @Override
    protected void onResume() {
        super.onResume();
        mTextureView = findViewById(R.id.textview);
        mTextureView.setSurfaceTextureListener(textureListener);
        mClick = findViewById(R.id.button);
        mImageReader = ImageReader.newInstance(mCaptureSize.getWidth(), mCaptureSize.getHeight(), ImageFormat.JPEG, 2);
        mImageReader.setOnImageAvailableListener(new ImageReader.OnImageAvailableListener() {
            @Override
            public void onImageAvailable(ImageReader reader) {
                Image image = reader.acquireNextImage();
                ByteBuffer buffer = image.getPlanes()[0].getBuffer();
                byte[] bytes = new byte[buffer.remaining()];
                //由緩沖區(qū)存入字節(jié)數(shù)組
                buffer.get(bytes);
                //字節(jié)數(shù)組轉(zhuǎn)換為jpeg格式圖片，并存儲(chǔ)在設(shè)備中
                doByte2JpegFile(bytes);
                image.close();
            }
        }, null /*mCameraHandler*/);
        mClick.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
            @Override
            public void onClick(View v) {
                try {
                    //創(chuàng)建CaptureRequest.Builder,TEMPLATE_STILL_CAPTURE代表了此Request是用于拍照
                    CaptureRequest.Builder b = mCamDevice.createCaptureRequest(CameraDevice.TEMPLATE_STILL_CAPTURE);
                    b.addTarget(mImageReader.getSurface());
                    mCamSession.capture(b.build(), new CameraCaptureSession.CaptureCallback() {
                        @Override
                        public void onCaptureCompleted(@NonNull CameraCaptureSession session, @NonNull CaptureRequest request, @NonNull TotalCaptureResult result) {
                            super.onCaptureCompleted(session, request, result);
                            //返回result --> meta data
                        }
                    }, null);
                } catch (CameraAccessException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        });
    }

    public TextureView.SurfaceTextureListener textureListener = new TextureView.SurfaceTextureListener() {
        @Override
        public void onSurfaceTextureAvailable(SurfaceTexture surface, int width, int height) {

            if (ActivityCompat.checkSelfPermission(MainActivity.this, Manifest.permission.CAMERA) != PackageManager.PERMISSION_GRANTED) {
                ActivityCompat.requestPermissions(MainActivity.this, new String[]{Manifest.permission.CAMERA}, 1);
            }

            if (ActivityCompat.checkSelfPermission(MainActivity.this, Manifest.permission.WRITE_EXTERNAL_STORAGE) != PackageManager.PERMISSION_GRANTED) {
                ActivityCompat.requestPermissions(MainActivity.this, new String[]{Manifest.permission.WRITE_EXTERNAL_STORAGE},1);
            }

            //獲取CameraManager服務(wù)
            mCamManager = (CameraManager)getSystemService(Context.CAMERA_SERVICE);
            try {
                //打開(kāi)主攝
                mCamManager.openCamera("0", mStateCallback, null);
            } catch (CameraAccessException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }

        //App需要實(shí)現(xiàn)該接口，用于接收CameraDevice實(shí)例
        public CameraDevice.StateCallback mStateCallback = new CameraDevice.StateCallback() {
            @Override
            public void onOpened(CameraDevice camera) {
                if (camera != null) {
                    log("camera is not null");
                }
                log("onOpened");
                //返回CameraDevice,將其存入mCamDevice
                mCamDevice = camera;
                startPreview();
            }

            @Override
            public void onDisconnected(CameraDevice camera) {
                camera.close();
                mCamDevice = null;
            }

            @Override
            public void onError(CameraDevice camera, int error) {
                camera.close();
                mCamDevice = null;
            }
        };

        public void startPreview() {
            SurfaceTexture mSurfaceTexture = mTextureView.getSurfaceTexture();
            // 設(shè)置TextureView 用于顯示的緩沖區(qū)大小
            mSurfaceTexture.setDefaultBufferSize(mPreviewSize.getWidth(), mPreviewSize.getHeight());
            //創(chuàng)建Surface，用于顯示預(yù)覽數(shù)據(jù)
            mPreviewSurface = new Surface(mSurfaceTexture);
            try {
                //創(chuàng)建CameraCaptureSession,App需要實(shí)現(xiàn)CameraCaptureSession.StateCallback用于接收CameraCaptureSession實(shí)例
                mCamDevice.createCaptureSession(Arrays.asList(mPreviewSurface, mImageReader.getSurface()), new CameraCaptureSession.StateCallback() {
                    @Override
                    public void onConfigured(CameraCaptureSession session) {
                        try {
                            //創(chuàng)建用于預(yù)覽的CaptureRequest.Builder,進(jìn)而得到CaptureRequest
                            CaptureRequest.Builder b = mCamDevice.createCaptureRequest(CameraDevice.TEMPLATE_PREVIEW);
                            b.addTarget(mPreviewSurface);
                            CaptureRequest r = b.build();
                            mCamSession = session;
                            //下發(fā)預(yù)覽需求
                            mCamSession.setRepeatingRequest(r, mPreviewCaptureCallback, null);
                        } catch (CameraAccessException e) {
                            e.printStackTrace();
                        }
                    }
                    CameraCaptureSession.CaptureCallback mPreviewCaptureCallback = new CameraCaptureSession.CaptureCallback() {
                        @Override
                        public void onCaptureCompleted(CameraCaptureSession session, CaptureRequest request, TotalCaptureResult result) {
                            //返回result --> meta data
                        }
                    };

                    @Override
                    public void onReady(CameraCaptureSession session) {
                        super.onReady(session);
                    }

                    @Override
                    public void onConfigureFailed(CameraCaptureSession session) {

                    }
                }, null);
            } catch (CameraAccessException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        @Override
        public void onSurfaceTextureSizeChanged(SurfaceTexture surface, int width, int height) {
            log("onSurfaceTextureSizeChanged Enter");
        }

        @Override
        public boolean onSurfaceTextureDestroyed(SurfaceTexture surface) {
            log("onSurfaceTextureDestroyed Enter");
            return false;
        }

        @Override
        public void onSurfaceTextureUpdated(SurfaceTexture surface) {
            log("onSurfaceTextureUpdated Enter");
        }
    };

    private String doByte2JpegFile(byte[]... jpeg) {
        File photo = new File(Environment.getExternalStorageDirectory(), "photo-test.jpg");
        log("dir : " + Environment.getExternalStorageDirectory());

        if (photo.exists()) {
            photo.delete();
            log("photo exists");
        } else {
            log("photo not exists");
        }

        try {
            FileOutputStream fos = new FileOutputStream(photo.getPath());
            log("photo path : " + photo.getPath());

            fos.write(jpeg[0]);
            fos.close();
        }
        catch (java.io.IOException e) {
            Log.e(LOG_TAG, "Exception in photoCallback", e);
        }

        log("get jpeg files done");
        return(null);
    }
}

代碼比較簡(jiǎn)單，其主要邏輯如下：
a) 初始化
隨著應(yīng)用的打開(kāi)，首先在MainActivity的onResume方法中去初始化用于拍照的按鈕和接收數(shù)據(jù)的ImageReader，并且設(shè)置其各自回調(diào)方法。

b) 獲取CameraManager/打開(kāi)Camera 設(shè)備
其次在TextureView.SurfaceTextureListener中的回調(diào)方法onSurfaceTextureAvailable會(huì)被調(diào)用，在該方法中會(huì)去獲取CameraManager服務(wù)，并打調(diào)用其openCamera方法打開(kāi)后主攝相機(jī)設(shè)備，并通過(guò)回調(diào)接口獲取該設(shè)備，緊接著調(diào)用startPreview方法。

c) 創(chuàng)建Camera Capture Session/下發(fā)預(yù)覽需求
在startPreview方法中會(huì)去下發(fā)預(yù)覽需求，主要工作有設(shè)置TextureView緩沖區(qū)大小，創(chuàng)建用于接收預(yù)覽數(shù)據(jù)的Surface，并調(diào)用CameraDevice的createCaptureSession方法創(chuàng)建CameraCaptureSession，在其回調(diào)接口onConfigured方法中，去創(chuàng)建CaptureRequest，并調(diào)用CameraCaptureSession的setRepeatingRequest方法下發(fā)Request到相機(jī)框架中。

d) 返回預(yù)覽Metadata/圖像數(shù)據(jù)
在完成了預(yù)覽需求的Request的下發(fā)工作后，相機(jī)框架便會(huì)不斷通過(guò)傳入的CaptureCallback中的onCaptureComplete方法上傳Meta Data以及通過(guò)BufferQueue框架上傳圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)覽顯示。

e) 下發(fā)拍照需求
當(dāng)點(diǎn)擊應(yīng)用界面的拍照按鈕的時(shí)候，會(huì)觸發(fā)按鈕的View.OnClickListener監(jiān)聽(tīng)類中的onClick方法，在該方法中，初始化了一個(gè)用于拍照的CaptureRequest，并且通過(guò)調(diào)用CameraCaptureSession的capture方法下發(fā)拍照需求.

f) 返回拍照Metadata/圖像數(shù)據(jù)
一旦拍照?qǐng)D像數(shù)據(jù)生成，便會(huì)通過(guò)回調(diào)接口CaptureCallback中的onCaptureComplete方法上傳Meta Data以及通過(guò)BufferQueue框架上傳圖像數(shù)據(jù)到ImageReader中，觸發(fā)其onImageAvailable方法，在該方法中通過(guò)ImageReader的acquireNextImage獲取到拍照?qǐng)D像數(shù)據(jù)，并通過(guò)doByte2JpegFile將其轉(zhuǎn)存外JPEG格式的圖片保存在設(shè)備中。

Camera App作為整個(gè)框架體系的最上層，直接面向的主體是普通用戶，其關(guān)鍵性不言而喻，一點(diǎn)點(diǎn)的卡頓或者停滯都會(huì)降低用戶體驗(yàn)，所以為了保證整個(gè)框架的穩(wěn)定性以及高效性，谷歌重新設(shè)計(jì)了Camera 接口Api v2，由于該接口將控制邏輯高度抽象成了一個(gè)控制視圖，因此可以逐幀控制硬件參數(shù)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)一系列強(qiáng)大的功能，比如可以直接在預(yù)覽過(guò)程中，手動(dòng)控制曝光、感光度、對(duì)焦以及白平衡的參數(shù)，動(dòng)態(tài)地輸出不同效果的圖像，又比如可以利用該接口與HDR算法相配合，實(shí)現(xiàn)高動(dòng)態(tài)成像效果。而其中，對(duì)于Api v2接口的實(shí)現(xiàn)是在Camera Framework中完成的，由上面分析可以看出，其內(nèi)部并沒(méi)有采用十分復(fù)雜的控制邏輯，整套代碼流程清晰明朗，而這樣的設(shè)計(jì)，進(jìn)一步保證了該層的穩(wěn)定性以及高效性，為整個(gè)相機(jī)框架體系的穩(wěn)定奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

原文鏈接：?https://blog.csdn.net/u012596975/article/details/107137110

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