騰訊優測優分享 | 高質量產品、高質量照片

騰訊優測 總監 雷彬
【引言】
若是你不想隨時扛着單反和三腳架去抓拍生活的點滴故事，卻仍然但願能拍到質量很高效果很好的照片。若是你不想由於拍照的失誤而錯太重要的瞬間。若是你手上有一部安卓手機，而且安裝了一款很是不錯的相機app，你的願望就能實現。
用手機記錄生活和身邊的風景，已經漸漸成爲了一種生活方式。隨着手機用戶對拍照質量的要求日益提升，各個手機廠商在相機系統上更是大作文章，競爭激烈。所以相機系統的各類機型適配問題，能夠說是奇葩不斷，匪夷所思，攻城獅們都驚呆了！
本文就討論一下如何提高android相機產品質量，爲用戶拍出高質量的照片。
 
【Camera系統原理及Android相機成像】
1.Android camera系統介紹
對於作相機產品的攻城獅來講，距離咱們最近的相機相關的部分就是Android Camera系統了。咱們就先介紹一下咱們又愛又恨的Android Camera系統。
（1）Camera系統結構
Andriod 照相機的基本層次結構

Andriod Camera 系統結構

自下而上，Camera系統分紅了如下幾個部分：
（1）攝像頭驅動程序
（2）Camera硬件抽象層
（3）Camera服務部分
（4）Camera的本地框架代碼
（5）Camera的JNI代碼
（6）Camera系統的java類
 
（2）Camera系統調用流程
Camera系統的幾個經常使用功能：
（1）預覽preview
（2）視頻獲取recording
（3）拍照takePicture
（4）參數設置
而圖像處理的重點在於預覽，拍照和參數設置，下圖是調用流程。

 

（3）Camera系統數據流
當圖像數據出現問題的時候，咱們須要知道數據流的前因後果，找到關鍵模塊，查出問題的根源。

圖片預覽的數據流

拍照的數據流
 
2.Android相機成像原理：
接下來咱們討論一下硬件的成像原理，這一部分是決定拍照質量的基礎。

景物經過鏡頭生成的光學圖像投射到圖像傳感器表面上，而後轉爲電信號，通過ADC（模數轉換）轉換後變爲數字圖像信號，再送到數字信號處理芯片（DSP）中加工處理，再經過IO接口傳輸到CPU中處理，經過DISPLAY就能夠看到圖像了。
在這部分，咱們經常使用的可以提升照片質量的功能包括：對焦，曝光，感光，測光，白平衡，對比度，實時濾鏡，全景照片，方向矯正等。要想解決好機型適配問題，提升產品質量，從而提升照片質量，須要在以上幾個方面要作好功課。
 
【相機系統的適配問題】
經過對相機適配問題的蒐集和整理總結，咱們發現出現問題的緣由大體是來源於如下幾個方面。
1.camera系統
在android中Google實現了與硬件無關的全部代碼，可是與硬件密切相關的硬件抽象層卻沒有也沒法提供，對於不一樣設備底層硬件是變幻無窮的，不可能提供統一的硬件驅動以及接口實現，只能提供標準的接口，所以硬件提供商須要本身開發設備驅動，並去實現android框架提供的接口。這樣就致使一樣的相機產品，在不一樣機型上拍照效果卻不同。甚至某些特殊功能，硬件不支持。好比有些低端機型的攝像頭不支持自動對焦，不支持測光。從而這些硬件不支持的API沒法調用，或者返回值特殊。頭疼的是幾乎全部廠商都會根據本身的須要改變camera系統。
2.andriod版本
Andriod不一樣版本的camera類的API會有改變，同時開源庫也會不一樣。 最新的andriod4.3版本已經標配opengles3.0。和過去使用了好久的opengles2.0相比，3.0增長了更多的高端大氣上檔次的紋理。於是對機器的性能要求也更高。
3.機型的硬件配置
不一樣價位，不一樣廠商的機型，硬件配置截然不同。這裏說的硬件配置不是指攝像頭，而是指處理圖像要用到的CPU，GPU，傳感器等等。好比性能很差的GPU或者沒有GPU的機型處理數據時，速度達不到默認的幀率要求時，就會出現跳幀，數據覆蓋等狀況。全景拍照和人臉識別都會出現相似的問題。而傳感器則涉及到照片方向矯正問題。
 
【解決適配問題，提升照片質量】
如下是用戶在拍照時的操做過程已經容易出現的問題。
要提升照片質量，咱們能夠從實際的拍照過程當中對焦，曝光，感光，測光，白平衡，場景模式，方向矯正等角度入手。解決相關的適配問題，提升產品質量。
大連騰訊優測項目組對相機系統相關的機型適配bug進行了蒐集和整理。接下來舉幾個例子說明。
 
1.手機無閃光燈，可是調用API查詢閃光燈狀態時仍然返回有閃光燈的狀態。
奇葩到處有，相機特別多。三星 i5508和天語T619使用Android官方API getSupportedFlashModes( )判斷是否有閃光燈時返回結果不許確。
解決策略：
PackageManager pm=(PackageManager)getSystemService(Context.PackageManager);
FeatureInfo[] features=pm.getSystemAvailableFeatures();
for(FeatureInfo f : features)
{
logcat.d( f.name);
if(PackageManager.FEATURE_CAMERA_FLASH.equasl( f.name))
{
//代碼
}
}
 
2.HTC部分機型拍照方向默認爲橫屏，豎屏拍照時，照片方向錯誤。
這個奇葩問題在多個機型中都會出現。具備必定的廣泛性。
解決策略：
（1）對於可以從圖像數據中找到旋轉角度的機型。利用ExifInterface取到圖片數據中的拍攝方向，返回的值爲1,3,6,8 。1爲與默認拍攝方向相符不須要旋轉，3爲再默認拍攝方向向右旋轉90度，6爲再默認拍攝方向向左旋轉90度，8爲再默認拍攝方向旋轉180度，代碼以下：
ExifInterface ef = new ExifInterface(圖片存儲位置);
String sModel=ef.getAttribute(ExifInterface.TAG_ORIENTATION);
int rotate = 0;
switch (Integer.valueOf(sModel)){
case 3:
rotate = 180;
break;
case 6:
rotate = 90;
break;
case 8:
rotate = -90;
break;
}
// 建立操做圖片用的matrix對象
Matrix matrix = new Matrix();
matrix.postRotate(rotate);
Bitmap resizedBitmap = Bitmap.createBitmap(myBitmap, 0, 0, myBitmap.getWidth(), myBitmap.getHeight(), matrix, true);
這種方法弊端是比較消耗內存
（2）對於沒法從圖像數據中找到旋轉角度的。去除設置路徑語句，onActivityResult(int requestCode, int resultCode, Intent data)回調方法中，對data作非空判斷，data不爲空，經過對data取值可獲得圖片。圖片方向正確。
（3）以上兩種方法都不奏效的。須要添加圖片方向確認界面。而且記住用戶設置的旋轉角度。
 
3.部分手機設置夜間場景時不支持Camera.Parameters.SCENE_MODE_NIGHT參數
部分手機設置夜間場景時不支持Camera.Parameters.SCENE_MODE_NIGHT參數，如魅族M040就只能用「night-shot」進行夜間場景的設置，若是調用Camera.Parameters.SCENE_MODE_NIGHT進行設置時會拋出異常致使程序crash。
解決策略：
用Camera.Parameters.getSupportedSceneModes()方法得到手機能夠設置的所有場景參數，而後進行對比，若是「night」在該集合中再進行相關設置。
 
4.相機Parameter對象中感光度API： parameter.get(「iso-values」)返回集合爲null, 致使沒法經過該方法得到的集合值進行ISO感光度的設置。
三星 9300手機在framework層中的android.hardware.Parameters中不提供iso支持值得得到。
解決策略：
在調用這個集合值前會進行空值判斷，如if(parameter.get(「iso-values」).isEmpty())
9300不用調用該方法獲取，9300的可支持設置的值有：auto,100,200,400,800;
便可調用Parameters.set(「iso」,」auto」);
Parameters.set(「iso」,」100″);
Parameters.set(「iso」,」200″);
Parameters.set(「iso」,」400″);
Parameters.set(「iso」,」800″);
其中的任一方法進行感光度的設置。
 
【總結】
相機系統在機型適配時問題是比較多的。尤爲是作相機app的時候，要考慮周全camera系統，andriod版本，機型硬件配置等方面會出現的問題。不過這些惱人的問題，如今有了更好的解決方案了。
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