Android流媒體開發之路一:Camera2採集攝像頭原始數據並手動預覽

Android Camera2採集攝像頭原始數據並手動預覽

最近研究了一下android攝像頭開發相關的技術，也看了Google提供的Camera2Basic調用示例，以及網上一部分代碼，但都是在TextureView等預覽基礎上實現，而我想要作的是在不預覽的狀況下，能獲取到攝像頭原始數據流，並由本身來決定是否繪製顯示。通過一番折騰，初步實現了本身的目的——CamCap程序。

需求分析

  其實主要就是在不預覽的狀況下獲取到攝像頭原始數據，目的嘛，一是爲了靈活性，方便隨時開啓關閉預覽，二是爲了之後能夠直接對數據進行處理，三是爲了其餘程序開發作一些準備。因而實現一下幾個功能：

• 獲取攝像頭數據，並手動繪製圖像
• 隨時開啓/關閉預覽
• 隨時保存當前攝像頭圖像，即便在關閉預覽狀況下

Android Camera2接口

  查閱了一些資料，Android Java層因爲從API21開始，已經廢棄原Camera接口，因此這裏採用Camera2接口。相比Camera接口來講，第二代攝像頭接口，調用複雜多了，可是靈活性也更高了，經過Google的Camera2Basic例子能夠很清楚的瞭解到使用方式。這裏把CamCap程序中的Camera2的調用順序整理以下：

和其餘程序同樣，經過ImageReader來獲取到CameraCaptureSession傳遞出來的數據，與Google例子不一樣的是，我取消了把TextureView的傳遞，改成單獨以ImageReader來獲取圖像流，並設置爲YUV_420_888格式，以拿到原始數據。

打開攝像頭

攝像頭打開後，建立對話

調用libyuv作RGB之間的數據轉換

  獲取到YUV數據以後，就能夠在UI界面上進行繪製了，經過簡單瞭解，能夠經過OpenGLES來繪製，也能夠轉爲Bitmap直接在TextureView上繪製。這裏爲了簡單，選擇了後者。然然後來發現，android.graphics.Bitmap並不支持直接將YUV數據存入，只能轉爲RGB數據格式，才能存入Bitmap，進而在TextureView上繪製。YUV轉換RGB，以前在C++上應用過不少次了，能夠把現有代碼修改一下放到java裏運行，不過考慮到性能問題，決定仍是使用libyuv。libyuv是一款以c/c++爲基礎的，專作YUV與RGB格式轉換的開源項目，性能很是高。

  使用libyuv，須要經過NDK交叉編譯，並經過JNI來調用。libyuv編譯起來也很簡單，首先下載libyuv源碼，代碼地址是：https://chromium.googlesource.com/libyuv/libyuv 。而後確保NDK已經安裝（這個直接在AndroidStudio中就能安裝好），以後把NDK目錄添加到環境變量。最後，進入libyuv目錄，調用ndk-build便可。libyuv項目裏已經寫好了Android.mk，因此，直接編譯就好了（我是在Windows上）。

注意！編譯的時候遇到JPEG庫沒有指定的問題，若是不想依賴libjpeg，能夠修改Android.mk，刪除JPEG庫相關編譯項就能夠解決。

在AndroidStudio上創建c++文件，封裝libyuv接口，而後按照JNI規範暴露接口，同時在Java層封裝類來調用native方法。

繪製圖像

在繪製圖像的時候，有個坑，那就是圖像的旋轉，這個是因爲手機上的攝像頭傳感器的視野座標，通常都是旋轉了90度或270度的，因此，須要把攝像頭採集到的畫面，進行旋轉，才能還原出正確的視野畫面。傳感器旋轉方向經過如下值得到，

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

根據這個值，構建Matrix將Bitmap進行旋轉

Matrix構建代碼以下：

與上面代碼中相似，經過TextureView.lockCanvas()，獲取到Canvas，調用drawBitmap()將圖像寫入，便可完成繪製。

運行截圖

開啓預覽時的4:3畫面和16：9畫面

關閉預覽，同時能夠繼續拍照

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