Android camera2 之我的理解

参考：http://www.jianshu.com/p/060016ba01ff
参考：http://wiki.jikexueyuan.com/project/android-actual-combat-skills/android-hardware-camera2-operating-guide.html
参考：http://www.itdadao.com/articles/c15a228519p0.html

总体分析

1、camera2 流程分析：

2、android.hardware.camera2类图

CameraManager：管理所有的摄像头（CameraDevice）设备的管理者，打开摄像头等功能。

CameraDevice：一个手机设备一般有两个摄像头（CameraDevice），前置和后置。该类通过CameraCharacteristics对象提供摄像头的硬件信息，配置信息和输出参数等。

CameraCaptureSession:通过CameraDevice 中createCaptureSession(List, CameraCaptureSession.StateCallback, Handler)创建一个CaptureSession会话，所有的CaptureRequest和返回的data都在这个会话中进行。其中，该类中的capture (CaptureRequest request, CameraCaptureSession.CaptureCallback listener, Handler handler)的功能是捕获一次（one-shot），一般用于照相setRepeatingRequest (CaptureRequest request, CameraCaptureSession.CaptureCallbacklistener, Handler handler)是不停的发出capture的请求，也就是一直在捕获画面，一般用于捕获画面输出至预览界面或者录制视频。Capture()比setRepeatingRequest ()优先级高，当在setRepeatingRequest 时进行Capture，会先处理Capture,然后继续setRepeatingRequest 。（PS:可以根据平时使用相机时，首先我们看到的预览界面是setRepeatingRequest 显示出来的，当点击拍照时执行Capture，然后又出现预览界面继续实行setRepeatingRequest ）。

CameraRequest：request中定义了照相效果的一些参数，并且必须使用addTarget()函数为这个request添加一个target surface，在最后CameraDevice返回的数据送到这个target surface中。在android camera2的API文档中，这个target surface可以是Surface View，Surface Texture，将返回的数据传递到预览界面中；还可以是MediaRecorder或mageReader，将返回的数据传给这两个类，进行进一步处理，形成视频文件或者图片。

TotalCaptureResult：继承CaptureResult类，CaptureResult继承CameraMetadata类。包含camera device的状态信息。
3、照相流程分析：

拍照

1、在Camera2的API中，将一个Camera device比作管道，输入一个个请求，返回包括元数据和一系列的图像缓冲，而且请求是按顺序执行的。获得camera device 对象：

CameraManager manager = (CameraManager) context.getSystemService(Context.CAMERA_SERVICE);

2、选择合适的相机。
相机的CameraCharacteristics，可以通过：

for (String cameraId : cameraManager.getCameraIdList()) {
    CameraCharacteristics characteristics = manager.getCameraCharacteristics(cameraId);
}

得到相机的参数。
然后根据CameraCharacteristics选择相机：如是否需要闪光灯支持：

Boolean available = characteristics.get(CameraCharacteristics.FLASH_INFO_AVAILABLE);
mFlashSupported = available == null ? false : available;

是否为前置摄像头：

Integer facing = characteristics.get(CameraCharacteristics.LENS_FACING);

以及获取图片输出的尺寸和预览画面输出的尺寸：

StreamConfigurationMap configurationMap = characteristics.get(CameraCharacteristics.SCALER_STREAM_CONFIGURATION_MAP);

if (configurationMap == null) continue;

//获取图片输出的尺寸
configurationMap.getOutputSizes(ImageFormat.JPEG);
//获取预览画面输出的尺寸，因为我使用TextureView作为预览
configurationMap.getOutputSizes(SurfaceTexture.class）

3、打开相机

获取了CameraId后，就可以根据CameraId打开相应的Camera，获取CameraDevice对象。

CameraManager manager = (CameraManager) mActivity.getSystemService(Context.CAMERA_SERVICE);
try {
    manager.openCamera(mCameraId, mStateCallback, mMainHandler);
} catch (CameraAccessException e) {
    e.printStackTrace();
}

查看API，openCamera需要三个参数

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第一个是我们之前获取的CameraId，第二个参数是当CameraDevice被打开时的回调StateCallback，在这个回调里我们可以获取到CameraDevice对象，第三个参数是一个Handler，决定了回调函数触发的线程，若为null，则选择当前线程。

在StateCallback中，我们要实现三个方法，分别为CameraDevice被打开时触发的方法，失去连接时触发的方法，发生异常时触发的方法。在第一个方法中我们可以成功获取到CameraDevice对象，从而进行接下来的相关操作。

private CameraDevice.StateCallback mStateCallback = new CameraDevice.StateCallback() {
        @Override
        public void onOpened(@NonNull CameraDevice camera) {
            //打开成功，可以获取CameraDevice对象
        }

        @Override
        public void onDisconnected(@NonNull CameraDevice camera) {
           //断开连接
        }

        @Override
        public void onError(@NonNull CameraDevice camera, final int error) {
            //发生异常
        }
    };

4、发送预览请求

在发送预览请求之前，我们必须先通过CameraDevice对象创建一个CameraCaptureSession的会话对象，通过CameraCaptureSession对象发送预览请求
创建CameraCaptureSession对象同样需要三个参数，第一个是相机预览数据输出的Surface的集合，第二个是回调，在这个回调中我们可以获取CameraCaptureSession对象，第三个参数是Handler，回调触发的线程。

mCameraDevice.createCaptureSession(Arrays.asList(surface, mImageReader.getSurface()),
                    new CameraCaptureSession.StateCallback() {
                        @Override
                        public void onConfigured(@NonNull CameraCaptureSession session) {
                            mCaptureSession = session;
                            //发送预览请求
                            sendRepeatPreviewRequest();

                        }

                        @Override
                        public void onConfigureFailed(@NonNull CameraCaptureSession session) {

                        }
                    }, mCameraHandler);

sendRepeatPreviewRequest函数

private boolean sendRepeatPreviewRequest() {
        try {
            CaptureRequest.Builder builder = mCameraDevice.createCaptureRequest(CameraDevice.TEMPLATE_PREVIEW);
            builder.addTarget(mPreviewSurface);
            builder.set(CaptureRequest.CONTROL_MODE, CameraMetadata.CONTROL_MODE_AUTO);
            builder.setTag(RequestTag.Preview);
            addBaselineCaptureKeysToRequest(builder);

            mCaptureSession.setRepeatingRequest(builder.build(),
                    mFocusStateListener,
                    mCameraHandler);
            return true;
        } catch (CameraAccessException e) {
            e.printStackTrace();
            return false;
        }
    }

4、发送拍摄请求

CaptureRequest.Builder builder = mCameraDevice.createCaptureRequest(CameraDevice.TEMPLATE_STILL_CAPTURE);
            builder.setTag(RequestTag.Capture);
            addBaselineCaptureKeysToRequest(builder);
            builder.set(CaptureRequest.JPEG_ORIENTATION,
                    CameraUtil.getJPEGOrientation(parameters.getOrientation(), mCameraCharacteristics));
            builder.addTarget(mPreviewSurface);
            builder.addTarget(mImageReader.getSurface());
            mCaptureSession.capture(builder.build(),
                    mFocusStateListener,
                    mCameraHandler);

摄像

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