AndroidCamera1---设置摄像头方向、打开线程与预览线程、设置参数、Camera外设按键、自动对焦与触摸对焦、拍照、人脸检测、位置管理、旋转管理、变焦、录像

1. 设置摄像头方向

2. 打开线程与预览线程

3. 设置参数

4. Camera外设按键

5. 自动对焦与触摸对焦

6. 拍照

7. 人脸检测

8. 位置管理

9. 旋转管理

10. 变焦

11. 录像

Camera的架构为典型的C/S架构，Client端，用户的行为，是为应用程序进程，Server端，设备的功能，是为Camera服务守护进程，客户端进程承载用户的需求，由Binder进程间通信送往服务端实现设备的功能，服务端由回调函数和消息机制反馈数据返还给用户。

ps查看进程，类似 com.android.camera是为客户端Camera进程，/system/bin/mediaserver是为服务端守护进程，由系统启动时开启。

1. 设置摄像头方向

Framework框架层的Camera对象(camera.java)里有一个类class CameraInfo，里面存放了两个公有成员变量facing和orientation，即我们要讨论的前后置和方向。程序第一次初始化时initializeFirstTime()，通过getCameraInfo()得到前后置和方向的信息，客户端发送请求 getCameraInfo()询问服务端，服务端调用抽象层拿数据，抽象层参考底层camera sensor驱动的数据facing和orientation，这两个值在驱动里是写死的，不能由用户改变，camera程序启动以后就把它们作为全局变量存放起来。

1.1 前置与后置

后置back camera背对手机屏幕，朝外，像素高，前置front camera，面对自己，朝内，像素低。

1.2 方向

摄像头模组有长边和短边，比如采集图像的比例为4:3，那么4为长边，3为短边。设备屏幕也有长边和短边，理论上，摄像头模组的长边不能与屏幕的长边垂直，至于为什么呢，我语文水平太差，没办法很好地表达出来...总之目的就是为了显示效果。

2 打开线程与预览线程

onCreate()里会先后开启CameraOpenThread和CameraPreviewThread。

打开camera还需要线程？CameraOpenThread名为打开，实为C/S connect连接服务端，binder进程间通信，开销较大。预览线程必须在打开线程完成以后执行，它贯穿始终直到进程消亡为止，整个预览过程相对复杂，在抽象层和底层驱动实现，概括讲，预览线程再开启两个线程，一个拿sensor的frame，一个送往framebuffer经 surfaceflinger显示出来。

3 设置参数

预览拍照录像之前，用户需要设置很多参数，比如闪光，白平衡，场景，对比度等。

程序里这些参数保存在SharedPreferences共享优选项和Parameters两个地方，Preferences包含Parameters，打开程序读取优选项参数，关闭程序保存优选项参数，考虑到用户经常会调整参数，引入Parameters来保存从打开以后到关闭以前这个中间过程的参数变量，Parameters的键值由抽象层根据硬件sensor的能力决定。

4. Camera外设按键

Manifest里注册broadcast receiver，

有些手机上有camera按键，用户按下按键，android输入系统有两种实现方法，

1）发送广播CAMERA_BUTTON，收到广播后开启主Activity。

2）上报键值KEYCODE_CAMERA，程序收到消息，可自定义实现功能，比如拍照。

public boolean onKeyDown(int keyCode, KeyEvent event) {
switch (keyCode) {
case KeyEvent.KEYCODE_CAMERA:
if (mFirstTimeInitialized && event.getRepeatCount() == 0) {
onShutterButtonClick();
}
return true;

5. 自动对焦与触摸对焦

外界事物由光线经凸透镜聚焦到sensor上成像，camera模组开启马达前后平移镜头取得最佳成像效果，这个过程称之为对焦。

5.1 自动对焦

1) camera模组会因感光强度变化而自动开启对焦，驱动控制。

2) 用户长按快门，软件控制自动对焦。

3) 用户按下快门拍照，拍摄前自动对焦。

程序里，Camera对象实现类ShutterButton的接口OnShutterButtonListener里的方法 onShutterButtonFocus(boolean pressed)和onShutterButtonClick()，后者是拍照，下节讨论，先看 onShutterButtonFocus(boolean pressed)，这个pressed判断是否为一次有效的长按，如果是的话，执行autoFocus()，这个autoFocus()也是Camera 对象实现类FocusManager的接口Listener里的方法，由binder交给camera service，最后在底层驱动实现自动对焦。

5.2 触摸对焦

自动对焦的对焦区域位于屏幕正中，用户也可触摸特定区域对焦。

Camera对象实现类View的接口OnTouchListener里的方法onTouch()，输入系统上报MotionEvent的xy坐标，保存在Parameters，执行autoFocus()，抽象层读取Paramters的触摸点坐标，实现区域对焦。

6. 拍照

拍照分四步，对焦，拍照，接收图片，保存图片。

mCameraDevice.takePicture(mShutterCallback, mRawPictureCallback,
mPostViewPictureCallback, new JpegPictureCallback(loc));

需要理解四个回调函数，参考上一篇文章。

1）对焦

拍照前如果已经区域对焦，则取消自动对焦，反之，开启一次自动对焦。对焦完成后，底层发送对焦成功与否的消息给camera对象，FocusManager把状态mState保存起来，如果正在对焦未完成(mState == STATE_FOCUSING)则不可拍照，直到对焦完毕。

2）拍照

onShutterButtonClick() -> doSnap() -> capture() -> takePicture()，具体实现在抽象层和底层驱动，实质就是拿一张预览的图像，抽象层读取拍照时的Parameters参数配置，包括用户选择的照片大小。

3）接收图片

通过回调，由底层发送图片给camera对象。

RawPictureCallback，得到原始图片，需要软件压缩Jpeg。（YUV转Jpeg）

JpegPictureCallback，直接得到Jpeg图片，需要硬件压缩Jpeg。

PostViewPictureCallback，拍完后预览图片。

4）保存图片

交由线程ImageSaver保存图片和生成thumbnails。

默认路径位于/mnt/sdcard/DCIM/Camera/

7. 人脸检测

人脸检测可以软件实现，可以硬件实现，软件实现增加CPU开销，硬件实现增大耗电，鼓励硬件实现...

上层Camera对象实现了 framework层Camera的接口FaceDetectionListener的方法onFaceDetection(Face[] faces, Camera camera)，回调机制同上，硬件sensor识别脸部信息，发送face给camera对象，framework定义face的特征，比如眼睛，嘴巴，上层保存mFaces数据，更新UI。

8. 位置管理

位置管理LocationManager用来记录拍摄图片的GPS位置信息（经维度），存入JPEG头部插入的Exif里。

用户在菜单“相机设置”里的"保存所在位置"选择打开（前提是GPS已开启），屏幕左上方会出现一个GPS图标，表示现在可以记录GPS信息了。

程序里，Camera对象实现了位置管理监听器LocationManager.Listener的接口showGpsOnScreenIndicator()和hideGpsOnScreenIndicator()，显示或者隐藏GPS图标。

程序第一次初始化时initializeFirstTime()，通过读取优选项Preference得到bool值recordLocation，判断是否需要记录GPS信息，如果需要，在拍照capture()里调用LocationManager的方法得到Location loc，并将其存入Exif。

9. 旋转管理

假设一台手机，camera正常安装，竖直方向作为默认方向(orientation == 0)拍摄照片，即拍摄“肖像照”(portrait)，得到的照片显示在屏幕上也是竖直方向。

如果把手机旋转90度水平过来拍摄“山水照”(landscape)，对于camera sensor来说，没有旋转的概念，所以软件上要把图片旋转90度回来。

软件上，需要借助方向监听器随时更新方向信息，并保存在Parameters里，抽象层实现拍照功能时从Parameters里读取方向。

具体的，camera对象内部类MyOrientationEventListener的方法onOrientationChanged()保存方向 orientation的值，MyOrientationEventListener继承 OrientationEventListener，OrientationEventListener的onSensorChanged()把从 sensorManager拿到的xyz坐标转换成方向。

程序启动，注册sensor监听器并使能，sensorManager不断上报底层sensor数据，通过消息机制发送到camera对象，后者计算坐标数据得到方向orientation的值(实际外包给orientationListener完成)，最后保存Parameters。

10. 变焦

用户拖动Zoom横条可放大缩小预览画面连续变焦，另一种所谓状态变焦，其原理是一样的。

camera对象的内部类ZoomChangeListener实现ZoomControl的方法，实质是把变焦的任务全权交给ZoomControl。 ZoomControl监听处理用户的触摸事件dispatchTouchEvent()，用来得到并处理变焦倍数 mListener.onZoomValueChanged(index)，它由mCameraDevice.startSmoothZoom()通过 binder交给camera service，camera service再通过sendComand命令机制交给抽象层实现变焦，抽象层开启变焦线程，变焦改变预览，通过回调机制发送消息 CAMERA_MSG_ZOOM把变焦倍数返还给camera对象，最终camera对象收到消息后，ZoomListener.onZoomChange()把变焦倍数保存到Parameters.

11. 录像

ModePicker负责切换模式，一共有三种模式，普通模式，录像模式和全景模式，Manifest里依次声明这三个activity。

切换模式，销毁原有activity，开启新activity，伴随关闭preview，重启preview，保存配置，读取配置，开销很大。

录像VideoCamera.java同预览Camera.java的思路类似，按下录像按钮，程序监听用户事件，开启录像，录像交给MediaRecoder,StagefrightRecorder负责。

核心提示： 如何获取Android设备上的详细的摄像头信息呢? 目前Samsung的Galaxy Tab和Nexus S均有前置摄像头，获取Android摄像头的详细信息，Android获取摄像头详细信息，在Android 2.3 SDK中得到了增强:在android.hardware.Camera类中，API Level 9的S

如何获取Android设备上的详细的摄像头信息呢? 目前Samsung的Galaxy Tab和Nexus S均有前置摄像头，获取Android摄像头的详细信息，在Android 2.3 SDK中得到了增强:

在android.hardware.Camera类中，API Level 9的SDK中加入了两个比较重要的方法，使用getNumberOfCameras这个static类型方法可以获取当前Android设备上的摄像头数量，比如Nexus S有两个，方法原型如下

[java]view
 plaincopy 

publicstaticint getNumberOfCameras ()  

而对于具体的每个摄像头的信息，可以通过Camera类的getCameraInfo()这个静态方法获取，该方法有两个参数，参数一的ID，我们通过getNumberOfCameras获取的值减1即可，类似数组索引从0开始一样，用循环遍历每个摄像头信息，参数二是 android.hardware.Camera.CameraInfo类，有关getCameraInfo方法的原型如下:

[java]view
 plaincopy 

publicstaticvoidint cameraId, Camera.CameraInfo cameraInfo)  

对于Camera.CameraInfo类而言，比较简单，包含两个字段

public int facing 代表摄像头的方位，目前有定义值两个分别为CAMERA_FACING_FRONT前置和CAMERA_FACING_BACK后置
public int orientation下面是拍照的旋转方向，一般自然些有0度、90度、180度和270度，这样可以获取我们正确的手握设备是横着还是竖着，有关拍照时的方向设置，可以参考下面的代码设置

[java]view
 plaincopy 

publicstaticvoid
int

new

int
int;<br>  

switch
case; break
case; break
case; break
case; break


int
if
;<br>  

 - result) % ;  

else  

) % ;<br>  



}  

Android Camera 使用小结

Android手机关于Camera的使用，一是拍照，二是摄像，由于Android提供了强大的组件功能，为此对于在Android手机系统上进行 Camera的开发，我们可以使用两类方法：一是借助Intent和MediaStroe调用系统Camera App程序来实现拍照和摄像功能，二是根据Camera API自写Camera程序。由于自写Camera需要对Camera API了解很充分，而且对于通用的拍照和摄像应用只需要借助系统Camera App程序就能满足要求了，为此先从调用系统Camera App应用开始来对Android Camera做个简单的使用小结。

调用系统Camera App实现拍照和摄像功能

不是专门的Camera应用，一般用到Camera的需求就是获取照片或者视频，比如微博分享、随手记等，对于在Symbian系统上通过简单地调用系统自带的Camera APP来实现该功能是做不到的，但是Android系统强大的组件特性，使得应用开发者只需通过Intent就可以方便的打开系统自带的Camera APP，并通过MediaStroe方便地获取照片和视频的文件路径。具体我们还是用代码来说话吧：

例1、实现拍照

在菜单或按钮的选择操作中调用如下代码，开启系统自带Camera APP，并传递一个拍照存储的路径给系统应用程序，具体如下：

imgPath = "/sdcard/test/img.jpg";

//必须确保文件夹路径存在，否则拍照后无法完成回调

File vFile = new File(imgPath);

if(!vFile.exists())

{

File vDirPath = vFile.getParentFile(); //new File(vFile.getParent());

vDirPath.mkdirs();

}

Uri uri = Uri.fromFile(vFile);

Intent intent = new Intent(MediaStore.ACTION_IMAGE_CAPTURE);

intent.putExtra(MediaStore.EXTRA_OUTPUT, uri);//

startActivityForResult(intent, SystemCapture);

上面我们使用的是startActivityForResult，所以最好需要重载void onActivityResult(int requestCode, int resultCode, Intent data)函数，不过因为当传入文件路径的的情况下，data返回参数是null值，只要resultCode为RESULT_OK，则上述代码中 /sdcard/test/img.jpg的图片文件就是最新的照片文件。所以我们在这里只需给出如下简单的代码，将其显示到ImageView中

if (resultCode == RESULT_OK)

{

iViewPic.setImageURI(Uri.fromFile(new File(imgPath)));

}

假设不传参数MediaStore.EXTRA_OUTPUT的情况下，onActivityResult函数在resultCode为RESULT_OK的情况下，data返回的参数是经过实际拍摄照片经过缩放的图像数据，可以通过类似如下方法来打印缩放图像的尺寸

if (resultCode == RESULT_OK)

{

Bitmap bmp = (Bitmap)data.getExtras().get("data");

Log.d("Test", "bmp width:" + bmp.getWidth() + ", height:" + bmp.getHeight());

}

另外假如仅仅是调用系统照相机拍照，不关心拍照结果，则可以简单使用如下代码

Intent intent = new Intent(); //调用照相机

intent.setAction("android.media.action.STILL_IMAGE_CAMERA");

startActivity(intent);

备注：上面设置MediaStore.EXTRA_OUTPUT的方法，经过手机实测除了我们设定的路径下有照片外，在手机存储卡上也会保存一份照片，默认目录为sdcard/dcim/camera下面，我曾经尝试着想如果每次返回可以取得sdcard/dcim/camera下面的路径就好了，但是目前看来没办法直接获得，可以借助MediaStroe每次去查询最后一条照片记录，应该也是可行的。

例2、实现摄像

在摄像功能时，尝试着设置MediaStore.EXTRA_OUTPUT以传入类似拍照时的文件路径，结果在我的测试真机上，那个视频文件居然是一个0k的空文件，最后通过类似如下代码实现

Intent intent = new Intent(MediaStore.ACTION_VIDEO_CAPTURE);

intent.putExtra(MediaStore.EXTRA_VIDEO_QUALITY, 1);//参数设置可以省略

startActivityForResult(intent, SystemVideoRecord);

在onActivityResult函数中进行如下代码调用

Uri videoUri = data.getData();

//String[] projection = { MediaStore.Video.Media.DATA, MediaStore.Video.Media.SIZE };

Cursor cursor = managedQuery(videoUri, null, null, null, null);

cursor.moveToFirst();//这个必须加，否则下面读取会报错

int num = cursor.getCount();

String recordedVideoFilePath = cursor.getString(cursor.getColumnIndex(MediaStore.Video.Media.DATA));

int recordedVideoFileSize = cursor.getInt(cursor.getColumnIndex(MediaStore.Video.Media.SIZE));

iResultText.setText(recordedVideoFilePath);

Log.i("videoFilePath", recordedVideoFilePath);

Log.i("videoSize", ""+recordedVideoFileSize);

上面的返回参数data，也会因为用户是否设置MediaStore.EXTRA_OUTPUT参数而改变，假设没有通过EXTRA_OUTPUT设置路径，data.getData返回的Uri为content://media/external/video/media/*，*个数字，代表具体的记录号，通过managedQuery可以获取到路径，假如设置了EXTRA_OUTPUT的话(比如/sdcard/test.3gp)，则 data.getData返回的Uri则为file:///sdcard/test.3gp，但是该文件居然是空白内容（不知道是不是跟手机有关，也没有在其它手机上验证过）。

根据Camera API实现自己的拍照和摄像程序

通过上面对调用系统Camera App实现拍照和摄像功能的例子，我们发现虽然能够满足我们的需求，但是毕竟*度降低了，而且拍照的界面就是系统的样子，现在很多拍照程序，比如火爆的 Camera 360软件等，就需要根据SDK提供的Camera API来编写自己的程序。

准备工作

上面调用系统Camera App，我们压根不需要任何权限，但是这里用Camera API，就必须在manifest内声明使用权限，通常由以下三项

<uses-permission android:name = "android.permission.CAMERA" />

<uses-feature android:name = "android.hardware.camera" />

<uses-feature android:name = "android.hardware.camera.autofocus" />

一般拍照和摄像的时候需要写到sd卡上，所以还有一向权限声明如下

<uses-permission android:name="android.permission.WRITE_EXTERNAL_STORAGE"/>

真做摄像功能时，需要音频录制和视频录制功能，所以又需要下面两项权限声明

<uses-permission android:name="android.permission.RECORD_VIDEO"/>

<uses-permission android:name="android.permission.RECORD_AUDIO"/>

另外使用Camera API拍照或摄像，都需要用到预览，预览就要用到SurfaceView，为此Activity的布局中必须有SurfaceView。

拍照流程

上面简单介绍了下准备工作，下面结合拍照过程中的需要用到的API对拍照流程做下简单描述

1、在Activity的OnCreate函数中设置好SurfaceView，包括设置SurfaceHolder.Callback对象和SurfaceHolder对象的类型，具体如下

SurfaceView mpreview = (SurfaceView) this.findViewById(R.id.camera_preview);

SurfaceHolder mSurfaceHolder = mpreview.getHolder();

mSurfaceHolder.addCallback(this);

mSurfaceHolder.setType(SurfaceHolder.SURFACE_TYPE_PUSH_BUFFERS);

2、在SurfaceHolder.Callback的surfaceCreated函数中，使用Camera的Open函数开机摄像头硬件，这个API 在SDK 2.3之前，是没有参数的，2.3以后支持多摄像头，所以开启前可以通过getNumberOfCameras先获取摄像头数目，再通过 getCameraInfo得到需要开启的摄像头id，然后传入Open函数开启摄像头，假如摄像头开启成功则返回一个Camera对象，否则就抛出异常；

3、开启成功的情况下，在SurfaceHolder.Callback的surfaceChanged函数中调用getParameters函数得到已打开的摄像头的配置参数Parameters对象，如果有需要就修改对象的参数，然后调用setParameters函数设置进去（SDK2.2以后，还可以通过Camera：：setDisplayOrientation设置方向）；

4、同样在surfaceChanged函数中，通过Camera：：setPreviewDisplay为摄像头设置SurfaceHolder对象，设置成功后调用Camera::startPreview函数开启预览功能，上面3,4两步的代码可以如下所示

public void surfaceChanged(SurfaceHolder holder, int format, int w, int h)

{

//已经获得Surface的width和height，设置Camera的参数

Camera.Parameters parameters = camera.getParameters();

parameters.setPreviewSize(w, h);

List<Size> vSizeList = parameters.getSupportedPictureSizes();

for(int num = 0; num < vSizeList.size(); num++)

{

Size vSize = vSizeList.get(num);

}

if(this.getResources().getConfiguration().orientation != Configuration.ORIENTATION_LANDSCAPE)

{

//如果是竖屏

parameters.set("orientation", "portrait");

//在2.2以上可以使用

//camera.setDisplayOrientation(90);

}

else

{

parameters.set("orientation", "landscape");

//在2.2以上可以使用

//camera.setDisplayOrientation(0);

}

camera.setParameters(parameters);

try {

//设置显示

camera.setPreviewDisplay(holder);

} catch (IOException exception) {

camera.release();

camera = null;

}

//开始预览

camera.startPreview();

}

5、假设要支持自动对焦功能，则在需要的情况下，或者在上述surfaceChanged调用完startPreview函数后，可以调用 Camera::autoFocus函数来设置自动对焦回调函数，该步是可选操作，有些设备可能不支持，可以通过 Camera::getFocusMode函数查询。代码可以参考如下：

// 自动对焦

camera.autoFocus(new AutoFocusCallback()

{

@Override

public void onAutoFocus(boolean success, Camera camera)

{

if (success)

{

// success为true表示对焦成功，改变对焦状态图像

ivFocus.setImageResource(R.drawable.focus2);

}

});

6、在需要拍照的时候，调用takePicture(Camera.ShutterCallback, Camera.PictureCallback, Camera.PictureCallback, Camera.PictureCallback)函数来完成拍照，这个函数中可以四个回调接口，ShutterCallback是快门按下的回调，在这里我们可以设置播放“咔嚓”声之类的操作，后面有三个PictureCallback接口，分别对应三份图像数据，分别是原始图像、缩放和压缩图像和JPG 图像，图像数据可以在PictureCallback接口的void onPictureTaken(byte[] data, Camera camera)中获得，三份数据相应的三个回调正好按照参数顺序调用，通常我们只关心JPG图像数据，此时前面两个PictureCallback接口参数可以直接传null；

7、每次调用takePicture获取图像后，摄像头会停止预览，假如需要继续拍照，则我们需要在上面的PictureCallback的onPictureTaken函数末尾，再次掉哟更Camera::startPreview函数；

8、在不需要拍照的时候，我们需要主动调用Camera::stopPreview函数停止预览功能，并且调用Camera::release函数释放 Camera，以便其他应用程序调用。SDK中建议放在Activity的Pause函数中，但是我觉得放在surfaceDestroyed函数中更好，示例代码如下

// 停止拍照时调用该方法

public void surfaceDestroyed(SurfaceHolder holder)

{

// 释放手机摄像头

camera.release();

}

以上就是自己实现拍照程序的的流程，一般还可以还可以获取预览帧的图像数据，可以分别通过Camera::setPreviewCallback和Camera::setOneShotPreviewCallback来设置每帧或下一帧图像数据的回调，这里就不做展开了。

摄像流程

摄像流程也是需要预览的，而且流程上与拍照流程在起始的1~4步流程和结束的8流程是一样的，唯一不同的是6和7两个步骤，至于5自动对焦本身就是可选的，在摄像流程也没必要。

6、开启视频录制，需要创建一个MediaRecorder对象，并调用Camera::unLock操作解锁摄像头，因为默认Camera都是锁定的，只有解锁后MediaRecorder等多媒体进程调用，并设置一些参数，然后调用MediaRecorder:: start开启录制具体可以参阅如下代码:

MediaRecorder mMediaRecorder = new MediaRecorder();

// Unlock the camera object before passing it to media recorder.

camera.unlock();

mMediaRecorder.setCamera(camera);

mMediaRecorder.setAudioSource(MediaRecorder.AudioSource.CAMCORDER);

mMediaRecorder.setVideoSource(MediaRecorder.VideoSource.CAMERA);

mMediaRecorder.setProfile(mProfile);

mMediaRecorder.setMaxDuration(100000);//ms为单位

long dateTaken = System.currentTimeMillis();

Date date = new Date(dateTaken);

SimpleDateFormat dateFormat = new SimpleDateFormat(getString(R.string.video_file_name_format));

String title = dateFormat.format(date);

String filename = title + ".3gp"; // Used when emailing.

String cameraDirPath = ImageManager.CAMERA_IMAGE_BUCKET_NAME;

String filePath = cameraDirPath + "/" + filename;

File cameraDir = new File(cameraDirPath);

cameraDir.mkdirs();

mMediaRecorder.setOutputFile(filePath);

try {

mMediaRecorder.prepare();

mMediaRecorder.start(); // Recording is now started

} catch (RuntimeException e) {

Log.e(TAG, "Could not start media recorder. ", e);

return;

}

7、上面设置了最大间隔为100s，当100是视频录制结束，录制就会被停止，如果没有设时长和文件大小限制，那么通常需要调用MediaRecorder:: stop函数主动停止视频的录制，并将Camera对象通过lock函数继续加锁，示例代码如下

mMediaRecorder.stop();

mMediaRecorder.reset();

mMediaRecorder.release();

mMediaRecorder = null;

if(camera != null)

camera.lock();

之后的操作根据交互要么重新录制要么就释放Camera对象回到拍照流程的8步骤了。在这里就不做赘述了。

使用和整理过程中，由于英文不太好，非常感谢网上的一篇SDK中文翻译，链接地址如下

http://blog.csdn.net/raindrophust/article/details/6205038

另外Android开发，最佳借鉴，我觉得还是源码，Camera的很多参数和使用方法可以参照源码中Camera APP的源码，目录为packages\apps\Camera。