Android 相机库CameraView源码解析 (二) : 拍照

╰+哭是因爲堅強的太久メ 2024-04-25 20:24 130阅读 0赞

### 1. 前言 ###

这段时间，在使用 [natario1/CameraView][natario1_CameraView] 来实现带滤镜的`预览`、`拍照`、`录像`功能。  
由于`CameraView`封装的比较到位，在项目前期，的确为我们节省了不少时间。  
但随着项目持续深入，对于`CameraView`的使用进入深水区，逐渐出现满足不了我们需求的情况。  
`Github`中的`issues`中，有些`BUG`作者一直没有修复。

那要怎么办呢 ? 项目迫切地需要实现相关功能，只能自己硬着头皮去看它的源码，去解决这些问题。  
而这篇文章是其中关于`CameraView`怎么进行拍照的源码解析。

以下源码解析基于`CameraView 2.7.2`

implementation("com.otaliastudios:cameraview:2.7.2")

> 为了在博客上更好的展示，本文贴出的代码进行了部分精简

![在这里插入图片描述][b56e198a1fec4d1894f881778ce7c7db.png]

拍照的入口是`cameraView.takePicture()`，我们从这个方法开始解析。

### 2. CameraEngine.takePicture ###

`cameraView.takePicture()`会调用到`mCameraEngine.takePicture()`，  
这个`PictureResult.Stub`是一个参数封装类，这里重新创建了一个`PictureResult.Stub`并传入`takePicture()`方法中。  
`mCameraEngine`是`CameraEngine`抽象类，实现类有`Camera1Engine`和`Camera2Engine`。

public void takePicture() {
        
        PictureResult.Stub stub = new PictureResult.Stub();
        mCameraEngine.takePicture(stub);
    }

我们这里以`Camera2`为例，可以看到这里对`stub`参数封装类赋值了一些参数(`摄像头ID、图片格式等`)，并调用了`onTakePicture`

public  void takePicture(final PictureResult.Stub stub) {
        
        final boolean metering = mPictureMetering;
        getOrchestrator().scheduleStateful("take picture", CameraState.BIND,
                new Runnable() {
        
    		        @Override
    		        public void run() {
        
    		            if (isTakingPicture()) return;
    		            if (mMode == Mode.VIDEO) {
        
    		                throw new IllegalStateException("Can't take hq pictures while in VIDEO mode");
    		            }
    		            stub.isSnapshot = false;
    		            stub.location = mLocation;
    		            stub.facing = mFacing;
    		            stub.format = mPictureFormat;
    		            onTakePicture(stub, metering);
    		        }
        });
    }

### 3. onTakePicture ###

接着来看`onTakePicture()`

设置`Rotation`

stub.rotation = getAngles().offset(Reference.SENSOR, Reference.OUTPUT, Axis.RELATIVE_TO_SENSOR);

设置设定好拍照图片尺寸

stub.size = getPictureSize(Reference.OUTPUT);

接着调用`mPictureRecorder.take()`，`mPictureRecorder`是`PictureRecorder`接口，具体实现是`Full2PictureRecorder`，专门用来调用`Camera2 API`捕获图片。

mPictureRecorder = new Full2PictureRecorder(stub, this, builder,mPictureReader);
    mPictureRecorder.take();

来看一下完整的重点代码

@EngineThread
    @Override
    protected void onTakePicture(@NonNull final PictureResult.Stub stub, boolean doMetering) {
        
        //...省略不重要代码...
    
    	//设置Rotation
        stub.rotation = getAngles().offset(Reference.SENSOR, Reference.OUTPUT, Axis.RELATIVE_TO_SENSOR);
        //设置设定好拍照图片尺寸
        stub.size = getPictureSize(Reference.OUTPUT);
        
        //...省略不重要代码...
            
        CaptureRequest.Builder builder = mCamera.createCaptureRequest(CameraDevice.TEMPLATE_STILL_CAPTURE);
        applyAllParameters(builder, mRepeatingRequestBuilder);
        mPictureRecorder = new Full2PictureRecorder(stub, this, builder,
                mPictureReader);
        mPictureRecorder.take();
    }

### 4. Full2PictureRecorder.take ###

再来看`Full2PictureRecorder.take()`

@Override
    public void take() {
        
        mAction.start(mHolder);
    }

这里调用了`mAction.start(mHolder)`，来看一下`mAction`初始化

#### 4.1 初始化BaseAction ####

mAction = new BaseAction() {
        
        @Override
        protected void onStart(ActionHolder holder) {
         //省略了代码，这里只看结构 }
    
        @Override
        public void onCaptureStarted(ActionHolder holder,CaptureRequest request) {
         //省略了代码，这里只看结构 }
    
        @Override
        public void onCaptureCompleted(ActionHolder holder,CaptureRequest request,TotalCaptureResult result) {
         //省略了代码，这里只看结构 }
    };

*  `mAction`是`BaseAction`抽象类，有`onStart`、`onCaptureStarted`、`onCaptureProgressed`、`onCaptureCompleted`等方法。
 *  `mHolder`是构造方法传入过来的`Camera2Engine`，实现了`ActionHolder`接口。

#### 4.2 BaseAction.onStart ####

调用了`mAction.start(mHolder)`后，`mAction`和`mHolder`会建立关联，也就是`BaseAction`和`Camera2Engine`会建立关联，具体代码为`Camera2Engine.addAction(BaseAction)`将其添加到`Actions`列表中，并在合适的时机回调`BaseAction`的`onCaptureStarted`、`onCaptureProgressed`、`onCaptureCompleted`方法。

`mAction`和`mHolder`建立关联后，会调用`onStart`方法，这里是对`mPictureBuilder`这个建造者设置了一些值

@Override
    protected void onStart(@NonNull ActionHolder holder) {
        
        super.onStart(holder);
    
    	//mPictureBuilder是一个建造者，这里给建造者设置一些值
        mPictureBuilder.addTarget(mPictureReader.getSurface());
        if (mResult.format == PictureFormat.JPEG) {
        
            mPictureBuilder.set(CaptureRequest.JPEG_ORIENTATION, mResult.rotation);
        }
        mPictureBuilder.setTag(CameraDevice.TEMPLATE_STILL_CAPTURE);
        
        //应用这个建造者
        holder.applyBuilder(this, mPictureBuilder);
    }

再来看`onCaptureStarted`，调用了`dispatchOnShutter`来回调

@Override
    public void onCaptureStarted(@NonNull ActionHolder holder,
                                 @NonNull CaptureRequest request) {
        
        super.onCaptureStarted(holder, request);
        if (request.getTag() == (Integer) CameraDevice.TEMPLATE_STILL_CAPTURE) {
        
            dispatchOnShutter(false);
            setState(STATE_COMPLETED);
        }
    }

#### 4.3 BaseAction.onCaptureCompleted ####

再来看`onCaptureCompleted`，主要是在`DNG`格式的时候，做了一些特殊处理。

@Override
    public void onCaptureCompleted(ActionHolder holder, CaptureRequest request, TotalCaptureResult result) {
        
        if (mResult.format == PictureFormat.DNG) {
        
            mDngCreator = new DngCreator(holder.getCharacteristics(this), result);
            mDngCreator.setOrientation(ExifHelper.getExifOrientation(mResult.rotation));
            if (mResult.location != null) {
        
                mDngCreator.setLocation(mResult.location);
            }
        }
    }

结果发现这里不是重点，那么重点在哪里呢 ?

### 5. 设置OnImageAvailableListener监听 ###

在`Full2PictureRecorder`初始化构造方法中，还有这么一句

mPictureReader.setOnImageAvailableListener(this, WorkerHandler.get().getHandler());

在`Android`的`Camera2 API`中，`setOnImageAvailableListener`方法用于注册一个回调监听器，以在每次图像数据可用时接收通知。

#### 5.1 onImageAvailable回调 ####

来看`onImageAvailable`回调方法，这里会调用`android.media.ImageReader.acquireNextImage()`来获取图像数据。  
然后如果是`JPEG`格式，则会调用`readJpegImage()`方法读取图像数据  
最后都会调用`dispatchResult`来分发数据。

@Override
    public void onImageAvailable(ImageReader reader) {
        
        Image image = null;
        try {
        
            image = reader.acquireNextImage();
            switch (mResult.format) {
        
                case JPEG: readJpegImage(image); break;
                case DNG: readRawImage(image); break;
                default: throw new IllegalStateException("Unknown format: " + mResult.format);
            }
        } catch (Exception e) {
        
            mResult = null;
            mError = e;
            dispatchResult();
            return;
        } finally {
        
            if (image != null) {
        
                image.close();
            }
        }
        
        dispatchResult();
    }

#### 5.2 读取JPEG数据 ####

我们先来看下`readJpegImage()`方法

private void readJpegImage(@NonNull Image image) {
        
    	//从Iamge中读取数据
        ByteBuffer buffer = image.getPlanes()[0].getBuffer();
        byte[] bytes = new byte[buffer.remaining()];
        buffer.get(bytes);
        mResult.data = bytes;
        
        //根据Exif设置rotation
        mResult.rotation = 0;
        ExifInterface exif = new ExifInterface(new ByteArrayInputStream(mResult.data));
        int exifOrientation = exif.getAttributeInt(ExifInterface.TAG_ORIENTATION,
                ExifInterface.ORIENTATION_NORMAL);
        mResult.rotation = ExifHelper.getOrientation(exifOrientation);
    }

#### 5.3 分发回调 ####

再来看`dispatchResult`，最终会调用到`CameraView`中的`dispatchOnPictureTaken`，这个方法中会遍历`mListeners`回调列表，调用`onPictureTaken()`

@Override
    public void dispatchOnPictureTaken(final PictureResult.Stub stub) {
        
    	mUiHandler.post(new Runnable() {
        
    	    @Override
    	    public void run() {
        
    	        PictureResult result = new PictureResult(stub);
    	        for (CameraListener listener : mListeners) {
        
    	            listener.onPictureTaken(result);
    	        }
    	    }
    	});
    }

而`mListeners`什么时候被添加呢 ? `CameraView`中有一个`addCameraListener`方法，专门直接添加回调。

public void addCameraListener(CameraListener cameraListener) {
        
        mListeners.add(cameraListener);
    }

#### 5.4 设置回调 ####

所以我们只要添加了这个回调，并实现`onPictureTaken`方法，就可以在`onPictureTaken()`中获取到拍照后的图像信息了。

binding.cameraView.addCameraListener(object : CameraListener() {
        
        override fun onPictureTaken(result: PictureResult) {
        
            super.onPictureTaken(result)
            //拍照回调
            val bitmap = BitmapFactory.decodeByteArray(result.data, 0, result.data.size)
            bitmap?.also {
        
                Toast.makeText(this@Test2Activity, "拍照成功", Toast.LENGTH_SHORT).show()
                //将Bitmap设置到ImageView上
                binding.img.setImageBitmap(it)
                
                val file = getNewImageFile()
                //保存图片到指定目录
                ImageUtils.save(it, file, Bitmap.CompressFormat.JPEG)
            }
        }
    })

### 6. 其他 ###

#### 6.1 CameraView源码解析系列 ####

[Android 相机库CameraView源码解析 (一) : 预览-CSDN博客][Android _CameraView_ _ _ _-CSDN]  
[Android 相机库CameraView源码解析 (二) : 拍照-CSDN博客][Android _CameraView_ _ _ _-CSDN 1]

[natario1_CameraView]: https://github.com/natario1/CameraView
[b56e198a1fec4d1894f881778ce7c7db.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/25/68bff22e29f349fb8779232aebb150cf.png
[Android _CameraView_ _ _ _-CSDN]: https://blog.csdn.net/EthanCo/article/details/134511622
[Android _CameraView_ _ _ _-CSDN 1]: https://blog.csdn.net/EthanCo/article/details/134545086