Part1: ?Camera1（Android的傻瓜機(jī)）

• Camera1 的開發(fā)中，打開相機(jī)，設(shè)置參數(shù)的過程是同步的，就跟用戶實(shí)際使用camera的操作步驟一樣。但是如果有耗時(shí)情況發(fā)生時(shí)，會導(dǎo)致整個(gè)調(diào)用線程等待；
• 開發(fā)者如果想要個(gè)性化設(shè)置camera效果，無法手動(dòng)設(shè)置調(diào)整參數(shù)，需要依靠第三方算法對于回調(diào)的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理（NV21）。而且不同手機(jī)的回調(diào)數(shù)據(jù)效果都是不一樣的，采用第三方算法調(diào)整，通常效果不好；
• 開發(fā)者所能獲取的Camera狀態(tài)信息有限；

camera1 的開發(fā)過程比較簡單，對于常規(guī)視頻采集，如果只要一般的預(yù)覽功能，是沒問題的，然而如果想要挖掘Camera更多的功能，camera1無法滿足，于是有了camera2.

Part2： Camera2（Android的單反）

• Camera2 的開發(fā)中，camera的生命周期都是異步的，即發(fā)送請求，等待回調(diào)的client-service模式；
• 系統(tǒng)： Android L+；
• 這里的關(guān)鍵回調(diào)主要是三個(gè)：

（1）CameraDevice.StateCallback ///比如線程A發(fā)送打開相機(jī)請求, 線程B中收到相機(jī)狀態(tài)回調(diào)，線程B中與cameraDevice建立會話，設(shè)置參數(shù)，數(shù)據(jù)回調(diào)處理；

（2）CameraCaptureSession.StateCallback ///與CameraDevice建立會話后，收到的會話狀態(tài)回調(diào)；

（3）ImageReader.OnImageAvailableListener?// 開發(fā)者可以直接獲取并且操作的數(shù)據(jù)回調(diào)；

• 通過跟相機(jī)建立的會話，可以更加精細(xì)的調(diào)整Camera參數(shù)：比如ISO感光度，曝光時(shí)間，曝光補(bǔ)償……；
• 如果開發(fā)者想要更多自己的定制，也可以直接使用回調(diào)數(shù)據(jù)（YUV488）；
• MultiCamera的支持；

Multi-Camera 的支持：?

• 系統(tǒng)：Android P+；
• 目前支持的multi-camera的設(shè)備： Pixel 3， mate20 系列；
• Multi-Camera 新功能：

（1）更好的光學(xué)變焦：之前的方式通常使用數(shù)碼變焦或者是單個(gè)攝像頭的光學(xué)變焦來達(dá)到變焦的效果， 通過多攝像頭的變焦方式，無論遠(yuǎn)景還是近景，都可以采到更好質(zhì)量的數(shù)據(jù)。

（2）景深計(jì)算：通過多攝像頭的景深不同，可以得到每一幀圖片中不同物體的景深，從而更好的區(qū)分前景或者后景。應(yīng)用范圍：背景虛化，背景替換，現(xiàn)實(shí)增強(qiáng)。

（3）更廣的視角：更廣的視角帶來魚眼鏡頭的畸變效果，畸變矯正功能。
CaptureRequest.DISTORTION_CORRECTION_MODE

（4）人臉識別功能：跟畸變效果一樣，自帶人臉識別功能。應(yīng)用范圍：人臉裁剪，人臉特效。
CaptureResult.STATISTICS_FACE_DETECT_MODE

（5）多路流同時(shí)采集：場景包括（單攝像頭輸出多流，多攝像頭輸出多流）
normalOutputConfigImageReader.setPhysicalCameraId(normalLensId)
wideOutputConfigImageReader.setPhysicalCameraId(wideAngleId)
params.previewBuilder?.addTarget(normalSurface)
params.previewBuilder?.addTarget(wideSurface)

• 帶來的問題：更耗內(nèi)存，更耗電
• 趨勢：單個(gè)手機(jī)中，支持更多的攝像頭

Camera2 雖然給開發(fā)者帶來了相機(jī)的更多可玩性，然而android的碎片化，導(dǎo)致很多設(shè)備的兼容性問題頻繁發(fā)生。尤其國內(nèi)的手機(jī)廠商，對camera2 的支持程度各不相同，

所以Camera2的開發(fā)難度更多的是在兼容性，于是有了CameraX。

Part3： CameraX（Android的個(gè)性化相機(jī)）

• 系統(tǒng)：Android L+
• Jetpack 內(nèi)的一套Camera開發(fā)支持庫。
• 特點(diǎn)：
• 更簡單易用的API，更少的代碼量，使開發(fā)者更專注業(yè)務(wù)的個(gè)性化實(shí)現(xiàn)。比如：對采集到圖片做分析處理。
• 更好的兼容性，減少不同設(shè)備適配煩惱：包括寬高比、屏幕方向、旋轉(zhuǎn)、預(yù)覽大小和高分辨率圖片大小。
• 數(shù)據(jù)分析: 開發(fā)者依然可以對數(shù)據(jù)進(jìn)行個(gè)性化處理。
• 第三方Camera特效拓展：對于一些手機(jī)廠商特定實(shí)現(xiàn)的camera特效，開發(fā)者也可以使用。
• Code Sample 1（CameraX的常規(guī)使用）?

（1）CameraX 創(chuàng)建UseCaseConfig; //已經(jīng)提前實(shí)現(xiàn)好各種UseCase（preview,ImageCapture,ImageAnalysis...）對應(yīng)不同的UseCaseConfig, 開發(fā)者重要專注自己的業(yè)務(wù)。

（2）創(chuàng)建對應(yīng)UseCase

（3）CameraX bindToLifecycle(LifeCycleOwner, UseCases)?//CameraX 會觀察生命周期以確定何時(shí)打開相機(jī)、何時(shí)創(chuàng)建拍攝會話以及何時(shí)停止和關(guān)閉。

（4）CameraX unbind(UseCase)

6.?Code Sample 2（CameraX的特效拓展）

Part4: 開發(fā)二三事

Rotation:Camera1 和 Camera2 上來的數(shù)據(jù)角度是不一樣；Camera2的某些設(shè)備，前置攝像頭的sensor orientation是不一致的。一般前置270，后置90。

• 相機(jī)角度獲取：
  Camera1:CameraInfo.orientation
  Camera2:CameraCharacteristics.SENSOR_ORIENTATION
• 手機(jī)角度：
  通過傳感器獲取：

(SensorManager) context.getSystemService(Context.SENSOR_SERVICE);

• APP角度獲取：

通過WindowManager：

WindowManager wm = (WindowManager) context.getSystemService(Context.WINDOW_SERVICE);?

Coordinate system：Camera1 和 Camera2的坐標(biāo)系不一樣，所以在View坐標(biāo)和相機(jī)坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換的時(shí)候是不一樣的。

Camera1的坐標(biāo)系：

Camera2的坐標(biāo)系：

Render:

YUV數(shù)據(jù)的紋理映射：

• glGenTextures(...);///create glTexture id
• glBindTextures(...);?//bind texture into Gl context
• glTexParameterf(...);//filter param set when Texture Maping
• glTexImage2D(...);?// load YUV data
• GLES20.glBindTexture(GLES20.GL_TEXTURE_2D, 0)?//unBinde Texture
  ?

離屏渲染：

• glGenFramebuffers(...);
• glBindFramebuffer(...);
• glFramebufferTexture2D(...); //bind?frame buffer with Texture
• glDrawArrays(...);?//draw texture data into?frame buffer?
• glReadPixels(...);?//get frame buffer data for snapshot.
• glBindFramebuffer(...);// unbind texture

GLSL：

• glCreateShader(...);
• glShaderSource(...);//bind Vertex/Segment program with Vertex/Segment object
• glCompileShader(...);
• glCreateProgram(...);
• glAttachShader(...);///attach?Vertex/Segment object with Shader program
• glLinkProgram(...);
• glUseProgram(...);?//draw

總結(jié)：

Camera的數(shù)據(jù)輸出格式：

?	ByteBuffer	Texture	FPS	Resolution
Camera1	NV21	Support	30	1080P
Camera2	I420	Support	30	1080P

?

?

?

?

對于Texture的數(shù)據(jù)采集，直接在GPU中創(chuàng)建Texture Object并拿到Texture id，Camera 的采集數(shù)據(jù)直接交給texture object 進(jìn)行離屏渲染。

對于Byte Buffer的數(shù)據(jù)采集，需要將YUV數(shù)據(jù)加載到紋理object，再進(jìn)行離屏渲染。

兩種比較起來，直接用Texture 數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，可以省去cpu往GPU的數(shù)據(jù)拷貝過程，更高效。

?

Part5：Camera Next Plane：

?添加自己的CameraX功能

Reference :

https://developer.android.com/training/camerax/architecture；

https://source.android.com/devices/camera/multi-camera;

https://developer.android.com/guide/topics/media/camera

https://github.com/google/basicbokeh

https://github.com/IvenFu/Android-MultiCamera

https://medium.com/androiddevelopers/getting-the-most-from-the-new-multi-camera-api-5155fb3d77d9

?

?

?

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的Android Camera的进化史的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網(wǎng)站內(nèi)容還不錯(cuò)，歡迎將生活随笔推薦給好友。