Camera2 预览实现：全面指南

2023-11-28 20:42:31

使用 Camera2 API 掌控相机预览

随着智能手机的普及，摄像头已成为必不可少的组件，广泛应用于社交媒体、增强现实等领域。为了充分利用这些摄像头，Android 推出了 Camera2 API，它赋予开发人员对相机硬件的精细化控制。本文将深入探讨利用 Camera2 API 实现相机预览的步骤，阐明其相较于 Camera1 API 的优势，并着重介绍实现最佳性能的关键特性。

Camera2 API：概述

Camera2 API 引入了对相机硬件的更高级控制，使其与原始的 Camera1 API 具有显著优势。它提供对图像传感器的直接访问，支持更高的分辨率和更快的帧率。此外，Camera2 API 提供对自动对焦、曝光和白平衡等相机功能的精细化控制，从而提升了图像质量和灵活性。

Camera2 预览实现步骤

1. 初始化 CameraManager 和 CameraDevice

首先，我们需要初始化 CameraManager，它用于管理相机设备，以及 CameraDevice，它表示实际的相机设备。

CameraManager cameraManager = (CameraManager) getSystemService(Context.CAMERA_SERVICE);
String[] cameraIds = cameraManager.getCameraIdList();
CameraCharacteristics characteristics = cameraManager.getCameraCharacteristics(cameraIds[0]);

2. 创建 CameraCaptureSession

CameraCaptureSession 负责协调相机的捕获请求和处理输出。我们使用 SurfaceTexture 作为预览的输出目标。

CameraCaptureSession.StateCallback sessionCallback = new CameraCaptureSession.StateCallback() { ... };
Surface surface = ... // 预览表面
List<Surface> surfaces = Arrays.asList(surface);
cameraDevice.createCaptureSession(surfaces, sessionCallback, null);

3. 创建 CaptureRequest 和 CaptureRequest.Builder

CaptureRequest 用于指定相机应如何捕获图像，而 CaptureRequest.Builder 用于构建 CaptureRequest。

CaptureRequest.Builder requestBuilder = cameraDevice.createCaptureRequest(CameraDevice.TEMPLATE_PREVIEW);
requestBuilder.addTarget(surface);

4. 重复提交 CaptureRequest 以启动预览

最后，我们可以重复提交 CaptureRequest 以启动相机预览。

CaptureRequest request = requestBuilder.build();
cameraCaptureSession.setRepeatingRequest(request, null, null);

Camera2 API 的关键特性

可配置的图像格式

Camera2 API 允许开发人员选择多种图像格式，包括 JPEG、RAW 和 YUV。这提供了图像质量和文件大小之间的权衡。

灵活的自动对焦控制

Camera2 API 提供对自动对焦功能的精细化控制，例如焦距范围和模式。这使得开发人员可以实现自定义对焦策略以满足特定应用程序需求。

手动曝光控制

Camera2 API 允许开发人员手动控制曝光设置，例如快门速度和 ISO。这对于在不同照明条件下优化图像至关重要。

元数据控制

Camera2 API 提供对图像元数据的访问，例如地理位置、方向和传感器信息。这使得应用程序可以记录有关图像捕获的重要详细信息。

性能优化技巧

为了实现最佳性能，可以采用以下技巧：

启用零快门延迟 (ZSL) 以缩短捕获延迟。
使用 Camera2 API 中的缓冲区队列来提高吞吐量。
调整预览分辨率和帧速率以平衡性能和质量。
使用 ImageReader 来处理预览帧以获得更好的控制。

结论

Camera2 API 为 Android 开发人员提供了强大的工具，可以实现高级相机预览功能。通过充分利用其可配置的图像格式、灵活的自动对焦控制、手动曝光控制和元数据访问，应用程序可以提供高质量的图像和卓越的用户体验。通过了解 Camera2 API 的关键特性并遵循本文概述的步骤，开发人员可以构建创新的相机应用程序，充分利用移动设备的摄像头功能。

常见问题解答

1. Camera2 API 相比 Camera1 API 的优势是什么？