安卓相机基础

1.请求使用相机权限

如果拍照是应用的必要功能，那么应该令它在Google Play中仅对有相机的设备可见。为了让用户知道我们的应用需要依赖相机，在Manifest清单文件中添加标签:

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

如果我们的应用使用相机，但相机并不是应用的正常运行所必不可少的组件，可以将android:required设置为”false”。这样的话，Google Play 也会允许没有相机的设备下载该应用。当然我们有必要在使用相机之前通过调用hasSystemFeature(PackageManager.FEATURE_CAMERA)方法来检查设备上是否有相机。如果没有，我们应该禁用和相机相关的功能！

---

2.使用相机应用程序进行拍照
利用一个描述了执行目的Intent对象，Android可以将某些执行任务委托给其他应用。整个过程包含三部分： Intent 本身，一个函数调用来启动外部的 Activity，当焦点返回到我们的Activity时，处理返回图像数据的代码。

下面的函数通过发送一个Intent来获取照片：

static final int REQUEST_IMAGE_CAPTURE = 1;

private void dispatchTakePictureIntent() {
    Intent takePictureIntent = new Intent(MediaStore.ACTION_IMAGE_CAPTURE);
    if (takePictureIntent.resolveActivity(getPackageManager()) != null) {
        startActivityForResult(takePictureIntent, REQUEST_IMAGE_CAPTURE);
    }
}

注意在调用startActivityForResult()方法之前，先调用resolveActivity()，这个方法会返回能处理该Intent的第一个Activity（译注：即检查有没有能处理这个Intent的Activity）。执行这个检查非常重要，因为如果在调用startActivityForResult()时，没有应用能处理你的Intent，应用将会崩溃。所以只要返回结果不为null，使用该Intent就是安全的。

---

3.获取缩略图
拍摄照片并不是应用的最终目的，我们还想要从相机应用那里取回拍摄的照片，并对它执行某些操作。

Android的相机应用会把拍好的照片编码为缩小的Bitmap，使用extra value的方式添加到返回的Intent当中，并传送给onActivityResult()，对应的Key为”data”。下面的代码展示的是如何获取这一图片并显示在ImageView上。

@Override
protected void onActivityResult(int requestCode, int resultCode, Intent data) {
    if (requestCode == REQUEST_IMAGE_CAPTURE && resultCode == RESULT_OK) {
        Bundle extras = data.getExtras();
        Bitmap imageBitmap = (Bitmap) extras.get("data");
        mImageView.setImageBitmap(imageBitmap);
    }
}

Note: 这张从”data”中取出的缩略图适用于作为图标，但其他作用会比较有限。而处理一张全尺寸图片需要做更多的工作。

---

4.保存全尺寸照片
如果我们提供了一个File对象给Android的相机程序，它会保存这张全尺寸照片到给定的路径下。另外，我们必须提供存储图片所需要的含有后缀名形式的文件名。

一般而言，用户使用设备相机所拍摄的任何照片都应该被存放在设备的公共外部存储中，这样它们就能被所有的应用访问。将DIRECTORY_PICTURES作为参数，传递给getExternalStoragePublicDirectory()方法，可以返回适用于存储公共图片的目录。由于该方法提供的目录被所有应用共享，因此对该目录进行读写操作分别需要READ_EXTERNAL_STORAGE和WRITE_EXTERNAL_STORAGE权限。另外，因为写权限隐含了读权限，所以如果需要外部存储的写权限，那么仅仅需要请求一项权限就可以了：

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

然而，如果希望照片对我们的应用而言是私有的，那么可以使用getExternalFilesDir()提供的目录。在Android 4.3及以下版本的系统中，写这个目录需要WRITE_EXTERNAL_STORAGE权限。从Android 4.4开始，该目录将无法被其他应用访问，所以该权限就不再需要了，你可以通过添加maxSdkVersion属性，声明只在低版本的Android设备上请求这个权限。

<manifest ...>
    <uses-permission android:name="android.permission.WRITE_EXTERNAL_STORAGE"
                     android:maxSdkVersion="18" />
    ...
</manifest>

Note: 所有存储在getExternalFilesDir()提供的目录中的文件会在用户卸载你的app后被删除

一旦选定了存储文件的目录，我们还需要设计一个保证文件名不会冲突的命名规则。当然我们还可以将路径存储在一个成员变量里以备在将来使用。下面的例子使用日期时间戳作为新照片的文件名：

String mCurrentPhotoPath;

private File createImageFile() throws IOException {
    // Create an image file name
    String timeStamp = new SimpleDateFormat("yyyyMMdd_HHmmss").format(new Date());
    String imageFileName = "JPEG_" + timeStamp + "_";
    File storageDir = Environment.getExternalStoragePublicDirectory(
            Environment.DIRECTORY_PICTURES);
    File image = File.createTempFile(
        imageFileName,  /* prefix */
        ".jpg",         /* suffix */
        storageDir      /* directory */
    );

    // Save a file: path for use with ACTION_VIEW intents
    mCurrentPhotoPath = "file:" + image.getAbsolutePath();
    return image;
}

有了上面的方法，我们就可以给新照片创建文件对象了，现在我们可以像这样创建并触发一个Intent：

static final int REQUEST_TAKE_PHOTO = 1;

private void dispatchTakePictureIntent() {
    Intent takePictureIntent = new Intent(MediaStore.ACTION_IMAGE_CAPTURE);
    // Ensure that there's a camera activity to handle the intent
    if (takePictureIntent.resolveActivity(getPackageManager()) != null) {
        // Create the File where the photo should go
        File photoFile = null;
        try {
            photoFile = createImageFile();
        } catch (IOException ex) {
            // Error occurred while creating the File
            ...
        }
        // Continue only if the File was successfully created
        if (photoFile != null) {
            takePictureIntent.putExtra(MediaStore.EXTRA_OUTPUT,Uri.fromFile(photoFile));
            startActivityForResult(takePictureIntent, REQUEST_TAKE_PHOTO);
        }
    }
}

---

5.将照片添加到相册中
由于我们通过Intent创建了一张照片，因此图片的存储位置我们是知道的。对其他人来说，也许查看我们的照片最简单的方式是通过系统的Media Provider。

Note: 如果将图片存储在getExternalFilesDir()提供的目录中，Media Scanner将无法访问到我们的文件，因为它们隶属于应用的私有数据。

下面的例子演示了如何触发系统的Media Scanner，将我们的照片添加到Media Provider的数据库中，这样就可以使得Android相册程序与其他程序能够读取到这些照片。

private void galleryAddPic() {
    Intent mediaScanIntent = new Intent(Intent.ACTION_MEDIA_SCANNER_SCAN_FILE);
    File f = new File(mCurrentPhotoPath);//mCurrentPhotoPath - 全尺寸照片存储的路径
    Uri contentUri = Uri.fromFile(f);
    mediaScanIntent.setData(contentUri);
    this.sendBroadcast(mediaScanIntent);
}

---

6.解码一幅缩放图片
在有限的内存下，管理许多全尺寸的图片会很棘手。如果发现应用在展示了少量图片后消耗了所有内存，我们可以通过缩放图片到目标视图尺寸，之后再载入到内存中的方法，来显著降低内存的使用，下面的例子演示了这个技术：

private void setPic() {
    // Get the dimensions of the View
    int targetW = mImageView.getWidth();
    int targetH = mImageView.getHeight();

    // Get the dimensions of the bitmap 只渲染得到图片的边界大小
    BitmapFactory.Options bmOptions = new BitmapFactory.Options();
    bmOptions.inJustDecodeBounds = true;
    BitmapFactory.decodeFile(mCurrentPhotoPath, bmOptions);
    int photoW = bmOptions.outWidth;
    int photoH = bmOptions.outHeight;

    // Determine how much to scale down the image ，对图片进行比例缩放
    int scaleFactor = Math.min(photoW/targetW, photoH/targetH);

    // Decode the image file into a Bitmap sized to fill the View 设置实际图片大小
    bmOptions.inJustDecodeBounds = false;
    bmOptions.inSampleSize = scaleFactor;
    bmOptions.inPurgeable = true;

    //按尺寸对图片进行解析
    Bitmap bitmap = BitmapFactory.decodeFile(mCurrentPhotoPath, bmOptions);
    mImageView.setImageBitmap(bitmap);
}

---

7.自定义简单相机应用
实现一个简单的自定义相机模块。直接控制相机，相比起请求已经存在的相机应用进行拍照或录制视频，要复杂一些。这节课将会讲解如何创建一个专业的相机应用并将其整合到我们自己的应用界面中去。

• 获取相机对象

获取一个 Camera 实例是直接控制相机的第一步。正如Android自带的Camera程序一样，推荐的方式是在Activity的onCreate()方法里面另起一个线程，在这个单独的线程里面对Camera进行操作。在单独的线程里面访问Camera实例可以避免操作Camera实例的时间较长而导致UI线程被阻塞。更基础的实现方式是，编写一个打开Camera的方法，这个方法可以在onResume()方法里面去调用执行，单独的方法使得代码更容易重用，也便于保持控制流程更加简单。

如果我们在执行Camera.open()方法的时候Camera正在被另外一个应用使用，那么函数会抛出一个Exception，我们可以利用try语句块进行捕获：

private boolean safeCameraOpen(int id) {
    boolean qOpened = false;

    try {
        releaseCameraAndPreview();
        mCamera = Camera.open(id);
        qOpened = (mCamera != null);
    } catch (Exception e) {
        Log.e(getString(R.string.app_name), "failed to open Camera");
        e.printStackTrace();
    }

    return qOpened;    
}

private void releaseCameraAndPreview() {
    mPreview.setCamera(null);
    if (mCamera != null) {
        mCamera.release();
        mCamera = null;
    }
}

自从API level 9开始，相机框架可以支持多个摄像头的打开操作。如果使用旧的API，在调用open()时不传入参数指定打开哪个摄像头，默认情况下会使用后置摄像头。

• 创建相机预览界面

拍照通常需要向用户提供一个预览界面来显示待拍摄的画面内容。我们可以使用SurfaceView来呈现相机采集到的图像画面。
我们需要使用preview class来显示预览界面。这个类需要实现android.view.SurfaceHolder.Callback接口，它会用这个接口把相机硬件获取到的图像数据传递给应用程序。

class Preview extends ViewGroup implements SurfaceHolder.Callback {

    SurfaceView mSurfaceView;
    SurfaceHolder mHolder;

    Preview(Context context) {
        super(context);

        mSurfaceView = new SurfaceView(context);
        addView(mSurfaceView);

        // Install a SurfaceHolder.Callback so we get notified when the
        // underlying surface is created and destroyed.
        mHolder = mSurfaceView.getHolder();
        mHolder.addCallback(this);
        mHolder.setType(SurfaceHolder.SURFACE_TYPE_PUSH_BUFFERS);
    }
...
}

• 设置和启动Preview

一个Camera实例与它相关的Preview必须按照特定的顺序来创建，通常来说Camera对象优先被创建。在下面的示例中，初始化Camera的动作被封装了起来，这样，无论用户想对Camera做什么样的改变，Camera.startPreview()都会被setCamera()调用。另外，Preview对象必须在surfaceChanged()这一回调方法里面重新启用（restart）。

public void setCamera(Camera camera) {
    if (mCamera == camera) { return; }

    stopPreviewAndFreeCamera();

    mCamera = camera;

    if (mCamera != null) {
        List<Size> localSizes = mCamera.getParameters().getSupportedPreviewSizes();
        mSupportedPreviewSizes = localSizes;
        requestLayout();

        try {
            mCamera.setPreviewDisplay(mHolder);
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }

        // Important: Call startPreview() to start updating the preview
        // surface. Preview must be started before you can take a picture.
        mCamera.startPreview();
    }
}

• 修改相机设置

相机参数的修改可以改变拍照的成像效果，例如缩放大小，曝光补偿值等等。下面的例子仅仅演示了如何改变预览大小，更多设置请参考相机应用的源代码。

public void surfaceChanged(SurfaceHolder holder, int format, int w, int h) {
    // Now that the size is known, set up the camera parameters and begin
    // the preview.
    Camera.Parameters parameters = mCamera.getParameters();
    parameters.setPreviewSize(mPreviewSize.width, mPreviewSize.height);
    requestLayout();
    mCamera.setParameters(parameters);

    // Important: Call startPreview() to start updating the preview surface.
    // Preview must be started before you can take a picture.
    mCamera.startPreview();
}

• 设置预览方向

大多数相机程序会锁定预览方向为横屏状态，因为该方向是相机传感器的自然放置方向。当然这一设定并不妨碍我们去拍竖屏的照片，这个时候设备的方向角度信息会被记录在EXIF文件头中。setCameraDisplayOrientation()方法可以让你在不影响照片拍摄过程的情况下，改变预览的方向。然而，对于Android API level 14及更旧版本的系统，在改变方向之前，我们必须先停止相机预览，设置方向之后，然后再重启预览。

• 拍摄照片

一旦预览启动成功之后，可以使用Camera.takePicture()方法拍摄照片。我们可以创建Camera.PictureCallback与Camera.ShutterCallback对象并将他们传递到Camera.takePicture()中。

如果我们想要获取每一帧的相机画面，可以创建一个Camera.PreviewCallback并实现onPreviewFrame()回调。我们可以取景画面帧进行保存，也可以延迟调用takePicture()来进行拍照。

• 重启Preview

在拍摄好图片后，我们必须在用户拍下一张图片之前重启预览。下面的示例是根据快门按钮的不同状态来实现重启预览。

@Override
public void onClick(View v) {
    switch(mPreviewState) {
    case K_STATE_FROZEN:
        mCamera.startPreview();
        mPreviewState = K_STATE_PREVIEW;
        break;

    default:
        mCamera.takePicture( null, rawCallback, null);
        mPreviewState = K_STATE_BUSY;
    } // switch
    shutterBtnConfig();
}

• 停止预览并释放相机

当应用使用完相机之后，我们有必要进行清理释放资源的操作。尤其是，我们必须释放Camera对象，不然的话可能会引起其他应用程序使用Camera实例的时候发生崩溃，包括我们自己应用也同样会遇到这个问题。

那么何时应该停止预览并释放相机呢？在预览Surface组件被销毁之后，可以做停止预览与释放相机的操作。如下面Preview类中的方法所做的那样：

public void surfaceDestroyed(SurfaceHolder holder) {
    // Surface will be destroyed when we return, so stop the preview.
    if (mCamera != null) {
        // Call stopPreview() to stop updating the preview surface.
        mCamera.stopPreview();
    }
}

/**
 * When this function returns, mCamera will be null.
 */
private void stopPreviewAndFreeCamera() {

    if (mCamera != null) {
        // Call stopPreview() to stop updating the preview surface.
        mCamera.stopPreview();

        // Important: Call release() to release the camera for use by other
        // applications. Applications should release the camera immediately
        // during onPause() and re-open() it during onResume()).
        mCamera.release();

        mCamera = null;
    }
}