camera功能真的那么难用吗

背景

Android开发工作过程中，经常需要用到camera相关能力，比如：人脸识别，ai识别，拍照预览，摄像头录制等等需求。都需要使用到camera，且需要拿到camera的预览数据。但是每次开发这块代码都比较繁琐，一大堆的接口（尤其是camera2），用错一个就容易出现意想不到的结果。所以这里我们将Android的camera做一次简单易用的封装，再也不用担心API用错了。

一、Camera的历史

在封装之前，我们先简单了解下camera的发展历史。目前Android有camera1和camera2两个不同版本的API。且camera1已经逐渐被抛弃了。那她两到底啥区别？

Camera1（2010年推出） ：
- 简单但僵化 ：采用同步阻塞模型 ，调用takePicture()时整个相机管线阻塞，导致延迟高、功耗大。
- 有限控制 ：参数调整（如曝光、对焦）通过Camera.Parameters实现，仅支持基础设置，无法精细控制。
- 高延迟：拍照后需等待图像处理完成才能继续操作。
- 资源浪费：预览和拍照无法并行，导致CPU/GPU利用率低。
- 硬件抽象层（HAL）简单：无法适配多摄像头、高帧率传感器（>30fps）或RAW格式。
- 功能缺失：不支持HDR+、人像模式等计算摄影需求。
- 独占式访问：仅允许单应用占用相机，其他应用需等待释放（如扫码时无法同时视频通话）。
Camera2（2014年推出，Android 5.0+） ：
- 异步管道模型 ：引入CaptureRequest和CaptureSession，支持非阻塞操作（如连拍、实时预览并行处理）。
- 精准控制：可独立配置传感器、闪光灯、处理算法（如手动调节ISO、快门速度）。
- 零复制流水线 ：图像数据直接传递到Surface（如TextureView），减少内存拷贝。
- 批处理请求 ：单次提交多个CaptureRequest（如同时预览+对焦+测光），提升帧率和能效比。
- 标准化HAL接口：统一控制不同厂商的相机硬件（如双摄、TOF传感器）。
- 高级功能支持：原生实现RAW拍摄、手动对焦轨迹、逻辑多摄像头（融合多个传感器数据）。
- 并发共享机制 ：通过CameraManager协调多应用访问（如后台AR应用与前台相机APP共存）。

特性	Camera1	Camera2
架构模型	同步阻塞	异步非阻塞管道
性能	高延迟、低吞吐量	低延迟、高吞吐量（支持4K/60fps）
硬件适配	仅基础单摄	多摄/RAW/高帧率传感器
功能扩展	基础拍照/录像	HDR+/手动模式/计算摄影
多应用支持	独占访问	并发共享

二、封装核心能力

工作场景下对camera最常用的核心能力：开启摄像头，切换摄像头，预览，关闭摄像头，获取摄像头预览数据。

所以我们要封装的话就直接将这几个能力抽象成对应的接口。

Kotlin 复制代码

package com.qt.camera.base

import android.graphics.SurfaceTexture
import android.hardware.Camera
import android.util.Range
import com.qt.camera.FUCameraConstants
import com.qt.camera.enumeration.FUCameraFacingEnum
import com.qt.camera.listener.OnFUCameraListener


/**
 *
 * DESC：Camera抽象类
 * Created on 2021/10/22
 * @author Jason Lu
 */
abstract class FUAbstractCamera {

    /**
     * 前置相机id
     */
    @Volatile
    var mFrontCameraId = Camera.CameraInfo.CAMERA_FACING_FRONT

    /**
     * 后置相机id
     */
    @Volatile
    var mBackCameraId = Camera.CameraInfo.CAMERA_FACING_BACK

    /**
     * 曝光补偿
     */
    @Volatile
    var mExposureCompensation = FUCameraConstants.EXPOSURE_COMPENSATION

    /**
     * 相机采集帧率模式
     * true:最大帧率输出 false:最大可选范围区间输出
     */
    @Volatile
    var mIsHighestRate = false

    /**
     * 相机后置角度
     */
    @Volatile
    var mBackCameraOrientation = FUCameraConstants.BACK_CAMERA_ORIENTATION

    /**
     * 当前相机前置角度
     */
    @Volatile
    var mFrontCameraOrientation = FUCameraConstants.FRONT_CAMERA_ORIENTATION

    /**
     * 当前相机朝向
     */
    @Volatile
    var mCameraFacing = FUCameraFacingEnum.CAMERA_FRONT

    /**
     * 当前相机输出分辨率-宽
     */
    @Volatile
    var mCameraWidth: Int = 1280

    /**
     * 当前相机输出分辨率-高
     */
    @Volatile
    var mCameraHeight: Int = 720

    /**
     * 当前相机角度
     */
    @Volatile
    var mCameraOrientation = mFrontCameraOrientation

    /**
     * 当前相机绑定纹理 Id
     */
    @Volatile
    var mCameraTexId = 100

    /**
     * 当前相机绑定 SurfaceTexture
     */
    @Volatile
    var mSurfaceTexture: SurfaceTexture? = null
    /**
     * 用户设置的相机绑定 SurfaceTexture
     */
    @Volatile
    var mCustomSurfaceTexture: SurfaceTexture? = null
    /**
     * 是否正在预览状态
     */
    @Volatile
    protected var mIsPreviewing = false
    /**
     * 是否只读ImageReader流
     */
    @Volatile
    var onlyReadImage = false

    /**
     * 是否需要停止预览
     */
    @Volatile
    protected var mIsNeedStopPreviewing = false

    /**
     * 事件回调
     */
    @Volatile
    protected var mCameraListener: OnFUCameraListener? = null

    /**
     * 自定义摄像头帧率范围
     * 针对camera2
     */
    var mRangeFps: Range<Int>? = null
    /**
     * 绑定数据回调
     * @param listener OnFUCameraListener
     */
    fun bindCameraListener(listener: OnFUCameraListener?) {
        this.mCameraListener = listener
    }


    /**
     * 资源释放
     */
    open fun release() {
        if (mIsPreviewing) {
            closeCamera()
        }
        mCameraListener = null
    }


    /**
     * 初始化相机
     */
    abstract fun initCameraInfo()

    /**
     * 打开相机
     */
    abstract fun openCamera()

    /**
     * 开启预览
     */
    abstract fun startPreview()

    /**
     * 对焦
     * @param viewWidth Int
     * @param viewHeight Int
     * @param rawX Float
     * @param rawY Float
     * @param areaSize Int
     */
    abstract fun handleFocus(viewWidth: Int, viewHeight: Int, rawX: Float, rawY: Float, areaSize: Int)

    /**
     * 获取亮度
     * @return Float
     */
    abstract fun getExposureCompensation(): Float

    /**
     * 设置亮度
     * @param value Float
     */
    abstract fun setExposureCompensation(value: Float)

    /**
     * 分辨率变更处理
     * @param cameraWidth Int
     * @param cameraHeight Int
     */
    abstract fun changeResolution(cameraWidth: Int, cameraHeight: Int)

    /**
     * 关闭相机
     * @param releaseSurface 是否释放SurfaceTexture资源
     */
    abstract fun closeCamera(releaseSurface:Boolean = true)

    /**
     * 切换相机前后置
     */
    fun switchCamera(surfaceTexture: SurfaceTexture?) {
        closeCamera(mCustomSurfaceTexture == null || surfaceTexture !=null)//如果使用用户自定义的surfaceTexture或者之前设置过surfaceTexture就release
        mCameraFacing = if (mCameraFacing == FUCameraFacingEnum.CAMERA_FRONT) FUCameraFacingEnum.CAMERA_BACK else FUCameraFacingEnum.CAMERA_FRONT
        mCameraOrientation = if (mCameraFacing == FUCameraFacingEnum.CAMERA_FRONT) mFrontCameraOrientation else mBackCameraOrientation
        if(surfaceTexture!= null){
            mCustomSurfaceTexture = surfaceTexture
        }
        openCamera()
    }


    /**
     * 设置相机放大等级
     */
    abstract fun setZoomRatio(zoomRatio: Float)

}

核心能力抽象出来后，剩下要做的就是camera1和camera2分别实现了。具体的实现这里就不贴代码了，给个github链接，各位自己下载直接用吧：GitHub - 279154451/Camera: Camera工具