小白也能開發(fā)相機(jī)？Sample來(lái)教你
51CTO和華為官方合作共建的鴻蒙技術(shù)社區(qū)
上期我們給大家介紹了HarmonyOS Sample，收到了不少小伙伴的反饋，想學(xué)習(xí)一下HarmonyOS相機(jī)開發(fā)，現(xiàn)在，他來(lái)了!
相機(jī)開發(fā)概覽
相機(jī)是智能設(shè)備最重要的功能之一，它能捕捉美好的瞬間、記錄關(guān)鍵的時(shí)刻，被廣泛應(yīng)用于日常生活中。本文將詳細(xì)地講解一個(gè)帶有拍攝照片和錄制視頻功能的相機(jī)開發(fā)過程。
目前，HarmonyOS相機(jī)模塊支持相機(jī)業(yè)務(wù)的開發(fā)，開發(fā)者可以通過已開放的接口實(shí)現(xiàn)相機(jī)硬件的訪問、操作和新功能開發(fā)。如下圖所示，是HarmonyOS為相機(jī)應(yīng)用開發(fā)者提供的3個(gè)包的內(nèi)容，包括方法、枚舉、以及常量/變量，方便開發(fā)者更容易地實(shí)現(xiàn)相機(jī)功能：
相機(jī)的開發(fā)流程如圖所示：
相機(jī)權(quán)限申請(qǐng)
在使用相機(jī)之前，需要申請(qǐng)相機(jī)的相關(guān)權(quán)限，比如獲取設(shè)備的相機(jī)權(quán)限、麥克風(fēng)權(quán)限、存儲(chǔ)權(quán)限等。保證應(yīng)用擁有相機(jī)硬件及其他功能權(quán)限。
開發(fā)者需在config.json中配置相關(guān)的權(quán)限，如下所示：
- "reqPermissions": [
- {
- "name": "ohos.permission.CAMERA"
- },
- {
- "name": "ohos.permission.WRITE_USER_STORAGE"
- },
- {
- "name": "ohos.permission.READ_USER_STORAGE"
- },
- {
- "name": "ohos.permission.MICROPHONE"
- },
- {
- "name": "ohos.permission.LOCATION"
- }
- ]
獲取相關(guān)權(quán)限的具體代碼如下所示：
- private void requestPermissions() {
- String[] permissions = {
- //允許應(yīng)用程序創(chuàng)建或刪除文件，或?qū)?shù)據(jù)寫入設(shè)備存儲(chǔ)中的文件。
- SystemPermission.WRITE_USER_STORAGE,
- //允許應(yīng)用程序從設(shè)備存儲(chǔ)中讀取文件。
- SystemPermission.READ_USER_STORAGE,
- //允許應(yīng)用程序使用相機(jī)。
- SystemPermission.CAMERA,
- //允許應(yīng)用程序訪問麥克風(fēng)。
- SystemPermission.MICROPHONE,
- //允許應(yīng)用程序獲取設(shè)備位置。
- SystemPermission.LOCATION
- };
- List<String> permissionFiltered = Arrays.stream(permissions)
- .filter(permission -> verifySelfPermission(permission) != IBundleManager.PERMISSION_GRANTED)
- .collect(Collectors.toList());
- requestPermissionsFromUser(permissionFiltered.toArray(new String[permissionFiltered.size()]), 0);
初始化相機(jī)界面
獲取到設(shè)備權(quán)限后，需要初始化相機(jī)界面。通過getWindow()獲取當(dāng)前Ability對(duì)應(yīng)的窗口，再通過addCallback()添加界面操作的回調(diào)。代碼如下所示：
- private void initSurface() {
- //獲取當(dāng)前Ability對(duì)應(yīng)的窗口，設(shè)置是否啟用透明度。isEnable -指定是否啟用透明度。True表示啟用透明度，False表示禁用。
- getWindow().setTransparent(true);
- DirectionalLayout.LayoutConfig params = new DirectionalLayout.LayoutConfig(
- ComponentContainer.LayoutConfig.MATCH_PARENT, ComponentContainer.LayoutConfig.MATCH_PARENT);
- surfaceProvider = new SurfaceProvider(this);
- surfaceProvider.setLayoutConfig(params);
- /**
- * 設(shè)置是否將此SurfaceProvider的Surface放置在AGP容器組件的頂層。
- * 參數(shù)說明：
- * toTop -指定是否將相機(jī)界面固定在頂部。值true表示將Surface放在AGP容器組件的頂層，而值false表示相反。*/
- surfaceProvider.pinToZTop(false);
- //通過addCallback()添加界面操作的回調(diào)
- surfaceProvider.getSurfaceOps().get().addCallback(new SurfaceCallBack());
- surfaceContainer.addComponent(surfaceProvider);
- }
通過postTask()來(lái)執(zhí)行相機(jī)任務(wù)：
- private class SurfaceCallBack implements SurfaceOps.Callback {
- @Override
- public void surfaceCreated(SurfaceOps callbackSurfaceOps) {
- if (callbackSurfaceOps != null) {
- //setFixedSize:設(shè)置界面的固定大小。參數(shù)說明：寬度-指示界面的寬度。高度-指示界面的高度。
- callbackSurfaceOps.setFixedSize(SCREEN_HEIGHT,SCREEN_WIDTH);
- }
- //設(shè)置延時(shí)200ms的postTask，用于相機(jī)界面的顯示
- eventHandler.postTask(new Runnable() {
- @Override
- public void run() {
- openCamera();
- }
- },200);
- }
相機(jī)設(shè)備創(chuàng)建
1.創(chuàng)建相機(jī)對(duì)象
相機(jī)界面準(zhǔn)備好后，我們需要?jiǎng)?chuàng)建相機(jī)設(shè)備。在實(shí)現(xiàn)一個(gè)相機(jī)應(yīng)用之前必須先創(chuàng)建一個(gè)獨(dú)立的相機(jī)設(shè)備，然后才能繼續(xù)相機(jī)的其他操作。CameraKit類是相機(jī)的入口API類，如下所示：
相機(jī)設(shè)備創(chuàng)建的代碼如下：
- private void openCamera() {
- //ImageReceiver:連接到圖像輸出設(shè)備的圖像接收器，并提供一個(gè)緩沖隊(duì)列來(lái)接收?qǐng)D像數(shù)據(jù)
- //create:根據(jù)指定的圖像寬度、高度、格式和緩沖隊(duì)列容量創(chuàng)建ImageReceiver實(shí)例
- imageReceiver = ImageReceiver.create(SCREEN_WIDTH, SCREEN_HEIGHT, ImageFormat.JPEG, IMAGE_RCV_CAPACITY);
- //設(shè)置接收到新圖像數(shù)據(jù)時(shí)將調(diào)用的圖像偵聽器。
- imageReceiver.setImageArrivalListener(this::saveImage);
- //獲取CameraKit實(shí)例
- CameraKit cameraKit = CameraKit.getInstance(getApplicationContext());
- //獲取當(dāng)前使用的設(shè)備支持的邏輯相機(jī)列表
- String[] cameraList = cameraKit.getCameraIds();
- String cameraId = "";
- //獲取當(dāng)前邏輯相機(jī)的信息
- for (String logicalCameraId : cameraList) {
- int faceType = cameraKit.getCameraInfo(logicalCameraId).getFacingType();
- switch (faceType){
- case CameraInfo.FacingType.CAMERA_FACING_FRONT:
- if (isFrontCamera) {
- cameraId = logicalCameraId;
- }
- break;
- case CameraInfo.FacingType.CAMERA_FACING_BACK:
- if (!isFrontCamera) {
- cameraId = logicalCameraId;
- }
- break;
- case CameraInfo.FacingType.CAMERA_FACING_OTHERS:
- default:
- break;
- }
- }
- if (cameraId != null && !cameraId.isEmpty()) {
- CameraStateCallbackImpl cameraStateCallback = new CameraStateCallbackImpl();
- /**createCamera()用于創(chuàng)建相機(jī)對(duì)象
- * 該方法的第一個(gè)參數(shù)代表要打開的攝像頭ID；
- * 第二個(gè)參數(shù)用于監(jiān)聽攝像頭的狀態(tài)；
- * 第三個(gè)參數(shù)代表執(zhí)行callback的Handler，如果程序希望直接在當(dāng)前線程中執(zhí)行callback，則可將handler參數(shù)設(shè)為null。*/
- cameraKit.createCamera(cameraId, cameraStateCallback, eventHandler);
- }
- }
創(chuàng)建相機(jī)設(shè)備成功后，在CameraStateCallback中會(huì)觸發(fā)onCreated(Camera camera)回調(diào)，并且?guī)Щ谻amera對(duì)象，用于執(zhí)行相機(jī)設(shè)備的操作。
- @Override
- public void onCreated(Camera camera) {
- previewSurface = surfaceProvider.getSurfaceOps().get().getSurface();
- if (previewSurface == null) {
- HiLog.error(LABEL_LOG, "%{public}s", "Create camera filed, preview surface is null");
- return;
- }
- //獲取相機(jī)Config.Builder實(shí)例。
- CameraConfig.Builder cameraConfigBuilder = camera.getCameraConfigBuilder();
- //addSurface:添加界面作為相機(jī)流的輸出。
- cameraConfigBuilder.addSurface(previewSurface);
- cameraConfigBuilder.addSurface(imageReceiver.getRecevingSurface());
- camera.configure(cameraConfigBuilder.build());
- cameraDevice = camera;
- updateComponentVisible(true);
- }
2.配置預(yù)覽
在使用相機(jī)的過程中，用戶一般都是先看見預(yù)覽畫面才執(zhí)行拍照或者其他功能，所以對(duì)于一個(gè)普通的相機(jī)應(yīng)用，預(yù)覽是必不可少的。在上述CameraStateCallback中，會(huì)調(diào)用configure()方法實(shí)現(xiàn)預(yù)覽配置，通過triggerLoopingCapture()方法實(shí)現(xiàn)循環(huán)幀捕獲，從而達(dá)到預(yù)覽的目的。具體代碼如下：
- @Override
- public void onConfigured(Camera camera) {
- FrameConfig.Builder framePreviewConfigBuilder = camera.getFrameConfigBuilder(FRAME_CONFIG_PREVIEW);
- framePreviewConfigBuilder.addSurface(previewSurface);
- //triggerLoopingCapture:開始循環(huán)幀捕獲。循環(huán)幀捕獲通常用于預(yù)覽或錄制
- camera.triggerLoopingCapture(framePreviewConfigBuilder.build());
- }
相機(jī)功能實(shí)現(xiàn)
相機(jī)的基本功能主要分為拍攝照片和錄制視頻，目前HarmonyOS為開發(fā)者提供了如下相機(jī)拍照功能實(shí)現(xiàn)的Camera操作類，開發(fā)者可以通過這些方法，實(shí)現(xiàn)各種相機(jī)應(yīng)用的開發(fā)：
如下圖所示是相機(jī)的使用過程，接下來(lái)的相機(jī)功能實(shí)現(xiàn)，也會(huì)根據(jù)此流程圖來(lái)實(shí)現(xiàn)。
(1)選擇功能
通過初始化相機(jī)界面組件，設(shè)置點(diǎn)擊事件偵聽器來(lái)實(shí)現(xiàn)相機(jī)功能選擇。代碼如下所示：
- private void initComponents() {
- Component takePhoto = findComponentById(ResourceTable.Id_take_photo);
- Component videoRecord = findComponentById(ResourceTable.Id_video_record);
- //設(shè)置點(diǎn)擊事件偵聽器，用于拍攝照片
- takePhoto.setClickedListener((component) -> startAbility(TakePhotoAbility.class.getName()));
- //設(shè)置點(diǎn)擊事件偵聽器，用于錄制視頻
- videoRecord.setClickedListener((component) -> startAbility(VideoRecordAbility.class.getName()));
- }
(2)切換攝像頭
開始拍攝照片或錄制視頻時(shí)，由于相機(jī)默認(rèn)打開后置攝像頭，需根據(jù)場(chǎng)景切換前置攝像頭或后置攝像頭。如果檢測(cè)到相機(jī)正在工作中，將執(zhí)行release()方法釋放當(dāng)前相機(jī)設(shè)備。代碼如下：
- Image takePhotoImage = (Image) findComponentById(ResourceTable.Id_tack_picture_btn);
- //setClickedListener:為組件中的單擊事件注冊(cè)偵聽器。
- takePhotoImage.setClickedListener(this::takeSingleCapture);
- private void takeSingleCapture(Component component) {
- if (cameraDevice == null || imageReceiver == null) {
- return;
- }
- //用于配置幀捕獲、圖像處理和圖像輸出的接口
- FrameConfig.Builder framePictureConfigBuilder = cameraDevice.getFrameConfigBuilder(FRAME_CONFIG_PICTURE);
- framePictureConfigBuilder.addSurface(imageReceiver.getRecevingSurface());
- FrameConfig pictureFrameConfig = framePictureConfigBuilder.build();
- //triggerSingleCapture():開始單幀捕獲。這種方法通常用于拍照。
- cameraDevice.triggerSingleCapture(pictureFrameConfig);
- }
(3)拍攝照片
拍照功能屬于相機(jī)應(yīng)用的最重要功能之一，而且照片質(zhì)量對(duì)用戶至關(guān)重要。相機(jī)模塊基于相機(jī)復(fù)雜的邏輯，從應(yīng)用接口層到器件驅(qū)動(dòng)層都已經(jīng)默認(rèn)的做好了最適合用戶的配置，這些默認(rèn)配置盡可能地保證用戶拍出的每張照片的質(zhì)量。
實(shí)現(xiàn)單幀拍照
單幀拍照，其實(shí)就是單幀捕獲的過程。通過設(shè)置點(diǎn)擊事件偵聽器setClickedListener()，來(lái)觸發(fā)takeSingleCapture()方法，實(shí)現(xiàn)單幀捕獲。具體代碼如下：
- Image takePhotoImage = (Image) findComponentById(ResourceTable.Id_tack_picture_btn);
- //setClickedListener:為組件中的單擊事件注冊(cè)偵聽器。
- takePhotoImage.setClickedListener(this::takeSingleCapture);
- private void takeSingleCapture(Component component) {
- if (cameraDevice == null || imageReceiver == null) {
- return;
- }
- //用于配置幀捕獲、圖像處理和圖像輸出的接口
- FrameConfig.Builder framePictureConfigBuilder = cameraDevice.getFrameConfigBuilder(FRAME_CONFIG_PICTURE);
- framePictureConfigBuilder.addSurface(imageReceiver.getRecevingSurface());
- FrameConfig pictureFrameConfig = framePictureConfigBuilder.build();
- //triggerSingleCapture():開始單幀捕獲。這種方法通常用于拍照。
- cameraDevice.triggerSingleCapture(pictureFrameConfig);
- }
實(shí)現(xiàn)連拍
連拍功能方便用戶一次拍照獲取多張照片，用于捕捉精彩瞬間。
同單幀拍照的實(shí)現(xiàn)流程一致，但連拍需要使用triggerMultiCapture(frameConfigs)方法用于多幀捕獲。
- private void takeMultiCapture(Component component) {
- FrameConfig.Builder framePictureConfigBuilder = cameraDevice.getFrameConfigBuilder(FRAME_CONFIG_PICTURE);
- framePictureConfigBuilder.addSurface(imageReceiver.getRecevingSurface());
- List<FrameConfig> frameConfigs = new ArrayList<>();
- FrameConfig firstFrameConfig = framePictureConfigBuilder.build();
- frameConfigs.add(firstFrameConfig);
- FrameConfig secondFrameConfig = framePictureConfigBuilder.build();
- frameConfigs.add(secondFrameConfig);
- /**triggerMultiCapture(frameConfigs):啟動(dòng)多幀捕獲。
- cameraDevice.triggerMultiCapture(frameConfigs);
- }
存儲(chǔ)照片
拍攝后的照片通過saveImage()實(shí)現(xiàn)照片存儲(chǔ)。具體代碼如下：
- /**
- * 存儲(chǔ)照片*/
- private void saveImage(ImageReceiver receiver) {
- //getFilesDir():獲取應(yīng)用程序在設(shè)備內(nèi)部存儲(chǔ)上的文件存儲(chǔ)目錄。
- File saveFile = new File(getFilesDir(), "IMG_" + System.currentTimeMillis() + ".jpg");
- ohos.media.image.Image image = receiver.readNextImage();
- //定義圖像格式，提供獲取圖像格式信息的接口。
- ohos.media.image.Image.Component component = image.getComponent(ImageFormat.ComponentType.JPEG);
- byte[] bytes = new byte[component.remaining()];
- component.read(bytes);
- try (FileOutputStream output = new FileOutputStream(saveFile)) {
- output.write(bytes);
- output.flush();
- showTips(this, "Take photo succeed");
- } catch (IOException e) {
- HiLog.error(LABEL_LOG, "%{public}s", "saveImage IOException");
- }
- }
(4)錄制視頻
配置音視頻模塊
錄制視頻除了要進(jìn)行預(yù)覽配置，還需要進(jìn)行音視頻模塊的配置。
比如視頻編碼格式配置：
- setRecorderVideoEncoder(Recorder.VideoEncoder.H264)
音頻編碼格式配置：
- setRecorderAudioEncoder(Recorder.AudioEncoder.AAC)
以及視頻的編碼碼率、幀捕獲率、幀率配置等。代碼如下所示：
- private void initMediaRecorder() {
- mediaRecorder = new Recorder();
- VideoProperty.Builder videoPropertyBuilder = new VideoProperty.Builder();
- videoPropertyBuilder.setRecorderBitRate(10000000);//setRecorderBitRate:設(shè)置視頻編碼碼率。
- videoPropertyBuilder.setRecorderDegrees(90); //setRecorderDegrees:設(shè)置視頻旋轉(zhuǎn)角度。
- videoPropertyBuilder.setRecorderFps(30);//setRecorderFps:設(shè)置視頻幀捕獲速率。
- videoPropertyBuilder.setRecorderHeight(Math.min(1440, 720));//設(shè)置視頻高度。
- videoPropertyBuilder.setRecorderWidth(Math.max(1440, 720));//設(shè)置視頻寬度。
- videoPropertyBuilder.setRecorderVideoEncoder(Recorder.VideoEncoder.H264);//setRecorderVideoEncoder:設(shè)置視頻編碼格式。
- videoPropertyBuilder.setRecorderRate(30);//setRecorderRate:設(shè)置視頻幀率。
- Source source = new Source();
- //表示使用麥克風(fēng)作為音頻源。
- source.setRecorderAudioSource(Recorder.AudioSource.MIC);
- //表示使用相機(jī)界面作為視頻源。
- source.setRecorderVideoSource(Recorder.VideoSource.SURFACE);
- mediaRecorder.setSource(source);
- //setOutputFormat:設(shè)置輸出文件格式。
- mediaRecorder.setOutputFormat(Recorder.OutputFormat.MPEG_4);
- //getFilesDir():獲取文件存儲(chǔ)目錄。
- File file = new File(getFilesDir(), "VID_" + System.currentTimeMillis() + ".mp4");
- StorageProperty.Builder storagePropertyBuilder = new StorageProperty.Builder();
- storagePropertyBuilder.setRecorderFile(file);
- mediaRecorder.setStorageProperty(storagePropertyBuilder.build());
- AudioProperty.Builder audioPropertyBuilder = new AudioProperty.Builder();
- //setRecorderAudioEncoder:設(shè)置音頻編碼格式。
- audioPropertyBuilder.setRecorderAudioEncoder(Recorder.AudioEncoder.AAC);
- mediaRecorder.setAudioProperty(audioPropertyBuilder.build());
- mediaRecorder.setVideoProperty(videoPropertyBuilder.build());
- mediaRecorder.prepare();
- }
開始錄制
通過設(shè)置長(zhǎng)按點(diǎn)擊事件偵聽器setLongClickedListener()來(lái)觸發(fā)startRecord()，實(shí)現(xiàn)開始錄制。代碼如下：
- //為組件中的長(zhǎng)單擊事件注冊(cè)偵聽器（單擊并按住組件）。所有注冊(cè)的觀察員都將收到調(diào)度到組件的長(zhǎng)單擊事件的通知。
- videoRecord.setLongClickedListener(component -> {
- startRecord();
- isRecording = true;
- videoRecord.setPixelMap(ResourceTable.Media_ic_camera_video_press);
- });
- private void startRecord() {
- if (cameraDevice == null) {
- HiLog.error(LABEL_LOG, "%{public}s", "startRecord failed, parameters is illegal");
- return;
- }
- synchronized (lock) {
- initMediaRecorder();
- recorderSurface = mediaRecorder.getVideoSurface();
- cameraConfigBuilder = cameraDevice.getCameraConfigBuilder();
- try {
- cameraConfigBuilder.addSurface(previewSurface);
- if (recorderSurface != null) {
- //添加界面作為相機(jī)流的輸出。
- cameraConfigBuilder.addSurface(recorderSurface);
- }
- cameraDevice.configure(cameraConfigBuilder.build());
- } catch (IllegalStateException | IllegalArgumentException e) {
- HiLog.error(LABEL_LOG, "%{public}s", "startRecord IllegalStateException ");
- }
- }
- new ToastDialog(this).setText("Recording").show();
- }
停止錄制
通過設(shè)置觸摸事件偵聽器setTouchEventListener()來(lái)觸發(fā)stopRecord()，實(shí)現(xiàn)停止錄制。
- //在組件中注冊(cè)觸摸事件的偵聽器。所有注冊(cè)的觀察員都將收到調(diào)度到組件的觸摸事件的通知。
- videoRecord.setTouchEventListener((component, touchEvent) -> {
- if (touchEvent != null && touchEvent.getAction() == TouchEvent.PRIMARY_POINT_UP && isRecording) {
- stopRecord();
- isRecording = false;
- videoRecord.setPixelMap(ResourceTable.Media_ic_camera_video_ready);
- }
- return true;
- });
- private void stopRecord() {
- synchronized (lock) {
- try {
- eventHandler.postTask(() -> mediaRecorder.stop());//stop():停止錄制。
- if (cameraDevice == null || cameraDevice.getCameraConfigBuilder() == null) {
- HiLog.error(LABEL_LOG, "%{public}s", "StopRecord cameraDevice or getCameraConfigBuilder is null");
- return;
- }
- cameraConfigBuilder = cameraDevice.getCameraConfigBuilder();
- cameraConfigBuilder.addSurface(previewSurface);
- cameraConfigBuilder.removeSurface(recorderSurface);
- cameraDevice.configure(cameraConfigBuilder.build());
- } catch (IllegalStateException | IllegalArgumentException exception) {
- HiLog.error(LABEL_LOG, "%{public}s", "stopRecord occur exception");
- }
- }
- new ToastDialog(this).setText("video saved").show();
- }
視頻存儲(chǔ)和照片存儲(chǔ)類似，本文就不做贅述，更多相機(jī)的開發(fā)請(qǐng)參照HarmonyOS相機(jī)開發(fā)指導(dǎo)：
相機(jī)設(shè)備釋放
使用完相機(jī)后，必須通過release()來(lái)關(guān)閉相機(jī)和釋放資源，否則可能導(dǎo)致其他相機(jī)應(yīng)用無(wú)法啟動(dòng)。一旦相機(jī)被釋放，它所提供的操作就不能再被調(diào)用，否則會(huì)導(dǎo)致不可預(yù)期的結(jié)果，或是會(huì)引發(fā)狀態(tài)異常。相機(jī)設(shè)備釋放的示例代碼如下：
- private void releaseCamera() {
- if (cameraDevice != null) {
- //release():釋放攝像機(jī)。
- //釋放攝像機(jī)后，攝像機(jī)的所有操作都不可用。任何操作都會(huì)導(dǎo)致意外結(jié)果或異常。
- cameraDevice.release();
- }
- if (imageReceiver != null) {
- imageReceiver.release();
- }
- }
至此，就完成了一個(gè)具有拍攝照片和錄制視頻功能的相機(jī)開發(fā)，開發(fā)者也可以通過合適的接口或者接口組合實(shí)現(xiàn)閃光燈控制、曝光時(shí)間控制、手動(dòng)對(duì)焦和自動(dòng)對(duì)焦控制、變焦控制、人臉識(shí)別以及更多的功能。
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