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鸿蒙HarmonyOS开发实战—多媒体开发(相机开发 一)

  • 25-02-22 03:41
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blog.csdn.net

HarmonyOS相机模块支持相机业务的开发,开发者可以通过已开放的接口实现相机硬件的访问、操作和新功能开发,最常见的操作如:预览、拍照、连拍和录像等。

基本概念
  • 相机静态能力 用于描述相机的固有能力的一系列参数,比如朝向、支持的分辨率等信息。
  • 物理相机 物理相机就是独立的实体摄像头设备。物理相机ID是用于标志每个物理摄像头的唯一字串。
  • 逻辑相机 逻辑相机是多个物理相机组合出来的抽象设备,逻辑相机通过同时控制多个物理相机设备来完成相机某些功能,如大光圈、变焦等功能。逻辑摄像机ID是一个唯一的字符串,标识多个物理摄像机的抽象能力。
  • 帧捕获 相机启动后对帧的捕获动作统称为帧捕获。主要包含单帧捕获、多帧捕获、循环帧捕获。
  • 单帧捕获 指的是相机启动后,在帧数据流中捕获一帧数据,常用于普通拍照。
  • 多帧捕获 指的是相机启动后,在帧数据流中连续捕获多帧数据,常用于连拍。
  • 循环帧捕获 指的是相机启动后,在帧数据流中一直捕获帧数据,常用于预览和录像。
约束与限制
  • 在同一时刻只能有一个相机应用在运行中。
  • 相机模块内部有状态控制,开发者必须按照指导文档中的流程进行接口的顺序调用,否则可能会出现调用失败等问题。
  • 为了开发的相机应用拥有更好的兼容性,在创建相机对象或者参数相关设置前请务必进行能力查询。
相机开发流程

相机模块主要工作是给相机应用开发者提供基本的相机API接口,用于使用相机系统的功能,进行相机硬件的访问、操作和新功能开发。相机的开发流程如图所示:

接口说明

相机模块为相机应用开发者提供了3个包的内容,包括方法、枚举、以及常量/变量,方便开发者更容易地实现相机功能。详情请查阅对应开发场景。

包名

功能

ohos.media.camera.CameraKit

相机功能入口类。获取当前支持的相机列表及其静态能力信息,创建相机对象。

ohos.media.camera.device

相机设备操作类。提供相机能力查询、相机配置、相机帧捕获、相机状态回调等功能。

ohos.media.camera.params

相机参数类。提供相机属性、参数和操作结果的定义。

相机权限申请

在使用相机之前,需要申请相机的相关权限,保证应用拥有相机硬件及其他功能权限,相机涉及权限如下表。

权限名称

权限属性值

是否必选

相机权限

ohos.permission.CAMERA

必选

录音权限

ohos.permission.MICROPHONE

可选(需要录像时申请)

存储权限

ohos.permission.WRITE_MEDIA

可选(需要保存图像及视频到设备的外部存储时申请)

位置权限

ohos.permission.MEDIA_LOCATION

可选(需要保存图像及视频位置信息时申请)

相机设备创建

CameraKit类是相机的入口API类,用于获取相机设备特性、打开相机,其接口如下表。

接口名

描述

createCamera​(String cameraId, CameraStateCallback callback, EventHandler handler)

创建相机对象。

getCameraAbility​(String cameraId)

获取指定逻辑相机或物理相机的静态能力。

getCameraIds​()

获取当前逻辑相机列表。

getCameraInfo​(String cameraId)

获取指定逻辑相机的信息。

getInstance​(Context context)

获取CameraKit实例。

registerCameraDeviceCallback​(CameraDeviceCallback callback, EventHandler handler)

注册相机使用状态回调。

unregisterCameraDeviceCallback​(CameraDeviceCallback callback)

注销相机使用状态回调。

在实现一个相机应用之前必须先创建一个独立的相机设备,然后才能继续相机的其他操作。相机设备创建的建议步骤如下:

1. 通过CameraKit.getInstance(Context context)方法获取唯一的CameraKit对象

  1. private void openCamera(){
  2. // 获取CameraKit对象
  3. CameraKit cameraKit = CameraKit.getInstance(getApplicationContext());
  4. if (cameraKit == null) {
  5. // 处理cameraKit获取失败的情况
  6. }
  7. }

复制

如果此步骤操作失败,相机可能被占用或无法使用。如果被占用,必须等到相机释放后才能重新获取CameraKit对象。

2. 通过getCameraIds()方法,获取当前使用的设备支持的逻辑相机列表。逻辑相机列表中存储了当前设备拥有的所有逻辑相机ID,如果列表不为空,则列表中的每个ID都支持独立创建相机对象;否则,说明正在使用的设备无可用的相机,不能继续后续的操作。

  1. try {
  2. // 获取当前设备的逻辑相机列表
  3. String[] cameraIds = cameraKit.getCameraIds();
  4. if (cameraIds.length <= 0) {
  5. HiLog.error(LABEL, "cameraIds size is 0");
  6. }
  7. } catch (IllegalStateException e) {
  8. // 处理异常
  9. }

复制

还可以继续查询指定相机ID的静态信息:

调用getDeviceLinkType​(String physicalId)方法获取物理相机连接方式;

调用getCameraInfo(String cameraId)方法查询相机硬件朝向等信息;

调用getCameraAbility(String cameraId)方法查询相机能力信息(比如支持的分辨率列表等)。

CameraInfo的主要接口

接口名

描述

getDeviceLinkType​(String physicalId)

获取物理相机连接方式。

getFacingType​()

获取相机朝向信息。

getLogicalId​()

获取逻辑相机ID。

getPhysicalIdList​()

获取对应的物理相机ID列表。

CameraAbility的主要接口

接口名

描述

getSupportedSizes​(int format)

根据格式查询输出图像的分辨率列表。

getSupportedSizes​(Class clazz)

根据Class类型查询分辨率列表。

getParameterRange​(ParameterKey.Key parameter)

获取指定参数能够设置的值范围。

getPropertyValue​(PropertyKey.Key property)

获取指定属性对应的值。

getSupportedAeMode​()

获取当前相机支持的自动曝光模式。

getSupportedAfMode​()

获取当前相机支持的自动对焦模式。

getSupportedFaceDetection​()

获取相机支持的人脸检测类型范围。

getSupportedFlashMode​()

当前相机支持的闪光灯取值范围。

getSupportedParameters​()

当前相机支持的参数设置。

getSupportedProperties​()

获取当前相机的属性列表。

getSupportedResults​()

获取当前相机支持的参数设置可返回的结果列表。

getSupportedZoom​()

获取相机支持的变焦范围。

3. 通过createCamera(String cameraId, CameraStateCallback callback, EventHandler handler)方法,创建相机对象,此步骤执行成功意味着相机系统的硬件已经完成了上电。

  1. // 前置相机类型
  2. int frontCamera = CameraInfo.FacingType.CAMERA_FACING_FRONT;
  3. // 后置相机类型
  4. int backCamera = CameraInfo.FacingType.CAMERA_FACING_BACK;
  5. // 其他相机类型
  6. int otherCamera = CameraInfo.FacingType.CAMERA_FACING_OTHERS;
  7. // 选择想要创建的相机类型,如果不存在该类型相机,则返回false
  8. boolean isCameraCreated = openCameraByFacingType(frontCamera);

复制

  1. // 根据类型创建相机的方法
  2. private boolean openCameraByFacingType(int facingType) {
  3. CameraKit cameraKit = CameraKit.getInstance(getApplicationContext());
  4. for(String cameraId : cameraKit.getCameraIds()) {
  5. CameraInfo cameraInfo = cameraKit.getCameraInfo(cameraId);
  6. if(facingType == cameraInfo.getFacingType()) {
  7. cameraKit.createCamera(cameraId, cameraStateCallback, eventHandler);
  8. return true;
  9. }
  10. }
  11. return false;
  12. }

复制

参数cameraId可以是上一步获取的逻辑相机列表中的任何一个相机ID。

第二和第三个参数负责相机创建和相机运行时的数据和状态检测,请务必保证在整个相机运行周期内有效。

  1. private final class CameraStateCallbackImpl extends CameraStateCallback {
  2. @Override
  3. public void onCreated(Camera camera) {
  4. // 创建相机设备
  5. }
  6. @Override
  7. public void onConfigured(Camera camera) {
  8. // 配置相机设备
  9. }
  10. @Override
  11. public void onPartialConfigured(Camera camera) {
  12. // 当使用了addDeferredSurfaceSize配置了相机,会接到此回调
  13. }
  14. @Override
  15. public void onReleased(Camera camera) {
  16. // 释放相机设备
  17. }
  18. }
  19. // 相机创建和相机运行时的回调
  20. CameraStateCallbackImpl cameraStateCallback = new CameraStateCallbackImpl();

复制

  1. import ohos.eventhandler.EventHandler;
  2. import ohos.eventhandler.EventRunner;
  3. // 执行回调的EventHandler
  4. EventHandler eventHandler = new EventHandler(EventRunner.create("CameraCb"));

复制

至此,相机设备的创建已经完成。相机设备创建成功会在CameraStateCallback中触发onCreated(Camera camera)回调。在进入相机设备配置前,请确保相机设备已经创建成功。否则会触发相机设备创建失败的回调,并返回错误码,需要进行错误处理后,重新执行相机设备的创建。

相机设备配置

创建相机设备成功后,在CameraStateCallback中会触发onCreated(Camera camera)回调,并且带回Camera对象,用于执行相机设备的操作。

当一个新的相机设备成功创建后,首先需要对相机进行配置,调用configure(CameraConfig)方法实现配置。相机配置主要是设置预览、拍照、录像用到的Surface(详见ohos.agp.graphics.Surface),没有配置过Surface,相应的功能不能使用。

为了进行相机帧捕获结果的数据和状态检测,还需要在相机配置时调用setFrameStateCallback(FrameStateCallback, EventHandler)方法设置帧回调。

  1. // Surface提供对象
  2. private SurfaceProvider surfaceProvider;
  3. private void initSurface() {
  4. surfaceProvider = new SurfaceProvider(this);
  5. DirectionalLayout.LayoutConfig params = new DirectionalLayout.LayoutConfig(
  6. ComponentContainer.LayoutConfig.MATCH_PARENT, ComponentContainer.LayoutConfig.MATCH_PARENT);
  7. surfaceProvider.setLayoutConfig(params);
  8. surfaceProvider.pinToZTop(false);
  9. surfaceProvider.getSurfaceOps().get().addCallback(new SurfaceCallBack());
  10. ((ComponentContainer)
  11. findComponentById(ResourceTable.Id_surface_container)).addComponent(surfaceProvider);
  12. }
  13. private FrameStateCallback frameStateCallbackImpl = new FrameStateCallback(){
  14. @Override
  15. public void onFrameStarted(Camera camera, FrameConfig frameConfig, long frameNumber, long timestamp) {
  16. ...
  17. }
  18. @Override
  19. public void onFrameProgressed(Camera camera, FrameConfig frameConfig, FrameResult frameResult) {
  20. ...
  21. }
  22. @Override
  23. public void onFrameFinished(Camera camera, FrameConfig frameConfig, FrameResult frameResult) {
  24. ...
  25. }
  26. @Override
  27. public void onFrameError(Camera camera, FrameConfig frameConfig, int errorCode, FrameResult frameResult) {
  28. ...
  29. }
  30. @Override
  31. public void onCaptureTriggerStarted(Camera camera, int captureTriggerId, long firstFrameNumber) {
  32. ...
  33. }
  34. @Override
  35. public void onCaptureTriggerFinished(Camera camera, int captureTriggerId, long lastFrameNumber) {
  36. ...
  37. }
  38. @Override
  39. public void onCaptureTriggerInterrupted(Camera camera, int captureTriggerId) {
  40. ...
  41. }
  42. };
  43. // 相机设备
  44. private Camera cameraDevice;
  45. // 相机预览模板
  46. private Surface previewSurface;
  47. // 相机配置模板
  48. private CameraConfig.Builder cameraConfigBuilder;
  49. // 图像帧数据接收处理对象
  50. private ImageReceiver imageReceiver;
  51. private final class CameraStateCallbackImpl extends CameraStateCallback {
  52. @Override
  53. public void onCreated(Camera camera) {
  54. cameraDevice = camera;
  55. previewSurface = surfaceProvider.getSurfaceOps().get().getSurface();
  56. cameraConfigBuilder = camera.getCameraConfigBuilder();
  57. if (cameraConfigBuilder == null) {
  58. HiLog.error(LABEL, "onCreated cameraConfigBuilder is null");
  59. return;
  60. }
  61. // 配置预览的Surface
  62. cameraConfigBuilder.addSurface(previewSurface);
  63. // 配置拍照的Surface
  64. cameraConfigBuilder.addSurface(imageReceiver.getRecevingSurface());
  65. // 配置帧结果的回调
  66. cameraConfigBuilder.setFrameStateCallback(frameStateCallbackImpl, eventHandler);
  67. try {
  68. // 相机设备配置
  69. camera.configure(cameraConfigBuilder.build());
  70. } catch (IllegalArgumentException e) {
  71. HiLog.error(LABEL, "Argument Exception");
  72. } catch (IllegalStateException e) {
  73. HiLog.error(LABEL, "State Exception");
  74. }
  75. }
  76. }

复制

相机配置成功后,在CameraStateCallback中会触发onConfigured(Camera camera)回调,然后才可以执行相机帧捕获相关的操作。

CameraConfig.Builder的主要接口

接口名

描述

addSurface​(Surface surface)

相机配置中增加Surface。

build​()

相机配置的构建类。

removeSurface​(Surface surface)

移除先前添加的Surface。

setFrameStateCallback​(FrameStateCallback callback, EventHandler handler)

设置用于相机帧结果返回的FrameStateCallback和Handler。

addDeferredSurfaceSize(Size surfaceSize, Class clazz)

添加延迟Surface的尺寸、类型。

addDeferredSurface(Surface surface)

设置延迟的Surface,此Surface的尺寸和类型必须和使用addDeferredSurfaceSize配置的一致。


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