Android自定义视频录制

作者: JaydenWfj | 来源:发表于2018-11-01 22:19 被阅读62次

概览

Android 进行录像的一个简单方法是：创建一个MediaStore.ACTION_VIDEO_CAPTURE的Intent来调起一个已有的相机应用。

但有时候我们需要自己定义录制界面，或者需要一些高级的功能，那么Intent方式就不能满足我们的要求的。

因此，我们可以使用Android framework为我们提供的Camera和Camera2 APIs来直接操作相机设备。

本章我们主要介绍，如何使用Camera 、Camera2以及MediaRecorder来录制视频。

权限设置

请求使用相机的权限：

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

在配置文件中声明使用相机功能：

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

具体相机功能可以查看以下链接：

Feature Reference

在配置文件中声明使用相机的自动对焦和闪光灯功能：

<uses-feature android:name="android.hardware.camera.autofocus" android:required="false"/>
<uses-feature android:name="android.hardware.camera.flash" android:required="false"/>

请求访问闪光灯权限：

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

要在SD卡上存储获取读取视频：

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

录制视频和音频权限：

 <uses-permission android:name="android.permission.RECORD_AUDIO"/>
 <uses-permission android:name="android.permission.RECORD_VIDEO"/>

注意：Android6.0及以上需动态权限申请

Camera

涉及相关功能类：

Camera：管理相机API（开启、关闭预览、设置相机参数）

Camera.CameraInfo：相机信息（前置or后置摄像头等）

//i为摄像头的id，通过 Camera.getNumberOfCameras()
Camera.getCameraInfo(i, mCameraInfo);//获取对于摄像头的相机信息

Camera.Parameters ：相机特性（自动对焦、闪光、预览大小、图片格式、图片大小等）

Camera2

涉及相关功能类：

CameraManager：摄像头管理类，用于检测、打开系统摄像头，通过getCameraCharacteristics(cameraId)可以获取摄像头特征

CameraCharacteristics ：相机特性类，例如，是否支持自动调焦，是否支持zoom，是否支持闪光灯一系列特征

CameraDevice：相机设备,类似早期的camera类

CameraRequest：一次捕获的请求，可以设置一些列的参数，用于控制预览和拍照参数，例如：对焦模式，曝光模式，zoom参数等等

CameraCaptureSession：用于创建预览、拍照的Session类。通过它的setRepeatingRequest()方法请求连续预览 , 通过它的capture()方法控制拍照动作。

MediaRecorder

用于录制视频和音频的一个类。基于下图的状态机类控制录制过程：

[图片上传失败...(image-4b940a-1541081884311)]

状态说明：

Initial：当new MediaRecorder()或者在除Released状态外的其它状态通过调用reset()方法后，MediaRecorder进入Initial状态

Initialized：在Initial状态下，通过设定视频源setVideoSource()或者音频源setAudioSource()之后，状态切换为Initialized状态

DataSourceConfigured：在Initialized状态下，可以通过setOutputFormat()方法设置输出格式，此时

MediaRecorder转换为DataSourceConfigured状态。数据源配置状态，这期间可以设定编码方式、输出文件、视频大小、视频帧率、预览显示等等。

Prepared：装备就绪状态，在DataSourceConfigured状态下，调用prepare()方法进入该状态。

Recording：录制状态，在Prepared状态下，调用start()方法进入该状态。通过stop()方法或reset()方法回到Initial状态。

Released：释放状态，可以通过在Initial状态调用release()方法来进入这个状态，这时将会释放和MediaRecorder对象关联的所有资源。

Error：错误状态，当错误发生的时候进入这个状态，它可以通过reset()方法进入Initial状态。

注意：使用MediaRecorder进行视频音频录制时，必须严格按照上面的状态图规定的函数先后调用顺序，在不同的状态调用不同的函数，否则会抛异常IllegalStateException 。

VCamera

概述：提供视频录制、后滤镜、炫酷 MV 主题、后期强大的 FFmpeg命令行支持,可实现水印、音量控制等诸多功能

使用文档

音视频单独采集

ts片段转mp4

ffmpeg -i concat:/sdcard/WeiXinRecordedDemo/1531060034234/0.ts -c copy -bsf:a aac_adtstoasc -y /sdcard/WeiXinRecordedDemo/1531060034234/0.mp4

预览功能

预览一般步骤流程：

流程说明：

监测和访问相机：检查相机是否存在，若存在则请求访问
获取、设置相关参数
设置一个预览类，如SurfaceView or TextureView
设置监听，一旦Surface可用，我们就可以开启预览。当Surface销毁我们就关闭预览
界面销毁时，释放预览相关资源和正确释放相机

Camera和Camera2各自是如何实现预览功能：

请求访问相机：

Camera实现：

//获取设备物理可用Camera
int count = Camera.getNumberOfCameras();
//检测是哪个相机
for (int i = 0; i < count; i++) {
    Camera.getCameraInfo(i, mCameraInfo);
    if (mCameraInfo.facing == mFacing) {
        mCameraId = i;
        return true;
    }
}
//开启
mCamera = Camera.open(mCameraId);

Camera2实现：

//获取设备物理可用Camera
final String[] ids = mCameraManager.getCameraIdList();
...省略部分代码

//找到我们想要的那个Camera
for (String id : ids) {
    CameraCharacteristics characteristics = mCameraManager.getCameraCharacteristics(id);
    ...
    Integer internal = characteristics.get(CameraCharacteristics.LENS_FACING);
    if (internal == null) {
        return false;
    }
    if (internal == internalFacing) {
        mCameraId = id;
        mCameraCharacteristics = characteristics;
        return true;
    }
}

通过CameraManager对象，调用openCamera方法开启相机：

try {
    mCameraManager.openCamera(mCameraId, mCameraDeviceCallback, null);
    return true;
} catch (CameraAccessException e) {
    //throw new RuntimeException("Failed to open camera: " + mCameraId, e);
    return false;
}

需要三个参数：

String cameraId：相机设备的唯一标识符
CameraDevice.StateCallback callback：相机打开的回调方法
Handler handler：回调方法在哪个线程处理

获取相关参数：

相机特性：

 1. Camera.Parameters mCameraParameters = mCamera.getParameters()
 
 2. CameraCharacteristics characteristics = mCameraManager.getCameraCharacteristics(id);

获取支持的预览大小列表、视频大小列表、图片大小列表：

 1. mCameraParameters = mCamera.getParameters();
  List<Size> previewSizeList = mCameraParameters.getSupportedPreviewSizes();
  视频列表：
  List<Size> videoSizeList = mCameraParameters.getSupportedVideoSizes();
  图片列表：
  List<Size> pictureSizeList =  mCameraParameters.getSupportedPictureSizes()
  
 2.  StreamConfigurationMap map =        mCameraCharacteristics.get(CameraCharacteristics.SCALER_STREAM_CONFIGURATION_MAP); 
  Size[] previewSizeList = map.getOutputSizes(mPreview.getOutputClass());
  视频列表：
  Size[] videoSizeList = map.getOutputSizes(MediaRecorder.class)
  图片列表：
  Size[] pictureSizeList = map.getOutputSizes(SurfaceTexture.class)

设置参数：

Camera主要设置在Camera.Parameters 
mCameraParameters.setPreviewSize(previewSize.getWidth(), previewSize.getHeight());
mCameraParameters.setFocusMode(Camera.Parameters.FOCUS_MODE_CONTINUOUS_PICTURE);
mCamera.setParameters(mCameraParameters);

Camera2主要设置在CaptureRequest.Builder
mPreviewRequestBuilder.set(CaptureRequest.CONTROL_MODE, CameraMetadata.CONTROL_MODE_AUTO);
mPreviewRequestBuilder.set(CaptureRequest.CONTROL_AF_MODE, CaptureRequest.CONTROL_AF_MODE_OFF);

设置预览View：

Camera实现：

try {
    if (mPreview.getOutputClass() == SurfaceHolder.class) {
        ...
        mCamera.setPreviewDisplay(mPreview.getSurfaceHolder());
        ...
    } else {//Android 4.0(API 14)及以上
        mCamera.setPreviewTexture((SurfaceTexture) mPreview.getSurfaceTexture());
    }
} catch (IOException e) {
    //throw new RuntimeException(e);
}

Camera2实现：

try {
    mPreview.setBufferSize(mPreviewSize.getWidth(), mPreviewSize.getHeight());//Camera2 API有效
    Surface surface = mPreview.getSurface();

    //图像内容将输出到Preview的surface和ImageReader的surface中
    mPreviewRequestBuilder.addTarget(surface);
    mPreviewRequestBuilder.addTarget(mImageReader.getSurface());
} catch (CameraAccessException e) {
}

开启预览：

Camera实现:

mCamera.startPreview();

Camera2实现:

//调用CameraDevicea的createCaptureRequest创建一个请求
mPreviewRequestBuilder = mCamera.createCaptureRequest(CameraDevice.TEMPLATE_PREVIEW);

mCamera.createCaptureSession(Arrays.asList(surface, mImageReader.getSurface()), mSessionCallback, null);

//调用如下方法才能不断预览
 mPreviewSession.setRepeatingRequest(mPreviewBuilder.build(), null, mBackgroundHandler);

接收预览每帧数据：

//Camera实现：
mCamera.setPreviewCallback(new Camera.PreviewCallback() {
    @Override
    public void onPreviewFrame(byte[] data, Camera camera) {
        mCallback.onPreviewData(data);//预览每帧数据回调
    }
});

//Camera2
  mImageReader = ImageReader.newInstance(mPreviewSize.getWidth(), mPreviewSize.getHeight(),
                ImageFormat.YUV_420_888, /*maxImages*/2);//如果是预览则图片格式不要设置为JPEG，否则会一直拍照，造成预览卡
  mImageReader.setOnImageAvailableListener(mOnImageAvailableListener, null);
  
  private final ImageReader.OnImageAvailableListener mOnImageAvailableListener
            = new ImageReader.OnImageAvailableListener() {

        @Override
        public void onImageAvailable(ImageReader reader) {
            Image image = reader.acquireNextImage();
            ByteBuffer buffer = image.getPlanes()[0].getBuffer();
            byte[] bytes = new byte[buffer.remaining()];
            buffer.get(bytes);
            mCallback.onPreviewData(bytes);//预览每帧数据回调
            image.close();//记得关闭，否则 抛出异常java.lang.IllegalStateException: maxImages (2) has //                           already been acquired, call #close before acquiring more.
        }
    };

停止预览：

//Camera实现：
if (mCamera != null) {
    mCamera.stopPreview();
}

//Camera2
if (mCaptureSession != null) {
    mCaptureSession.close();
    mCaptureSession = null;
}

正确释放相机资源：

//Camera实现：
public void release() {
    if (mCamera != null) {
        mCamera.setPreviewCallback(null);
        mCamera.release();
        mCamera = null;
    }
}

//Camera2
public void release() {
    if (mCamera != null) {
        mCamera.close();
        mCamera = null;
    }
}

视频录制

Camera实现视频录制，必须严格按照一定的调用顺序。具体可查看Capturing videos

开启相机：Camera.open()
设置预览View：setPreviewDiaplay()
开启预览：startPreview()
开始录制：
1. unlock camera
2. 配置MediaRecorder
3. MediaRecorder prepare
4. 开启录制
停止录制
停止预览
释放相机

Camera和Camera2使用MediaRecorder录制视频的流程对比：

Android自定义视频录制

概览

权限设置

Camera

涉及相关功能类：

Camera2

涉及相关功能类：

MediaRecorder

状态说明：

VCamera

预览功能

预览一般步骤流程：

Camera和Camera2各自是如何实现预览功能：

请求访问相机：

获取相关参数：

设置预览View：

开启预览：

接收预览每帧数据：

停止预览：

正确释放相机资源：

视频录制

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