2024年03月28日 Android Camera2参考概述 极客笔记
本文是Camera2参考概述，介绍 android.hardware.camera2中重要的类。
文章翻译并整理自 https://developer.android.google.cn/reference/android/hardware/camera2/package-summary
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android.hardware.camera2是Android设备上访问Camera硬件设备的SDK，这是最新的Camera API，替代已经废弃的Camera接口，新的API我们称为Camera2 API。
Camera设备被抽象成一个Pipeline模型，这个Pipeline的输入有两个：
数据与处理请求是一一对应的关系，每一帧数据对应一个独立的CaptureRequest。
Pipeline的输出也有两个：
这些CaptureRequest是按照顺序一个一个被处理的，通常需要150~300ms才能处理完一个CaptureRequest，为了达到至少30fps的帧率，就需要在整个Pipeline中有多个CaptureRequest同时被处理，这些正在被处理的CaptureRequest分别处于不同的阶段。
可以通过CameraManager去枚举、查询和打开Camera设备。
每个Camera设备都有一组静态属性信息，这组静态属性信息描述该Camera设备的能力，可用的参数等，称之为CameraCharacteristics。CameraCharacteristics可以通过CameraManager#getCameraCharacteristics获取。
通常，我们使用SurfaceView或者TextureView（本质上使用SurfaceTexture）接收预览图像数据。
通过ImageReader来获取拍照图像数据，设置Format为JPEG时获取到Jpeg图像，设置Format为RAW_SENSOR时获取到RAW16图像（可以传给DngCreator生成DNG格式的RAW）。
应用程序通过SurfaceTexture或ImageReader（设置Format为YUV_420_888）接收到YUV图像数据后，可以送给OpenGL ES，RenderScript等组件进行处理。
应用程序在获取图像数据前需要先创建CaptureRequest，CaptureRequest包含两部分信息：
调用CameraDevice#createCaptureRequest(int)获取到CaptureRequest.Builder，通过Builder来创建CaptureRequest。
CaptureRequest创建好后，可以通过两类方法将CaptureRequest送给Camera设备进行处理：
CameraCaptureSession#capture，有burst模式，可以一次送多个CaptureRequestCameraCaptureSession#setRepeatingRequest，有burst模式，可以一次repeating一组CaptureRequestRepeating方式送CaptureRequest的优先级低于capture方式送CaptureRequest，所以在repeating过程中，如果有capture方式的CaptureRequest送下来，则会放在插入在repeating队列的最前面，以便有更高优先级送给Camera设备处理。
CaptureRequest处理完后，Camera设备会产生一个TotalCaptureResult 对象用于描述这一帧数据最终生效了哪些设置参数。实际生效的参数可能跟CaptureRequest里面填的参数有比较大的差异。
除了设置参数外，CaptureRequest里面设置的每一个Output Surface都会收到一帧图像数据。
应用收到图像数据和对应的CaptureResult是异步的，甚至有时候收到两者的时间点差别较大。
| 类名 | 功能描述 |
|---|---|
| CameraCaptureSession | 基于某个CameraDevice创建出来的CameraCaptureSession，有两个用途：1. 从CameraDevice获取数据流；2. 再次处理同Session获取到的数据流。 |
| CameraCaptureSession.CaptureCallback | 一个回调对象，用于跟踪CameraDevice处理CaptureRequest的进度。 |
| CameraCaptureSession.StateCallback | 一个回调对象，用于跟踪CameraCaptureSession的状态变化。 |
| CameraCharacteristics | 描述CameraDevice的静态属性信息。 |
| CameraCharacteristics.Key |
传递给CameraCharacteristics#get的参数，对应某个参数的Key。 |
| CameraConstrainedHighSpeedCaptureSession | 用于高帧率录像的CameraCaptureSession，通常size是会受到限制的。 |
| CameraDevice | 用于描述一个逻辑上的Camera设备（有可能对应物理上多个Camera设备）。 |
| CameraDevice.StateCallback | 一个回调对象，用于接收Camera设备的状态变化。 |
| CameraExtensionCharacteristics | 用于查询Camera Extensions支持的功能和分辨率。 |
| CameraExtensionSession | Camera Extensions使用的CameraCaptureSession，通常是多帧拍照或复杂的后处理拍照。 |
| CameraExtensionSession.ExtensionCaptureCallback | 一个回调对象，用于跟踪CameraDevice处理CaptureRequest的进度。 |
| CameraExtensionSession.StateCallback | 一个回调对象，用于跟踪CameraExtensionSession的状态变化。 |
| CameraManager | 是一个System Service，用于检测、描述和连接Camera设备。 |
| CameraManager.AvailabilityCallback | 一个回调对象，用于通知应用某颗Camera能否被使用。 |
| CameraManager.TorchCallback | 一个回调对象，用于跟踪闪光灯模式切换，闪光灯是否可用状态。 |
| CameraMetadata |
Camera参数的基类。 |
| CameraOfflineSession | 离线模式的CameraCaptureSession，通过调用CameraCaptureSession#switchToOffline切换到离线模式。 |
| CameraOfflineSession.CameraOfflineSessionCallback | 一个回调对象，用于跟踪CameraOfflineSession的状态。 |
| CaptureFailure | 用于描述处理某帧图像出现错误的报告。 |
| CaptureRequest | 图像处理的请求，CaptureRequest创建后里面的内容是不可变的，包含处理图像的参数设置列表和输出数据流信息。 |
| CaptureRequest.Builder | 用于创建CaptureRequest对象。 |
| CaptureRequest.Key |
CaptureRequest.Builder#set(Key, Object)使用的参数Key。 |
| CaptureResult | 某帧数据处理后的结果参数信息，一个CaptureResult可能只包含一部分结果参数信息。 |
| CaptureResult.Key |
CaptureResult#get使用的参数Key。 |
| DngCreator | DngCreator用于将RAW16转换为DNG。 |
| MultiResolutionImageReader | MultiResolutionImageReader封装了多个ImageReader，这些ImageReader具有相同的buffer format，但在size、source camera id或者sensor mode可能不一样。 |
| TotalCaptureResult | 某帧数据处理后的所有结果参数信息。 |
| 类名 | 功能描述 |
|---|---|
| CameraAccessException | 当无法打开Camera设备，或者已打开的Camera设备出现故障时，应用会收到这个异常。 |
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