Android音视频之视频采集（系统API预览）

来分享一下 Android 音视频之视频采集（系统 API 预览）的完整攻略。

一、什么是视频采集？

视频采集是将外部环境中的视频信号转换成数字信号的过程，是实现视频录制、视频直播等功能必备的第一步。

二、Android 系统 API 预览实现视频采集

1. 相机设备

Android 的视频采集可通过相机设备实现。要获取相机设备，需要使用 Camera API 或 Camera2 API，其中 Camera2 API 的相机架构与 Camera API 相比，拥有更先进、更灵活的功能，建议优先使用 Camera2 API。

2. 相机预览

要进行视频采集，需要首先进行视频预览。使用 SurfaceView 对象可以实现相机预览：

// 获取 Camera2Manager 实例
mCamera2Manager = new Camera2Manager(context);
// 获取相机预览的 SurfaceView
mPreviewView = findViewById(R.id.preview_view);
// 配置预览 Surface
mCamera2Manager.setPreviewSurface(mPreviewView.getHolder().getSurface());
// 开启相机预览
mCamera2Manager.startPreview();

3. 相机采集

获取到相机预览后，就可以进行视频采集了。通过设置 Camera2 API 的 CaptureRequest.Builder 对象实现：

// 配置视频采集的目标 Surface
mCamera2Manager.setRecordSurface(mMediaRecorder.getSurface());
// 创建视频捕捉请求构建器
mPreviewBuilder = mCamera2Manager.createPreviewBuilder();
// 设置视频的捕捉请求参数
mPreviewBuilder.set(CaptureRequest.CONTROL_MODE, CameraMetadata.CONTROL_MODE_AUTO);
mPreviewBuilder.set(CaptureRequest.CONTROL_AE_MODE, CaptureRequest.CONTROL_AE_MODE_ON_AUTO_FLASH);
mPreviewBuilder.set(CaptureRequest.CONTROL_AF_MODE, CaptureRequest.CONTROL_AF_MODE_CONTINUOUS_VIDEO);
// 设置预览 Surface 和采集 Surface
mPreviewBuilder.addTarget(mPreviewView.getHolder().getSurface());
mPreviewBuilder.addTarget(mMediaRecorder.getSurface());

4. 相机拍照

除了视频采集，Android 相机 API 还支持拍照功能。通过设置 CaptureRequest.Builder 对象实现：

// 创建拍照请求构建器
mCaptureBuilder = mCamera2Manager.createCaptureBuilder(CameraDevice.TEMPLATE_STILL_CAPTURE);
// 获取拍照的目标 Surface
mCaptureBuilder.addTarget(mImageReader.getSurface());
// 设置拍照的捕捉参数
mCaptureBuilder.set(CaptureRequest.CONTROL_MODE, CameraMetadata.CONTROL_MODE_AUTO);
mCaptureBuilder.set(CaptureRequest.CONTROL_AE_MODE, CaptureRequest.CONTROL_AE_MODE_ON_AUTO_FLASH);
mCaptureBuilder.set(CaptureRequest.CONTROL_AF_MODE, CaptureRequest.CONTROL_AF_MODE_CONTINUOUS_PICTURE);
// 提交拍照请求
mCamera2Manager.capture(mCaptureBuilder.build(), new CameraCaptureSession.CaptureCallback() {
   @Override
   public void onCaptureCompleted(@NonNull CameraCaptureSession session, @NonNull CaptureRequest request, @NonNull TotalCaptureResult result) {
       super.onCaptureCompleted(session, request, result);
       // 拍照完成回调
   }
}, null);

三、示例说明

1. 实现相机预览

在布局文件中添加 SurfaceView 控件：

<SurfaceView
    android:id="@+id/preview_view"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent"/>

在 Activity 中实现相机预览：

private Camera2Manager mCamera2Manager;
private SurfaceView mPreviewView;

protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
    super.onCreate(savedInstanceState);
    setContentView(R.layout.activity_main);

    mPreviewView = findViewById(R.id.preview_view);

    // 获取 Camera2Manager 实例
    mCamera2Manager = new Camera2Manager(this);
    // 配置预览 Surface
    mCamera2Manager.setPreviewSurface(mPreviewView.getHolder().getSurface());
    // 开启相机预览
    mCamera2Manager.startPreview();
}

2. 视频采集和录制

在 Activity 中实现视频采集和录制：

private Camera2Manager mCamera2Manager;
private MediaRecorder mMediaRecorder;
private SurfaceView mPreviewView;
private CaptureRequest.Builder mPreviewBuilder;

protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
    super.onCreate(savedInstanceState);
    setContentView(R.layout.activity_main);

    mPreviewView = findViewById(R.id.preview_view);

    // 获取 Camera2Manager 实例
    mCamera2Manager = new Camera2Manager(this);

    // 初始化 MediaRecorder 对象
    mMediaRecorder = new MediaRecorder();
    // 设置 MediaRecorder 音频和视频源
    mMediaRecorder.setAudioSource(MediaRecorder.AudioSource.MIC);
    mMediaRecorder.setVideoSource(MediaRecorder.VideoSource.SURFACE);
    // 设置 MediaRecorder 输出格式、编码器、比特率等参数
    mMediaRecorder.setOutputFormat(MediaRecorder.OutputFormat.MPEG_4);
    mMediaRecorder.setAudioEncoder(MediaRecorder.AudioEncoder.AAC);
    mMediaRecorder.setVideoEncoder(MediaRecorder.VideoEncoder.H264);
    mMediaRecorder.setVideoEncodingBitRate(10 * 1024 * 1024);
    mMediaRecorder.setVideoFrameRate(30);
    mMediaRecorder.setVideoSize(1920, 1080);
    mMediaRecorder.setOutputFile("path/to/video.mp4");
    // 配置 MediaRecorder 的预览和录制 Surface
    mMediaRecorder.setPreviewDisplay(mPreviewView.getHolder().getSurface());

    // 配置视频采集的目标 Surface
    mCamera2Manager.setRecordSurface(mMediaRecorder.getSurface());
    // 创建视频捕捉请求构建器
    mPreviewBuilder = mCamera2Manager.createPreviewBuilder();
    // 设置视频的捕捉请求参数
    mPreviewBuilder.set(CaptureRequest.CONTROL_MODE, CameraMetadata.CONTROL_MODE_AUTO);
    mPreviewBuilder.set(CaptureRequest.CONTROL_AE_MODE, CaptureRequest.CONTROL_AE_MODE_ON_AUTO_FLASH);
    mPreviewBuilder.set(CaptureRequest.CONTROL_AF_MODE, CaptureRequest.CONTROL_AF_MODE_CONTINUOUS_VIDEO);
    // 设置预览 Surface 和采集 Surface
    mPreviewBuilder.addTarget(mPreviewView.getHolder().getSurface());
    mPreviewBuilder.addTarget(mMediaRecorder.getSurface());

    // 开始录制
    mMediaRecorder.prepare();
    mMediaRecorder.start();
    // 开始采集
    mCamera2Manager.startRecord(mPreviewBuilder.build(), new CameraCaptureSession.StateCallback() {
        @Override
        public void onConfigured(@NonNull CameraCaptureSession session) {
            try {
                // 提交预览请求
                session.setRepeatingRequest(mPreviewBuilder.build(), null, null);
            } catch (CameraAccessException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }

        @Override
        public void onConfigureFailed(@NonNull CameraCaptureSession session) {

        }
    }, null);
}

四、总结

以上就是 Android 音视频之视频采集（系统 API 预览）的完整攻略及示例说明。视频采集是 Android 音视频功能的核心之一，需要开发者结合实际需求进行深入学习和实践。