這是我參與8月更文挑戰的第2天，活動詳情檢視：8月更文挑戰

上一章介紹了RGB、YUV格式，本章將介紹如何採集YUV格式的資料

一、視訊相關概念

1.1 解析度

用以橫向和縱向的畫素點個數來衡量一副影象的大小，比如1080*960，其中1080表示橫向的畫素點個數為1080個，960表示縱向的畫素點個數為960個

1.2 幀率

1s內有多少個副影象，比如30fps，表示1s內有30副影象，即30幀，而60fps，表示1s內有60幀，更高的還有90fps、120fps，幀率越高，相對來說，畫面就會更流暢

根據人眼的視覺暫留特性，24fps時，人眼就會認為是流暢的，而更高的幀率，會給人一種身臨其境的感覺

當然，也不是幀率越高越好，需要考慮顯示器的重新整理率，幀率過高可能反而浪費不必要的資源

1.3 位元速率/位元率

位元速率，也即位元率，單位是bps，表示視訊的位元數，計算公式是：

$$ 位元速率 = 檔案大小（kb） / 時長（s） $$

二、視訊採集

採集視訊，在手機中可以通過攝像頭進行採集，那麼，在Android也提供了很多對攝像頭進行操作的類

• Camera

  操作相對簡單，提供對攝像頭的很多的操作方法，比如開啟、關閉攝像頭、變焦、拍照等，不過谷歌已經不建議使用，而是建議使用CameraX，或者是Camera2

• Camera2

  Camera2相對於Camera增加了很多特性，比如對Api的架構進行了很大的優化，比Camera更先進，還可以獲取每幀的資訊，等等，還有很多特性，不過，Camera2相對於Camera，使用上變得更加複雜

• CameraX

  JetPack家族的一員，CameraX是在Camea2之後新出的一個相機框架，可能是谷歌覺得雖然Camera2功能強大，但是使用起來確實麻煩了很多，所有為了在保證功能的前提的下，操作變得更簡潔，所有推出了CameraX

雖然谷歌建議我們使用CameraX或者是Camera2，但是視訊系列的相關文章，還是以Camera，不為別的，就是為了簡單，哈哈

2.1 Camera

關於相機的使用，可以放入子執行緒去使用

首先，第一步，當然是開啟相機

開啟相機

java camera = Camera.open(id);

開啟相機，使用的是Camera類的靜態方法open()，該方法需要傳入一個int型別的id，有兩個值可選

• Camera.CameraInfo.CAMERA_FACING_BACK

  後攝

• Camera.CameraInfo.CAMERA_FACING_FRONT

  前攝

在獲取camera例項後，此時攝像頭並沒有正在的開啟

接下來需要對camera做一些引數配置，比如預覽尺寸

獲取相機引數

java Camera.Parameters parameters = camera.getParameters();

對camera進行引數設定，先得呼叫該方法，然後下面就會對parameters進行一些引數設定

獲取全部預覽尺寸

java List<Camera.Size> previewSizeList = parameters.getSupportedPreviewSizes();

通過呼叫parameters.getSupportedPreviewSizes()獲取當前相機所支援的預覽尺寸，因為我們傳入相機的預覽尺寸必須得是相機所支援的

一般來說，我們通常希望相機的尺寸能夠和螢幕一樣大，或者是和螢幕同等比例，這樣，顯示出來的效果也就比較好，所有下面通過一個演算法，找到最佳的尺寸

java /** * 尋找最合適的尺寸 */ public static Camera.Size findTheBestSize(List<Camera.Size> sizeList, int screenW, int screenH) {    if (sizeList == null || sizeList.isEmpty()) {        throw new IllegalArgumentException();   }    Camera.Size bestSize = sizeList.get(0);    for (Camera.Size size : sizeList) {        int width = size.height;        int height = size.width;        float ratioW = (float) width / screenW;        float ratioH = (float) height / screenH;        if (ratioW == ratioH) {            bestSize = size;            break;       }   }    return bestSize; }

一個引數，直接傳入相機所支援的預覽尺寸，後面兩個引數是螢幕的尺寸

該演算法的目的就是遍歷每一個預覽尺寸，但預覽尺寸的比例和螢幕的尺寸比例一致時，就可以返回，而如果當遍歷完，還是沒找到合適的尺寸，就返回第一個相機所支援的尺寸

通過此方法，就獲取到了一個最佳的尺寸

設定預覽尺寸

java parameters.setPreviewSize(width, height);

本章的目的是取樣視訊資料，所以我們得設定相機預覽資料的回撥格式

設定預覽格式

java parameters.setPreviewFormat(ImageFormat.NV21);

相機設定引數

java camera.setParameters(parameters);

在對parameters做了一系列的設定後，我們就可以將其設定給camera

設定旋轉角度

java camera.setDisplayOrientation(CameraUtils.getDisplayOrientation(activity, id));

設定旋轉角度，使用的是CameraUtils.getDisplayOrientation(activity, id)方法

java /** * 獲取攝像頭旋轉角度 */ public static int getDisplayOrientation(Activity activity, int facing) {    Camera.CameraInfo info = new Camera.CameraInfo();    Camera.getCameraInfo(facing, info);    int rotation = activity.getWindowManager().getDefaultDisplay()           .getRotation();    int degrees = 0;    switch (rotation) {        case Surface.ROTATION_0:            degrees = 0;            break;        case Surface.ROTATION_90:            degrees = 90;            break;        case Surface.ROTATION_180:            degrees = 180;            break;        case Surface.ROTATION_270:            degrees = 270;            break;   }    int result;    if (info.facing == Camera.CameraInfo.CAMERA_FACING_FRONT) {        result = (info.orientation + degrees) % 360;        result = (360 - result) % 360;  // compensate the mirror   } else {  // back-facing        result = (info.orientation - degrees + 360) % 360;   }    return result; }

設定資料快取和回撥

之前設定了預覽資料的回撥格式為NV21，它是一種YUV420的格式

camera提供了addCallbackBuffer和setPreviewCallbackWithBuffer的方法，用於接收預覽資料和設定回撥，它能夠減少物件的建立

java camera.addCallbackBuffer(nv21Data); camera.setPreviewCallbackWithBuffer(this);

設定回撥後，我們需要重寫onPreviewFrame方法

java @Override public void onPreviewFrame(byte[] data, Camera camera) {    Log.d(TAG, "onPreviewFrame: " + nv21Data.length);    camera.addCallbackBuffer(nv21Data);    if (fos == null) {        return;   }    try {        fos.write(nv21Data);   } catch (IOException e) {        e.printStackTrace();   } }

在該方法中，每次回撥預覽資料，都會先呼叫addCallbackBuffer方法，該方法會複用對應的物件

接著後面將資料寫入到檔案中

設定SurfaceTexture，開啟預覽

當然，上面還沒結束，還需要設定SurfaceTexture才能正常開啟預覽，也就才能正常獲取預覽回撥資料

java try {    camera.setPreviewTexture(new SurfaceTexture(0)); } catch (IOException e) {    e.printStackTrace(); } camera.startPreview();

這裡設定的是一個new出來的surfaceTexture，產生的效果是無預覽取樣視訊

你也可以使用SurfaceView或者TextureView顯示預覽畫面

停止預覽，釋放資源

當我們停止錄製時，需要停止預覽並釋放資源

java private void release() {    if (camera != null) {        camera.stopPreview();        camera.release();        camera = null;   }    if (fos != null) {        try {            fos.close();            fos = null;       } catch (IOException e) {            e.printStackTrace();       }   } }

三、GitHub

YuvRecord

YuvActivity