Catatan: Halaman ini merujuk ke paket Camera2. Kecuali aplikasi Anda memerlukan fitur tingkat rendah khusus dari Camera2, sebaiknya gunakan CameraX. CameraX dan Camera2 mendukung Android 5.0 (level API 21) dan versi yang lebih baru.
Aplikasi kamera dapat menggunakan lebih dari satu aliran frame secara bersamaan. Pada beberapa kasus, stream yang berbeda bahkan memerlukan resolusi frame atau format piksel yang berbeda. Beberapa kasus penggunaan umum antara lain:
- Perekaman video: satu streaming untuk pratinjau, streaming lainnya dienkode dan disimpan ke dalam file.
- Pemindaian kode batang: satu streaming untuk pratinjau, satu streaming untuk deteksi kode batang.
- Fotografi komputasi: satu streaming untuk pratinjau, satu lagi untuk deteksi wajah/adegan.
Ada biaya performa yang tidak umum saat memproses frame, dan biayanya berlipat ganda saat melakukan pemrosesan streaming atau pipeline paralel.
Resource seperti CPU, GPU, dan DSP mungkin dapat memanfaatkan kemampuan pemrosesan ulang framework, tetapi resource seperti memori akan bertambah secara linear.
Beberapa target per permintaan
Beberapa streaming kamera dapat digabungkan menjadi satu
CameraCaptureRequest
.
Cuplikan kode berikut mengilustrasikan cara menyiapkan sesi kamera dengan satu streaming untuk pratinjau kamera dan streaming lainnya untuk pemrosesan gambar:
Kotlin
val session: CameraCaptureSession = ... // from CameraCaptureSession.StateCallback // You will use the preview capture template for the combined streams // because it is optimized for low latency; for high-quality images, use // TEMPLATE_STILL_CAPTURE, and for a steady frame rate use TEMPLATE_RECORD val requestTemplate = CameraDevice.TEMPLATE_PREVIEW val combinedRequest = session.device.createCaptureRequest(requestTemplate) // Link the Surface targets with the combined request combinedRequest.addTarget(previewSurface) combinedRequest.addTarget(imReaderSurface) // In this simple case, the SurfaceView gets updated automatically. ImageReader // has its own callback that you have to listen to in order to retrieve the // frames so there is no need to set up a callback for the capture request session.setRepeatingRequest(combinedRequest.build(), null, null)
Java
CameraCaptureSession session = …; // from CameraCaptureSession.StateCallback // You will use the preview capture template for the combined streams // because it is optimized for low latency; for high-quality images, use // TEMPLATE_STILL_CAPTURE, and for a steady frame rate use TEMPLATE_RECORD CaptureRequest.Builder combinedRequest = session.getDevice().createCaptureRequest(CameraDevice.TEMPLATE_PREVIEW); // Link the Surface targets with the combined request combinedRequest.addTarget(previewSurface); combinedRequest.addTarget(imReaderSurface); // In this simple case, the SurfaceView gets updated automatically. ImageReader // has its own callback that you have to listen to in order to retrieve the // frames so there is no need to set up a callback for the capture request session.setRepeatingRequest(combinedRequest.build(), null, null);
Jika Anda mengonfigurasi platform target dengan benar, kode ini hanya akan menghasilkan
aliran yang memenuhi FPS minimum yang ditentukan oleh
StreamComfigurationMap.GetOutputMinFrameDuration(int, Size)
dan
StreamComfigurationMap.GetOutputStallDuration(int, Size)
.
Performa sebenarnya bervariasi dari satu perangkat ke perangkat lainnya, meskipun Android memberikan beberapa jaminan untuk mendukung kombinasi tertentu, bergantung pada tiga variabel: jenis output, ukuran output, dan tingkat hardware.
Penggunaan kombinasi variabel yang tidak didukung dapat bekerja pada kecepatan frame rendah; jika tidak, fungsi ini akan memicu salah satu callback kegagalan.
Dokumentasi untuk createCaptureSession
menjelaskan apa saja yang dijamin akan berfungsi.
Jenis output
Jenis output mengacu pada format frame yang dienkode. Nilai
yang memungkinkan adalah PRIV, YUV, JPEG, dan RAW. Dokumentasi untuk
createCaptureSession
menjelaskannya.
Saat memilih jenis output aplikasi, jika tujuannya adalah memaksimalkan
kompatibilitas, gunakan
ImageFormat.YUV_420_888
untuk analisis frame dan
ImageFormat.JPEG
untuk gambar
diam. Untuk skenario pratinjau dan perekaman, Anda mungkin akan menggunakan
SurfaceView
,
TextureView
,
MediaRecorder
,
MediaCodec
, atau
RenderScript.Allocation
. Dalam
kasus tersebut, jangan tentukan format gambar. Untuk kompatibilitas, ini akan dihitung sebagai
ImageFormat.PRIVATE
,
terlepas dari format sebenarnya yang digunakan secara internal. Untuk membuat kueri format yang didukung
oleh perangkat dengan
CameraCharacteristics
-nya,
gunakan kode berikut:
Kotlin
val characteristics: CameraCharacteristics = ... val supportedFormats = characteristics.get( CameraCharacteristics.SCALER_STREAM_CONFIGURATION_MAP).outputFormats
Java
CameraCharacteristics characteristics = …; int[] supportedFormats = characteristics.get( CameraCharacteristics.SCALER_STREAM_CONFIGURATION_MAP).getOutputFormats();
Ukuran output
Semua ukuran output yang tersedia dicantumkan oleh
StreamConfigurationMap.getOutputSizes()
,
tetapi hanya dua yang terkait dengan kompatibilitas: PREVIEW
dan MAXIMUM
. Ukuran berfungsi sebagai batas atas. Jika sesuatu yang berukuran PREVIEW
berfungsi, apa pun yang berukuran lebih kecil dari PREVIEW
juga akan berfungsi. Hal yang sama berlaku untuk MAXIMUM
. Dokumentasi
untuk
CameraDevice
menjelaskan ukuran ini.
Ukuran output yang tersedia bergantung pada pilihan format. Dengan mempertimbangkan
CameraCharacteristics
dan formatnya, Anda dapat membuat kueri untuk ukuran output yang tersedia seperti ini:
Kotlin
val characteristics: CameraCharacteristics = ... val outputFormat: Int = ... // such as ImageFormat.JPEG val sizes = characteristics.get( CameraCharacteristics.SCALER_STREAM_CONFIGURATION_MAP) .getOutputSizes(outputFormat)
Java
CameraCharacteristics characteristics = …; int outputFormat = …; // such as ImageFormat.JPEG Size[] sizes = characteristics.get( CameraCharacteristics.SCALER_STREAM_CONFIGURATION_MAP) .getOutputSizes(outputFormat);
Dalam kasus penggunaan perekaman dan pratinjau kamera, gunakan class target untuk menentukan ukuran yang didukung. Format akan ditangani oleh framework kamera itu sendiri:
Kotlin
val characteristics: CameraCharacteristics = ... val targetClass: Class <T> = ... // such as SurfaceView::class.java val sizes = characteristics.get( CameraCharacteristics.SCALER_STREAM_CONFIGURATION_MAP) .getOutputSizes(targetClass)
Java
CameraCharacteristics characteristics = …; int outputFormat = …; // such as ImageFormat.JPEG Size[] sizes = characteristics.get( CameraCharacteristics.SCALER_STREAM_CONFIGURATION_MAP) .getOutputSizes(outputFormat);
Untuk mendapatkan ukuran MAXIMUM
, urutkan ukuran output berdasarkan area dan tampilkan yang terbesar:
Kotlin
fun <T>getMaximumOutputSize( characteristics: CameraCharacteristics, targetClass: Class <T>, format: Int? = null): Size { val config = characteristics.get( CameraCharacteristics.SCALER_STREAM_CONFIGURATION_MAP) // If image format is provided, use it to determine supported sizes; or else use target class val allSizes = if (format == null) config.getOutputSizes(targetClass) else config.getOutputSizes(format) return allSizes.maxBy { it.height * it.width } }
Java
@RequiresApi(api = Build.VERSION_CODES.N) <T> Size getMaximumOutputSize(CameraCharacteristics characteristics, Class <T> targetClass, Integer format) { StreamConfigurationMap config = characteristics.get(CameraCharacteristics.SCALER_STREAM_CONFIGURATION_MAP); // If image format is provided, use it to determine supported sizes; else use target class Size[] allSizes; if (format == null) { allSizes = config.getOutputSizes(targetClass); } else { allSizes = config.getOutputSizes(format); } return Arrays.stream(allSizes).max(Comparator.comparing(s -> s.getHeight() * s.getWidth())).get(); }
PREVIEW
mengacu pada ukuran yang paling cocok dengan resolusi layar perangkat atau dengan
1080p (1920x1080), mana saja yang lebih kecil. Rasio aspek mungkin tidak sama persis
dengan rasio aspek layar, sehingga Anda mungkin perlu menerapkan tampilan lebar atau
pemangkasan pada streaming untuk menampilkannya dalam mode layar penuh. Untuk mendapatkan ukuran pratinjau
yang tepat, bandingkan ukuran output yang tersedia dengan ukuran tampilan dengan
mempertimbangkan bahwa layar mungkin diputar.
Kode berikut menentukan class helper, SmartSize
, yang akan membuat perbandingan ukuran sedikit lebih mudah:
Kotlin
/** Helper class used to pre-compute shortest and longest sides of a [Size] */ class SmartSize(width: Int, height: Int) { var size = Size(width, height) var long = max(size.width, size.height) var short = min(size.width, size.height) override fun toString() = "SmartSize(${long}x${short})" } /** Standard High Definition size for pictures and video */ val SIZE_1080P: SmartSize = SmartSize(1920, 1080) /** Returns a [SmartSize] object for the given [Display] */ fun getDisplaySmartSize(display: Display): SmartSize { val outPoint = Point() display.getRealSize(outPoint) return SmartSize(outPoint.x, outPoint.y) } /** * Returns the largest available PREVIEW size. For more information, see: * https://d.android.com/reference/android/hardware/camera2/CameraDevice */ fun <T>getPreviewOutputSize( display: Display, characteristics: CameraCharacteristics, targetClass: Class <T>, format: Int? = null ): Size { // Find which is smaller: screen or 1080p val screenSize = getDisplaySmartSize(display) val hdScreen = screenSize.long >= SIZE_1080P.long || screenSize.short >= SIZE_1080P.short val maxSize = if (hdScreen) SIZE_1080P else screenSize // If image format is provided, use it to determine supported sizes; else use target class val config = characteristics.get( CameraCharacteristics.SCALER_STREAM_CONFIGURATION_MAP)!! if (format == null) assert(StreamConfigurationMap.isOutputSupportedFor(targetClass)) else assert(config.isOutputSupportedFor(format)) val allSizes = if (format == null) config.getOutputSizes(targetClass) else config.getOutputSizes(format) // Get available sizes and sort them by area from largest to smallest val validSizes = allSizes .sortedWith(compareBy { it.height * it.width }) .map { SmartSize(it.width, it.height) }.reversed() // Then, get the largest output size that is smaller or equal than our max size return validSizes.first { it.long <= maxSize.long && it.short <= maxSize.short }.size }
Java
/** Helper class used to pre-compute shortest and longest sides of a [Size] */ class SmartSize { Size size; double longSize; double shortSize; public SmartSize(Integer width, Integer height) { size = new Size(width, height); longSize = max(size.getWidth(), size.getHeight()); shortSize = min(size.getWidth(), size.getHeight()); } @Override public String toString() { return String.format("SmartSize(%sx%s)", longSize, shortSize); } } /** Standard High Definition size for pictures and video */ SmartSize SIZE_1080P = new SmartSize(1920, 1080); /** Returns a [SmartSize] object for the given [Display] */ SmartSize getDisplaySmartSize(Display display) { Point outPoint = new Point(); display.getRealSize(outPoint); return new SmartSize(outPoint.x, outPoint.y); } /** * Returns the largest available PREVIEW size. For more information, see: * https://d.android.com/reference/android/hardware/camera2/CameraDevice */ @RequiresApi(api = Build.VERSION_CODES.N) <T> Size getPreviewOutputSize( Display display, CameraCharacteristics characteristics, Class <T> targetClass, Integer format ){ // Find which is smaller: screen or 1080p SmartSize screenSize = getDisplaySmartSize(display); boolean hdScreen = screenSize.longSize >= SIZE_1080P.longSize || screenSize.shortSize >= SIZE_1080P.shortSize; SmartSize maxSize; if (hdScreen) { maxSize = SIZE_1080P; } else { maxSize = screenSize; } // If image format is provided, use it to determine supported sizes; else use target class StreamConfigurationMap config = characteristics.get( CameraCharacteristics.SCALER_STREAM_CONFIGURATION_MAP); if (format == null) assert(StreamConfigurationMap.isOutputSupportedFor(targetClass)); else assert(config.isOutputSupportedFor(format)); Size[] allSizes; if (format == null) { allSizes = config.getOutputSizes(targetClass); } else { allSizes = config.getOutputSizes(format); } // Get available sizes and sort them by area from largest to smallest List <Size> sortedSizes = Arrays.asList(allSizes); List <SmartSize> validSizes = sortedSizes.stream() .sorted(Comparator.comparing(s -> s.getHeight() * s.getWidth())) .map(s -> new SmartSize(s.getWidth(), s.getHeight())) .sorted(Collections.reverseOrder()).collect(Collectors.toList()); // Then, get the largest output size that is smaller or equal than our max size return validSizes.stream() .filter(s -> s.longSize <= maxSize.longSize && s.shortSize <= maxSize.shortSize) .findFirst().get().size; }
Memeriksa level hardware yang didukung
Untuk menentukan kemampuan yang tersedia saat runtime, periksa level hardware
yang didukung menggunakan
CameraCharacteristics.INFO_SUPPORTED_HARDWARE_LEVEL
.
Dengan objek CameraCharacteristics
, Anda dapat mengambil level hardware dengan satu pernyataan:
Kotlin
val characteristics: CameraCharacteristics = ... // Hardware level will be one of: // - CameraCharacteristics.INFO_SUPPORTED_HARDWARE_LEVEL_LEGACY, // - CameraCharacteristics.INFO_SUPPORTED_HARDWARE_LEVEL_EXTERNAL, // - CameraCharacteristics.INFO_SUPPORTED_HARDWARE_LEVEL_LIMITED, // - CameraCharacteristics.INFO_SUPPORTED_HARDWARE_LEVEL_FULL, // - CameraCharacteristics.INFO_SUPPORTED_HARDWARE_LEVEL_3 val hardwareLevel = characteristics.get( CameraCharacteristics.INFO_SUPPORTED_HARDWARE_LEVEL)
Java
CameraCharacteristics characteristics = ...; // Hardware level will be one of: // - CameraCharacteristics.INFO_SUPPORTED_HARDWARE_LEVEL_LEGACY, // - CameraCharacteristics.INFO_SUPPORTED_HARDWARE_LEVEL_EXTERNAL, // - CameraCharacteristics.INFO_SUPPORTED_HARDWARE_LEVEL_LIMITED, // - CameraCharacteristics.INFO_SUPPORTED_HARDWARE_LEVEL_FULL, // - CameraCharacteristics.INFO_SUPPORTED_HARDWARE_LEVEL_3 Integer hardwareLevel = characteristics.get( CameraCharacteristics.INFO_SUPPORTED_HARDWARE_LEVEL);
Menggabungkan semua bagian
Dengan jenis output, ukuran output, dan tingkat hardware, Anda dapat menentukan
kombinasi stream yang valid. Diagram berikut adalah snapshot
konfigurasi yang didukung oleh CameraDevice
dengan
level hardware
LEGACY
.
Target 1 | Target 2 | Target 3 | Contoh kasus penggunaan | |||
---|---|---|---|---|---|---|
Jenis | Ukuran maksimal | Jenis | Ukuran maksimal | Jenis | Ukuran maksimal | |
PRIV |
MAXIMUM |
Pratinjau sederhana, pemrosesan video GPU, atau perekaman video tanpa pratinjau. | ||||
JPEG |
MAXIMUM |
Tidak ada pengambilan gambar diam jendela bidik. | ||||
YUV |
MAXIMUM |
Pemrosesan gambar/video dalam aplikasi. | ||||
PRIV |
PREVIEW |
JPEG |
MAXIMUM |
Gambar diam standar. | ||
YUV |
PREVIEW |
JPEG |
MAXIMUM |
Pemrosesan dalam aplikasi plus gambar diam. | ||
PRIV |
PREVIEW |
PRIV |
PREVIEW |
Perekaman standar. | ||
PRIV |
PREVIEW |
YUV |
PREVIEW |
Pratinjau plus pemrosesan dalam aplikasi. | ||
PRIV |
PREVIEW |
YUV |
PREVIEW |
Pratinjau plus pemrosesan dalam aplikasi. | ||
PRIV |
PREVIEW |
YUV |
PREVIEW |
JPEG |
MAXIMUM |
Ambil gambar dan pemrosesan dalam aplikasi. |
LEGACY
adalah level hardware serendah mungkin. Tabel ini menunjukkan bahwa setiap
perangkat yang mendukung Camera2 (API level 21 dan yang lebih tinggi) dapat menghasilkan hingga tiga
aliran secara serentak menggunakan konfigurasi yang tepat, dan jika tidak ada terlalu banyak
overhead yang membatasi performa, seperti batasan memori, CPU, atau termal.
Aplikasi Anda juga perlu mengonfigurasi buffering output penargetan. Misalnya, untuk
menargetkan perangkat dengan level hardware LEGACY
, Anda dapat menyiapkan dua platform
output target, satu menggunakan ImageFormat.PRIVATE
dan satu lagi menggunakan
ImageFormat.YUV_420_888
. Ini adalah kombinasi yang didukung saat menggunakan
ukuran PREVIEW
. Dengan menggunakan fungsi yang ditentukan sebelumnya dalam topik ini, mendapatkan
ukuran pratinjau yang diperlukan untuk ID kamera memerlukan kode berikut:
Kotlin
val characteristics: CameraCharacteristics = ... val context = this as Context // assuming you are inside of an activity val surfaceViewSize = getPreviewOutputSize( context, characteristics, SurfaceView::class.java) val imageReaderSize = getPreviewOutputSize( context, characteristics, ImageReader::class.java, format = ImageFormat.YUV_420_888)
Java
CameraCharacteristics characteristics = ...; Context context = this; // assuming you are inside of an activity Size surfaceViewSize = getPreviewOutputSize( context, characteristics, SurfaceView.class); Size imageReaderSize = getPreviewOutputSize( context, characteristics, ImageReader.class, format = ImageFormat.YUV_420_888);
Proses ini perlu menunggu hingga SurfaceView
siap menggunakan callback yang disediakan:
Kotlin
val surfaceView = findViewById <SurfaceView>(...) surfaceView.holder.addCallback(object : SurfaceHolder.Callback { override fun surfaceCreated(holder: SurfaceHolder) { // You do not need to specify image format, and it will be considered of type PRIV // Surface is now ready and you could use it as an output target for CameraSession } ... })
Java
SurfaceView surfaceView = findViewById <SurfaceView>(...); surfaceView.getHolder().addCallback(new SurfaceHolder.Callback() { @Override public void surfaceCreated(@NonNull SurfaceHolder surfaceHolder) { // You do not need to specify image format, and it will be considered of type PRIV // Surface is now ready and you could use it as an output target for CameraSession } ... });
Anda dapat memaksa SurfaceView
agar sesuai dengan ukuran output kamera dengan memanggil
SurfaceHolder.setFixedSize()
atau Anda dapat melakukan pendekatan yang mirip dengan
AutoFitSurfaceView
dari Modul
umum
contoh kamera di GitHub, yang menetapkan ukuran absolut, dengan mempertimbangkan
rasio aspek dan ruang yang tersedia, sambil otomatis
menyesuaikan saat perubahan aktivitas dipicu.
Menyiapkan platform lain dari
ImageReader
dengan format yang diinginkan akan lebih mudah
karena tidak ada callback yang harus ditunggu:
Kotlin
val frameBufferCount = 3 // just an example, depends on your usage of ImageReader val imageReader = ImageReader.newInstance( imageReaderSize.width, imageReaderSize.height, ImageFormat.YUV_420_888, frameBufferCount)
Java
int frameBufferCount = 3; // just an example, depends on your usage of ImageReader ImageReader imageReader = ImageReader.newInstance( imageReaderSize.width, imageReaderSize.height, ImageFormat.YUV_420_888, frameBufferCount);
Saat menggunakan buffering target pemblokiran seperti ImageReader
, hapus frame setelah
menggunakannya:
Kotlin
imageReader.setOnImageAvailableListener({ val frame = it.acquireNextImage() // Do something with "frame" here it.close() }, null)
Java
imageReader.setOnImageAvailableListener(listener -> { Image frame = listener.acquireNextImage(); // Do something with "frame" here listener.close(); }, null);
Level hardware LEGACY
menargetkan perangkat penyebut umum terendah. Anda dapat
menambahkan pencabangan bersyarat dan menggunakan ukuran RECORD
untuk salah satu platform target
output di perangkat dengan level hardware LIMITED
, atau bahkan meningkatkannya menjadi
ukuran MAXIMUM
untuk perangkat dengan level hardware FULL
.