Camera2 與 CameraX 閑談

📂 前言

1. 🔱 Camera2

2. 🔱 CameraX

3. 🔱 Camera2 與 CameraX

1）使用復雜度與開發效率

2）控制能力與應用場景

3）設備兼容性與穩定性

4）更新與維護

4. 💠 代碼示例

1）Camera2 使用示例

2）CameraX 使用示例

5. ? 小結

????????在 Android 開發領域，相機功能的實現一直是眾多應用的核心競爭力之一。Camera2 和 CameraX 作為 Android 中兩個重要的相機 API，它們在不同的場景下為開發者提供了強大的支持。本文將對比剖析這兩個 API，從架構設計、使用場景、性能優化等多個維度進行探討。

📂 前言

????????Android 有三套關于攝像頭的 API，分別是 Camera、Camera2 和 CameraX，其中 Camera 已廢棄，在Android 5.0（API level 21）以后推薦使用 Camera2 和 CameraX。

????????Camera2 引入是用來替換 Camera 的，它擁有豐富的 API 可以為復雜的用例提供深入的控制功能，但它使用起來也相對麻煩。

????????CameraX 是在 Camera2 基礎上構建的更高層次的庫，旨在簡化相機操作，提供更方便的 API，降低學習曲線。

1. 🔱 Camera2

????????Camera2 對相機的底層控制要求很高，需要自定義功能、處理原始圖像數據等。它遵循 Client-Server 架構，通過 Binder 通訊與 CameraService 和 Camera Hal 進行交互，這種架構使得 Camera2 能夠實現對相機硬件的精細化操作，滿足復雜自定義相機的需求。

????????在實際開發中，使用 Camera2 需要處理較多的底層細節和設備兼容性問題。例如，配置一個簡單的預覽頁面可能需要編寫大量代碼，包括創建容器、打開攝像頭、搭建應用層與相機內核的橋梁、建立會話等步驟。這種復雜性在一定程度上增加了開發難度，但也為開發者提供了更廣闊的操作空間。

????????Camera2 的強大之處在于它允許開發者自定義相機參數，如 ISO、快門速度等。這對于需要精細控制相機硬件的復雜場景來說，無疑是至關重要的。例如，在專業攝影應用中，開發者可以通過 Camera2 實現對曝光、對焦等參數的精確控制，從而拍攝出高質量的照片。

????????然而，Camera2 的使用也并非沒有挑戰。由于其底層操作的復雜性，開發者需要對相機硬件有深入的了解，并且需要處理不同設備的兼容性問題。這要求開發團隊具備較高的技術水平和豐富的經驗。

Androidhttps://developer.android.com/media/camera/camera2?hl=zh-cn

2. 🔱 CameraX

????????CameraX 是 Android Jetpack 中的一個相機庫，基于 Camera2 構建，為開發者提供了更高層次的抽象和簡化的 API。它支持 Android 5.0 及以上版本，能夠自動處理大量設備兼容性問題。CameraX 引入了 Use Case 組件，如預覽（Preview）、圖片拍攝（ImageCapture）、圖像分析（ImageAnalysis）和視頻拍攝（VideoCapture）等，開發者可以根據需要選擇相應的 Use Case 進行配置，更輕松地實現基本的相機功能，大大簡化了開發流程，降低開發難度。

預覽：使用 PreviewView，它是一種支持裁剪、縮放和旋轉的 view，相機處于活動狀態時，圖片預覽會流式傳輸到它的 surface。
圖片拍攝：提供自動白平衡、曝光、延遲、閃光燈和對焦等功能，支持把圖片放到內存緩存區和寫文件。
圖像分析：應用會對每個幀運行 analyze() 方法，可以進行圖像處理、視覺或機器學習。
視頻拍攝：錄制視頻流和音頻流，對其壓縮合并后寫入磁盤。

????????CameraX 的核心特性之一是其生命周期感知能力。它與 Lifecycle 組件結合，開發者無需手動管理相機的生命周期。例如，在 Activity 或 Fragment 的后臺切換時，CameraX 會自動停止或恢復預覽，這種自動化的生命周期管理不僅減少了開發工作量，還提高了應用的穩定性和可靠性。

????????此外，CameraX 在多版本兼容方面表現出色。它基于 Camera2 API 封裝，兼容 Camera1，開發者無需為不同版本的 Android 系統編寫額外的代碼。這種兼容性使得 CameraX 能夠廣泛應用于各種設備，確保應用在不同設備上的良好運行。

????????在實際應用中，CameraX 的使用非常便捷。例如，配置預覽功能只需幾十行代碼即可完成。開發者可以快速搭建一個功能完善的相機應用，而無需深入理解底層的相機操作。這種高效性使得 CameraX 成為大多數開發者首選的相機開發工具。

CameraX 概覽 ?|? Android media ?|? Android Developerhttps://developer.android.google.cn/media/camera/camerax?hl=zh-cn

3. 🔱 Camera2 與 CameraX

特性	Camera2	CameraX
使用復雜度	高	低
控制能力	強	中
設備兼容性	差	好
生命周期管理	手動	自動
更新頻率	低	高
學習曲線	陡峭	平緩

1）使用復雜度與開發效率

????????Camera2 的使用復雜度較高，配置一個簡單的預覽頁面需要編寫大量代碼，并且需要處理底層細節和設備兼容性問題。這種復雜性在一定程度上增加了開發周期和維護成本。相比之下，CameraX 對功能進行了詳細劃分，使用更加便捷，配置也更簡單。例如，在 CameraX 中配置預覽功能，只需幾十行代碼即可完成，大大提高了開發效率。

2）控制能力與應用場景

????????Camera2 提供了更深入的相機控制能力，適合需要精細控制相機硬件的復雜場景。開發者可以自定義相機參數，如 ISO、快門速度等，這對于專業攝影應用來說至關重要。然而，這種精細化控制也要求開發者具備較高的技術水平和豐富的經驗。CameraX 在方便開發的同時，對相機的精細化控制能力相對較弱。但它能夠滿足大多數常見的相機功能需求，如預覽、拍照、視頻錄制等。

3）設備兼容性與穩定性

????????CameraX 由專門團隊維護，能夠自動處理大量設備兼容性問題，減少了開發者在這方面的負擔。它支持 Android 5.0 及以上版本，覆蓋了廣泛的設備范圍。而使用 Camera2 時，開發者需要自己處理不同設備的兼容性問題，這增加了開發的難度和工作量。CameraX 的這種兼容性優勢使得它在實際開發中更受歡迎，能夠確保應用在各種設備上的穩定運行。

4）更新與維護

????????CameraX 處于持續開發和更新中，平均一個月發布一個版本，開發者可以通過升級庫來解決遇到的問題。這種持續更新的特性使得 CameraX 能夠不斷優化和改進，適應不斷變化的開發需求。而 Camera2 作為系統級別的 API，更新相對較少，開發者在遇到邊界問題時可能需要等待系統更新或自行解決。

4. 💠 代碼示例

1）Camera2 使用示例

// 打開相機
cameraManager.openCamera(cameraId, object : CameraDevice.StateCallback() {override fun onOpened(camera: CameraDevice) {// 相機打開成功}override fun onDisconnected(camera: CameraDevice) {// 相機斷開連接}override fun onError(camera: CameraDevice, error: Int) {// 相機出錯}
}, null)// 配置預覽
val surface = Surface(textureView.surfaceTexture)
val captureRequest = cameraDevice.createCaptureRequest(CameraDevice.TEMPLATE_PREVIEW)
captureRequest.addTarget(surface)// 創建會話
cameraDevice.createCaptureSession(listOf(surface), object : CameraCaptureSession.StateCallback() {override fun onConfigured(session: CameraCaptureSession) {// 會話配置完成}override fun onConfigureFailed(session: CameraCaptureSession) {// 會話配置失敗}
}, null)

2）CameraX 使用示例

// 配置預覽
val preview = Preview.Builder().build()
preview.setSurfaceProvider(textureView.surfaceProvider)// 配置圖像拍攝
val imageCapture = ImageCapture.Builder().build()// 配置視頻拍攝
val videoCapture = VideoCapture.Builder().build()// 綁定Use Case
val cameraProviderFuture = ProcessCameraProvider.getInstance(context)
cameraProviderFuture.addListener({val cameraProvider = cameraProviderFuture.get()val camera = cameraProvider.bindToLifecycle(this, cameraSelector, preview, imageCapture, videoCapture)
}, ContextCompat.getMainExecutor(context))

5. ? 小結

????????Camera2 和 CameraX 在 Android 相機開發中各有千秋。Camera2 適合需要精細控制相機硬件的復雜場景，但使用復雜度較高，需要處理較多的底層細節和設備兼容性問題。CameraX 則提供了更簡潔的 API 和自動處理設備兼容性的能力，適合大多數開發者快速開發相機應用。

????????隨著 Android 系統的不斷演進和開發技術的不斷提升，CameraX 憑借其高效性、兼容性和易用性，逐漸成為主流的相機開發工具。然而，Camera2 在特定的專業領域仍然具有不可替代的地位。開發者在選擇使用哪個 API 時，應根據項目的具體需求和開發團隊的技術能力進行權衡。

????????未來，隨著人工智能和機器學習技術的不斷發展，CameraX 與這些技術的結合將為開發者提供更多可能性。例如，通過 CameraX 的圖像分析功能，結合機器學習模型，可以實現更智能的圖像處理和分析，如實時圖像識別、文字識別、條形碼識別等。這將為 Android 相機應用的開發帶來新的機遇和挑戰，推動相機功能的不斷創新和發展。