攝像頭編程預(yù)研

目前使用攝像頭編程，網(wǎng)上用的最多的都是直接調(diào)用手機自帶的照相/攝像程序來完成，不過使用這種方式，可控性就顯得弱一些，為此近期對直接使用ECAM API進行了下簡單預(yù)研。

照相流程

因為本次預(yù)研主要還是偏重照相功能。整個照相過程，假設(shè)使用文字說明可能會顯得相對繁瑣，為此結(jié)合ECAM API對照相功能進行了順序流程圖描繪，具體如下

該過程主要涉及到的觀察器類就是MCameraObserver，該類和CCamera均在ecam.h頭文件中被定義，以下是該觀察器接口類的聲明

class MCameraObserver

{

public:

//CCamera::Reserve異步函數(shù)的回調(diào)通知

virtual void ReserveComplete(TInt aError)=0;

//CCamera::PowerOn異步函數(shù)的回調(diào)通知

virtual void PowerOnComplete(TInt aError)=0;

//假如取景器模式為位圖模式時預(yù)覽位圖的回調(diào)通知

virtual void ViewFinderFrameReady(CFbsBitmap aFrame)=0;

//CCamera::CaptureImage異步函數(shù)的回調(diào)通知

virtual void ImageReady(CFbsBitmap* aBitmap,HBufC8* aData,TInt aError)=0;

//CCamera::StartVideoCapture異步函數(shù)的回調(diào)通知

virtual void FrameBufferReady(MFrameBuffer* aFrameBuffer,TInt aError)=0;

};

在這里需要說明下的，恐怕就是取景器了，因為假設(shè)不是數(shù)碼達(dá)人或者第一次接觸攝像頭類編程，這個概念還是比較新的。其實所謂取景器，可以理解為預(yù)覽擬拍攝景物的視窗，CCamera支持兩種顯示取景器的方法：一種是直接屏幕訪問模式，即應(yīng)用程序只要指明在屏幕上的哪個區(qū)域顯示圖像，攝像頭對象就會把當(dāng)前取到的圖像直接繪制到這個區(qū)域上(可以說過程不用程序干預(yù)的);另外一種是位圖模式，即攝像頭對象提供一系列的位圖，由應(yīng)用程序把位圖繪制到窗口上。

一般在設(shè)置之前需要先獲取一下攝像頭參數(shù)，看看其是否支持所要設(shè)置的模式。EViewFinderDirectSuported就是支持直接屏幕訪問模式，EViewFinderBitmapsSupported就是位圖模式。通常情況下，假如兩種模式都支持的情況下，選用直接屏幕訪問模式，因為這種模式比較快而且不用程序代碼干預(yù)，否則就用位圖模式，位圖模式時，當(dāng)捕捉到圖像后會調(diào)用觀察器的ViewFinderFrameReady()函數(shù)將圖像傳給觀察器進行繪制。

關(guān)于CameraInfo

攝像頭本身有屬性信息，我們可以通過調(diào)用CCamera:: CameraInfo(TCameraInfo aInfo)函數(shù)獲取。對N81手機主攝像頭進行缺省參數(shù)的提取，具體參數(shù)如下圖所示

對各自參數(shù)的分析如下

iHardwareVersion

相機硬件的版本號，該值不用細(xì)究，是OEM關(guān)心的

iSoftwareVersion

相機軟件的版本號(驅(qū)動程序版本號)，該值也是OEM關(guān)心

iOrientation

相機的朝向，該值是OEM出廠時根據(jù)相機特性設(shè)定的，編程無法修改，不過可以給我們編程提供參考條件，其取值有如下幾種類型

/** Possible directions in which the camera may point.

*/

enum TCameraOrientation

{

/** Outward pointing camera for taking pictures.

Camera is directed away from the user. */

EOrientationOutwards,

/** Inward pointing camera for conferencing.

Camera is directed towards the user. */

EOrientationInwards,

/** Mobile camera capable of multiple orientations.

Camera orientation may be changed by the user. */

EOrientationMobile,

/** Camera orientation is not known. */

EOrientationUnknown

};

根據(jù)取得的值的情況，N81的主攝像頭朝向為EOrientationOutwards，當(dāng)然通過對N81和E71主次攝像頭信息數(shù)據(jù)的采集，可知類似N81、E71等雙攝像頭手機的主攝像頭屬性都是EOrientationOutwards的，而前面次攝像頭屬性都EOrientationInwards。從而猜測像N93i這樣的手機其攝像頭朝向?qū)傩詰?yīng)該為EOrientationMobile(因為是猜測，所有還期待有人幫忙驗證一下)。根據(jù)這個屬性，對于雙攝像頭手機，我們可以編程選中需要使用的攝像頭。

iOptionsSupported

同樣也是一些無法修改的屬性，表明了此攝像頭支持的功能，因為該值是個位域的值，通常使用過程中要用位與操作來判斷其是否支持某一種屬性，具體如下羅列的枚舉值

enum TOptions

{

/** View finder display direct-to-screen flag */

EViewFinderDirectSupported = 0x0001,

/** View finder bitmap generation flag */

EViewFinderBitmapsSupported = 0x0002,

/** Still image capture flag */

EImageCaptureSupported = 0x0004,

/** Video capture flag */

EVideoCaptureSupported = 0x0008,

/** View finder display mirroring flag */

EViewFinderMirrorSupported = 0x0010,

/** Contrast setting flag */

EContrastSupported = 0x0020,

/** Brightness setting flag */

EBrightnessSupported = 0x0040,

/** View finder clipping flag */

EViewFinderClippingSupported = 0x0080,

/** Still image capture clipping flag */

EImageClippingSupported = 0x0100,

/** Video capture clipping flag */

EVideoClippingSupported = 0x0200

};

我的英文比較差，就不一一翻譯了，畢竟有些EviewFinderMirrorSupported、EviewFinderClippingSupported、EimageClippingSupported、EvideoClippingSupported我也不知道是啥具體用的。我們只需要關(guān)心這個手機的攝像頭支持何種模式的取景器，支不支持拍照(EImageCaptureSupported)、支不支持錄像(EVideoCaptureSupported)、支不支持對比度設(shè)置(EcontrastSupported)和亮度設(shè)置(EBrightnessSupported)就可以了。

因為N81主攝像頭的iOptionsSupporte值是14(即1110)所以該主攝像頭只支持位圖模式的取景器設(shè)置，同時支持圖像和視頻的拍攝，不支持對比度亮度等設(shè)置。

iFlashModesSupported

閃光燈支持模式，具體的模式可以參見如下枚舉值

enum TFlash

{

/** No flash, always supported. */

EFlashNone = 0x0000,

/** Flash will automatically fire when required. */

EFlashAuto = 0x0001,

/** Flash will always fire. */

EFlashForced = 0x0002,

/** Reduced flash for general lighting */

EFlashFillIn = 0x0004,

/** Red-eye reduction mode. */

EFlashRedEyeReduce = 0x0008,

/** Flash at the moment when shutter opens.快門開時閃 */

EFlashSlowFrontSync = 0x0010,

/** Flash at the moment when shutter closes. 快門關(guān)事閃*/

EFlashSlowRearSync = 0x0020,

/** User configurable setting */

EFlashManual = 0x0040

};

這里就不做贅述了，N81的值11(即1011)，支持自動、總是打開和紅眼消除，當(dāng)然總是關(guān)閉肯定是支持的。

知道了支持何種類型，我們就可以對攝像頭的閃光燈類型通過CCamera::Flash和CCamera::SetFlashL兩個函數(shù)獲取和設(shè)置。

iExposureModesSupported

曝光支持模式，具體的模式詳見如下枚舉值

/** Specifies the type of exposure. - EExposureAuto is the default value. */

enum TExposure

{

/** Set exposure automatically. Default, always supported. */

EExposureAuto = 0x0000,

/** Night-time setting for long exposures. */

EExposureNight = 0x0001,

/** Backlight setting for bright backgrounds. */

EExposureBacklight = 0x0002,

/** Centered mode for ignoring surroundings. */

EExposureCenter = 0x0004,

/** Sport setting for very short exposures. */

EExposureSport = 0x0008,

/** Generalised setting for very long exposures. */

EExposureVeryLong = 0x0010,

/** Snow setting for daylight exposure. */

EExposureSnow = 0x0020,

/** Beach setting for daylight exposure with reflective glare. */

EExposureBeach = 0x0040,

/** Programmed exposure setting. */

EExposureProgram = 0x0080,

/** Aperture setting is given priority. */

EExposureAperturePriority = 0x0100,

/** Shutter speed setting is given priority. */

EExposureShutterPriority = 0x0200,

/** User selectable exposure value setting. */

EExposureManual = 0x0400,

/** Exposure night setting with colour removed to get rid of colour noise. */

EExposureSuperNight = 0x0800,

/** Exposure for infra-red sensor on the camera */

EExposureInfra = 0x1000

};

獲取N81的相機曝光支持模式為7(即0111)，所以只支持自動、夜晚、背光和中間四種模式。

我們可以通過CCamera::Exposure()和CCamera::SetExposureL兩個函數(shù)對攝像頭的曝光模式進行獲取和設(shè)置。

iWhiteBalanceModesSupported

白平衡支持模式，白平衡具體的模式如下

/** Specifies how the white balance is set. */

enum TWhiteBalance

{

/** Set white balance automatically. Default, always supported. */

EWBAuto = 0x0000,

/** Normal daylight. */

EWBDaylight = 0x0001,

/** Overcast daylight. */

EWBCloudy = 0x0002,

/** Tungsten filament lighting. */

EWBTungsten = 0x0004,

/** Fluorescent tube lighting */

EWBFluorescent = 0x0008,

/** Flash lighting. */

EWBFlash = 0x0010,

/** High contrast daylight primarily snowy */

EWBSnow = 0x0020,

/** High contrast daylight primarily near the sea */

EWBBeach = 0x0040,

/** User configurable mode */

EWBManual = 0x0080

};

具體不做展開，可以通過調(diào)用CCamera::WhiteBalance和CCamera::SetWhiteBalanceL兩個方法來進行對白平衡參數(shù)的獲取和設(shè)置。

焦距(放大倍數(shù))

在CameraInfo里面涉及焦距的參數(shù)真不少，iMinZoom、iMaxZoom、iMaxDigitalZoom、iMinZoomFactor、iMaxZoomFactor、iMaxDigitalZoomFactor

這幾個參數(shù)值其實很困惑我的，特別是iMaxDigitalZoom，不知道是干嘛用的，這個值只能先不管了。根據(jù)CCamer提供了四個關(guān)于Zoom的如下四個函數(shù)

/**

Sets the digital zoom factor.

This must be in the range of 0 to TCameraInfo::iMaxDigitalZoom inclusive.

May leave with KErrNotSupported if the zoom factor is out of range.

@param aDigitalZoomFactor

The required digital zoom factor.

*/

virtual void SetDigitalZoomFactorL(TInt aDigitalZoomFactor = 0)=0;

/**

Gets the currently set digital zoom factor.

@return The currently set digital zoom factor.

*/

virtual TInt DigitalZoomFactor() const=0;

/**

Sets the zoom factor.

This must be in the range of TCameraInfo::iMinZoom to TCameraInfo::iMaxZoom

inclusive. May leave with KErrNotSupported if the specified zoom factor is

out of range.

@param aZoomFactor

Required zoom factor.

*/

virtual void SetZoomFactorL(TInt aZoomFactor = 0)=0;

/**

Gets the currently set zoom factor.

@return The currently set zoom factor.

*/

virtual TInt ZoomFactor() const=0;

可以猜測分別表示數(shù)碼變焦和光學(xué)變焦。

另外，經(jīng)過對N81和E71的參數(shù)比較，N81的iMaxDigitalZoomFactor是20.0，而E71是4.0，正好對應(yīng)N81的20倍數(shù)碼變焦，E71的4倍數(shù)碼變焦。因為很多手機攝像頭鏡頭都不支持光學(xué)變焦，所以在這里對我們有用的也就是只需要通過DigitalZoomFactor和 SetDigitalZoomFactorL兩個函數(shù)在iMaxDigitalZoomFactor范圍內(nèi)設(shè)置數(shù)碼變焦值就可以了。

圖像格式和圖像尺寸參數(shù)

iImageFormatsSupported和iNumImageSizesSupported兩個參數(shù)分別用以表明攝像頭拍照時所支持的圖像格式和圖像尺寸數(shù)量，具體支持的圖像格式如下枚舉值定義

enum TFormat

{

/** 8 bit greyscale values, 0=black, 255=white. */

EFormatMonochrome = 0x0001,

/** Packed RGB triplets, 4 bits per pixel with red in the least significant bits

and the 4 most significant bits unused. */

EFormat16bitRGB444 = 0x0002,

/** Packed RGB triplets, 5 bits per pixel for red and blue and 6 bits for green,

with red in the least significant bits. */

EFormat16BitRGB565 = 0x0004,

/** Packed RGB triplets, 8 bits per pixel with red in the least significant bits

and the 8 most significant bits unused. */

EFormat32BitRGB888 = 0x0008,

/** JFIF JPEG. */

EFormatJpeg = 0x0010,

/** EXIF JPEG */

EFormatExif = 0x0020,

/** CFbsBitmap object with display mode EColor4K. */

EFormatFbsBitmapColor4K = 0x0040,

/** CFbsBitmap object with display mode EColor64K. */

EFormatFbsBitmapColor64K = 0x0080,

/** CFbsBitmap object with display mode EColor16M. */

EFormatFbsBitmapColor16M = 0x0100,

/** Implementation dependent. */

EFormatUserDefined = 0x0200,

/** 4:2:0 format, 8 bits per sample, Y00Y01Y10Y11UV. */

EFormatYUV420Interleaved = 0x0400,

/** 4:2:0 format, 8 bits per sample, Y00Y01Y02Y03...U0...V0... */

EFormatYUV420Planar = 0x0800,

/** 4:2:2 format, 8 bits per sample, UY0VY1. */

EFormatYUV422 = 0x1000,

/** 4:2:2 format, 8 bits per sample, Y1VY0U. */

EFormatYUV422Reversed = 0x2000,

/** 4:4:4 format, 8 bits per sample, Y00U00V00 Y01U01V01... */

EFormatYUV444 = 0x4000,

/** 4:2:0 format, 8 bits per sample, Y00Y01Y02Y03...U0V0... */

EFormatYUV420SemiPlanar = 0x8000,

/** CFbsBitmap object with display mode EColor16MU. */

EFormatFbsBitmapColor16MU = 0x00010000

};

因為N81主攝像頭的iImageFormatsSupported值為480(也即0x01E0)，所以支持的格式為EFormatExif、EFormatFbsBitmapColor4K、 EFormatFbsBitmapColor64K和 EFormatFbsBitmapColor16M四種。

每一種格式又有對應(yīng)的各種不同的尺寸，而具體支持的尺寸數(shù)則有iNumImageSizesSupported來限定，如上N81的iNumImageSizesSupported值為3，對每種格式使用CCamera::EnumerateCaptureSizes獲取得尺寸均為320*240，640*480，1152*864，這讓我百思不得其解，畢竟N81是200萬像素的攝像頭，怎么會最大尺寸是菜1152*864呢?系統(tǒng)自帶的照相/攝像程序也是支持1600*1200的，而且關(guān)鍵QQ手中郵也是支持1600*1200格式的，后來經(jīng)過在論壇上搜索，才知道原來CCamera::EnumerateCaptureSizes獲取的尺寸跟UI程序時橫屏(landscape)還是豎屏(portrait)有關(guān)的，像N81在橫屏模式下iNumImageSizesSupported的值為4，其尺寸為320*240，640*480，1152*864和1600*1200，而默認(rèn)豎屏下就是之前的那些數(shù)值。

另外用E71手機做過實驗，發(fā)現(xiàn)對于E71，橫屏還是豎屏，其實是一樣的，沒有任何變化，其iNumImageSizesSupported始終是5，而用CCamera::EnumerateCaptureSizes獲取得尺寸也均為320*240，640*480，1152*864，1600*1200和2048*1536，所以我們在獲取最大尺寸時可以毫無顧忌的使用橫屏模式。

有了這個尺寸，我們就可以根據(jù)需要，調(diào)用CCamera::PrepareImageCaptureL(TFormat aImageFormat,TInt aSizeIndex)函數(shù)來設(shè)定我們拍照時需要的具體尺寸了。

在這里畫蛇添足下，對于使用橫屏和豎屏模式切換，可以在C*AppUi內(nèi)通過調(diào)用CAknAppUiBase::SetOrientationL(TAppUiOrientation aOrientation)來簡單實現(xiàn)，具體的參數(shù)值橫屏?xí)r傳EappUiOrientationLandscape，豎屏?xí)r傳EappUiOrientationPortrait。不過類似我們程序的自定義界面，調(diào)用完這個函數(shù)后，會產(chǎn)生消息到C*AppUi::HandleResourceChangeL，只要我們在這個函數(shù)內(nèi)部處理好界面排版就可以了。關(guān)于該項測試，周二已經(jīng)和大紅一起演示過了。

視頻格式和視頻尺寸參數(shù)

手機攝像頭自然也提供了視頻的錄制功能，視頻是由一幀一幀的圖像構(gòu)成，在CameraInfo信息里頭與視頻相關(guān)的參數(shù)就是iNumVideoFrameSizesSupported(單幀的尺寸)、iNumVideoFrameRatesSupported(幀速)和iVideoFrameFormatsSupported(支持的幀格式)。

因為N81的iVideoFrameFormatsSupported是2048(也即0x800)，所以視頻格式只支持EFormatYUV420Planar一種格式，而iNumVideoFrameSizesSupported為3，即支持3種模式，通過CCamera::EnumerateVideoFrameSizes(TSize aSize,TInt aSizeIndex,TFormat aFormat)函數(shù)可以得到N81攝像時支持的三種視頻尺寸為320*240，176*144，128*96，另外可以通過調(diào)用CCamera::EnumerateVideoFrameRates(TReal32 aRate, TInt aRateIndex, TFormat aFormat,TInt aSizeIndex,TExposure aExposure = EExposureAuto)函數(shù)得到N81支持的幀速為15幀每秒。

有了這些參數(shù)可以方便的通過調(diào)用CCamera::PrepareVideoCaptureL函數(shù)設(shè)置攝像時所要用到的視頻尺寸和幀速;調(diào)用CCamera::StartVideoCapture函數(shù)開啟攝像，開啟攝像后攝像頭會調(diào)用MCameraObserver::FrameBufferReady傳遞回來具體的每一幀數(shù)據(jù)，供界面顯示和編寫成視頻文件;調(diào)用CCamera::StopVideoCapture函數(shù)來停止攝像，在任何時候可以通過CCamera::VideoCaptureActive來查詢攝像頭是否處于攝像過程中。

其它至于目前所使用的幀尺寸和幀速在其它地方是不可設(shè)置的，只能通過CCamera::GetFrameSize和CCamera::FrameRate兩個函數(shù)來進行獲取當(dāng)前的參數(shù)值。

幀緩存參數(shù)

這個不知道怎么翻譯，我就籠統(tǒng)稱其為幀緩存參數(shù)好了，在攝像過程需要使用到幀緩存有iMaxFramesPerBufferSupported和iMaxBuffersSupported，前者表示每個buffer允許存放的最大幀數(shù)，后者為允許使用的buffer最大個數(shù)。由于N81的iMaxBuffersSupported為2，所以最多允許使用2個幀緩存區(qū)，又iMaxFramesPerBufferSupported是1，也即每個幀緩存最多只能放一幀數(shù)據(jù)。雖然目前并不完全知道其實際作用如何，但是這兩個參數(shù)也是只有通過CCamera::PrepareVideoCaptureL這個函數(shù)來進行設(shè)置，通過函數(shù)CCamera::BuffersInUse()和CCamera::FramesPerBuffer()來獲取當(dāng)前的設(shè)置值。

由于視頻攝像需要涉及到音視頻編輯方面的內(nèi)容，個人在視頻錄制方面還是空白，為此目前沒有真正嘗試，也就沒有深入進去。

以下在貼幾張預(yù)研中對E71 320萬像素4倍數(shù)碼變焦的CameraInfo信息截圖和N81 200萬像素20倍數(shù)碼變焦橫屏?xí)r的CameraInfo信息截圖，以供大家參閱。

E71 CameraInfo信息截圖

N81 橫屏CameraInfo信息截圖

因為E71不區(qū)分橫豎屏，所以CameraInfo是一樣的，有心的可以對比下之前的豎屏N81截圖和橫屏的差別。

此次小結(jié)先到這里，錯誤之處還望指正。