騰訊優測 總監 雷彬
【引言】
如果你不想随時扛着單反和三腳架去抓拍生活的點滴故事，卻仍然希望能拍到品質很高效果很好的照片。如果你不想因為拍照的失誤而錯過重要的瞬間。如果你手上有一部安卓手機，并且安裝了一款非常不錯的相機app，你的願望就能實作。
用手機記錄生活和身邊的風景，已經漸漸成為了一種生活方式。随着手機使用者對拍照品質的要求日益提高，各個手機廠商在相機系統上更是大做文章，競争激烈。是以相機系統的各種機型适配問題，可以說是奇葩不斷，匪夷所思，攻城獅們都驚呆了！
本文就讨論一下如何提升android相機産品品質，為使用者拍出高品質的照片。
【Camera系統原理及Android相機成像】
1.Android camera系統介紹
對于做相機産品的攻城獅來說，距離我們最近的相機相關的部分就是Android Camera系統了。我們就先介紹一下我們又愛又恨的Android Camera系統。
（1）Camera系統結構
Andriod 照相機的基本層次結構
Andriod Camera 系統結構
自下而上，Camera系統分成了以下幾個部分：
（1）攝像頭驅動程式
（2）Camera硬體抽象層
（3）Camera服務部分
（4）Camera的本地架構代碼
（5）Camera的JNI代碼
（6）Camera系統的java類
（2）Camera系統調用流程
Camera系統的幾個常用功能：
（1）預覽preview
（2）視訊擷取recording
（3）拍照takePicture
（4）參數設定
而圖像處理的重點在于預覽，拍照和參數設定，下圖是調用流程。
（3）Camera系統資料流
當圖像資料出現問題的時候，我們需要知道資料流的來龍去脈，找到關鍵子產品，查出問題的根源。
圖檔預覽的資料流
拍照的資料流
2.Android相機成像原理：
接下來我們讨論一下硬體的成像原理，這一部分是決定拍照品質的基礎。
景物通過鏡頭生成的光學圖像投射到圖像傳感器表面上，然後轉為電信号，經過ADC（模數轉換）轉換後變為數字圖像信号，再送到數字信号處理晶片（DSP）中加工處理，再通過IO接口傳輸到CPU中處理，通過DISPLAY就可以看到圖像了。
在這部分，我們常用的能夠提高照片品質的功能包括：對焦，曝光，感光，測光，白平衡，對比度，實時濾鏡，全景照片，方向矯正等。要想解決好機型适配問題，提高産品品質，進而提高照片品質，需要在以上幾個方面要做好功課。
【相機系統的适配問題】
通過對相機适配問題的搜集和整理總結，我們發現出現問題的原因大緻是來源于以下幾個方面。
1.camera系統
在android中Google實作了與硬體無關的所有代碼，但是與硬體密切相關的硬體抽象層卻沒有也無法提供，對于不同裝置底層硬體是千變萬化的，不可能提供統一的硬體驅動以及接口實作，隻能提供标準的接口，是以硬體提供商需要自己開發裝置驅動，并去實作android架構提供的接口。這樣就導緻同樣的相機産品，在不同機型上拍照效果卻不一樣。甚至某些特殊功能，硬體不支援。比如有些低端機型的攝像頭不支援自動對焦，不支援測光。進而這些硬體不支援的API無法調用，或者傳回值特殊。頭疼的是幾乎所有廠商都會根據自己的需要改變camera系統。
2.andriod版本
Andriod不同版本的camera類的API會有改變，同時開源庫也會不同。 最新的andriod4.3版本已經标配opengles3.0。和過去使用了很久的opengles2.0相比，3.0增加了更多的高端大氣上檔次的紋理。因而對機器的性能要求也更高。
3.機型的硬體配置
不同價位，不同廠商的機型，硬體配置大相徑庭。這裡說的硬體配置不是指攝像頭，而是指處理圖像要用到的CPU，GPU，傳感器等等。比如性能不好的GPU或者沒有GPU的機型處理資料時，速度達不到預設的幀率要求時，就會出現跳幀，資料覆寫等情況。全景拍照和人臉識别都會出現類似的問題。而傳感器則涉及到照片方向矯正問題。
【解決适配問題，提高照片品質】
以下是使用者在拍照時的操作過程已經容易出現的問題。
要提高照片品質，我們可以從實際的拍照過程中對焦，曝光，感光，測光，白平衡，場景模式，方向矯正等角度入手。解決相關的适配問題，提高産品品質。
大連騰訊優測項目組對相機系統相關的機型适配bug進行了搜集和整理。接下來舉幾個例子說明。
1.手機無閃光燈，但是調用API查詢閃光燈狀态時仍然傳回有閃光燈的狀态。
奇葩處處有，相機特别多。三星 i5508和天語T619使用Android官方API getSupportedFlashModes( )判斷是否有閃光燈時傳回結果不準确。
解決政策：
PackageManager pm=(PackageManager)getSystemService(Context.PackageManager);
FeatureInfo[] features=pm.getSystemAvailableFeatures();
for(FeatureInfo f : features)
{
logcat.d( f.name);
if(PackageManager.FEATURE_CAMERA_FLASH.equasl( f.name))
{
//代碼
}
}
2.HTC部分機型拍照方向預設為橫屏，豎屏拍照時，照片方向錯誤。
這個奇葩問題在多個機型中都會出現。具有一定的普遍性。
解決政策：
（1）對于能夠從圖像資料中找到旋轉角度的機型。利用ExifInterface取到圖檔資料中的拍攝方向，傳回的值為1,3,6,8 。1為與預設拍攝方向相符不需要旋轉，3為再預設拍攝方向向右旋轉90度，6為再預設拍攝方向向左旋轉90度，8為再預設拍攝方向旋轉180度，代碼如下：
ExifInterface ef = new ExifInterface(圖檔存儲位置);
String sModel=ef.getAttribute(ExifInterface.TAG_ORIENTATION);
int rotate = 0;
switch (Integer.valueOf(sModel)){
case 3:
rotate = 180;
break;
case 6:
rotate = 90;
break;
case 8:
rotate = -90;
break;
}
// 建立操作圖檔用的matrix對象
Matrix matrix = new Matrix();
matrix.postRotate(rotate);
Bitmap resizedBitmap = Bitmap.createBitmap(myBitmap, 0, 0, myBitmap.getWidth(), myBitmap.getHeight(), matrix, true);
這種方法弊端是比較消耗記憶體
（2）對于無法從圖像資料中找到旋轉角度的。去除設定路徑語句，onActivityResult(int requestCode, int resultCode, Intent data)回調方法中，對data做非空判斷，data不為空，通過對data取值可得到圖檔。圖檔方向正确。
（3）以上兩種方法都不奏效的。需要添加圖檔方向确認界面。并且記住使用者設定的旋轉角度。
3.部分手機設定夜間場景時不支援Camera.Parameters.SCENE_MODE_NIGHT參數
部分手機設定夜間場景時不支援Camera.Parameters.SCENE_MODE_NIGHT參數，如魅族M040就隻能用“night-shot”進行夜間場景的設定，如果調用Camera.Parameters.SCENE_MODE_NIGHT進行設定時會抛出異常導緻程式crash。
解決政策：
用Camera.Parameters.getSupportedSceneModes()方法獲得手機可以設定的全部場景參數，然後進行對比，如果“night”在該集合中再進行相關設定。
4.相機Parameter對象中感光度API： parameter.get(“iso-values”)傳回集合為null, 導緻無法通過該方法獲得的集合值進行ISO感光度的設定。
三星 9300手機在framework層中的android.hardware.Parameters中不提供iso支援值得獲得。
解決政策：
在調用這個集合值前會進行空值判斷，如if(parameter.get(“iso-values”).isEmpty())
9300不用調用該方法擷取，9300的可支援設定的值有：auto,100,200,400,800;
即可調用Parameters.set(“iso”,”auto”);
Parameters.set(“iso”,”100″);
Parameters.set(“iso”,”200″);
Parameters.set(“iso”,”400″);
Parameters.set(“iso”,”800″);
其中的任一方法進行感光度的設定。
【總結】
相機系統在機型适配時問題是比較多的。尤其是做相機app的時候，要考慮周全camera系統，andriod版本，機型硬體配置等方面會出現的問題。不過這些惱人的問題，現在有了更好的解決方案了。
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