WebRTC 系列1--创建相机预览-轻识

用 WebRTC 创建相机预览，不到 50 行核心代码就可以轻松搞定了。

WebRTC 依赖版本

直接使用官方给的版本就好了，不需要再去额外编译。

implementation 'org.webrtc:google-webrtc:1.0.30039'

后面都会使用该版本做测试的。

相机权限申请

WebRTC 虽说功能强大，代码简洁，但是并没有封装一个应用权限申请的接口，这需要自己去操作了。

相机预览

有个段子是把大象放进冰箱有多少步骤，共三步，打开冰箱，塞进大象，关上冰箱。

用 WebRTC 创建相机预览和上面的段子步骤一样，打开相机，设置接收，开启预览。

至于中间的繁琐步骤，比如相机创建的内部实现，预览绘制的内部实现都不用去关心了，调用好接口，设置好参数就行。

创建相机实例

在 WebRTC 中相机实例统一实现了 VideoCapturer 接口，不管是 Camera1 还是 Camera2 。

public interface VideoCapturer {
    void initialize(SurfaceTextureHelper var1, Context var2, CapturerObserver var3);

    void startCapture(int var1, int var2, int var3);

    void stopCapture() throws InterruptedException;

    void changeCaptureFormat(int var1, int var2, int var3);

    void dispose();

    boolean isScreencast();
}

该接口也比较简单，只需要相机实例对外提供一些简单的预览能力就好。

创建相机实例的代码如下：

private fun createVideoCapture(): VideoCapturer? {
    val enumerator = Camera1Enumerator(false)
    val deviceNames = enumerator.deviceNames

    for (deviceName in deviceNames) {
        if (enumerator.isFrontFacing(deviceName)) {
            val videoCapture = enumerator.createCapturer(deviceName, null)
            if (videoCapture != null) {
                return videoCapture
            }
        }
    }
    return null
}

Camera1Enumerator 是用来枚举设备上有多少摄像头的，一般只有前置和后置两种，，也可以用 Camera2Enumerator 来获取 Camera2 的相机调用。

deviceNames 对应 getDeviceNames 方法，只不过用了 kotlin 变成缩写了，它表示设备上的摄像头集合，这个接口其实就已经屏蔽了 Camera1 和 Camera2 内部检索不同摄像头的实现。

满足前后置条件时，调用 createCapturer 来创建相机实例就好了。

相机预览接收

需要有分别对应的组件去接收相机输出的画面并且显示到屏幕上。

显示到屏幕上的控件既不是 SurfaceView 也不是 TextureView ，而是 WebRTC 自己封装的控件 SurfaceViewRenderer 。

它其实就是继承了 SurfaceView ，并且内部有个 SurfaceEglRenderer 变量，用来将外界传递的 VideoFrame 绘制到屏幕上。

<org.webrtc.SurfaceViewRenderer android:id="@+id/localView"
                            android:layout_width="match_parent"
                            android:layout_height="match_parent"/>

// SurfaceViewRenderer 的绘制方法
public void onFrame(VideoFrame frame) {
        this.eglRenderer.onFrame(frame);
}

SurfaceEglRenderer 也是走的 OpenGL 渲染进行预览，在创建 OpenGL 环境可以决定是否要以 ShareContext 的形式创建。

val eglBaseContext = EglBase.create().eglBaseContext
localView.init(eglBaseContext, null)

接收相机预览流的组件就是 SurfaceTexture ，只不过 WebRTC 将它包装到了 SurfaceTextureHelper 变量中。

创建 SurfaceTextureHelper 的方法如下：

val eglBaseContext = EglBase.create().eglBaseContext
val surfaceTextureHelper = surfaceTextureHelper.create("CaptureThread", eglBaseContext)

SurfaceTextureHelper 内部会创建一个线程，并且也可以通过外部传递 EGLContext 以决定是否要走 ShareContext 方式的调用。

有了相机实例 VideoCapturer 和接收预览的组件 SurfaceTextureHelper ，就可以将他们关联起来：

videoCapture?.initialize(surfaceTextureHelper, applicationContext, videoSource?.capturerObserver)
videoCapture?.startCapture(480, 640, 30)

videoCapture 调用 initialize 方法实现两者的关联，同时 startCapture 方法决定相机采集的宽高和帧率。

开启相机预览

在开启相机预览时，就需要涉及到和 WebRTC 相关内容了。

WebRTC 本身是用来做即时通信的，它将音频和视频流都抽象成了一个个轨道 MediaStreamTrack ，有音频轨 AudioTrack 也有视频轨 VideoTrack。

而轨道上的内容来源就对应 MedisSource ，有音频源 AudioSource 和视频源 VideoSource 。

相机输出就是提供视频源的，需要将 VideoCapturer 和 VideoSource 关联起来。

在上面代码中 initialize 方法实际上就建立了关联。

videoSource = videoCapture?.isScreencast?.let { factory.createVideoSource(it) }
videoCapture?.initialize(surfaceTextureHelper, applicationContext, videoSource?.capturerObserver)

initialize 方法的最后一个参数就是一个回调，典型的观察者模式，VideoCapturer 相关的状态都会通过 capturerObserver 通知到 VideoSource ，从而实现关联。

创建 videoSource 的 factory ，对应的就是一条即时通信端对端的连接，而 videoTrack 和 audioTrack 就是这条连接上的内容。

创建 factory 的代码比较固定：

val options = PeerConnectionFactory.InitializationOptions.builder(this).createInitializationOptions();
PeerConnectionFactory.initialize(options)
factory = PeerConnectionFactory.builder().createPeerConnectionFactory()

创建 VideoTrack 的代码如下，需要将视频源和视频轨道关联起来。

videoTrack = factory.createVideoTrack("101",videoSource)

完成了所有的创建和关联之后，就可以开启预览了。需要将视频轨道内容显示到画面上，也就是上面的 SurfaceViewRenderer 控件上。

videoTrack?.addSink(localView)

完整代码示例：

class CameraActivity : AppCompatActivity() {

    private lateinit var factory: PeerConnectionFactory
    private var videoCapture:VideoCapturer? = null
    private var videoSource: VideoSource? = null
    private var videoTrack: VideoTrack? = null
    private lateinit var localView:SurfaceViewRenderer

    override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
        super.onCreate(savedInstanceState)

        setContentView(R.layout.activity_camera)
        localView = findViewById(R.id.localView)
        
        val options = PeerConnectionFactory.InitializationOptions.builder(this).createInitializationOptions();
        PeerConnectionFactory.initialize(options)
        factory = PeerConnectionFactory.builder().createPeerConnectionFactory()

        val eglBaseContext = EglBase.create().eglBaseContext
        val surfaceTextureHelper = SurfaceTextureHelper.create("CaptureThread", eglBaseContext)

        videoCapture = createVideoCapture()
        videoSource = videoCapture?.isScreencast?.let { factory.createVideoSource(it) }

        videoCapture?.initialize(surfaceTextureHelper, applicationContext, videoSource?.capturerObserver)
        videoCapture?.startCapture(480, 640, 30)

        localView.setMirror(true)
        localView.init(eglBaseContext, null)

        videoTrack = factory.createVideoTrack("101",videoSource)
        videoTrack?.addSink(localView)
    }

    private fun createVideoCapture(): VideoCapturer? {
        val enumerator = Camera1Enumerator(false)
        val deviceNames = enumerator.deviceNames

        for (deviceName in deviceNames) {
            if (enumerator.isFrontFacing(deviceName)) {
                val videoCapture = enumerator.createCapturer(deviceName, null)
                if (videoCapture != null) {
                    return videoCapture
                }
            }
        }
        return null
    }
}