这可能是全网关于Camera慢动作录像（SlowMotion）介绍最全的文章了

小驰随想录

发布于 2021-04-30 14:40:54

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发布于 2021-04-30 14:40:54

文章被收录于专栏：Android Camera开发Android Camera开发

这是一篇关于慢动作录像（slowmotion）的文章，看完后相信你对慢动作录像不会再感到陌生了~

这篇文章针对下面几点来展开：

1）写这篇文章的原由？

2）什么是慢动作录像（SlowMotionRecord）？

3）Android上如何实现慢动作录像？

4）调试demo下载地址？

5）调试遇到的问题及解决？

一、写这篇文章的原由？

2月份的时候，在一个音视频开发的学习交流群里,有位网友问到"Android相机有啥设置可以做到slow motion?",我认真的想了下，然后又简单看了下高通的晓龙相机源码，大概知道是怎么实现后，给了下思路。

后面我还一直在想这个事情，觉的自己给的思路太简单了，有时间还是得再研究研究，自己得敲下代码跑通下才好，于是就有了这篇文章。

二、什么是慢动作录像（SlowMotionRecord）？

通常我们人眼能够接受的最好的视频帧速率是24帧/每秒左右。那如果我们用120帧/秒拍摄一个动作，再用24帧每秒来播放的话，视频就放慢了5倍，这个就是慢动作录像了。

慢动作录像，又叫高帧率录像（HFR),也就是以高fps（运行速率）捕获、编码并保存为30 fps（目标速率），这种情况运行速率大于目标速率。

（还有一种模式叫做高速录制(HSR) : 即以高fps（运行速率）捕获、编码并保存为高 fps（目标速率）,运行速率等于目标速率。）

这篇文章只介绍慢动作录像。(调试环境基于高通晓龙865芯片 Android9.0)

三、Android上如何实现视频慢动作？

有了上面关于慢动作的概念后，那在Android上如何用代码来实现呢？说到录像，那我们应该要想到MediaRecorder了。慢动作，也就是高帧率录像，那肯定得调用mediaRecorder设置高帧率了。

好了，我们还得再有一个概念，数据是从摄像头sensor出来的，那我们需要120fps,总得摄像头支持才行吧。所以呢，就有一个先决条件了，硬件得支持才行，下面会讲如何查询当前硬件是否支持。

假设硬件支持的情况下，我们来看下软件上应用的调用情况。

1、新类CameraConstrainedHighSpeedCaptureSession

查看Android的开发文档，我们可以看到，从Android 6.0开始，Camera相关的，添加了一个新的类CameraConstrainedHighSpeedCaptureSession，从描述上看，我们就可以知道，这个是专门为高速、高帧率录像准备的。换一句话说，也就是Android 6.0以上，Android本身才支持这个高速、高帧率录像。（我在自己早年用的nubiya手机上看了下，Android 5.1的系统，系统相机也带了慢动作功能，不过它这个慢动作应该是厂家自己定制开发的，那会Android还没提供相关接口）

2、查询当前硬件是否支持高帧率录像

通过CONTROL_AVAILABLE_HIGH_SPEED_VIDEO_CONFIGURATIONS来获取available size。如果存在available，则判断为支持。

 public static boolean hasHighSpeedVideoConfigs(Context context, String cameraId) {
        try {
            CameraManager cameraManager = (CameraManager) context.getSystemService(Context.CAMERA_SERVICE);
            CameraCharacteristics characteristics = cameraManager.getCameraCharacteristics(cameraId);
            HighSpeedVideoConfiguration[] highSpeedVideoConfigs = characteristics.get(
                    CameraCharacteristics.CONTROL_AVAILABLE_HIGH_SPEED_VIDEO_CONFIGURATIONS);
            return highSpeedVideoConfigs != null && highSpeedVideoConfigs.length > 0;
        } catch (Exception e) {

        }
        return false;
    }

3、获取支持的高帧率录像videoSize

从map.getHighSpeedVideoSizes()中获取支持的videoSize,然后选择个合适的size,注意这里的previewSize需要和videoSize保持一致。

  CameraCharacteristics characteristics = manager.getCameraCharacteristics(cameraId);
            StreamConfigurationMap map = characteristics
                    .get(SCALER_STREAM_CONFIGURATION_MAP);

  mVideoSize = chooseVideoSize(map.getHighSpeedVideoSizes());
  mPreviewSize = mVideoSize;//这里需要保持previewSize 和videoSize一致

4、CONTROL_AE_TARGET_FPS_RANGE设置为高帧率范围（120，120）

    Range aeFps = new Range(120, 120);
    mPreviewBuilder.set(CaptureRequest.CONTROL_AE_TARGET_FPS_RANGE, aeFps);

5、创建session采用createConstrainedHighSpeedCaptureSession

高帧率录像创建session，使用专门提供的api接口。

  // Start a capture session
    mCameraDevice.createConstrainedHighSpeedCaptureSession(surfaces, new CameraCaptureSession.StateCallback() {
       @Override
       public void onConfigured(@NonNull CameraCaptureSession cameraCaptureSession) {
          ......
       }

      @Override
      public void onConfigureFailed(@NonNull CameraCaptureSession cameraCaptureSession) {
           ......
      }
    }, mBackgroundHandler);

6、采用setRepeatingBurst session

configure成功后，调用setRepeatingBurst不停的request，这个和正常模式有点区别，正常模式是调用的setRepeatingRequest。

    CaptureRequest request = mPreviewBuilder.build();
    List<CaptureRequest> slowMoRequests = ((CameraConstrainedHighSpeedCaptureSession) mPreviewSession)
                        .createHighSpeedRequestList(request);

     mPreviewSession.setRepeatingBurst(slowMoRequests, null,
                      mBackgroundHandler);

7、MediaRecorder相关参数设置为对应的高帧率参数

相对应的，mediaRecorder的一些参数也需要设置为高帧率参数。

     mProfile = getProfile();
     int bitRate = getHighSpeedVideoEncoderBitRate(mProfile, 
     mProfile.videoFrameRate,
                VEDIO_HIGH_SPEED_FRAME_RATE);

     mMediaRecorder.setVideoEncodingBitRate(bitRate);
     mMediaRecorder.setVideoFrameRate(mProfile.videoFrameRate);
     mMediaRecorder.setCaptureRate(VEDIO_HIGH_SPEED_FRAME_RATE);

四、调试Demo 下载地址

本来想着上传到github的，奈何github不给力，访问不了。先上传到百度网盘先，需要的可以自行下载参考。（关注微信公众号"小驰笔记"，回复"慢动作录像"即可获取代码下载地址）

五、调试遇到的问题及解决方法

》》》》问题1：

 Process: com.xcbj.camera, PID: 21818
    java.lang.IllegalArgumentException: Surface size 1440x1080 is not part of the high speed supported size list [1280x720, 720x480, 640x480, 1920x1080]
        at android.hardware.camera2.utils.SurfaceUtils.checkConstrainedHighSpeedSurfaces(SurfaceUtils.java:193)
        at android.hardware.camera2.impl.CameraDeviceImpl.createCaptureSessionInternal(CameraDeviceImpl.java:881)
        at android.hardware.camera2.impl.CameraDeviceImpl.createConstrainedHighSpeedCaptureSession(CameraDeviceImpl.java:627)

[分析]

》》》》问题2：Fps rang[30,30] in the request is not a supported hight speed fps range...

  Process: com.xcbj.camera, PID: 27138
    java.lang.IllegalArgumentException: Fps range [30, 30] in the request is not a supported 
high speed fps range [[120, 120], [240, 240], [480, 480], [30, 120], [30, 240], [30, 480]]
        at android.hardware.camera2.utils.SurfaceUtils.checkConstrainedHighSpeedSurfaces(SurfaceUtils.java:180)
        at android.hardware.camera2.impl.CameraConstrainedHighSpeedCaptureSessionImpl.createHighSpeedRequestList(CameraConstrainedHighSpeedCaptureSessionImpl.java:89)

[分析]