Android Camera2 API录制视频时前后摄像头切换实现方案问询

完全可以通过MediaCodec（视频编码）+ MediaMuxer（封装视频文件）的组合实现录制过程中前后摄像头无缝切换，且满足你对高层API、无分段合并的需求，以下是具体实现思路和关键细节：

核心实现思路 #

1. 提前统一兼容配置 #

• 用CameraManager获取前后摄像头的CameraCharacteristics，提前筛选出两者共同支持的分辨率、帧率、像素格式（比如优先选两者都支持的1080P/30fps，格式用ImageFormat.YUV_420_888），以此作为MediaCodec的输入配置，避免切换时重启编码器。
• 初始化MediaCodec时，设置成编码模式（MediaCodec.CONFIGURE_FLAG_ENCODE），并配置兼容的MediaFormat（包含分辨率、帧率、比特率等通用参数）。
• 初始化MediaMuxer，指定输出文件路径，等待编码器输出格式就绪后添加视频轨道。

2. 摄像头切换的无缝衔接逻辑 #

• 录制启动阶段：打开第一个摄像头，创建CameraCaptureSession，将编码器的input Surface和预览Surface绑定，提交TEMPLATE_RECORD类型的CaptureRequest，开始向编码器推送帧数据，MediaMuxer持续写入编码后的数据包。
• 切换摄像头时：
  1. 先停止当前摄像头的重复捕获请求，关闭当前CaptureSession和CameraDevice。
  2. 根据新摄像头的传感器方向和设备屏幕方向，重新计算画面旋转角度，更新后续CaptureRequest的方向参数（CaptureRequest.JPEG_ORIENTATION）。
  3. 打开新摄像头，创建新的CameraCaptureSession，绑定同一个编码器input Surface（不重启编码器）。
  4. 提交新的CaptureRequest，继续向编码器推送帧数据，MediaMuxer会持续写入数据，全程生成单个完整视频文件。

3. 解决方向配置问题 #

• 放弃依赖MediaRecorder的orientation配置，改为通过Camera2的CaptureRequest直接控制摄像头输出方向，或者在MediaCodec的MediaFormat中设置KEY_ROTATION参数。
• 切换摄像头时，根据新摄像头的SensorOrientation和当前屏幕旋转角度，实时计算正确的旋转值，写入新的CaptureRequest即可，无需修改编码器配置。

关键代码片段示例 #

切换摄像头的核心逻辑 #

private var currentCameraDevice: CameraDevice? = null
private var currentCaptureSession: CameraCaptureSession? = null
private val handler = Handler(Looper.getMainLooper())
private lateinit var codecInputSurface: Surface

// 切换摄像头方法
private fun switchCamera(targetCameraId: String) {
    // 清理当前摄像头资源
    currentCaptureSession?.apply {
        stopRepeating()
        abortCaptures()
        close()
    }
    currentCameraDevice?.close()

    // 获取目标摄像头特性
    val targetCameraChars = cameraManager.getCameraCharacteristics(targetCameraId)
    val commonSize = getCommonSupportedSize(targetCameraChars, prevCameraChars) // 提前计算的通用分辨率

    // 打开新摄像头并创建捕获会话
    cameraManager.openCamera(targetCameraId, object : CameraDevice.StateCallback() {
        override fun onOpened(camera: CameraDevice) {
            currentCameraDevice = camera
            val surfaces = listOf(previewSurface, codecInputSurface)
            camera.createCaptureSession(surfaces, object : CameraCaptureSession.StateCallback() {
                override fun onConfigured(session: CameraCaptureSession) {
                    currentCaptureSession = session
                    // 配置捕获请求，设置方向和分辨率
                    val captureRequest = camera.createCaptureRequest(CameraDevice.TEMPLATE_RECORD).apply {
                        addTarget(codecInputSurface)
                        addTarget(previewSurface)
                        set(CaptureRequest.SCALER_CROP_REGION, getCropRegion(targetCameraChars, commonSize))
                        set(CaptureRequest.JPEG_ORIENTATION, calculateOrientation(targetCameraChars))
                    }
                    // 启动重复捕获，继续推送帧到编码器
                    session.setRepeatingRequest(captureRequest, null, handler)
                }

                override fun onConfigureFailed(session: CameraCaptureSession) {
                    // 处理配置失败逻辑
                }
            }, handler)
        }

        override fun onDisconnected(camera: CameraDevice) {
            camera.close()
        }

        override fun onError(camera: CameraDevice, error: Int) {
            camera.close()
        }
    }, handler)
}

// 计算摄像头输出方向
private fun calculateOrientation(chars: CameraCharacteristics): Int {
    val sensorOrientation = chars.get(CameraCharacteristics.SENSOR_ORIENTATION)!!
    val displayRotation = windowManager.defaultDisplay.rotation
    return when (displayRotation) {
        Surface.ROTATION_0 -> sensorOrientation
        Surface.ROTATION_90 -> (sensorOrientation + 270) % 360
        Surface.ROTATION_180 -> (sensorOrientation + 180) % 360
        Surface.ROTATION_270 -> (sensorOrientation + 90) % 360
        else -> sensorOrientation
    }
}

注意事项 #

• 编码器全程保持运行状态，不要在切换摄像头时重启，确保数据流连续，避免生成分段视频。
• 必须确保前后摄像头的输出帧格式与编码器输入格式完全匹配，提前通过StreamConfigurationMap验证兼容性。
• 处理摄像头切换时的资源同步，确保旧会话完全关闭后再启动新会话，避免CameraDevice资源冲突。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者nil