Android Camera2前置摄像头编码画面倾斜翻倍：原因及解决问询

背景 #

我正在开发一款基于Flutter/Kotlin的Android应用，通过Camera2调用前置摄像头拍摄，将H.264 NAL单元直接传入MediaCodec解码器实时显示，同时将编码帧保存为MP4文件。

问题现象 #

前置摄像头工作异常：当设备倾斜（如3°）时，实时画面应像后置摄像头那样反向倾斜以保持直立，但实际画面与摄像头倾斜方向相同，且倾斜角度翻倍（达6°）。该翻倍问题已在保存的MP4文件中确认，说明问题出现在编码阶段而非显示流水线。

已确认信息 #

• 画面几何形态始终正确（比例正常、无畸变）
• 仅倾斜角度数值错误——所有角度均翻倍
• 与KEY_ROTATION无关，该参数仅处理90°步进旋转
• 前置摄像头sensorOrientation=270，后置为90
• 倾斜翻倍问题已固化在编码像素数据中（MP4文件可验证）
• 切换TEMPLATE_RECORD与TEMPLATE_PREVIEW无差异
• setFixedTransformHint(ROTATION_0)仅改变横屏表现，无法修复翻倍问题
• 在Camera2与编码器Surface间插入GLES X翻转预处理无效果

编码器配置 #

val format = MediaFormat.createVideoFormat(MediaFormat.MIMETYPE_VIDEO_AVC, 1280, 720).apply {
    setInteger(MediaFormat.KEY_COLOR_FORMAT, MediaCodecInfo.CodecCapabilities.COLOR_FormatSurface)
    setInteger(MediaFormat.KEY_BIT_RATE, 4_000_000)
    setInteger(MediaFormat.KEY_FRAME_RATE, 30)
    setInteger(MediaFormat.KEY_LATENCY, 1)
    setInteger(MediaFormat.KEY_MAX_B_FRAMES, 0)
    setInteger(MediaFormat.KEY_BITRATE_MODE, MediaCodecInfo.EncoderCapabilities.BITRATE_MODE_VBR)
}
val codec = MediaCodec.createEncoderByType(MediaFormat.MIMETYPE_VIDEO_AVC)
codec.configure(format, null, null, MediaCodec.CONFIGURE_FLAG_ENCODE)
encoderSurface = codec.createInputSurface()

Camera2捕获会话配置 #

val requestBuilder = cameraDevice!!.createCaptureRequest(CameraDevice.TEMPLATE_RECORD)
requestBuilder.addTarget(encoderSurface)
requestBuilder.set(CaptureRequest.CONTROL_MODE, CameraMetadata.CONTROL_MODE_AUTO)
requestBuilder.set(CaptureRequest.CONTROL_AE_TARGET_FPS_RANGE, Range(fps, fps))
captureSession?.setRepeatingRequest(requestBuilder.build(), null, backgroundHandler)

解码器配置 #

val format = MediaFormat.createVideoFormat(MediaFormat.MIMETYPE_VIDEO_AVC, 1280, 720).apply {
    setInteger(MediaFormat.KEY_ROTATION, 270) // front camera portrait
}
codec.configure(format, holder.surface, null, 0)

Logcat配置确认 #

W/#####ENC: setupEncoderSession: cameraId=1 physical=null 1280x720@30 isFront=true sensorOrientation=270
W/#####ENC: startEncoderCapture: cameraId=1 isFront=true passedSensorOrientation=270 cam2SensorOrientation=270 fps=30
W/#####ROT: startLiveDecoder: KEY_ROTATION=270 isFront=true sensorOrientation=270 localCamStreamCorrection=270
W/#####DEC: INFO_OUTPUT_FORMAT_CHANGED: 1280x720 rotation=270 isLocal=true isFront=true

核心疑问 #

1. 为何Camera2向MediaCodec编码器Surface写入的前置摄像头帧存在物理倾斜翻倍问题？
2. 其他相机应用（如三星原生相机、Open Camera）如何规避该问题？
3. 是否存在特定的捕获请求参数、会话配置或Surface属性可控制该转换逻辑？

测试设备 #

• 三星Galaxy Tab A9+、Tab S11、Galaxy S24（均为Android 16）
• 三星Galaxy S9（Android 10）

注：同硬件上的三星原生相机、Open Camera等应用可正常工作，画面随设备倾斜反向旋转以保持直立。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者user2605793