23、车载摄像头与视频：Camera2 API集成、行车记录仪、倒车影像、视频流处理

车载摄像头，说白了就是汽车的「眼睛」。在Android Automotive OS里，这块坑特别多。我最早接触车载摄像头项目时，以为跟手机上的Camera2开发差不多，结果一上手就发现完全不是那么回事——分辨率、帧率、延迟、安全优先级，每个维度都跟手机不一样。

今天咱们就把这块彻底讲透。从Camera2 API的集成，到行车记录仪和倒车影像的具体实现，再到视频流处理的核心逻辑，我会把我在项目里踩过的坑、总结的经验，全都摊开来讲。

23.1 Camera2 API 在车载环境下的适配

Android的Camera2 API，在手机上已经非常成熟了。但在车上，有几个关键差异你必须知道。

第一个差异：摄像头数量与方向。 车载系统通常有4-8个摄像头，前后左右甚至环视。每个摄像头的物理方向是固定的，不像手机可以旋转。我做过一个项目，客户要求前置摄像头必须输出竖屏画面，但传感器本身是横屏的。嗯，这里要注意——你不能简单用旋转矩阵，因为车载摄像头通常有固定的安装角度，旋转后视野会丢失。

正确的做法是在配置CameraCharacteristics时，读取SENSOR_ORIENTATION，然后根据实际安装角度做裁剪而非旋转。

// 获取摄像头方向
CameraCharacteristics characteristics = cameraManager.getCameraCharacteristics(cameraId);
Integer sensorOrientation = characteristics.get(CameraCharacteristics.SENSOR_ORIENTATION);

// 车载摄像头通常固定，直接映射到显示方向
// 前视：0度，后视：180度，左视：270度，右视：90度
int displayRotation = getDisplayRotation();
int correction = (sensorOrientation - displayRotation + 360) % 360;
// 注意：这里不要旋转，而是裁剪对应区域

第二个差异：CameraManager的权限模型。 在Android Automotive上，摄像头权限不是运行时权限，而是通过android.car.CAR_CAMERA权限来控制。这个权限是系统级的，普通应用拿不到。所以如果你的应用要访问摄像头，必须声明这个权限，并且确保应用是系统应用或具有系统签名。

我曾经遇到一个坑：第三方导航应用想调用前视摄像头做AR导航，结果一直报权限错误。后来发现，Android Automotive对第三方应用的摄像头访问做了严格限制——除非用户明确授权，否则只能访问后视摄像头（倒车场景）。

23.2 行车记录仪：前后双录的实现

行车记录仪的核心需求很简单：同时录制前后两路视频，循环存储，事件触发时锁定片段不被覆盖。

实现上，我习惯用两个独立的CameraCaptureSession，分别绑定前后摄像头。注意，这里不能共用同一个Session，因为前后摄像头的帧率、分辨率可能不同。

// 前摄像头配置
CameraDevice frontCamera = ...;
frontCamera.createCaptureSession(
    Arrays.asList(frontSurface, frontImageReader.getSurface()),
    new CameraCaptureSession.StateCallback() { ... },
    handler
);

// 后摄像头配置（独立Session）
CameraDevice rearCamera = ...;
rearCamera.createCaptureSession(
    Arrays.asList(rearSurface, rearImageReader.getSurface()),
    new CameraCaptureSession.StateCallback() { ... },
    handler
);

循环录制怎么搞？ 说白了就是分段存储。我一般把视频切成1分钟一段，存到外置存储的/sdcard/DCIM/Dashcam/目录下。当总大小超过设定阈值（比如32GB），就删除最旧的片段。但要注意——事件触发的片段要加锁，不能删。

这里有个细节：视频文件的命名最好带上时间戳和摄像头ID，方便后续检索。我用的格式是FRONT_20250101_143022.mp4，这样按文件名排序就是时间顺序。

23.3 倒车影像：低延迟显示方案

倒车影像是车载摄像头里最「硬」的需求。为什么？因为延迟必须控制在100ms以内，否则驾驶员会感觉画面滞后，影响倒车安全。

我最早用TextureView来做预览，结果延迟一直在150ms左右，怎么优化都下不去。后来换成SurfaceView，延迟直接降到80ms。原因很简单——TextureView有额外的合成层，而SurfaceView是直接输出到显示硬件。

引导线的绘制也是个技术活。我建议用Overlay的方式，在SurfaceView上层叠加一个自定义View，根据方向盘角度动态绘制引导线。不要直接在视频帧上画线，因为那样需要修改每一帧的像素数据，性能开销太大。

// 引导线叠加层
public class GuidelineOverlay extends View {
    @Override
    protected void onDraw(Canvas canvas) {
        // 根据方向盘角度计算轨迹线
        float steeringAngle = getSteeringAngle();
        // 绘制两条轨迹线（左轮、右轮）
        Path leftPath = calculatePath(steeringAngle, LEFT);
        Path rightPath = calculatePath(steeringAngle, RIGHT);
        canvas.drawPath(leftPath, paint);
        canvas.drawPath(rightPath, paint);
    }
}

23.4 视频流处理：编码、存储与回放

视频流处理这块，核心是MediaCodec。我习惯用MediaCodec的异步模式，配合Surface输入，效率最高。

编码参数上，行车记录仪我推荐H.264编码，码率8-12Mbps，帧率30fps。H.265虽然压缩率更高，但解码兼容性在车机上还不够好。我遇到过一些老款车机，H.265的视频播放卡顿甚至花屏。

MediaFormat format = MediaFormat.createVideoFormat("video/avc", 1280, 720);
format.setInteger(MediaFormat.KEY_BIT_RATE, 10_000_000); // 10Mbps
format.setInteger(MediaFormat.KEY_FRAME_RATE, 30);
format.setInteger(MediaFormat.KEY_I_FRAME_INTERVAL, 1); // 关键帧间隔1秒
format.setInteger(MediaFormat.KEY_COLOR_FORMAT, MediaCodecInfo.CodecCapabilities.COLOR_FormatSurface);

MediaCodec codec = MediaCodec.createEncoderByType("video/avc");
codec.configure(format, null, null, MediaCodec.CONFIGURE_FLAG_ENCODE);
Surface inputSurface = codec.createInputSurface();

存储格式： 我建议用MP4容器，因为兼容性最好。但要注意，MP4的moov box在文件末尾，如果录制过程中断电，文件会损坏。解决办法是使用MediaMuxer的addTrack方法，并在录制完成后正确写入moov box。或者，你也可以用TS格式，它更抗中断。

回放方面，我推荐用ExoPlayer，它对车载场景做了很多优化，比如无缝切换、自适应码率。而且ExoPlayer支持MediaSource的拼接，可以方便地实现「事件前后片段」的连续播放。

23.5 实战：倒车影像的完整流程

最后，我把倒车影像的完整流程串起来，给你一个清晰的实现路径。

步骤	操作	关键点
1	监听车辆R挡信号	通过CarPropertyManager监听GEAR_SELECTION
2	打开后视摄像头	使用CameraManager.openCamera，指定后视摄像头ID
3	创建SurfaceView预览	设置SurfaceView为全屏，优先级最高
4	启动预览Session	配置低延迟参数，关闭自动对焦（固定焦距）
5	叠加引导线	根据方向盘角度动态绘制
6	退出R挡时关闭	释放摄像头资源，恢复之前界面

嗯，这里要注意第4步的「关闭自动对焦」。车载后视摄像头通常是广角定焦镜头，自动对焦反而会导致画面频繁抖动。我建议直接设为CONTROL_AF_MODE_OFF，然后手动设置焦距到无穷远。

好了，车载摄像头这块的内容就讲到这里。从Camera2 API的适配，到行车记录仪和倒车影像的具体实现，再到视频流处理的编码存储，每个环节都有不少细节。你在实际项目中遇到问题，可以回头看看这些经验，应该能帮你少走不少弯路。