JavaScript 使用 mediaDevices API 选择摄像头

大多数智能手机都有前置和后置摄像头，当你在创建视频应用时你可能想要选择或者切换前置、后置摄像头。

如果你开发的是一款聊天应用，你很可能会想调用前置摄像头，但如果你开发的是一款拍照软件，那么你会更倾向于使用后置摄像头。在这篇文章中我们将探讨如何通过 mediaDevices API 和 media constraints (媒体约束) 选择或者切换摄像头。

准备工作

要跟着本文一起动手实践你需要：

• 一款拥有两个可供测试的摄像头的 iOS 或 Android 设备，如果你的电脑有两个摄像头那也可以
• ngrok 以便你能通过移动设备轻松访问到你的项目（也因为我觉得 ngrok 炒鸡棒）
• 这个 GitHub 库 的代码让你起步

要获取代码，先把这个项目 clone 下来然后 checkout 到 initial-project tag 下。

git clone https://github.com/philnash/mediadevices-camera-selection.git -b initial-project
cd mediadevices-camera-selection

这个起步项目已经为你准备好了一些 HTML 和 CSS，所以我们就可以把注意集中到 JavaScript 上了。你可以直接打开 index.html，但我建议你用一款 webserver 把这些文件托管起来。我喜欢用 npm 的 serve 模块。我在这个库里已经引入了 serve，要使用它你需要先用 npm 安装依赖然后启动这个服务。

npm install
npm start

服务运行起来后，我们要用 ngrok 开启一条隧道。serve 用 5000 端口托管文件，要用 ngrok 开隧道通到这个端口，新开一个命令行窗口输入以下命令：

ngrok http  5000

好了你现在可以公网访问这个站点了，你可以在移动设备上打开这个网站，这样接下来就可以测试啦。确保你打开的是 HTTPS 的 URL，因为我们用的 API 只能在安全环境下使用。

网站看起来像这样:

获取 media stream

我们的第一个任务是从任意摄像头获取视频流显示到屏幕上。完成这个之后我们再调研如何选择特定摄像头。打开 app.js , 我们以从 DOM 中选择按钮和 video 元素开始：

// app.js
const  video  =  document.getElementById('video');
const  button  =  document.getElementById('button');

当用户点击或触摸按钮时，我们要使用 mediaDevices API 请求摄像头权限。要这样做，我们要调用 navigator.mediaDevices.getUserMedia ，传递 media constraints 对象。让我们从简单的 constraints 开始，我们只需要视频，因此我们把 video 设置为 true，audio 设置为 false。

getUserMedia 会返回一个 promise，当 resolve 的时候我们就可以访问到摄像头的媒体流了。把媒体流赋值给 video 元素的 srcObj 属性，我们就能从屏幕上看到视频了。

button.addEventListener('click', event => {
  const constraints = {
    video: true,
    audio: false
  };
  navigator.mediaDevices
    .getUserMedia(constraints)
    .then(stream => {
      video.srcObject = stream;
    })
    .catch(error => {
      console.error(error);
    });
});

保存文件，重新加载页面然后点击按钮。你应该能看到一个权限对话框请求访问你的摄像头，一旦授权屏幕上就应该会出现视频。在你的电脑和手机上试一试，我在我的 iPhone 上试了，被选择的是前置摄像头。

如果你用的是一部 iPhone 手机，确认你在 Safari 里尝试，因为其他浏览器貌似并没有效果。

可用摄像头

media Devices API 为我们提供了一种枚举所有可用音频和视频输入设备的方式。我们要用 enumerateDevices 函数来为 <select> 框构建选项，这样我们就能用它来选择我们想看的摄像头了。再次打开 app.js，从 DOM 中选出 <select> 元素：

const video = document.getElementById('video');
const button = document.getElementById('button');
const select = document.getElementById('select');

enumerateDevices 会返回一个 promise，所以让我们写一个用来接受 promise 结果的函数吧。这个函数接收一个 media device 数组作为参数。

首先要做的是清空 <select> 现有的任何选项，然后插入一个空的 <option>。接着循环遍历所有设备，过滤掉非 “videoinput”类型的设备。然后我们创建一个 <option> 元素，用设备 ID 当作 option value，设备 label 当作 option text。我们还要处理一种情况，如果一个设备没有 label 存在，生成一个简单的 “Camera n” 作为标签。

const video = document.getElementById('video');
const button = document.getElementById('button');
const select = document.getElementById('select');

function gotDevices(mediaDevices) {
  select.innerHTML = '';
  select.appendChild(document.createElement('option'));
  let count = 1;
  mediaDevices.forEach(mediaDevice => {
    if (mediaDevice.kind === 'videoinput') {
      const option = document.createElement('option');
      option.value = mediaDevice.deviceId;
      const label = mediaDevice.label || `Camera ${count++}`;
      const textNode = document.createTextNode(label);
      option.appendChild(textNode);
      select.appendChild(option);
    }
  });
}

在 app.js 末尾调用一下 enumerateDevices。

navigator.mediaDevices.enumerateDevices().then(gotDevices);

刷新页面，看一下按钮旁边的下拉选择框。如果你用的是 Android ，或者使用 Chrome 或 Firefox，你就能看到可用的摄像头名称了。

然而在 iPhone 上，你将看到我们函数生成的通用名字 “Camera 1” 和 “Camera 2”。在 iOS 上只有你授权至少一个摄像头给网站，你才能看到摄像头的名字。这让在我们的界面上选择摄像头变得更不方便，因为尽管你能获取到设备 ID，你还是不能分辨哪个摄像头是哪个。

目前我们还没有处理下拉选择框来改变摄像头。在这之前，让我们来看另一种能改变哪个摄像头被使用的方法。

FacingMode

FacingMode 约束是一个可以用来选择摄像头的替代方法。这个方法比起通过 enumerateDevices 函数获取 ID 来说更不那么精确，但在移动设备上效果非常好。对于这个约束，一共有四种选项可供你选择：用户（user），环境（environment），左（left），右（right）。 MDN 上的文档对这个约束做了详细介绍, 以本文的目的我们将使用用户和环境模式，在移动设备上它们正好对应到前置和后置摄像头。

要使用 facingMode 约束我们需要修改调用 getUserMedia 时使用的 constraints 对象。对于 video 我们需要一个对象来控制具体的约束，而不是给一个 true 值。像这样修改代码来使用前置摄像头：

button.addEventListener('click', event => {
  const videoConstraints = {
    facingMode: 'user'
  };
  const constraints = {
    video: videoConstraints,
    audio: false
  };

现在可以用你的手机测试。你应该能看到前置摄像头被使用。更改 facingMode 为 environment 再试一次, 使用的应该是后置摄像头。让我们把这些代码和上面通过 enumerateDevices 获取到的结果放到一块儿，只要我们获得了读取摄像头数据的权限，就能构建一个摄像头切换器了。

切换摄像头

现在我们有在首次选择时挑选用户或环境摄像头的代码了，但如果我们要切换摄像头那还有一丢丢额外的工作要做。

首先，我们应该保留对当前流的引用，这样当我们切换到另一个流时就能停止当前流。在 app.js 的最前面添加一个额外的变量和辅助函数来停止流中的轨。

const video = document.getElementById('video');
const button = document.getElementById('button');
const select = document.getElementById('select');
let currentStream;

function stopMediaTracks(stream) {
  stream.getTracks().forEach(track => {
    track.stop();
  });
}

函数 stopMediaTracks 接收一个媒体流，循环遍历流中的每一个媒体轨道，调用 stop 方法停止媒体轨。

我们要在点击同一个按钮时改变摄像头，所以我们需要更新一下按钮的事件监听器了。如果当前有媒体流，我们应该先停止掉它。然后我们要检查 <select> 元素看是否选择了特定的设备，然后基于此构造 media constraints 对象。

这样修改按钮的点击处理函数和 video constraints：

button.addEventListener('click', event => {
  if (typeof currentStream !== 'undefined') {
    stopMediaTracks(currentStream);
  }
  const videoConstraints = {};
  if (select.value === '') {
    videoConstraints.facingMode = 'environment';
  } else {
    videoConstraints.deviceId = { exact: select.value };
  }
  const constraints = {
    video: videoConstraints,
    audio: false
  };

当我们想通过 deviceId 来选择设备时，使用 exact 约束。 可是对于 facingMode，我们没有使用 exact 约束, 否则在一个无法识别有没有用户或环境模式的设备上将会失败，导致我们什么媒体设备也拿不到。

当我们获得使用视频的权限时，在点击处理函数内，我们还要修改一些别的东西。把传递给函数的新流赋值给 currentStream 以便后续调用 stop，触发另一次 enumerateDevices 的调用。

enumerateDevices 返回一个 promise，所以在我们的 then 函数中可以直接返回它，然后链式创建一个新的 then 把结果传递给 gotDevices 函数处理。

用以下代码替换现有的 getUserMedia 调用：

button.addEventListener('click', event => {
  if (typeof currentStream !== 'undefined') {
    stopMediaTracks(currentStream);
  }
  const videoConstraints = {};
  if (select.value === '') {
    videoConstraints.facingMode = 'environment';
  } else {
    videoConstraints.deviceId = { exact: select.value };
  }
  const constraints = {
    video: videoConstraints,
    audio: false
  };

  navigator.mediaDevices
    .getUserMedia(constraints)
    .then(stream => {
      currentStream = stream;
      video.srcObject = stream;
      return navigator.mediaDevices.enumerateDevices();
    })
    .then(gotDevices)
    .catch(error => {
      console.error(error);
    });
});

当你添加完所有的代码，你的 app.js 应该看起来像这个文件一样。刷新页面然后你就能愉快地选择和改变摄像头了。这个页面在移动设备和电脑上都有效。

下一步

我们已经看到如何通过使用 facingMode 和 deviceId 约束来选择用户的摄像头。记住，在你有权限使用摄像头之前，facingMode 更可靠，但是选择 deviceId 更加精确。你可以从 GitHub 仓库 中得到所有本文中的代码，你也可以从这里尝试在线版的应用。

如果你正在使用 Twilio Video 构建视频应用，你可以在调用 connect 或者 createLocalVideoTrack 的时候使用这些 constraints。

对于视频聊天来说，选择和切换摄像头是非常有用的功能，允许用户在你的应用界面准确地选择他们想用的摄像头，并且还能做到在视频通话时分享你的屏幕。

还有哪些其他你想看到的在视频聊天中有用的功能？或者对这个功能有什么疑问？欢迎在评论中留言或者在 Twitter 上
@philnash。