Android 音视频编解码(一) -- MediaCodec 初探

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音视频工程
  前面几章，我们已经学习了音视频开发的一些知识，这几章，我们来学习音视频的编解码；
如果我们只是简单玩一下音频、视频播放，那么使用 MediaPlayer + SurfaceView 播放就可以了，但如果想加个水印，加点其他特效什么的，那就不行了；
所以，这里，先来学习 Android 自带的硬件码类 – MediaCodec。
一. MediaCodec 介绍

MediaCodec 是 从API 16 后引入的处理音视频编解码的类，它可以直接访问 Android 底层的多媒体编解码器，通常与MediaExtractor, MediaSync, MediaMuxer, MediaCrypto, MediaDrm, Image, Surface, 以及AudioTrack一起使用；
1.2 数据交换

接下来，注意看下面这张官方的图，需要好好理解，因为整个流程都是按照这个来的：

可以看到，MediaCodec 的数据分为两个部分，从数据的输入到编解码后的数据的输出：

• input ： MediaCodec 会通过getInputBuffer(int bufferId) 去拿到一个空的 ByteBuffer , 用来给客户端去填入数据(比如解码，编码的数据)，MediaCodec 会用这些数据进行解码/编码处理
  
• output ： MediaCodec 会把解码/编码的数据填充到一个空的 buffer 中，然后把这个填满数据的buffer给到客户端，之后需要释放这个 buffer，MediaCodec 才能继续填充数据。
  

   MediaCodec 内部使用异步的方式对 input 和 output 进行数据处理，MediaCodec 会把 input 的数据处理好给到 output，共用户去渲染；
注意！output 的数据必须释放，不然会影响下一次的数据填充。
  1.3 数据类型

编码器共支持3中数据类型：

• 压缩数据
  
• 原始视频数据
  
• 原始音频数据
  

这三种数据都是可以通过 ByteBuffer 去处理；但是你可以使用 Surface 去解析原始的视频数据，Surface 使用底层的视频缓冲，而不是映射或拷贝到 ByteBuffer，这样会大大提高编码效率。
但使用 Surface 时，无法访问到原始的视频数据，所以，你可以使用 ImageReader 来访问未加密的解码(原始)数据。在 ByteBuffer 的模式下，你也可以使用 Image 或者 getInput/OutputImage(int) 来获取原始视频帧。
1.4 编解码的生命周期

它的生命周期可以分为三个：Stopped，Executing 和 Released
而 Stopped 和 Executing 都有各自的生命周期：

• Stopped：Error、Uninitialized 和 Configured
  

   当调用 MediaCodec 时，此时会处于 Uninitialized 状态，当调用 configure 之后，就会处于 Configured 状态；然后调用 start() 进入 Executing 状态，接着就可以处理数据了。
  

• Executing：Flushed、Running 和 End of Stream
  

   当调用 start() 就会进入 Executing 下的 Flushed 状态，此时会拿到所有的 buffers，当第一帧数据从 dequeueInoutBuffer 队列流出时，就会进入 Running 状态，大部分时间都在这个状态处理数据，当队列中有 end-of-stream 标志时，就会进入 End of Stream 状态，此时不再接收 input buffer，但是会继续生成 output buffer，直到 output 也接收到 end-of-stream 标志。你可以使用 flush() 重新回到 Flushed 状态。
  周期图如下：

可以使用 stop() 方法回到 Uninitialized 状态；当不再使用 MediaCodec ，还需要使用 release() 去释放该资源。
请一定要理解上面两张图，因为后面的编解码都是基于上面的流程的！！
有时候编解码器会遇到错误并处于错误状态，此时会通过排队操作的无效返回值或有时通过异常来传达的。
调用reset()使编解码器再次可用，调用它可以从任何状态回到初始化状态，否则就调用 release() 来移动到终端的 release 状态。
关于MediaCodec 的编解码流程，我们等到下一章再学习。
MediaCodec 的主要 API 如下：

• getInputBuffers：获取需要编码数据的输入流队列，返回的是一个ByteBuffer数组 ，已弃用
  
• queueInputBuffer：输入流入队列
  
• dequeueInputBuffer：从输入流队列中取数据进行编码操作
  
• getOutputBuffers：获取编解码之后的数据输出流队列，返回的是一个ByteBuffer数组 ，已弃用
  
• dequeueOutputBuffer：从输出队列中取出编码操作之后的数据
  
• releaseOutputBuffer：处理完成，释放ByteBuffer数据
  

下一章，一起学习MediaCodec 的解码
Android 音视频编解码(二) – MediaCodec 解码(同步和异步)
参考：
https://developer.android.com/reference/android/media/MediaCodec
https://www.cnblogs.com/renhui/p/7478527.html

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