硬解码 H.265 视频和音频实现流畅播放

2024-01-12 20:25:57

在多媒体领域，视频播放是至关重要的功能。随着科技的进步，H.265 视频编码技术因其卓越的压缩率和出色的画质而受到广泛关注。要实现流畅的 H.265 视频播放，硬解码技术发挥着不可或缺的作用。本文将深入探讨如何使用 MediaCodec API 在 Android 平台上实现 H.265 视频及音频的硬解码，以满足现代多媒体应用对高性能播放的需求。

硬解码技术简介

硬解码是指利用专门的硬件模块（通常是 GPU）来处理视频解码任务。与传统的软件解码相比，硬解码具有以下优势：

更高效： 硬件模块专门设计用于处理视频解码，具有更高的处理速度和能效。
更流畅： 由于硬件加速，视频播放可以更流畅、更稳定，减少了卡顿和延迟现象。
更省电： 硬解码可以有效降低 CPU 占用率，从而延长设备电池续航时间。

使用 MediaCodec 硬解码 H.265

MediaCodec 是 Android 平台中用于媒体编解码的高级 API。它支持各种编解码器，包括 H.265。要使用 MediaCodec 硬解码 H.265 视频，需要执行以下步骤：

创建 MediaCodec 实例： 使用 MediaCodec.createDecoderByType("video/hevc") 创建一个解码器实例。
配置解码器： 设置解码器所需的配置信息，包括视频格式、分辨率和颜色空间。
输入数据： 将 H.265 视频数据输入解码器，通常通过 MediaCodec.queueInputBuffer() 函数。
解码数据： 解码器将输入的 H.265 视频数据解码为原始帧，然后通过 MediaCodec.dequeueOutputBuffer() 函数输出解码后的数据。
渲染视频： 将解码后的视频帧渲染到 SurfaceView 或 TextureView 上，以显示视频画面。

音频解码

H.265 视频通常与 AAC 音频编码一起使用。要播放音频，需要在单独的线程中使用 MediaCodec 进行音频解码。步骤与视频解码类似：

创建 MediaCodec 实例： 使用 MediaCodec.createDecoderByType("audio/aac") 创建一个音频解码器实例。
配置解码器： 设置解码器所需的配置信息，包括音频格式、采样率和声道数。
输入数据： 将 AAC 音频数据输入解码器，通常通过 MediaCodec.queueInputBuffer() 函数。
解码数据： 解码器将输入的 AAC 音频数据解码为原始 PCM 数据，然后通过 MediaCodec.dequeueOutputBuffer() 函数输出解码后的数据。
播放音频： 将解码后的音频数据播放到扬声器或耳机中。

实际示例

以下代码示例展示了如何使用 MediaCodec 硬解码 H.265 视频和 AAC 音频：

// 视频解码
val videoCodec = MediaCodec.createDecoderByType("video/hevc")
videoCodec.configure(videoFormat, null, null, 0)

// 音频解码
val audioCodec = MediaCodec.createDecoderByType("audio/aac")
audioCodec.configure(audioFormat, null, null, 0)

// 视频解码线程
val videoThread = Thread {
    while (true) {
        // 获取解码后的视频帧
        val bufferInfo = MediaCodec.BufferInfo()
        val outputIndex = videoCodec.dequeueOutputBuffer(bufferInfo, TIMEOUT_US)
        if (outputIndex >= 0) {
            // 渲染视频帧
            videoCodec.releaseOutputBuffer(outputIndex, true)
        }
    }
}

// 音频解码线程
val audioThread = Thread {
    while (true) {
        // 获取解码后的音频数据
        val bufferInfo = MediaCodec.BufferInfo()
        val outputIndex = audioCodec.dequeueOutputBuffer(bufferInfo, TIMEOUT_US)
        if (outputIndex >= 0) {
            // 播放音频数据
            audioCodec.releaseOutputBuffer(outputIndex, true)
        }
    }
}

// 启动解码线程
videoThread.start()
audioThread.start()