媒体编解码器入门：揭秘 Android 中 MediaCodec + MediaMuxer 的魔力
2024-01-02 00:44:58
在移动设备日益强大的当下，音频和视频内容创作已成为一股不可忽视的力量。Android 作为移动操作系统的巨头，为开发者提供了丰富的多媒体 API，其中 MediaCodec 和 MediaMuxer 更是其中的佼佼者。它们赋予了开发者无与伦比的力量，可以轻松打造强大的媒体处理应用。
在本文中，我们将深入浅出地探讨 MediaCodec 和 MediaMuxer 的奥秘，并通过一个简单的案例，带你亲身体验它们如何联袂打造一个强大的媒体录制应用。
MediaCodec：音视频编解码器的灵魂
MediaCodec 是 Android 中的音视频编解码器 API，它提供了对底层编解码器硬件的直接访问。有了 MediaCodec，你可以：
- 编码音频或视频数据，将其转换为各种格式，如 H.264、AAC、VP8 等。
- 解码编码后的数据，将其还原为原始音频或视频流。
MediaCodec 的强大之处在于它的硬件加速能力。它利用了移动设备上的专用编解码器硬件，从而实现高效的媒体处理，降低功耗并提升性能。
MediaMuxer：音视频流的拼接者
MediaMuxer 是 MediaCodec 的完美搭档，它允许你将来自多个 MediaCodec 编解码器的音视频流合并成一个封装格式的媒体文件，如 MP4、WEBM 等。有了 MediaMuxer，你可以：
- 创建和管理媒体文件，设置文件格式和元数据。
- 将多个音视频流添加到媒体文件中，并指定它们的轨道信息。
- 启动和停止媒体文件的写入操作。
MediaMuxer 为我们提供了强大的功能，可以轻松创建和处理各种音视频内容。
案例：录制 H.264 视频
现在，让我们通过一个简单的案例来演示 MediaCodec 和 MediaMuxer 的实际应用。我们将使用它们来录制一段 H.264 视频。
步骤 1：初始化 MediaCodec
首先，我们需要创建一个 MediaCodec 实例，并配置其编解码器设置。对于 H.264 视频编码，我们可以使用以下设置：
MediaFormat videoFormat = MediaFormat.createVideoFormat("video/avc", 1280, 720);
videoFormat.setInteger(MediaFormat.KEY_BIT_RATE, 2000000);
videoFormat.setInteger(MediaFormat.KEY_FRAME_RATE, 30);
videoFormat.setInteger(MediaFormat.KEY_I_FRAME_INTERVAL, 1);
MediaCodec videoCodec = MediaCodec.createEncoderByType("video/avc");
videoCodec.configure(videoFormat, null, null, MediaCodec.CONFIGURE_FLAG_ENCODE);
步骤 2：初始化 MediaMuxer
接下来，我们需要创建一个 MediaMuxer 实例，并指定输出媒体文件的路径：
MediaMuxer mediaMuxer = new MediaMuxer(outputFilePath, MediaMuxer.OutputFormat.MUXER_OUTPUT_MPEG_4);
步骤 3：开始录制
现在，我们可以开始录制了。我们将从 Camera2 API 获取预览帧，将其编码并写入 MediaMuxer：
while (true) {
// 获取预览帧
CameraCaptureSession.CaptureResult captureResult = cameraCaptureSession.capture(captureRequest, null);
// 获取图像数据
Image image = captureResult.get(CameraCaptureSession.CaptureResult.SENSOR_FRAME_TIMESTAMP);
byte[] data = image.getPlanes()[0].getBuffer().array();
// 编码数据
ByteBuffer[] inputBuffers = videoCodec.getInputBuffers();
ByteBuffer[] outputBuffers = videoCodec.getOutputBuffers();
int inputBufferIndex = videoCodec.dequeueInputBuffer(TIMEOUT_US);
if (inputBufferIndex >= 0) {
ByteBuffer inputBuffer = inputBuffers[inputBufferIndex];
inputBuffer.put(data);
videoCodec.queueInputBuffer(inputBufferIndex, 0, data.length, captureResult.get(CameraCaptureSession.CaptureResult.SENSOR_TIMESTAMP), 0);
}
// 获取编码后的数据
MediaCodec.BufferInfo bufferInfo = new MediaCodec.BufferInfo();
int outputBufferIndex = videoCodec.dequeueOutputBuffer(bufferInfo, TIMEOUT_US);
if (outputBufferIndex >= 0) {
ByteBuffer outputBuffer = outputBuffers[outputBufferIndex];
mediaMuxer.writeSampleData(videoTrackIndex, outputBuffer, bufferInfo);
videoCodec.releaseOutputBuffer(outputBufferIndex, false);
}
}
步骤 4：停止录制
录制完成后，我们需要停止 MediaCodec 和 MediaMuxer，并释放资源：
videoCodec.stop();
videoCodec.release();
mediaMuxer.stop();
mediaMuxer.release();
结论
通过 MediaCodec 和 MediaMuxer 的强强联手，我们成功地创建了一个强大的媒体录制应用，它可以将相机预览帧编码为 H.264 视频。MediaCodec 的硬件加速能力为我们提供了高效的编码性能，而 MediaMuxer 则允许我们轻松地将音视频流合并成一个完整的媒体文件。
MediaCodec 和 MediaMuxer 在 Android 多媒体开发中有着举足轻重的作用，它们为开发者提供了无穷的可能性，可以打造出各种类型的音视频应用，如视频录制、视频播放、视频编辑等。如果你想深入探索 Android 音视频开发的世界，那么熟练掌握 MediaCodec 和 MediaMuxer 将是你的必经之路。
