实战指南：揭秘 Android MediaCodec 编码 MP4 视频的坑

2023-09-28 12:14:15

MediaCodec 编码 MP4 视频：揭秘常见坑点及解决方案

作为 Android 音视频开发领域的资深开发者，我们经常需要使用 MediaCodec 来编码 MP4 视频。虽然 MediaCodec 功能强大，但编码过程中潜藏着许多坑点，如果不慎踩中，可能会严重影响视频质量甚至导致编码失败。本文将揭秘 MediaCodec 编码 MP4 视频时最常见的五大坑点，并提供切实可行的解决方案，帮助你避开这些陷阱，轻松完成开发任务。

坑点 1：视频帧率不稳定

视频帧率不稳定会导致视频播放时出现卡顿、跳帧等现象，严重影响用户观感。造成这一问题的原因可能是：

输入数据帧率不稳定： 如果输入的 YUV 数据帧率不稳定，输出的 MP4 视频帧率也会不稳定。
编码器设置不当： MediaCodec 提供了多种编码器设置，如帧率控制模式和比特率控制模式，如果不正确设置这些参数，也会导致帧率不稳定。
系统资源不足： 系统资源不足时，MediaCodec 的编码效率会受到影响，从而导致帧率不稳定。

解决方案：

确保输入的 YUV 数据帧率稳定。
根据具体的场景选择合适的编码器设置。例如，对于低端设备，可以使用比特率控制模式来限制比特率，保证帧率稳定。
优化代码，减少系统资源消耗。

// 设置帧率控制模式
mediaCodec.setVideoEncoderConfiguration(
    encoderConfig
        .setBitrate(bitrate)
        .setFrameRate(frameRate)
        .setBitrateMode(VideoEncoderConfig.BITRATE_MODE_CBR)
);

坑点 2：视频画面变形

视频画面变形包括拉伸变形和压缩变形，会导致人物或物体变形，严重影响视频美观。造成这一问题的原因可能是：

输入数据宽高比与输出视频宽高比不一致： 如果输入的 YUV 数据宽高比与输出的 MP4 视频宽高比不一致，就会导致画面变形。
编码器分辨率设置不当： MediaCodec 的编码器分辨率设置不当也会导致画面变形。
未正确进行视频缩放或裁剪： 如果需要对视频画面进行缩放或裁剪，如果不正确操作，也会导致画面变形。

解决方案：

确保输入的 YUV 数据宽高比与输出的 MP4 视频宽高比一致。
设置编码器的输出分辨率与输入的 YUV 数据分辨率一致。
使用 MediaCodec 提供的 API 正确进行视频缩放或裁剪。

// 设置编码器输出分辨率
mediaCodec.configure(
    outputFormat,
    width,
    height,
    CodecSpecificDataUtils.parseSpsPpsFromH264CodecSpecificData(spsPps)
);

坑点 3：视频花屏或绿屏

视频花屏或绿屏会导致视频无法正常观看，严重影响用户体验。造成这一问题的原因可能是：

编码器设置不当： MediaCodec 的编码器设置不当，如关键帧间隔和比特率设置不合理，可能会导致花屏或绿屏。
系统资源不足： 系统资源不足时，MediaCodec 的编码效率会受到影响，从而导致花屏或绿屏。
编码器不支持的视频格式： MediaCodec 不支持某些视频格式，如果使用了不支持的格式，也会导致花屏或绿屏。

解决方案：

检查编码器设置，确保关键帧间隔和比特率合理。
优化代码，减少系统资源消耗。
尝试使用其他编码器，MediaCodec 提供了多种编码器供选择。

// 设置关键帧间隔
mediaCodec.setVideoEncoderConfiguration(
    encoderConfig
        .setBitrate(bitrate)
        .setFrameRate(frameRate)
        .setKeyFrameInterval(keyFrameInterval)
);

坑点 4：视频编码失败

视频编码失败会导致无法生成 MP4 视频文件，严重阻碍开发进度。造成这一问题的原因可能是：

输入数据格式不正确： MediaCodec 对输入数据的格式有严格要求，如果输入数据格式不正确，就会导致编码失败。
编码器不支持的视频格式： 如果选择的编码器不支持输出的视频格式，就会导致编码失败。
系统资源不足： 系统资源不足时，MediaCodec 的编码效率会受到影响，从而导致编码失败。

解决方案：

确保输入数据的格式符合 MediaCodec 的要求。
选择支持输出视频格式的编码器。
优化代码，减少系统资源消耗。

// 检查输入数据格式是否正确
if (!mediaCodec.getInputFormat().equals(inputFormat)) {
    throw new RuntimeException("Input data format is not supported");
}

坑点 5：视频文件损坏

视频文件损坏会导致无法正常播放视频，严重影响最终交付成果。造成这一问题的原因可能是：

编码过程意外中断： 如果编码过程被意外中断，如系统崩溃或断电，会导致输出的 MP4 视频文件损坏。
系统异常： 如果系统在编码过程中出现异常，也会导致输出的 MP4 视频文件损坏。
不恰当的异常处理： 如果编码过程中出现异常，不恰当的异常处理会导致输出的 MP4 视频文件损坏。

解决方案：

确保编码过程不会被意外中断。
定期检查输出的 MP4 视频文件是否损坏。
使用鲁棒的异常处理机制，在系统出现异常时能够优雅地处理，避免输出损坏的 MP4 视频文件。

try {
    // 编码视频数据
    mediaCodec.queueInputBuffer(inputBufferIndex, offset, size, presentationTimeUs);
} catch (IllegalStateException e) {
    // 异常处理
}