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Android Camera2硬编码

Android Camera2硬编码

作者: ChangeStrong | 来源:发表于2018-07-31 16:49 被阅读432次

    步骤与分析:步骤如下一、二、三。有些网友可能会问为什么要走这些步骤。笔者给你一一道来。首先采集的数据不管你手机是横屏还是竖屏你拿到的数据都是横屏。所以如果你是竖屏显示画面你需要旋转90度或者-90度、横屏则不需要。第二如果你编码使用的是软编码比如ffmpeg的话你可以不转换格式但是你会发现手机cpu使用到80%左右或者更高。此时你会考虑选择使用硬编码。既然你选择硬编码那么系统默认让你传入的格式就是NV12.所以你需要转换格式。

    一.对采集的yuv420p旋转

    前置摄像头像旋转270度后置摄像头旋转90度。
    旋转方法参考我的上一篇摄像头采集与数据处理

    二.对旋转的后的数据进行格式转换、将I420转为NV12

    此处注意:如果你按照我的步骤过来、一定要先进行旋转然后再转格式。否则你将发现你的画面是黑白。

     //将底层数据以I420 YYYYVVUU 方式保存
                byte[] data=  getDataFromImage(image,COLOR_FormatI420);
               // 将I420旋转
                byte[] data2 = new byte[width*height*3/2];
                if (mCameraId.equals("0")){
                    //后置摄像头
                    yuv_rotate_90(data2,data,width,height);
                }else {
                    //前置摄像头
                    yuv_rotate_270(data2,data,width,height);
                }
    
                //旋转后转nv12 目前硬编码接收的数据必须为NV12
                byte[] data3 = new byte[width * height * 3 / 2];
                for (int i = 0; i < width*height; i++) {
                    data3[i] = data2[I];
                }
    
                //yyyyyyyy uvuv NV12
                for (int i=0;i<width*height/2;i++){
                    data3[width*height+i]=data2[width*height+i/2];//存入U
                    I++;
                    data3[width*height+i]=data2[width*height+(width*height/4)+(i-1)/2];
                }
    

    三.使用MediaCodec硬编码

    初始化编码实例、需要传入视频的相关信息如下

    宽高:我的是640x480</br>
    码率:越高视频越清晰</br>
    帧率:1/20 考虑到手机性能和人眼识别度20够了</br>
    关键帧间隔:1秒 越大压缩率越高</br>
    编码后的格式:填的是MIMETYPE_VIDEO_AVC也就是h264格式</br>
    传入的格式:此处填的是COLOR_FormatYUV420Flexible此格式表示yuv420的格式都可以实际上我在小米机型上测只有传入NV12才是正确的、否则色彩颜色就会混乱、比如:红色变成了蓝紫色、或者只有黑白画面。

     MediaFormat mediaFormat = MediaFormat.createVideoFormat(MediaFormat.MIMETYPE_VIDEO_AVC, width, height);
            //接收的数据类型为yuv任何格式
            mediaFormat.setInteger(MediaFormat.KEY_COLOR_FORMAT, MediaCodecInfo.CodecCapabilities.COLOR_FormatYUV420Flexible);
            mediaFormat.setInteger(MediaFormat.KEY_BIT_RATE, width*height*5);
            mediaFormat.setInteger(MediaFormat.KEY_FRAME_RATE, m_framerate);
            mediaFormat.setInteger(MediaFormat.KEY_I_FRAME_INTERVAL, 1);//关键帧间隔时间 单位s
    
            try {
                //创建h264类型的编码器
                mediaCodec = MediaCodec.createEncoderByType(MediaFormat.MIMETYPE_VIDEO_AVC);
            } catch (IOException e) {
                // TODO Auto-generated catch block
                e.printStackTrace();
            }
            //硬编码
            mediaCodec.configure(mediaFormat, null, null, MediaCodec.CONFIGURE_FLAG_ENCODE);
            mediaCodec.start();
    

    将yuv数据放入输入队列 从输出队列取出h264数据。注:取数据时根据返回类型判断是否是sps和pps信息需要对其保存、此外在每一个关键帧前面需要添加此信息。否则播放器解析时很难播放出来。

    public byte[] configbyte;
        public void startEncoderThread(){
            Thread encoderThread = new Thread(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
    
                    isRuning = true;
                    long pts =  0;
                    long frameCount = 0;
                    if (myuvQueue.size() == 0){
                        Log.d(TAG, "HardEncode- no enough yuv data to encode.!");
                    }
                    Log.d(TAG, "HardEncode- out format is "+mediaCodec.getOutputFormat());
                    while (isRuning){
                        //取出队列第一个元素并删除队列中第一个 如果队列为空返回NUll
                        byte[] inputData = myuvQueue.poll();
                        if (inputData != null){
                            try {
                                //开始编码
                                int inputBufferIndex = mediaCodec.dequeueInputBuffer(-1);
                                if (inputBufferIndex >=0){
                                    //有可放入数据的队列
                                    pts = computePresentationTime(frameCount);//转成为妙
                                    ByteBuffer inputBuffer = mediaCodec.getInputBuffer(inputBufferIndex);
                                    inputBuffer.clear();
                                    inputBuffer.put(inputData,0,inputData.length);
    //                                inputBuffer.put(inputData);//放入yuv到硬编码输入队列
                                    mediaCodec.queueInputBuffer(inputBufferIndex, 0, inputData.length, pts, 0);
                                    frameCount +=1;
                                }else {
                                    Log.d(TAG, "HardEncode- can't get input queue.");
                                }
    
    
                                //取出编码好的h264
                                MediaCodec.BufferInfo bufferInfo = new MediaCodec.BufferInfo();
                                //
                                int outputBufferIndex = mediaCodec.dequeueOutputBuffer(bufferInfo, TIMEOUT_USEC);
                                while (outputBufferIndex >= 0){
                                    ByteBuffer outputBuffer = mediaCodec.getOutputBuffer(outputBufferIndex);
                                    //取出数据
                                    byte[] outData = new byte[bufferInfo.size];
                                    outputBuffer.get(outData);
    //                                BUFFER_FLAG_END_OF_STREAM
                                    if(bufferInfo.flags == BUFFER_FLAG_CODEC_CONFIG){
                                        //保存pps和sps 只有刚开始第一帧里面有
                                        configbyte = new byte[bufferInfo.size];
                                        configbyte = outData;
    
                                    }else if(bufferInfo.flags == BUFFER_FLAG_KEY_FRAME){
                                        //关键帧- 都要加上pps和sps
                                        byte[] keyframe = new byte[bufferInfo.size + configbyte.length];
                                        System.arraycopy(configbyte, 0, keyframe, 0, configbyte.length);
                                        System.arraycopy(outData, 0, keyframe, configbyte.length, outData.length);
                                        Log.d(TAG, "HardEncode- encode a keyfame data. size="+keyframe.length);
                                        for (int i=0;i<10;i++){
                                            Log.d(TAG, "HardEncode- i=" +i +"value="+keyframe[I]);
                                        }
    
                                        dumpFile("hardEncoder_"+m_width+m_height+".h264",keyframe);
                                    }else{
                                        Log.d(TAG, "HardEncode- encode a frame.size="+outData.length);
                                        for (int i=0;i<10;i++){
                                            Log.d(TAG, "HardEncode- ii=" +i +"value="+outData[I]);
                                        }
                                        dumpFile("hardEncoder_"+m_width+m_height+".h264",outData);
                                    }
    
                                    mediaCodec.releaseOutputBuffer(outputBufferIndex, false);
                                    outputBufferIndex = mediaCodec.dequeueOutputBuffer(bufferInfo, TIMEOUT_USEC);
                                }
                            }catch (Throwable t){
                                //编码异常
                                t.printStackTrace();
                            }
                        }else {
                            //没有获取到yuv数据不需要编码
                            try {
                                Log.d(TAG, "HardEncode- this yuv data is nul.!!");
                                Thread.sleep(500);//微秒
                            }catch (InterruptedException e){
                                e.printStackTrace();
                            }
                        }
                    }
                }
            });
            encoderThread.start();
        }
    

    生成的h264文件播放效果图

    h264.png

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