Android开发之六：SurfaceView、ANativeWindow原生绘制

SurfaceView

Activity的View hierachy的树形结构，最顶层的DecorView，也就是根结点视图，在SurfaceFlinger中有对应的Layer。

对于具有SurfaceView的窗口来说，每一个SurfaceView在SurfaceFlinger服务中还对应有一个独立的Layer，用来单独描述它的绘图表面，以区别于它的宿主窗口的绘图表面。

在WMS和SurfaceFlinger中，它与宿主窗口是分离的。这样的好处是对这个Surface的渲染可以放到单独线程去做。这对于一些游戏、视频等性能相关的应用非常有益，因为它不会影响主线程对事件的响应。但它也有缺点，因为这个Surface不在View hierachy中，它的显示也不受View的属性控制，所以不能进行平移，缩放等变换，一些View中的特性也无法使用。

surfaceView.png

优点：

可以在一个独立的线程中进行绘制，不会影响主线程。

使用双缓冲机制，播放视频时画面更流畅。

缺点：

Surface不在View hierachy中，显示也不受View的属性控制，所以不能进行平移，缩放等变换。

双缓冲：两张Canvas，一张frontCanvas和一张backCanvas，每次实际显示的是frontCanvas，backCanvas存储的是上一次更改前的视图，当使用lockCanvas（）获取画布，得到的backCanvas而不是正在显示的frontCanvas，之后在获取到的backCanvas上绘制新视图，再unlockCanvasAndPost更新视图，上传的这张canvas将替换原来的frontCanvas作为新的frontCanvas，原来的frontCanvas将切换到后台作为backCanvas。

TextureView

在4.0(API level 14)中引入。和SurfaceView不同，不会在WMS中单独创建窗口，而是作为View hierachy中的一个普通View，因此可以和其它普通View一样进行移动，旋转，缩放，动画等变化。TextureView必须在硬件加速的窗口中。

优点：

支持移动、旋转、缩放等动画，支持截图

缺点：

必须在硬件加速的窗口中使用，占用内存比SurfaceView高(因为开启了硬件加速)，可能有1〜3帧延迟。

Surface与SurfaceTexture

如果说Surface是画布(画框)， SurfaceTexture则是一幅画。可以使用new Surface(SurfaceTexture)创建一个Surface。SurfaceTexture并不直接显示图像，而是转为一个外部纹理(图像)，用于图像的二次处理。

//创建一个纹理id
int[] mTextures = new int[1];
SurfaceTexture mSurfaceTexture = new SurfaceTexture(mTextures[0]);
//摄像头作为图像流 交给SurfaceTexture处理
Camera.setPreviewTexture(mSurfaceTexture);
//OpengGL可以通过 mTextures 对摄像头图像进行二次处理

码率帧率

视频码率就是数据传输时单位时间传送的数据位数，一般我们用的单位是kbps即千位每秒。通俗一点的理解就是取样率，单位时间内取样率越大，精度就越高，处理出来的文件就越接近原始文件。码率和质量成正比，但是文件体积也和码率成正比，即码率越高越清晰，视频文件越大。码率率超过一定数值，对图像的质量没有多大影响，因为原始图像只有那么清晰，再高码率也不会变的比原图更清晰。

每秒的帧数表示图形处理器处理场时每秒钟能够更新的次数，一般使用fps(Frames per Second)表示。因此帧率越高，画面越流畅。比如Android理论上是16ms一张图像，即60fps。

ANativeWindow

ANativeWindow代表的是本地窗口，可以看成NDK提供Native版本的Surface。通过ANativeWindow_fromSurface获得ANativeWindow指针，ANativeWindow_release进行释放。类似Java，可以对它进行lock、unlockAndPost以及通过ANativeWindow_Buffer进行图像数据的修改。

#include <android/native_window_jni.h>
//先释放之前的显示窗口
if (window) {ANativeWindow_release(window);window = 0;
}
//创建新的窗口用于视频显示
window = ANativeWindow_fromSurface(env, surface);
//设置窗口属性
ANativeWindow_setBuffersGeometry(window, w,h,WINDOW_FORMAT_RGBA_8888);ANativeWindow_Buffer window_buffer;
if (ANativeWindow_lock(window, &window_buffer, 0)) {ANativeWindow_release(window);window = 0;return;
}
//填充rgb数据给dst_data
uint8_t *dst_data = static_cast<uint8_t *>(window_buffer.bits);
//......
ANativeWindow_unlockAndPost(window);

在NDK中使用ANativeWindow编译时需要链接NDK中的libandroid.so库

#编译链接NDK/platforms/android-X/usr/lib/libandroid.so
target_link_libraries(XXX android )