「音视频直播技术」Android下H264解码

前言

上一篇文章中我介绍了如何使用MediaCodec编码，今天我们再来分析一下如何通过 MediaCodec 进行解码。

为了讲解的方便，我们引入了 MediaExtractor 类。它用于打开MP4等媒体文件，并从中抽取出音视频数据。

打开媒体文件

MediaExtractor，音视频数据分离器。每种媒体文件如MP4, FLV, MOOV等都是一种容器，里边存放了音频数据和视频数据。MediaExtractor的作用就是根据容器协议打开容器，并读取其中的音频或视频数据。

在容器文件（MP4）中，音频数据与视频数据是以轨道（track）的概念存放的。取的是两条轨道永远不相交的意思，也就指明音频数据与视频数据是分别存储的。

我们使用MediaExtractor类打开媒体文件，它的使用非常简单，步骤如下：

1. 创建一个MediaExtractor对象。
2. 将媒体文件设置给MediaExtractor对象。
3. 选定要处理的轨道。

我们先来看一下示例代码吧

......MediaExtractor extractor = null;
try {extractor = new MediaExtractor();extractor.setDataSource(sourceFile.toString());int trackIndex = selectTrack(extractor); //根据关键字获取视频Trackif (trackIndex < 0) {throw new RuntimeException("No video track found in " + mSourceFile);}extractor.selectTrack(trackIndex); //选定视频轨......} finally {if (extractor != null) {extractor.release();}
}......

通过上面的步骤我们就选好了要处理的视频轨。下面我们来创建解码器。

创建解码器

在创建解码器之前，需要先通过 MediaExtractor 获取到要处理的视频轨的媒体格式（因为媒体格式中包括了 CSD-0/CSD-1 信息，这个信息对于解码非常重要）。然后通过媒体格式的 mime 信息创建解码器。

CSD-0/CSD-1 指的就是 H264中的 PPS 和 SPS。

另外，在配置解码器时，可以给它传入一个 Surface，这样解码器解码后，就可以直接将图像帧渲染到 Surface里了。代码如下：


......MediaFormat format = extractor.getTrackFormat(trackIndex);// Create a MediaCodec decoder, and configure it with the MediaFormat from the
// extractor.  It's very important to use the format from the extractor because
// it contains a copy of the CSD-0/CSD-1 codec-specific data chunks.
String mime = format.getString(MediaFormat.KEY_MIME);
decoder = MediaCodec.createDecoderByType(mime);
decoder.configure(format, mOutputSurface, null, 0);
decoder.start();......

解码

解码按如下步骤进行：

1. 从InputBuffer队列中取出一个空闲的InputBuffer。
2. 通过 MediaExtractor 对象从视频轨道中取出H264数据存到InputBuffer中。
3. 将InputBuffer放到InputBuffer队列中。此时需要解码的数据已经送入了解码器。
4. 从OutputBuffer队列中取OutputBuffer，如果能取到说明已经有解码好的数据了。
5. 最后调用releaseOutputBuffer释放OutputBuffer。此时OutputBuffer中的数据将被转成纹理进行渲染。

示例代码如下：


......while (!outputDone){......// Feed more data to the decoder.if (!inputDone) {int inputBufIndex = decoder.dequeueInputBuffer(TIMEOUT_USEC);if (inputBufIndex >= 0) {ByteBuffer inputBuf = decoderInputBuffers[inputBufIndex];int chunkSize = extractor.readSampleData(inputBuf, 0);......long presentationTimeUs = extractor.getSampleTime();decoder.queueInputBuffer(inputBufIndex, 0, chunkSize,presentationTimeUs, 0 /*flags*/);extractor.advance(); //处理下一帧......} }if (!outputDone) {int decoderStatus = decoder.dequeueOutputBuffer(mBufferInfo, TIMEOUT_USEC);......if(decoderStatus > 0) {// As soon as we call releaseOutputBuffer, the buffer will be forwarded// to SurfaceTexture to convert to a texture. decoder.releaseOutputBuffer(decoderStatus, doRender); //解码数据}......}
}
......

小结

通过上面的介绍我们知道通过MediaCodec进行解码也非常的简单，主要是三大步：
1. 创建视频解码器。
2. 获取数据。今天我们是通过 MediaExtrator从文件中获取的。如果是直播系统，则是直接从网上获取数据。
3. 在循环中不停的向解码器喂数据，并从解码器中取出解码后的数据。

参考

H264编码