AndroidJNI實戰——記錄實現視頻播放器

一、實現工具

  1. FFmpeg負責解碼
  2. GLES+GLSurfaceView負責渲染

二、播放器實現流程圖

1.總流程

image

image

2. FFmpeg解碼流程:

image

by 雷霄驊

3. FFmpeg解碼具體流程:

  1. 創建封裝格式上下文
  2. 打開輸入文件,解封裝
  3. 獲取音視頻流信息
  4. 獲取音視頻流索引
  5. 獲取解碼器參數
  6. 根據codec_id獲取解碼器
  7. 創建解碼器上下文
  8. 打開解碼器
  9. 創建存儲編碼數據和解碼數據的結構體
  10. 解碼循環

4. 渲染流程

  1. 將解碼后的幀數據加載到內存
  2. 取幀數據用GLES實現GLSurface.Renderer的onSurfaceCreated/onSurfaceChanged/onDrawFrame
  3. Android JNI調準備好的方法

三、編碼流程

  1. 初始化解碼

DecoderBase.cpp

void DecoderBase::InitFFDecoder() {
     //1.創建封裝格式上下文
        m_AVFormatContext = avformat_alloc_context();

        //2.打開文件
        if(avformat_open_input(&m_AVFormatContext, m_Url, NULL, NULL) != 0)
        {
            LOGCATE("DecoderBase::InitFFDecoder avformat_open_input fail.");
            break;
        }

        //3.獲取音視頻流信息
        if(avformat_find_stream_info(m_AVFormatContext, NULL) < 0) {
            LOGCATE("DecoderBase::InitFFDecoder avformat_find_stream_info fail.");
            break;
        }

        //4.獲取音視頻流索引
        for(int i=0; i < m_AVFormatContext->nb_streams; i++) {
            if(m_AVFormatContext->streams[i]->codecpar->codec_type == m_MediaType) {
                m_StreamIndex = i;
                break;
            }
        }

        if(m_StreamIndex == -1) {
            LOGCATE("DecoderBase::InitFFDecoder Fail to find stream index.");
            break;
        }
        //5.獲取解碼器參數
        AVCodecParameters *codecParameters = m_AVFormatContext->streams[m_StreamIndex]->codecpar;

        //6.獲取解碼器
        m_AVCodec = avcodec_find_decoder(codecParameters->codec_id);
        if(m_AVCodec == nullptr) {
            LOGCATE("DecoderBase::InitFFDecoder avcodec_find_decoder fail.");
            break;
        }

        //7.創建解碼器上下文
        m_AVCodecContext = avcodec_alloc_context3(m_AVCodec);
        if(avcodec_parameters_to_context(m_AVCodecContext, codecParameters) != 0) {
            LOGCATE("DecoderBase::InitFFDecoder avcodec_parameters_to_context fail.");
            break;
        }

        //8.打開解碼器
        result = avcodec_open2(m_AVCodecContext, m_AVCodec, NULL);
        if(result < 0) {
            LOGCATE("DecoderBase::InitFFDecoder avcodec_open2 fail. result=%d", result);
            break;
        }
        result = 0;

        m_Duration = m_AVFormatContext->duration / AV_TIME_BASE * 1000;//us to ms
        //創建 AVPacket 存放編碼數據
        m_Packet = av_packet_alloc();
        //創建 AVFrame 存放解碼后的數據
        m_Frame = av_frame_alloc();
}
  1. 循環解碼

DecoderBase.cpp

void DecoderBase::DecodingLoop() {
    ...
    for(;;) {
        ...

        if(DecodeOnePacket() != 0) {
            //解碼結束,暫停解碼器
            std::unique_lock<std::mutex> lock(m_Mutex);
            m_DecoderState = STATE_PAUSE;
        }
    }
    LOGCATE("DecoderBase::DecodingLoop end");
}

  1. 讀數據包

DecoderBase.cpp


int DecoderBase::DecodeOnePacket() {
    int result = av_read_frame(m_AVFormatContext, m_Packet);
    while(result == 0) {
        if(m_Packet->stream_index == m_StreamIndex) {

            if(avcodec_send_packet(m_AVCodecContext, m_Packet) == AVERROR_EOF) {
                //解碼結束
                result = -1;
                goto __EXIT;
            }

            //一個 packet 包含多少 frame?
            int frameCount = 0;
            while (avcodec_receive_frame(m_AVCodecContext, m_Frame) == 0) {
                //更新時間戳
                UpdateTimeStamp();
                //同步
                AVSync();
                //渲染
                LOGCATE("DecoderBase::DecodeOnePacket 000 m_MediaType=%d", m_MediaType);
                OnFrameAvailable(m_Frame);
                LOGCATE("DecoderBase::DecodeOnePacket 0001 m_MediaType=%d", m_MediaType);
                frameCount ++;
            }
            LOGCATE("BaseDecoder::DecodeOneFrame frameCount=%d", frameCount);
            //判斷一個 packet 是否解碼完成
            if(frameCount > 0) {
                result = 0;
                goto __EXIT;
            }
        }
        av_packet_unref(m_Packet);
        result = av_read_frame(m_AVFormatContext, m_Packet);
    }

    __EXIT:
    av_packet_unref(m_Packet);
    return result;
}
  1. 將解碼后的數據交給GLRender

VideoDecoder.cpp

void VideoDecoder::OnFrameAvailable(AVFrame *frame) {
    if(m_VideoRender != nullptr && frame != nullptr) {
        NativeImage image;
        if(GetCodecContext()->pix_fmt == AV_PIX_FMT_YUV420P || GetCodecContext()->pix_fmt == AV_PIX_FMT_YUVJ420P) {
            image.format = IMAGE_FORMAT_I420;
            image.width = frame->width;
            image.height = frame->height;
            image.pLineSize[0] = frame->linesize[0];
            image.pLineSize[1] = frame->linesize[1];
            image.pLineSize[2] = frame->linesize[2];
            image.ppPlane[0] = frame->data[0];
            image.ppPlane[1] = frame->data[1];
            image.ppPlane[2] = frame->data[2];
            if(frame->data[0] && frame->data[1] && !frame->data[2] && frame->linesize[0] == frame->linesize[1] && frame->linesize[2] == 0) {
                // on some android device, output of h264 mediacodec decoder is NV12 兼容某些設備可能出現的格式不匹配問題
                image.format = IMAGE_FORMAT_NV12;
            }
        } else {
            ...
        }

        m_VideoRender->RenderVideoFrame(&image);
    }

    if(m_MsgContext && m_MsgCallback)
        m_MsgCallback(m_MsgContext, MSG_REQUEST_RENDER, 0);
}
  1. GLRender將NativeImage數據拷貝存在m_RenderImage

VideoGLRender.cpp

void VideoGLRender::RenderVideoFrame(NativeImage *pImage) {
    LOGCATE("VideoGLRender::RenderVideoFrame pImage=%p", pImage);
    if(pImage == nullptr || pImage->ppPlane[0] == nullptr)
        return;
    std::unique_lock<std::mutex> lock(m_Mutex);
    if (pImage->width != m_RenderImage.width || pImage->height != m_RenderImage.height) {
        if (m_RenderImage.ppPlane[0] != nullptr) {
            NativeImageUtil::FreeNativeImage(&m_RenderImage);
        }
        memset(&m_RenderImage, 0, sizeof(NativeImage));
        m_RenderImage.format = pImage->format;
        m_RenderImage.width = pImage->width;
        m_RenderImage.height = pImage->height;
        NativeImageUtil::AllocNativeImage(&m_RenderImage);
    }

    NativeImageUtil::CopyNativeImage(pImage, &m_RenderImage);
}
  1. 實現GLSurface.Renderer的onDrawFrame(將m_RenderImage數據進行GLES繪制)

VideoGLRender.cpp

void VideoGLRender::OnDrawFrame() {
    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
    if(m_ProgramObj == GL_NONE|| m_RenderImage.ppPlane[0] == nullptr) return;

    m_FrameIndex++;

    // upload image data
    std::unique_lock<std::mutex> lock(m_Mutex);
    switch (m_RenderImage.format)
    {
        case IMAGE_FORMAT_RGBA:
            glActiveTexture(GL_TEXTURE0);
            glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, m_TextureIds[0]);
            glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, GL_RGBA, m_RenderImage.width, m_RenderImage.height, 0, GL_RGBA, GL_UNSIGNED_BYTE, m_RenderImage.ppPlane[0]);
            glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, GL_NONE);
            break;
        ...
        default:
            break;
    }
    lock.unlock();


    // Use the program object
    glUseProgram (m_ProgramObj);

    glBindVertexArray(m_VaoId);

    for (int i = 0; i < TEXTURE_NUM; ++i) {
        glActiveTexture(GL_TEXTURE0 + i);
        glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, m_TextureIds[i]);
        char samplerName[64] = {0};
        sprintf(samplerName, "s_texture%d", i);
        GLUtils::setInt(m_ProgramObj, samplerName, i);
    }

    float offset = (sin(m_FrameIndex * MATH_PI / 40) + 1.0f) / 2.0f;
    GLUtils::setFloat(m_ProgramObj, "u_Offset", offset);
    GLUtils::setVec2(m_ProgramObj, "u_TexSize", vec2(m_RenderImage.width, m_RenderImage.height));
    GLUtils::setInt(m_ProgramObj, "u_nImgType", m_RenderImage.format);

    glDrawElements(GL_TRIANGLES, 6, GL_UNSIGNED_SHORT, (const void *)0);

}
  1. Android端GLSurfaceView實現GLSurfaceView.Renderer的onSurfaceCreated/onSurfaceChanged/onDrawFrame

LoginActivity.kt

class LoginActivity : GLSurfaceView.Renderer, FFMediaPlayer.EventCallback {
    override fun onSurfaceCreated(gl10: GL10?, eglConfig: EGLConfig?) {
        FFMediaPlayer.native_OnSurfaceCreated(VIDEO_GL_RENDER)

    }

    override fun onSurfaceChanged(gl10: GL10?, w: Int, h: Int) {
        Log.d(TAG, "onSurfaceChanged() called with: gl10 = [$gl10], w = [$w], h = [$h]")
        FFMediaPlayer.native_OnSurfaceChanged(VIDEO_GL_RENDER, w, h)
    }

    override fun onDrawFrame(gl10: GL10?) {
        FFMediaPlayer.native_OnDrawFrame(VIDEO_GL_RENDER)
    }
        
}
  1. 寫java調c的橋接文件

learn-ffmpeg.cpp

extern "C" JNIEXPORT void JNICALL
Java_com_jinxian_wenshi_media_FFMediaPlayer_00024Companion_native_1OnSurfaceCreated(JNIEnv *env,
                                                                                    jobject thiz,
                                                                                    jint render_type) {
    switch (render_type) {
        case VIDEO_GL_RENDER:
            VideoGLRender::GetInstance()->OnSurfaceCreated();
            break;
        case AUDIO_GL_RENDER:
            AudioGLRender::GetInstance()->OnSurfaceCreated();
            break;
        default:
            break;
    }
}

extern "C" JNIEXPORT void JNICALL
Java_com_jinxian_wenshi_media_FFMediaPlayer_00024Companion_native_1OnSurfaceChanged(JNIEnv *env,
                                                                                    jobject thiz,
                                                                                    jint render_type,
                                                                                    jint width,
                                                                                    jint height) {
    switch (render_type) {
        case VIDEO_GL_RENDER:
            VideoGLRender::GetInstance()->OnSurfaceChanged(width, height);
            break;
        case AUDIO_GL_RENDER:
            AudioGLRender::GetInstance()->OnSurfaceChanged(width, height);
            break;
        default:
            break;
    }
}
extern "C" JNIEXPORT void JNICALL
Java_com_jinxian_wenshi_media_FFMediaPlayer_00024Companion_native_1OnDrawFrame(JNIEnv *env,
                                                                               jobject thiz,
                                                                               jint render_type) {
    switch (render_type) {
        case VIDEO_GL_RENDER:
            VideoGLRender::GetInstance()->OnDrawFrame();
            break;
        case AUDIO_GL_RENDER:
            AudioGLRender::GetInstance()->OnDrawFrame();
            break;
        default:
            break;
    }
}

四、成果預覽

image

image

五、github

六、參考

https://juejin.cn/post/6863316927121621000


完結,撒花??

?著作權歸作者所有,轉載或內容合作請聯系作者
平臺聲明:文章內容(如有圖片或視頻亦包括在內)由作者上傳并發布,文章內容僅代表作者本人觀點,簡書系信息發布平臺,僅提供信息存儲服務。
  • 序言:七十年代末,一起剝皮案震驚了整個濱河市,隨后出現的幾起案子,更是在濱河造成了極大的恐慌,老刑警劉巖,帶你破解...
    沈念sama閱讀 230,825評論 6 546
  • 序言:濱河連續發生了三起死亡事件,死亡現場離奇詭異,居然都是意外死亡,警方通過查閱死者的電腦和手機,發現死者居然都...
    沈念sama閱讀 99,814評論 3 429
  • 文/潘曉璐 我一進店門,熙熙樓的掌柜王于貴愁眉苦臉地迎上來,“玉大人,你說我怎么就攤上這事?!?“怎么了?”我有些...
    開封第一講書人閱讀 178,980評論 0 384
  • 文/不壞的土叔 我叫張陵,是天一觀的道長。 經常有香客問我,道長,這世上最難降的妖魔是什么? 我笑而不...
    開封第一講書人閱讀 64,064評論 1 319
  • 正文 為了忘掉前任,我火速辦了婚禮,結果婚禮上,老公的妹妹穿的比我還像新娘。我一直安慰自己,他們只是感情好,可當我...
    茶點故事閱讀 72,779評論 6 414
  • 文/花漫 我一把揭開白布。 她就那樣靜靜地躺著,像睡著了一般。 火紅的嫁衣襯著肌膚如雪。 梳的紋絲不亂的頭發上,一...
    開封第一講書人閱讀 56,109評論 1 330
  • 那天,我揣著相機與錄音,去河邊找鬼。 笑死,一個胖子當著我的面吹牛,可吹牛的內容都是我干的。 我是一名探鬼主播,決...
    沈念sama閱讀 44,099評論 3 450
  • 文/蒼蘭香墨 我猛地睜開眼,長吁一口氣:“原來是場噩夢啊……” “哼!你這毒婦竟也來了?” 一聲冷哼從身側響起,我...
    開封第一講書人閱讀 43,287評論 0 291
  • 序言:老撾萬榮一對情侶失蹤,失蹤者是張志新(化名)和其女友劉穎,沒想到半個月后,有當地人在樹林里發現了一具尸體,經...
    沈念sama閱讀 49,799評論 1 338
  • 正文 獨居荒郊野嶺守林人離奇死亡,尸身上長有42處帶血的膿包…… 初始之章·張勛 以下內容為張勛視角 年9月15日...
    茶點故事閱讀 41,515評論 3 361
  • 正文 我和宋清朗相戀三年,在試婚紗的時候發現自己被綠了。 大學時的朋友給我發了我未婚夫和他白月光在一起吃飯的照片。...
    茶點故事閱讀 43,750評論 1 375
  • 序言:一個原本活蹦亂跳的男人離奇死亡,死狀恐怖,靈堂內的尸體忽然破棺而出,到底是詐尸還是另有隱情,我是刑警寧澤,帶...
    沈念sama閱讀 39,221評論 5 365
  • 正文 年R本政府宣布,位于F島的核電站,受9級特大地震影響,放射性物質發生泄漏。R本人自食惡果不足惜,卻給世界環境...
    茶點故事閱讀 44,933評論 3 351
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一處隱蔽的房頂上張望。 院中可真熱鬧,春花似錦、人聲如沸。這莊子的主人今日做“春日...
    開封第一講書人閱讀 35,327評論 0 28
  • 文/蒼蘭香墨 我抬頭看了看天上的太陽。三九已至,卻和暖如春,著一層夾襖步出監牢的瞬間,已是汗流浹背。 一陣腳步聲響...
    開封第一講書人閱讀 36,667評論 1 296
  • 我被黑心中介騙來泰國打工, 沒想到剛下飛機就差點兒被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道東北人。 一個月前我還...
    沈念sama閱讀 52,492評論 3 400
  • 正文 我出身青樓,卻偏偏與公主長得像,于是被迫代替她去往敵國和親。 傳聞我的和親對象是個殘疾皇子,可洞房花燭夜當晚...
    茶點故事閱讀 48,703評論 2 380

推薦閱讀更多精彩內容