注意它们和其它一些多媒体相关类的关系和区别:MediaExtractor用于音视频分路,和MediaMuxer正好是反过程。MediaFormat用于描述多媒体数据的格式。MediaRecorder用于录像+压缩编码,生成编码好的文件如mp4, 3gpp,视频主要是用于录制Camera preview。MediaPlayer用于播放压缩编码后的音视频文件。AudioRecord用于录制PCM数据。AudioTrack用于播放PCM数据。PCM即原始音频采样数据,可以用如vlc播放器播放。当然了,通道采样率之类的要自己设,因为原始采样数据是没有文件头的,如:
vlc --demux=rawaud --rawaud-channels 2 --rawaud-samplerate 44100 audio.pcm
回到MediaMuxer和MediaCodec这两个类,它们的参考文档见http://developer.android.com/reference/android/media/MediaMuxer.html和http://developer.android.com/reference/android/media/MediaCodec.html,里边有使用的框架。这个组合可以实现很多功能,比如音视频文件的编辑(结合MediaExtractor),用OpenGL绘制Surface并生成mp4文件,屏幕录像以及类似Camera app里的录像功能(虽然这个用MediaRecorder更合适)等。
这里以一个很无聊的功能为例,就是在一个Surface上画图编码生成视频,同时用MIC录音编码生成音频,然后将音视频混合生成mp4文件。程序本身没什么用,但是示例了MediaMuxer和MediaCodec的基本用法。本程序主要是基于两个测试程序:一个是Grafika中的SoftInputSurfaceActivity和HWEncoderExperiments。它们一个是生成视频,一个生成音频,这里把它们结合一下,同时生成音频和视频。基本框架和流程如下:
首先是录音线程,主要参考HWEncoderExperiments。通过AudioRecord类接收来自麦克风的采样数据,然后丢给Encoder准备编码:
- AudioRecord audio_recorder;
- audio_recorder = new AudioRecord(MediaRecorder.AudioSource.MIC,
- SAMPLE_RATE, CHANNEL_CONFIG, AUDIO_FORMAT, buffer_size);
- // ...
- audio_recorder.startRecording();
- while (is_recording) {
- byte[] this_buffer = new byte[frame_buffer_size];
- read_result = audio_recorder.read(this_buffer, 0, frame_buffer_size); // read audio raw data
- // …
- presentationTimeStamp = System.nanoTime() / 1000;
- audioEncoder.offerAudioEncoder(this_buffer.clone(), presentationTimeStamp); // feed to audio encoder
- }
- ByteBuffer[] inputBuffers = mAudioEncoder.getInputBuffers();
- int inputBufferIndex = mAudioEncoder.dequeueInputBuffer(-1);
- if (inputBufferIndex >= 0) {
- ByteBuffer inputBuffer = inputBuffers[inputBufferIndex];
- inputBuffer.clear();
- inputBuffer.put(this_buffer);
- ...
- mAudioEncoder.queueInputBuffer(inputBufferIndex, 0, this_buffer.length, presentationTimeStamp, 0);
- }
- try {
- // Part 1
- prepareEncoder(outputFile);
- ...
- // Part 2
- for (int i = 0; i < NUM_FRAMES; i++) {
- generateFrame(i);
- drainVideoEncoder(false);
- drainAudioEncoder(false);
- }
- // Part 3
- ...
- drainVideoEncoder(true);
- drainAudioEncoder(true);
- } catch (IOException ioe) {
- throw new RuntimeException(ioe);
- } finally {
- // Part 4
- releaseEncoder();
- }
- MediaFormat audioFormat = new MediaFormat();
- audioFormat.setInteger(MediaFormat.KEY_SAMPLE_RATE, 44100);
- audioFormat.setInteger(MediaFormat.KEY_CHANNEL_COUNT, 1);
- ...
- mAudioEncoder = MediaCodec.createEncoderByType(AUDIO_MIME_TYPE);
- mAudioEncoder.configure(audioFormat, null, null, MediaCodec.CONFIGURE_FLAG_ENCODE);
- mAudioEncoder.start();
注意这里Muxer要等把audio track和video track都加入了再开始。MediaCodec在一开始调用dequeueOutputBuffer()时会返回一次INFO_OUTPUT_FORMAT_CHANGED消息。我们只需在这里获取该MediaCodec的format,并注册到MediaMuxer里。接着判断当前audio track和video track是否都已就绪,如果是的话就启动Muxer。
总结来说,drainVideoEncoder()的主逻辑大致如下,drainAudioEncoder也是类似的,只是把video的MediaCodec换成audio的MediaCodec即可。
- while(true) {
- int encoderStatus = mVideoEncoder.dequeueOutputBuffer(mBufferInfo, TIMEOUT_USEC);
- if (encoderStatus == MediaCodec.INFO_TRY_AGAIN_LATER) {
- ...
- } else if (encoderStatus == MediaCodec.INFO_OUTPUT_BUFFERS_CHANGED) {
- encoderOutputBuffers = mVideoEncoder.getOutputBuffers();
- } else if (encoderStatus == MediaCodec.INFO_OUTPUT_FORMAT_CHANGED) {
- MediaFormat newFormat = mAudioEncoder.getOutputFormat();
- mAudioTrackIndex = mMuxer.addTrack(newFormat);
- mNumTracksAdded++;
- if (mNumTracksAdded == TOTAL_NUM_TRACKS) {
- mMuxer.start();
- }
- } else if (encoderStatus < 0) {
- ...
- } else {
- ByteBuffer encodedData = encoderOutputBuffers[encoderStatus];
- ...
- if (mBufferInfo.size != 0) {
- mMuxer.writeSampleData(mVideoTrackIndex, encodedData, mBufferInfo);
- }
- mVideoEncoder.releaseOutputBuffer(encoderStatus, false);
- if ((mBufferInfo.flags & MediaCodec.BUFFER_FLAG_END_OF_STREAM) != 0) {
- break;
- }
- }
- }
最后几点注意:
1. 在AndroidManifest.xml里加上录音权限,否则创建AudioRecord对象时铁定失败:
<uses-permission android:name="android.permission.RECORD_AUDIO"/>
2. 音视频通过PTS同步,两个的单位要一致。
3. MediaMuxer的使用要按照Constructor -> addTrack -> start -> writeSampleData -> stop 的顺序。如果既有音频又有视频,在stop前两个都要writeSampleData()过。
Code references:
Grafika: https://github.com/google/grafika
Bigflake: http://bigflake.com/mediacodec/
HWEncoderExperiments:https://github.com/OnlyInAmerica/HWEncoderExperiments/tree/audioonly/HWEncoderExperiments/src/main/java/net/openwatch/hwencoderexperiments
Android test:http://androidxref.com/4.4.2_r2/xref/cts/tests/tests/media/src/android/media/cts/
http://androidxref.com/4.4.2_r2/xref/pdk/apps/TestingCamera2/src/com/android/testingcamera2/CameraRecordingStream.java