FFmpeg ANativeWindow 实现视频解码播放该原创文章首发于微信公众号：字节流动
本文将利用 FFmpeg 对一个 Mp4 文件的视频流进行解码，然后使用 libswscale 将解码后的 YUV 帧转换为 RGBA 帧，最后使用 ANativeWindow 进行渲染。
视频解码播放FFmpeg 视频解码
雷霄骅博士的音视频处理流程图参考雷霄骅博士的音视频处理流程图，我们大概了解了本节的处理流程：（Mp4文件）解协议->解封装->视频解码->缩放或格式转换->渲染。
关于 FFmpeg 需要了解的几个结构体：
- AVFormatContext：解封装功能的结构体，包含文件名、音视频流、时长、比特率等信息；
- AVCodecContext：编解码器上下文，编码和解码时必须用到的结构体，包含编解码器类型、视频宽高、音频通道数和采样率等信息；
- AVCodec：存储编解码器信息的结构体；
- AVStream：存储音频或视频流信息的结构体；
- AVPacket：存储音频或视频编码数据；
- AVFrame：存储音频或视频解码数据（原始数据）；
FFmpeg 视频解码播放流程视频解码流程：
代码语言：txt复制//1.创建封装格式上下文
m_AVFormatContext = avformat_alloc_context();
//2.打开输入文件，解封装
if(avformat_open_input(&m_AVFormatContext, m_Url, NULL, NULL) != 0)
{
LOGCATE("DecoderBase::InitFFDecoder avformat_open_input fail.");
break;
}
//3.获取音视频流信息
if(avformat_find_stream_info(m_AVFormatContext, NULL) < 0) {
LOGCATE("DecoderBase::InitFFDecoder avformat_find_stream_info fail.");
break;
}
//4.获取音视频流索引
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.获取解码器参数
AVCodecParameters *codecParameters = m_AVFormatContext->streams[m_StreamIndex]->codecpar;
//6.根据 codec_id 获取解码器
m_AVCodec = avcodec_find_decoder(codecParameters->codec_id);
if(m_AVCodec == nullptr) {
LOGCATE("DecoderBase::InitFFDecoder avcodec_find_decoder fail.");
break;
}
//7.创建解码器上下文
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.打开解码器
result = avcodec_open2(m_AVCodecContext, m_AVCodec, NULL);
if(result < 0) {
LOGCATE("DecoderBase::InitFFDecoder avcodec_open2 fail. result=%d", result);
break;
}
//9.创建存储编码数据和解码数据的结构体
m_Packet = av_packet_alloc(); //创建 AVPacket 存放编码数据
m_Frame = av_frame_alloc(); //创建 AVFrame 存放解码后的数据
//10.解码循环
while (av_read_frame(m_AVFormatContext, m_Packet) >= 0) { //读取帧
if (m_Packet->stream_index == m_StreamIndex) {
if (avcodec_send_packet(m_AVCodecContext, m_Packet) != 0) { //视频解码
return -1;
}
while (avcodec_receive_frame(m_AVCodecContext, m_Frame) == 0) {
//获取到 m_Frame 解码数据，在这里进行格式转换，然后进行渲染，下一节介绍 ANativeWindow 渲染过程
}
}
av_packet_unref(m_Packet); //释放 m_Packet 引用，防止内存泄漏
}
//11.释放资源，解码完成
if(m_Frame != nullptr) {
av_frame_free(&m_Frame);
m_Frame = nullptr;
}
if(m_Packet != nullptr) {
av_packet_free(&m_Packet);
m_Packet = nullptr;
}
if(m_AVCodecContext != nullptr) {
avcodec_close(m_AVCodecContext);
avcodec_free_context(&m_AVCodecContext);
m_AVCodecContext = nullptr;
m_AVCodec = nullptr;
}
if(m_AVFormatContext != nullptr) {
avformat_close_input(&m_AVFormatContext);
avformat_free_context(m_AVFormatContext);
m_AVFormatContext = nullptr;
}ANativeWindow 渲染解码帧
每一种操作系统都定义了自己的窗口系统，而 ANativeWindow 就是 Android 的本地窗口，在 Android Java 层，Surface 又继承于 ANativeWindow ，实际上 Surface 是 ANativeWindow 的具体实现，所以一个 ANativeWindow 表示的就是一块屏幕缓冲区。
我们要渲染一帧图像，只需要将图像数据刷进 ANativeWindow 所表示的屏幕缓冲区即可。
代码语言：txt复制enum {
// NOTE: these values must match the values from graphics/common/x.x/types.hal
/** Red: 8 bits, Green: 8 bits, Blue: 8 bits, Alpha: 8 bits. **/
WINDOW_FORMAT_RGBA_8888 = AHARDWAREBUFFER_FORMAT_R8G8B8A8_UNORM,
/** Red: 8 bits, Green: 8 bits, Blue: 8 bits, Unused: 8 bits. **/
WINDOW_FORMAT_RGBX_8888 = AHARDWAREBUFFER_FORMAT_R8G8B8X8_UNORM,
/** Red: 5 bits, Green: 6 bits, Blue: 5 bits. **/
WINDOW_FORMAT_RGB_565 = AHARDWAREBUFFER_FORMAT_R5G6B5_UNORM,
};需要注意的是 ANativeWindow 仅支持 RGB 类型的图像数据，所以我们还需要利用 libswscale 库将解码后的 YUV 数据转成 RGB 。
利用 libswscale 库将对图像进行格式转换，有如下几个步骤：
代码语言：txt复制//1. 分配存储 RGB 图像的 buffer
m_VideoWidth = m_AVCodecContext->width;
m_VideoHeight = m_AVCodecContext->height;
m_RGBAFrame = av_frame_alloc();
//计算 Buffer 的大小
int bufferSize = av_image_get_buffer_size(AV_PIX_FMT_RGBA, m_VideoWidth, m_VideoHeight, 1);
//为 m_RGBAFrame 分配空间
m_FrameBuffer = (uint8_t *) av_malloc(bufferSize * sizeof(uint8_t));
av_image_fill_arrays(m_RGBAFrame->data, m_RGBAFrame->linesize, m_FrameBuffer, AV_PIX_FMT_RGBA,
m_VideoWidth, m_VideoHeight, 1);
//2. 获取转换的上下文
m_SwsContext = sws_getContext(m_VideoWidth, m_VideoHeight, m_AVCodecContext->pix_fmt,
m_RenderWidth, m_RenderHeight, AV_PIX_FMT_RGBA,
SWS_FAST_BILINEAR, NULL, NULL, NULL);
//3. 格式转换
sws_scale(m_SwsContext, frame->data, frame->linesize, 0, m_VideoHeight, m_RGBAFrame->data, m_RGBAFrame->linesize);
//4. 释放资源
if(m_RGBAFrame != nullptr) {
av_frame_free(&m_RGBAFrame);
m_RGBAFrame = nullptr;
}
if(m_FrameBuffer != nullptr) {
free(m_FrameBuffer);
m_FrameBuffer = nullptr;
}
if(m_SwsContext != nullptr) {
sws_freeContext(m_SwsContext);
m_SwsContext = nullptr;
}我们拿到了 RGBA 格式的图像，可以利用 ANativeWindow 进行渲染了。
代码语言：txt复制//1. 利用 Java 层 SurfaceView 传下来的 Surface 对象，获取 ANativeWindow
m_NativeWindow = ANativeWindow_fromSurface(env, surface);
//2. 设置渲染区域和输入格式
ANativeWindow_setBuffersGeometry(m_NativeWindow, m_VideoWidth,
m_VideoHeight, WINDOW_FORMAT_RGBA_8888);
//3. 渲染
ANativeWindow_Buffer m_NativeWindowBuffer;
//锁定当前 Window ，获取屏幕缓冲区 Buffer 的指针
ANativeWindow_lock(m_NativeWindow, &m_NativeWindowBuffer, nullptr);
uint8_t *dstBuffer = static_cast<uint8_t *>(m_NativeWindowBuffer.bits);
int srcLineSize = m_RGBAFrame->linesize[0];//输入图的步长（一行像素有多少字节）
int dstLineSize = m_NativeWindowBuffer.stride * 4;//RGBA 缓冲区步长
for (int i = 0; i < m_VideoHeight; i) {
//一行一行地拷贝图像数据
memcpy(dstBuffer i * dstLineSize, m_FrameBuffer i * srcLineSize, srcLineSize);
}
//解锁当前 Window ，渲染缓冲区数据
ANativeWindow_unlockAndPost(m_NativeWindow);
//4. 释放 ANativeWindow
if(m_NativeWindow)
ANativeWindow_release(m_NativeWindow);以上就是 FFmpeg ANativeWindow 实现视频解码播放的整个过程。
实现代码路径：
Android Learn FFmpeg
参考
https://blog.csdn.net/leixiaohua1020
