一、MediaCodec简介

MediaCodec是Android自带的底层多媒体支持架构的一部分（通常与 MediaExtractor，MediaSync，MediaMuxer，MediaCrypto，MediaDrm，Image，Surface 和 AudioTrack 一起使用）。可以用来访问底层媒体编解码器，即编码器/解码器的组件。

使用MediaCodec编解码即我们常说的硬编解码，它的优势是使用底层硬件编解码，效率比软编解码FFmpeg要高出不少。但劣势是由于硬编解码依赖于手机厂商的硬件设计，导致不同机型的效果可能千差万别，不好管控和统一。

因此在实际开发中，使用软编解码或硬编解码还是要看具体的实际场景。

二、MediaCodec生命周期

MediaCodec 有三种状态，分别是执行(Executing)、停止(Stopped)和释放(Released)，其中执行和停止分别有三个子状态，执行的三个字状态分别是 Flushed、Running 和 Stream-of-Stream，停止的三个子状态分别是 Uninitialized、Configured 和 Error，MediaCodec 生命周期示意图如下：

同步模式下：

异步模式下：

当创建了 MediaCodec 之后，是处于未初始化的 Uninitialized 状态，调用 configure 方法之后就处于 Configured 状态，调用了 start 方法之后，就处于 Executing 状态。

在 Executing 状态下开始处理数据，它又有三个子状态，分别是：Flushed、Running和End of Stream。当一调用 start 方法之后，就进入了 Flushed 状态，从输入缓冲区队列中取出一个缓冲区就进入了 Running 状态，当入队的缓冲区带有 EOS 标志时，就会切换到 End of Stream 状态， MediaCodec 不再接受入队的缓冲区，但是仍然会对已入队的且没有进行编解码操作的缓冲区进行操作、输出，直到输出的缓冲区带有 EOS 标志，表示编解码操作完成了。

在 Executing 状态下可以调用 flush 方法，使 MediaCodec 切换到 Flushed 状态。

在 Executing 状态下可以调用 stop 方法，使 MediaCodec 切换到 Uninitialized 状态，然后再次调用 configure 方法进入 Configured 状态。另外，当调用 reset 方法也会进入到 Uninitialized 状态。

当不再需要 MediaCodec 时，调用 release 方法将它释放掉，进入 Released 状态。

当 MediaCodec 工作发生异常时，会进入到 Error 状态，此时还是可以通过 reset 方法恢复过来，进入 Uninitialized 状态。

三、MediaCodec解码流程

下面将讲解使用mediacodec对mp4的视频文件进行解码的API使用流程。本文主要是采用同步的解码方式。

解码流程工作模型：

1、创建mediacodec并初始化

可通过createDecoderByType来创建mediacodec：

mediaCodec = MediaCodec.createDecoderByType("video/avc");

上面表示创建了一个解码器，并指定了解码类型为avc的视频解码器。

初始化主要是为了给这个解码器设置一些格式，配置等，如下完整的创建和初始代码：

    private void initMediaCodecSys() {try {//创建mediaCodec = MediaCodec.createDecoderByType("video/avc");//格式mediaFormat = MediaFormat.createVideoFormat("video/avc", 1280, 720);mediaExtractor = new MediaExtractor();//MP4 文件存放位置mediaExtractor.setDataSource(MainActivity.MP4_PLAY_PATH);Log.d(TAG, "getTrackCount: " + mediaExtractor.getTrackCount());for (int i = 0; i < mediaExtractor.getTrackCount(); i++) {MediaFormat format = mediaExtractor.getTrackFormat(i);String mime = format.getString(MediaFormat.KEY_MIME);Log.d(TAG, "mime: " + mime);if (mime.startsWith("video")) {mediaFormat = format;mediaExtractor.selectTrack(i);}}} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}Surface surface = MainActivity.getSurface();//配置mediaCodec.configure(mediaFormat, surface, null, 0);mediaCodec.start();}

2、视频解码线程

视频解码线程主要内容就是进行解码的流程控制。这个阶段的相应API有如下：

 // 获取可用的输入缓冲区的索引public int dequeueInputBuffer (long timeoutUs)// 获取输入缓冲区public ByteBuffer getInputBuffer(int index)// 将填满数据的inputBuffer提交到编码队列public final void queueInputBuffer(int index,int offset, int size, long presentationTimeUs, int flags)// 获取已成功编解码的输出缓冲区的索引public final int dequeueOutputBuffer(BufferInfo info, long timeoutUs)// 获取输出缓冲区public ByteBuffer getOutputBuffer(int index)// 释放输出缓冲区public final void releaseOutputBuffer(int index, boolean render)

获取可用的输入缓冲区的索引：

int inputIndex = mediaCodec.dequeueInputBuffer(-1);

获取输入缓冲区：

ByteBuffer byteBuffer = mediaCodec.getInputBuffer(inputIndex);

读取相关数据：

//读取一片或者一帧数据
int sampSize = mediaExtractor.readSampleData(byteBuffer, 0);
//读取时间戳
long time = mediaExtractor.getSampleTime();

将填满数据的inputBuffer提交到编码队列：

if (sampSize > 0 && time > 0) {mediaCodec.queueInputBuffer(inputIndex, 0, sampSize, time, 0);//读取一帧后必须调用，提取下一帧//控制帧率在30帧左右mSpeedController.preRender(time);mediaExtractor.advance();
}

获取已成功编解码的输出缓冲区的索引：

BufferInfo bufferInfo = new BufferInfo();
int outIndex = mediaCodec.dequeueOutputBuffer(bufferInfo, 0);

输出缓冲区：

if (outIndex >= 0) {mediaCodec.releaseOutputBuffer(outIndex, true);
}

完整的视频解码线程代码如下：

/*** Play the MP4 file Thread* 解码主流程*/
private class DecoderMP4Thread extends Thread {long pts = 0;@Overridepublic void run() {super.run();while (!isDecodeFinish) {int inputIndex = mediaCodec.dequeueInputBuffer(-1);Log.d(TAG, "inputIndex: " + inputIndex);if (inputIndex >= 0) {ByteBuffer byteBuffer = mediaCodec.getInputBuffer(inputIndex);//读取一片或者一帧数据int sampSize = mediaExtractor.readSampleData(byteBuffer, 0);//读取时间戳long time = mediaExtractor.getSampleTime();if (sampSize > 0 && time > 0) {mediaCodec.queueInputBuffer(inputIndex, 0, sampSize, time, 0);//读取一帧后必须调用，提取下一帧//控制帧率在30帧左右mSpeedController.preRender(time);mediaExtractor.advance();}}BufferInfo bufferInfo = new BufferInfo();int outIndex = mediaCodec.dequeueOutputBuffer(bufferInfo, 0);if (outIndex >= 0) {mediaCodec.releaseOutputBuffer(outIndex, true);}}}
}

3、解码结束关闭回收

完成解码播放后，对相关内存回收和关闭处理：

public void close() {try {Log.d(TAG, "close start");if (mediaCodec != null) {isDecodeFinish = true;try {if (mDecodeMp4Thread != null) {mDecodeMp4Thread.join(2000);}} catch (InterruptedException e) {Log.e(TAG, "InterruptedException " + e);}boolean isAlive = mDecodeMp4Thread.isAlive();Log.d(TAG, "close end isAlive :" + isAlive);mediaCodec.stop();mediaCodec.release();mediaCodec = null;mSpeedController.reset();}} catch (IllegalStateException e) {e.printStackTrace();}instance = null;
}

至此，整个视频解码流程就讲解完毕。

四、demo运行

本人写了一个最简单的demo，使用mediacodec对mp4文件进行纯视频的解码播放，采用同步方式。

该demo的解码对象mp4文件是内置在了raw/video.mp4，如果需要替换视频文件，可以替换这里：

demo运行效果如下：

点击START进行播放：

播放过程中点击STOP可以停止播放。

完整例子已经放到github上，如下：

https://github.com/weekend-y/mediacodec_demo/tree/master/MediaCodec_DecodeMP4

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