Кодирование H.264 с камеры с Android MediaCodec
Я пытаюсь заставить это работать на Android 4.1 (используя обновленный планшет Asus Transformer). Благодаря ответу Alex на мой предыдущий вопрос, я уже смог записать некоторые необработанные данные H.264 в файл, но этот файл можно воспроизводить только с помощью ffplay -f h264
, и похоже, что он потерял всю информацию о частоте кадров (чрезвычайно быстрое воспроизведение). Также цветовое пространство выглядит некорректно (atm с использованием камеры по умолчанию на стороне энкодера).
public class AvcEncoder {
private MediaCodec mediaCodec;
private BufferedOutputStream outputStream;
public AvcEncoder() {
File f = new File(Environment.getExternalStorageDirectory(), "Download/video_encoded.264");
touch (f);
try {
outputStream = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream(f));
Log.i("AvcEncoder", "outputStream initialized");
} catch (Exception e){
e.printStackTrace();
}
mediaCodec = MediaCodec.createEncoderByType("video/avc");
MediaFormat mediaFormat = MediaFormat.createVideoFormat("video/avc", 320, 240);
mediaFormat.setInteger(MediaFormat.KEY_BIT_RATE, 125000);
mediaFormat.setInteger(MediaFormat.KEY_FRAME_RATE, 15);
mediaFormat.setInteger(MediaFormat.KEY_COLOR_FORMAT, MediaCodecInfo.CodecCapabilities.COLOR_FormatYUV420Planar);
mediaFormat.setInteger(MediaFormat.KEY_I_FRAME_INTERVAL, 5);
mediaCodec.configure(mediaFormat, null, null, MediaCodec.CONFIGURE_FLAG_ENCODE);
mediaCodec.start();
}
public void close() {
try {
mediaCodec.stop();
mediaCodec.release();
outputStream.flush();
outputStream.close();
} catch (Exception e){
e.printStackTrace();
}
}
// called from Camera.setPreviewCallbackWithBuffer(...) in other class
public void offerEncoder(byte[] input) {
try {
ByteBuffer[] inputBuffers = mediaCodec.getInputBuffers();
ByteBuffer[] outputBuffers = mediaCodec.getOutputBuffers();
int inputBufferIndex = mediaCodec.dequeueInputBuffer(-1);
if (inputBufferIndex >= 0) {
ByteBuffer inputBuffer = inputBuffers[inputBufferIndex];
inputBuffer.clear();
inputBuffer.put(input);
mediaCodec.queueInputBuffer(inputBufferIndex, 0, input.length, 0, 0);
}
MediaCodec.BufferInfo bufferInfo = new MediaCodec.BufferInfo();
int outputBufferIndex = mediaCodec.dequeueOutputBuffer(bufferInfo,0);
while (outputBufferIndex >= 0) {
ByteBuffer outputBuffer = outputBuffers[outputBufferIndex];
byte[] outData = new byte[bufferInfo.size];
outputBuffer.get(outData);
outputStream.write(outData, 0, outData.length);
Log.i("AvcEncoder", outData.length + " bytes written");
mediaCodec.releaseOutputBuffer(outputBufferIndex, false);
outputBufferIndex = mediaCodec.dequeueOutputBuffer(bufferInfo, 0);
}
} catch (Throwable t) {
t.printStackTrace();
}
}
Изменение типа кодировщика на "video/mp4", по-видимому, решает проблему с частотой кадров, но поскольку главная цель заключается в создании службы потоковой передачи, это не является хорошим решением.
Я знаю, что я отбросил код Alex'а, рассматривая SPS и PPS NALU, но я надеялся, что это не будет необходимо, поскольку эта информация также поступает из outData
, и я предположил, что кодировщик будет отформатировать это правильно, Если это не так, как мне организовать различные типы NALU в файле/потоке?
Итак, что мне здесь не хватает, чтобы создать действующий рабочий поток H.264? И какие настройки следует использовать для согласования между цветовым пространством камеры и цветовым пространством кодировщика?
У меня такое ощущение, что это скорее вопрос, связанный с H.264, чем тема Android/MediaCodec. Или я до сих пор не правильно использую MediaCodec API?
Спасибо заранее.
Ответы
Ответ 1
Для вашего быстрого воспроизведения - проблема с частотой кадров, вам здесь нечего делать. Так как это потоковое решение, другой стороне нужно сообщить частоту кадров заранее или временные метки с каждым кадром. Оба они не являются частью элементарного потока. Выбрана либо заранее определенная частота кадров, либо вы передаете какой-либо sdp или что-то в этом роде, или используете существующие протоколы, такие как rtsp. Во втором случае отметки времени являются частью потока, отправленного в виде чего-то вроде rtp. Затем клиент должен затухать поток rtp и играть в него. Вот как работает элементарная потоковая передача. [исправить частоту кадров, если у вас есть кодировщик с фиксированной скоростью или указать временные метки]
Локальное воспроизведение ПК будет быстрым, потому что он не будет знать fps. Давая параметр fps перед входом, например,
ffplay -fps 30 in.264
вы можете управлять воспроизведением на ПК.
Что касается файла, который не воспроизводится: имеет ли он SPS и PPS. Также вы должны включить заголовки NAL - формат приложения b. Я мало знаю об андроиде, но это требование для того, чтобы любой элементарный поток h.264 мог воспроизводиться, когда они не находятся в каких-либо контейнерах, и их нужно сбрасывать и воспроизводить позже.
Если по умолчанию андроид - mp4, но заголовки приложений по умолчанию будут отключены, поэтому, возможно, есть переключатель, чтобы включить его. Или, если вы получаете данные по кадре, просто добавьте их самостоятельно.
Что касается цветового формата: я бы предположил, что значение по умолчанию должно работать. Поэтому постарайтесь не устанавливать его.
Если не попробовать 422 Planar или UVYV/VYUY, чередующиеся форматы. обычно камеры являются одними из них. (но не обязательно, это могут быть те, с которыми я столкнулся чаще).
Ответ 2
Android 4.3 (API 18) обеспечивает простое решение. Класс MediaCodec
теперь принимает входные данные от Surfaces, что означает, что вы можете подключить предварительный просмотр камеры Surface к кодировщику и обходить все странные проблемы формата YUV.
Существует также новый класс MediaMuxer, который преобразует ваш необработанный поток H.264 в файл .mp4 (возможно, смешение в аудиопотоке).
Смотрите пример CameraToMpegTest для примера такого рода. (Он также демонстрирует использование шейдера фрагмента OpenGL ES для выполнения тривиального редактирования видео по мере его записи.)
Ответ 3
Вы можете преобразовать цветовые пространства, подобные этому, если вы задали цветовое пространство предварительного просмотра для YV12:
public static byte[] YV12toYUV420PackedSemiPlanar(final byte[] input, final byte[] output, final int width, final int height) {
/*
* COLOR_TI_FormatYUV420PackedSemiPlanar is NV12
* We convert by putting the corresponding U and V bytes together (interleaved).
*/
final int frameSize = width * height;
final int qFrameSize = frameSize/4;
System.arraycopy(input, 0, output, 0, frameSize); // Y
for (int i = 0; i < qFrameSize; i++) {
output[frameSize + i*2] = input[frameSize + i + qFrameSize]; // Cb (U)
output[frameSize + i*2 + 1] = input[frameSize + i]; // Cr (V)
}
return output;
}
Или
public static byte[] YV12toYUV420Planar(byte[] input, byte[] output, int width, int height) {
/*
* COLOR_FormatYUV420Planar is I420 which is like YV12, but with U and V reversed.
* So we just have to reverse U and V.
*/
final int frameSize = width * height;
final int qFrameSize = frameSize/4;
System.arraycopy(input, 0, output, 0, frameSize); // Y
System.arraycopy(input, frameSize, output, frameSize + qFrameSize, qFrameSize); // Cr (V)
System.arraycopy(input, frameSize + qFrameSize, output, frameSize, qFrameSize); // Cb (U)
return output;
}
Ответ 4
Вы можете запросить MediaCodec для поддерживаемого формата растрового изображения и запросить предварительный просмотр.
Проблема в том, что некоторые MediaCodecs поддерживают только запатентованные форматы YUV, которые вы не можете получить из предварительного просмотра.
В частности, 2130706688 = 0x7F000100 = COLOR_TI_FormatYUV420PackedSemiPlanar.
Формат по умолчанию для предварительного просмотра: 17 = NV21 = MediaCodecInfo.CodecCapabilities.COLOR_FormatYUV411Planar = YCbCr 420 Полупланар
Ответ 5
Если вы явно не запрашивали формат другого пикселя, буферы предварительного просмотра камеры будут поступать в формат YUV 420, известный как NV21, для который COLOR_FormatYCrYCb является эквивалентом MediaCodec.
К сожалению, как упоминают другие ответы на этой странице, нет гарантии, что на вашем устройстве кодер AVC поддерживает этот формат. Обратите внимание, что существуют некоторые странные устройства, которые не поддерживают NV21, но я не знаю, что можно обновить до API 16 (следовательно, есть MediaCodec).
В документации Google также утверждается, что YV12 планарный YUV должен поддерживаться как формат предварительного просмотра камеры для всех устройств с API >= 12. Поэтому, может быть полезно попробовать (эквивалент MediaCodec COLOR_FormatYUV420Planar, который вы используете в своем фрагменте кода.)
Обновить: как напомнил мне Эндрю Коттрелл, YV12 все еще нуждается в обмене цветности, чтобы стать COLOR_FormatYUV420Planar.