[HarmonyOS Next示例代码]基于AVCodec能力的视频编解码

zhangtian6691844

1050人浏览 · 2024-08-20 20:35:43

zhangtian6691844 · 2024-08-20 20:35:43 发布

HarmonyOS next 示例代码全集

基于AVCodec能力的视频编解码

介绍

本实例基于AVCodec能力，提供基于视频编解码的视频播放和录制的功能。

视频播放的主要流程是将视频文件通过解封装->解码->送显/播放。
视频录制的主要流程是相机采集->编码->封装成mp4文件。

播放支持的原子能力规格

媒体格式	封装格式	码流格式
视频	mp4	视频码流：H.264/H.265, 音频码流:AudioVivid
视频	mkv	视频码流：H.264/H.265, 音频码流：aac/mp3/opus
视频	mpeg-ts	视频码流：H.264, 音频码流：AudioVivid

录制支持的原子能力规格

封装格式	视频编解码类型
mp4	H.264/H.265
m4a	AVC（H.264）

注意，本示例仅支持视频录制，未集成音频能力

效果预览

使用说明

弹出是否允许“AVCodecVideo”使用相机？点击“允许”

录制

点击“录制”
选取视频输出路径，默认为【我的手机】文件夹下
录制完成后点击“停止录制”

播放

推送视频文件至storage/media/100/local/files/Docs下或点击下方“开始录制”，录制一个视频文件（无音频）
点击播放按钮，选择文件，开始播放

工程目录

├──entry/src/main/cpp                 # Native层
│  ├──capbilities                     # 能力接口和实现
│  │  ├──include                      # 能力接口
│  │  ├──AudioDecoder.cpp             # 音频解码实现
│  │  ├──Demuxer.cpp                  # 解封装实现
│  │  ├──Muxer.cpp                    # 封装实现
│  │  ├──VideoDecoder.cpp             # 视频解码实现
│  │  └──VideoEncoder.cpp             # 视频编码实现
│  ├──common                          # 公共模块
│  │  ├──dfx                          # 日志
│  │  ├──SampleCallback.cpp           # 编解码回调实现   
│  │  ├──SampleCallback.h             # 编解码回调定义
│  │  └──SampleInfo.h                 # 功能实现公共类  
│  ├──render                          # 送显模块接口和实现
│  │  ├──include                      # 送显模块接口
│  │  ├──EglCore.cpp                  # 送显参数设置
│  │  ├──PluginManager.cpp            # 送显模块管理实现
│  │  └──PluginRender.cpp             # 送显逻辑实现
│  ├──sample                          # Native层
│  │  ├──player                       # Native层播放接口和实现
│  │  │  ├──Player.cpp                # Native层播放功能调用逻辑的实现
│  │  │  ├──Player.h                  # Native层播放功能调用逻辑的接口
│  │  │  ├──PlayerNative.cpp          # Native层 播放的入口
│  │  │  └──PlayerNative.h         
│  │  └──recorder                     # Native层录制接口和实现
│  │     ├──Recorder.cpp              # Native层录制功能调用逻辑的实现
│  │     ├──Recorder.h                # Native层录制功能调用逻辑的接口
│  │     ├──RecorderNative.cpp        # Native层 录制的入口
│  │     └──RecorderNative.h       
│  ├──types                           # Native层暴露上来的接口
│  │  ├──libplayer                    # 播放模块暴露给UI层的接口
│  │  └──librecorder                  # 录制模块暴露给UI层的接口
│  └──CMakeLists.txt                  # 编译入口       
├──ets                                # UI层
│  ├──common                          # 公共模块
│  │  ├──utils                        # 共用的工具类
│  │  │  ├──DateTimeUtils.ets         # 获取当前时间
│  │  │  ├──Logger.ets                # 日志工具
│  │  │  └──SaveAsset.ets             # 选取文件保持位置
│  │  └──CommonConstants.ets          # 参数常量
│  ├──entryability                    # 应用的入口
│  │  └──EntryAbility.ets            
│  ├──entrybackupability            
│  │  └──EntryBackupAbility.ets            
│  └──pages                           # EntryAbility 包含的页面
│     ├──Index.ets                    # 首页/播放页面
│     └──Recorder.ets                 # 录制页面
├──resources                          # 用于存放应用所用到的资源文件
│  ├──base                            # 该目录下的资源文件会被赋予唯一的ID
│  │  ├──element                      # 用于存放字体和颜色 
│  │  ├──media                        # 用于存放图片
│  │  └──profile                      # 应用入口首页
│  ├──en_US                           # 设备语言是美式英文时，优先匹配此目录下资源
│  └──zh_CN                           # 设备语言是简体中文时，优先匹配此目录下资源
└──module.json5                       # 模块配置信息

具体实现

录制

UI层

在UI层Index页面，用户点击“录制”后，会调起文件管理，用户选择一个输出地址。录制结束后，文件会存放于此。
选择好文件后，会用刚刚打开的fd，和用户预设的录制参数，掉起ArkTS的initNative，待初始化结束后，调用OH_NativeWindow_GetSurfaceId接口，得到NativeWindow的surfaceId，并把surfaceId回调回UI层。
UI层拿到编码器给的surfaceId后，调起页面路由，携带该surfaceId，跳转到Recorder页面；
录制页面XComponent构建时，会调起.onLoad()方法，此方法首先会拿到XComponent的surfaceId，然后调起createDualChannelPreview(),此函数会建立一个相机生产，XComponent和编码器的surface消费的生产消费模型。

Native层

进入录制界面后，编码器启动，开始对UI层相机预览流进行编码。
编码器每编码成功一帧，sample_callback.cpp的输出回调OnNewOutputBuffer()就会调起一次，此时用户会拿到AVCodec框架给出的OH_AVBuffer；
在输出回调中，用户需手动把帧buffer、index存入输出队列中，并通知输出线程解锁；
在输出线程中，把上一步的帧信息储存为bufferInfo后，pop出队；
在输出线程中，使用上一步的bufferInfo，调用封装接口WriteSample后，这一帧被封装入MP4中；
最后调用FreeOutputBuffer接口后，这一帧buffer释放回AVCodec框架，实现buffer轮转。

播放

UI层

在UI层Index页面，用户点击播放按钮后，触发点击事件，调起selectFile()函数，该函数会调起文件管理的选择文件模块，拿到用户选取文件的路径;
用户选择文件成功后，调起play()函数，该函数会根据上一步获取到的路径，打开一个文件，并获取到该文件的大小，改变按钮状态为不可用，之后调起ArkTS层暴露给应用层的playNative()接口;
根据playNative字段，调起PlayerNative::Play()函数，此处会注册播放结束的回调。
播放结束时，Callback()中napi_call_function()接口调起，通知应用层，恢复按钮状态为可用。

ArkTS层

在PlayerNative.cpp的Init()中调用PluginManager()中的Export()方法，注册OnSurfaceCreatedCB()回调，当屏幕上出现新的XComponent时，将其转换并赋给单例类PluginManager中的pluginWindow_;

Native层

具体实现原理：
- 解码器Start后，解码器每拿到一帧，OnNeedInputBuffer就会被调起一次，AVCodec框架会给用户一个OH_AVBuffer。
- 在输入回调中，用户需手动把帧buffer、index存入输入队列中，并同时输入线程解锁。
- 在输入线程中，把上一步的帧信息储存为bufferInfo后，pop出队。
- 在输入线程中，使用上一步的bufferInfo，调用ReadSample接口解封装帧数据。
- 在输入线程中，使用解封装后的bufferInfo，调用解码的PushInputData接口，此时这片buffer用完，返回框架，实现buffer轮转。
- PushInputData后，这一帧开始解码，每解码完成一帧，输出回调会被调起一次，用户需手动把帧buffer、index存入输出队列中。
- 在输出线程中，把上一步的帧信息储存为bufferInfo后，pop出队。
- 在输出线程中，调用FreeOutputData接口后，就会送显并释放buffer。释放的buffer会返回框架，实现buffer轮转。
解码器config阶段，OH_VideoDecoder_SetSurface接口的入参OHNativeWindow*，即为PluginManager中的pluginWindow_。
解码器config阶段，SetCallback接口，sample_callback.cpp的输入输出回调需将回调上来的帧buffer和index存入一个用户自定义容器sample_info.h中，方便后续操作。
Player.cpp的Start()起两个专门用于输入和输出的线程。