Jak kodować bitmapy do wideo za pomocą MediaCodec?

Użyłem następujących kroków, aby przekonwertować moje bitmapy do pliku wideo.

Krok 1: Przygotowanie

Przygotowałem taki koder. Używam MediaMuxer do tworzenia pliku mp4.

    private void prepareEncoder() {
    try {
        mBufferInfo = new MediaCodec.BufferInfo();

        mediaCodec = MediaCodec.createEncoderByType(MIME_TYPE);
        mediaFormat = MediaFormat.createVideoFormat(MIME_TYPE, WIDTH, HEIGHT);
        mediaFormat.setInteger(MediaFormat.KEY_BIT_RATE, calcBitRate());
        mediaFormat.setInteger(MediaFormat.KEY_FRAME_RATE, FRAME_RATE);
        if (Build.VERSION.SDK_INT <= Build.VERSION_CODES.LOLLIPOP) {
            mediaFormat.setInteger(MediaFormat.KEY_COLOR_FORMAT, MediaCodecInfo.CodecCapabilities.COLOR_FormatYUV420SemiPlanar);
        }else{
            mediaFormat.setInteger(MediaFormat.KEY_COLOR_FORMAT, MediaCodecInfo.CodecCapabilities.COLOR_FormatYUV420Flexible);
        }
        //2130708361, 2135033992, 21
        mediaFormat.setInteger(MediaFormat.KEY_I_FRAME_INTERVAL, IFRAME_INTERVAL);

        final MediaFormat audioFormat = MediaFormat.createAudioFormat(MIME_TYPE_AUDIO, SAMPLE_RATE, 1);
        audioFormat.setInteger(MediaFormat.KEY_AAC_PROFILE, MediaCodecInfo.CodecProfileLevel.AACObjectLC);
        audioFormat.setInteger(MediaFormat.KEY_CHANNEL_MASK, AudioFormat.CHANNEL_IN_MONO);
        audioFormat.setInteger(MediaFormat.KEY_BIT_RATE, BIT_RATE);
        audioFormat.setInteger(MediaFormat.KEY_CHANNEL_COUNT, 1);

        mediaCodec.configure(mediaFormat, null, null, MediaCodec.CONFIGURE_FLAG_ENCODE);
        mediaCodec.start();

        mediaCodecForAudio = MediaCodec.createEncoderByType(MIME_TYPE_AUDIO);
        mediaCodecForAudio.configure(audioFormat, null, null, MediaCodec.CONFIGURE_FLAG_ENCODE);
        mediaCodecForAudio.start();

        try {
            String outputPath = new File(Environment.getExternalStorageDirectory(),
                    "test.mp4").toString();
            mediaMuxer = new MediaMuxer(outputPath, MediaMuxer.OutputFormat.MUXER_OUTPUT_MPEG_4);
        } catch (IOException ioe) {
            throw new RuntimeException("MediaMuxer creation failed", ioe);
        }
    } catch (IOException e) {
        e.printStackTrace();
    }
}

Krok 2: Buforowanie

Stworzyłem runnable do buforowania.

private void bufferEncoder() {
        runnable = new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                prepareEncoder();
                try {
                    while (mRunning) {
                        encode();
                    }
                    encode();
                } finally {
                    release();
                }
            }
        };
        Thread thread = new Thread(runnable);
        thread.start();
    }

Krok 3: Kodowanie

public void encode() {
            while (true) {
                if (!mRunning) {
                    break;
                }
                int inputBufIndex = mediaCodec.dequeueInputBuffer(TIMEOUT_USEC);
                long ptsUsec = computePresentationTime(generateIndex);
                if (inputBufIndex >= 0) {
                    Bitmap image = loadBitmapFromView(captureImageView);
                    image = Bitmap.createScaledBitmap(image, WIDTH, HEIGHT, false);
                    byte[] input = getNV21(WIDTH, HEIGHT, image);
                    final ByteBuffer inputBuffer = mediaCodec.getInputBuffer(inputBufIndex);
                    inputBuffer.clear();
                    inputBuffer.put(input);
                    mediaCodec.queueInputBuffer(inputBufIndex, 0, input.length, ptsUsec, 0);
                    generateIndex++;
                }
                int encoderStatus = mediaCodec.dequeueOutputBuffer(mBufferInfo, TIMEOUT_USEC);
                if (encoderStatus == MediaCodec.INFO_TRY_AGAIN_LATER) {
                    // no output available yet
                    Log.d("CODEC", "no output from encoder available");
                } else if (encoderStatus == MediaCodec.INFO_OUTPUT_FORMAT_CHANGED) {
                    // not expected for an encoder
                    MediaFormat newFormat = mediaCodec.getOutputFormat();
                    mTrackIndex = mediaMuxer.addTrack(newFormat);
                    mediaMuxer.start();
                } else if (encoderStatus < 0) {
                    Log.i("CODEC", "unexpected result from encoder.dequeueOutputBuffer: " + encoderStatus);
                } else if (mBufferInfo.size != 0) {
                    ByteBuffer encodedData = mediaCodec.getOutputBuffer(encoderStatus);
                    if (encodedData == null) {
                        Log.i("CODEC", "encoderOutputBuffer " + encoderStatus + " was null");
                    } else {
                        encodedData.position(mBufferInfo.offset);
                        encodedData.limit(mBufferInfo.offset + mBufferInfo.size);
                        mediaMuxer.writeSampleData(mTrackIndex, encodedData, mBufferInfo);
                        mediaCodec.releaseOutputBuffer(encoderStatus, false);
                    }
                }
            }
        }
    }

Krok 4: Uwolnienie

W końcu, jeśli zakończyliśmy kodowanie, zwolnij muxer i enkoder.

private void release() {
        if (mediaCodec != null) {
            mediaCodec.stop();
            mediaCodec.release();
            mediaCodec = null;
            Log.i("CODEC", "RELEASE CODEC");
        }
        if (mediaMuxer != null) {
            mediaMuxer.stop();
            mediaMuxer.release();
            mediaMuxer = null;
            Log.i("CODEC", "RELEASE MUXER");
        }
    }

1. wyjście koderów to " raw "h264, więc możesz ustawić rozszerzenie nazwy pliku na "h264" i odtwarzać je z MPlayerem, czyli mplayer ./your_output.h264
2. Jeszcze jedno: mówisz koderowi, że ramka będzie w formacie color_formatyuv420planar, ale wygląda na to, że dajesz mu zawartość PNG, więc plik wyjściowy prawdopodobnie będzie zawierał bałagan kolorów. Myślę, że powinieneś przekonwertować PNG NA yuv420 (z tym, na przykład, https://code.google.com/p/libyuv / ) przed podaniem go do enkodera.

Zmodyfikowałem kod dostarczony przez abaltę tak, aby akceptował bitmapy w czasie rzeczywistym (tzn. nie trzeba już zapisywać bitmap na dysku). Ma również poprawę wydajności, ponieważ nie musisz pisać, a następnie czytać bitmapy z dysku. Zwiększyłem również TIMEOUT_USEC z oryginalnego przykładu, który naprawił pewne błędy związane z timeoutem, które miałem.

Używam rxjava, więc będziesz tego potrzebował w swojej aplikacji.zależności gradle ' a:

implementation 'io.reactivex.rxjava2:rxandroid:2.0.2'

Jeśli próbujesz zapisać do pamięci zewnętrznej, będziesz potrzebował uprawnień do pamięci zewnętrznej zdefiniowanych w manifeście:

<uses-permission android:name="android.permission.WRITE_EXTERNAL_STORAGE" />

I ręcznie Przełącz uprawnienia w aplikacji Ustawienia systemowe dla swojej aplikacji lub dodaj obsługę żądań uprawnień dla niej do swojej aktywności.

A oto klasa:

import android.graphics.Bitmap;
import android.media.MediaCodec;
import android.media.MediaCodecInfo;
import android.media.MediaCodecList;
import android.media.MediaFormat;
import android.media.MediaMuxer;
import android.util.Log;

import java.io.File;
import java.io.IOException;
import java.nio.ByteBuffer;
import java.util.Queue;
import java.util.concurrent.ConcurrentLinkedQueue;
import java.util.concurrent.CountDownLatch;

import io.reactivex.Completable;
import io.reactivex.android.schedulers.AndroidSchedulers;
import io.reactivex.schedulers.Schedulers;

public class BitmapToVideoEncoder {
    private static final String TAG = BitmapToVideoEncoder.class.getSimpleName();

    private IBitmapToVideoEncoderCallback mCallback;
    private File mOutputFile;
    private Queue<Bitmap> mEncodeQueue = new ConcurrentLinkedQueue();
    private MediaCodec mediaCodec;
    private MediaMuxer mediaMuxer;

    private Object mFrameSync = new Object();
    private CountDownLatch mNewFrameLatch;

    private static final String MIME_TYPE = "video/avc"; // H.264 Advanced Video Coding
    private static int mWidth;
    private static int mHeight;
    private static final int BIT_RATE = 16000000;
    private static final int FRAME_RATE = 30; // Frames per second

    private static final int I_FRAME_INTERVAL = 1;

    private int mGenerateIndex = 0;
    private int mTrackIndex;
    private boolean mNoMoreFrames = false;
    private boolean mAbort = false;

    public interface IBitmapToVideoEncoderCallback {
        void onEncodingComplete(File outputFile);
    }

    public BitmapToVideoEncoder(IBitmapToVideoEncoderCallback callback) {
        mCallback = callback;
    }

    public boolean isEncodingStarted() {
        return (mediaCodec != null) && (mediaMuxer != null) && !mNoMoreFrames && !mAbort;
    }

    public int getActiveBitmaps() {
        return mEncodeQueue.size();
    }

    public void startEncoding(int width, int height, File outputFile) {
        mWidth = width;
        mHeight = height;
        mOutputFile = outputFile;

        String outputFileString;
        try {
            outputFileString = outputFile.getCanonicalPath();
        } catch (IOException e) {
            Log.e(TAG, "Unable to get path for " + outputFile);
            return;
        }

        MediaCodecInfo codecInfo = selectCodec(MIME_TYPE);
        if (codecInfo == null) {
            Log.e(TAG, "Unable to find an appropriate codec for " + MIME_TYPE);
            return;
        }
        Log.d(TAG, "found codec: " + codecInfo.getName());
        int colorFormat;
        try {
            colorFormat = selectColorFormat(codecInfo, MIME_TYPE);
        } catch (Exception e) {
            colorFormat = MediaCodecInfo.CodecCapabilities.COLOR_FormatYUV420SemiPlanar;
        }

        try {
            mediaCodec = MediaCodec.createByCodecName(codecInfo.getName());
        } catch (IOException e) {
            Log.e(TAG, "Unable to create MediaCodec " + e.getMessage());
            return;
        }

        MediaFormat mediaFormat = MediaFormat.createVideoFormat(MIME_TYPE, mWidth, mHeight);
        mediaFormat.setInteger(MediaFormat.KEY_BIT_RATE, BIT_RATE);
        mediaFormat.setInteger(MediaFormat.KEY_FRAME_RATE, FRAME_RATE);
        mediaFormat.setInteger(MediaFormat.KEY_COLOR_FORMAT, colorFormat);
        mediaFormat.setInteger(MediaFormat.KEY_I_FRAME_INTERVAL, I_FRAME_INTERVAL);
        mediaCodec.configure(mediaFormat, null, null, MediaCodec.CONFIGURE_FLAG_ENCODE);
        mediaCodec.start();
        try {
            mediaMuxer = new MediaMuxer(outputFileString, MediaMuxer.OutputFormat.MUXER_OUTPUT_MPEG_4);
        } catch (IOException e) {
            Log.e(TAG,"MediaMuxer creation failed. " + e.getMessage());
            return;
        }

        Log.d(TAG, "Initialization complete. Starting encoder...");

        Completable.fromAction(() -> encode())
                .subscribeOn(Schedulers.io())
                .observeOn(AndroidSchedulers.mainThread())
                .subscribe();
    }

    public void stopEncoding() {
        if (mediaCodec == null || mediaMuxer == null) {
            Log.d(TAG, "Failed to stop encoding since it never started");
            return;
        }
        Log.d(TAG, "Stopping encoding");

        mNoMoreFrames = true;

        synchronized (mFrameSync) {
            if ((mNewFrameLatch != null) && (mNewFrameLatch.getCount() > 0)) {
                mNewFrameLatch.countDown();
            }
        }
    }

    public void abortEncoding() {
        if (mediaCodec == null || mediaMuxer == null) {
            Log.d(TAG, "Failed to abort encoding since it never started");
            return;
        }
        Log.d(TAG, "Aborting encoding");

        mNoMoreFrames = true;
        mAbort = true;
        mEncodeQueue = new ConcurrentLinkedQueue(); // Drop all frames

        synchronized (mFrameSync) {
            if ((mNewFrameLatch != null) && (mNewFrameLatch.getCount() > 0)) {
                mNewFrameLatch.countDown();
            }
        }
    }

    public void queueFrame(Bitmap bitmap) {
        if (mediaCodec == null || mediaMuxer == null) {
            Log.d(TAG, "Failed to queue frame. Encoding not started");
            return;
        }

        Log.d(TAG, "Queueing frame");
        mEncodeQueue.add(bitmap);

        synchronized (mFrameSync) {
            if ((mNewFrameLatch != null) && (mNewFrameLatch.getCount() > 0)) {
                mNewFrameLatch.countDown();
            }
        }
    }

    private void encode() {

        Log.d(TAG, "Encoder started");

        while(true) {
            if (mNoMoreFrames && (mEncodeQueue.size() ==  0)) break;

            Bitmap bitmap = mEncodeQueue.poll();
            if (bitmap ==  null) {
                synchronized (mFrameSync) {
                    mNewFrameLatch = new CountDownLatch(1);
                }

                try {
                    mNewFrameLatch.await();
                } catch (InterruptedException e) {}

                bitmap = mEncodeQueue.poll();
            }

            if (bitmap == null) continue;

            byte[] byteConvertFrame = getNV21(bitmap.getWidth(), bitmap.getHeight(), bitmap);

            long TIMEOUT_USEC = 500000;
            int inputBufIndex = mediaCodec.dequeueInputBuffer(TIMEOUT_USEC);
            long ptsUsec = computePresentationTime(mGenerateIndex, FRAME_RATE);
            if (inputBufIndex >= 0) {
                final ByteBuffer inputBuffer = mediaCodec.getInputBuffer(inputBufIndex);
                inputBuffer.clear();
                inputBuffer.put(byteConvertFrame);
                mediaCodec.queueInputBuffer(inputBufIndex, 0, byteConvertFrame.length, ptsUsec, 0);
                mGenerateIndex++;
            }
            MediaCodec.BufferInfo mBufferInfo = new MediaCodec.BufferInfo();
            int encoderStatus = mediaCodec.dequeueOutputBuffer(mBufferInfo, TIMEOUT_USEC);
            if (encoderStatus == MediaCodec.INFO_TRY_AGAIN_LATER) {
                // no output available yet
                Log.e(TAG, "No output from encoder available");
            } else if (encoderStatus == MediaCodec.INFO_OUTPUT_FORMAT_CHANGED) {
                // not expected for an encoder
                MediaFormat newFormat = mediaCodec.getOutputFormat();
                mTrackIndex = mediaMuxer.addTrack(newFormat);
                mediaMuxer.start();
            } else if (encoderStatus < 0) {
                Log.e(TAG, "unexpected result from encoder.dequeueOutputBuffer: " + encoderStatus);
            } else if (mBufferInfo.size != 0) {
                ByteBuffer encodedData = mediaCodec.getOutputBuffer(encoderStatus);
                if (encodedData == null) {
                    Log.e(TAG, "encoderOutputBuffer " + encoderStatus + " was null");
                } else {
                    encodedData.position(mBufferInfo.offset);
                    encodedData.limit(mBufferInfo.offset + mBufferInfo.size);
                    mediaMuxer.writeSampleData(mTrackIndex, encodedData, mBufferInfo);
                    mediaCodec.releaseOutputBuffer(encoderStatus, false);
                }
            }
        }

        release();

        if (mAbort) {
            mOutputFile.delete();
        } else {
            mCallback.onEncodingComplete(mOutputFile);
        }
    }

    private void release() {
        if (mediaCodec != null) {
            mediaCodec.stop();
            mediaCodec.release();
            mediaCodec = null;
            Log.d(TAG,"RELEASE CODEC");
        }
        if (mediaMuxer != null) {
            mediaMuxer.stop();
            mediaMuxer.release();
            mediaMuxer = null;
            Log.d(TAG,"RELEASE MUXER");
        }
    }

    private static MediaCodecInfo selectCodec(String mimeType) {
        int numCodecs = MediaCodecList.getCodecCount();
        for (int i = 0; i < numCodecs; i++) {
            MediaCodecInfo codecInfo = MediaCodecList.getCodecInfoAt(i);
            if (!codecInfo.isEncoder()) {
                continue;
            }
            String[] types = codecInfo.getSupportedTypes();
            for (int j = 0; j < types.length; j++) {
                if (types[j].equalsIgnoreCase(mimeType)) {
                    return codecInfo;
                }
            }
        }
        return null;
    }

    private static int selectColorFormat(MediaCodecInfo codecInfo,
                                         String mimeType) {
        MediaCodecInfo.CodecCapabilities capabilities = codecInfo
                .getCapabilitiesForType(mimeType);
        for (int i = 0; i < capabilities.colorFormats.length; i++) {
            int colorFormat = capabilities.colorFormats[i];
            if (isRecognizedFormat(colorFormat)) {
                return colorFormat;
            }
        }
        return 0; // not reached
    }

    private static boolean isRecognizedFormat(int colorFormat) {
        switch (colorFormat) {
            // these are the formats we know how to handle for
            case MediaCodecInfo.CodecCapabilities.COLOR_FormatYUV420Planar:
            case MediaCodecInfo.CodecCapabilities.COLOR_FormatYUV420PackedPlanar:
            case MediaCodecInfo.CodecCapabilities.COLOR_FormatYUV420SemiPlanar:
            case MediaCodecInfo.CodecCapabilities.COLOR_FormatYUV420PackedSemiPlanar:
            case MediaCodecInfo.CodecCapabilities.COLOR_TI_FormatYUV420PackedSemiPlanar:
                return true;
            default:
                return false;
        }
    }

    private byte[] getNV21(int inputWidth, int inputHeight, Bitmap scaled) {

        int[] argb = new int[inputWidth * inputHeight];

        scaled.getPixels(argb, 0, inputWidth, 0, 0, inputWidth, inputHeight);

        byte[] yuv = new byte[inputWidth * inputHeight * 3 / 2];
        encodeYUV420SP(yuv, argb, inputWidth, inputHeight);

        scaled.recycle();

        return yuv;
    }

    private void encodeYUV420SP(byte[] yuv420sp, int[] argb, int width, int height) {
        final int frameSize = width * height;

        int yIndex = 0;
        int uvIndex = frameSize;

        int a, R, G, B, Y, U, V;
        int index = 0;
        for (int j = 0; j < height; j++) {
            for (int i = 0; i < width; i++) {

                a = (argb[index] & 0xff000000) >> 24; // a is not used obviously
                R = (argb[index] & 0xff0000) >> 16;
                G = (argb[index] & 0xff00) >> 8;
                B = (argb[index] & 0xff) >> 0;


                Y = ((66 * R + 129 * G + 25 * B + 128) >> 8) + 16;
                U = ((-38 * R - 74 * G + 112 * B + 128) >> 8) + 128;
                V = ((112 * R - 94 * G - 18 * B + 128) >> 8) + 128;


                yuv420sp[yIndex++] = (byte) ((Y < 0) ? 0 : ((Y > 255) ? 255 : Y));
                if (j % 2 == 0 && index % 2 == 0) {
                    yuv420sp[uvIndex++] = (byte) ((U < 0) ? 0 : ((U > 255) ? 255 : U));
                    yuv420sp[uvIndex++] = (byte) ((V < 0) ? 0 : ((V > 255) ? 255 : V));

                }

                index++;
            }
        }
    }

    private long computePresentationTime(long frameIndex, int framerate) {
        return 132 + frameIndex * 1000000 / framerate;
    }
}

Użycie jest jak:

BitmapToVideoEncoder bitmapToVideoEncoder = new BitmapToVideoEncoder(new IBitmapToVideoEncoderCallback() {
    @Override
    public void onEncodingComplete(File outputFile) {
        Toast.makeText(this,  "Encoding complete!", Toast.LENGTH_LONG);
    }
});

bitmapToVideoEncoder.startEncoding(getWidth(), getHeight(), new File("some_path"));
bitmapToVideoEncoder.queueFrame(bitmap1);
bitmapToVideoEncoder.queueFrame(bitmap2);
bitmapToVideoEncoder.queueFrame(bitmap3);
bitmapToVideoEncoder.queueFrame(bitmap4);
bitmapToVideoEncoder.queueFrame(bitmap5);
bitmapToVideoEncoder.stopEncoding();

I jeśli nagrywanie zostanie przerwane (aktywność ex jest wstrzymana) możesz przerwać, a plik zostanie usunięty (ponieważ i tak byłby uszkodzony). Alternatywnie po prostu wywołaj stopEncoding i poprawnie zamknie plik, aby nie był uszkodzony:

bitmapToVideoEncoder.abortEncoding();

Istnieje również funkcja getActiveBitmaps (), aby sprawdzić, jak duża jest kolejka (jeśli kolejka stanie się duża, może zabraknąć pamięci). Również tutaj jest trochę kodu, aby skutecznie utworzyć bitmapy z widoku, dzięki czemu możesz ustawić je w kolejce (moja aplikacja wykonuje okresowe zrzuty ekranu i koduje je w wideo):

View view = some_view;
final Bitmap bitmap = Bitmap.createBitmap(view.getWidth(), view.getHeight(),
        Bitmap.Config.ARGB_8888);

// Create a handler thread to offload the processing of the image.
final HandlerThread handlerThread = new HandlerThread("PixelCopier");
handlerThread.start();

PixelCopy.request(view, bitmap, (copyResult) -> {
    bitmapToVideoEncoder.queueFrame(bitmap);
}, new Handler(handlerThread.getLooper()));