FFmpeg_Android纯视频播放demo--基于旧接口

        Android平台上使用FFmpeg，进行一些相关开发，如何调用它的API接口，编解码等等。我们可以先从一个视频播放的流程来大概了解一下。

        视频播放主要涉及解封装-解码-渲染等3个主要步骤，其实解码是重点，也是FFmpeg起的主要作用，下面就大概讲解一下整个流程和API的调用。FFmpeg的编解码接口有两套，一套是旧接口，一套是新接口，目前市面上两套接口都有人在用，本文先讲解旧接口。下一篇再对新接口进行介绍：FFmpeg_Android纯视频播放demo2--基于新接口

        一个完整的视频是包含了视频和音频2个部分的，本文就先忽略音频部分，只对视频部分进行播放，从而了解FFmpeg解码的过程。

一、FFmpeg视频解码流程图

        FFmpeg视频的解码流程图如下，借用雷神的图解：

二、解码API调用过程

1、注册各大组件

        这一步是ffmpeg的任何程序的第一步都是需要先注册ffmpeg相关的各大组件的：

    //注册各大组件
    av_register_all();

2、打开播放源并获取相关上下文

        在解码之前我们得获取里面的内容，这一步就是打开地址并且获取里面的内容。其中avFormatContext是内容的一个上下文。

        并使用avformat_open_input打开播放源，inputPath为输入的地址，可以是视频文件，也可以是网络视频流。然后使用avformat_find_stream_info从获取的内容中寻找相关流。

    AVFormatContext *avFormatContext = avformat_alloc_context();    //获取上下文
    //打开视频地址并获取里面的内容(解封装)
    if (avformat_open_input(&avFormatContext, inputPath, NULL, NULL) < 0) {
        LOGE("打开视频失败")
        return;
    }
    if (avformat_find_stream_info(avFormatContext, NULL) < 0) {
        LOGE("获取内容失败")
        return;
    }

3、寻找视频流

        我们在上面已经获取了内容，但是在一个音视频中包括了音频流，视频流和字幕流，所以在所有的内容当中，我们应当找出相对应的视频流。

    //获取到整个内容过后找到里面的视频流
    int video_index=-1;
    for (int i = 0; i < avFormatContext->nb_streams; ++i) {
        if (avFormatContext->streams[i]->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO) {
            //如果是视频流,标记
            video_index = i;
        }
    }
    LOGE("成功找到视频流")

4、获取并打开解码器

        如果要进行解码，那么得有解码器并打开解码器。

//获取解码器上下文
AVCodecContext *avCodecContext = avFormatContext->streams[video_index]->codec;
//获取解码器
AVCodec *avCodec = avcodec_find_decoder(avCodecContext->codec_id);
//打开解码器
if (avcodec_open2(avCodecContext, avCodec, NULL) < 0) {
    LOGE("打开失败")
    return;
}

5、申请AVPacket和AVFrame以及相关设置

        申请AVPacket和AVFrame，其中AVPacket的作用是：保存解码之前的数据和一些附加信息，如显示时间戳（pts）、解码时间戳（dts）、数据时长，所在媒体流的索引等；AVFrame的作用是：存放解码过后的数据。具体可参考雷神的文章：http://blog.csdn.net/leixiaohua1020/article/details/11693997

//申请AVPacket
AVPacket *packet = (AVPacket *) av_malloc(sizeof(AVPacket));
av_init_packet(packet);
//申请AVFrame
AVFrame *frame = av_frame_alloc();//分配一个AVFrame结构体,AVFrame结构体一般用于存储原始数据，指向解码后的原始帧  
AVFrame *rgb_frame = av_frame_alloc();//分配一个AVFrame结构体，指向存放转换成rgb后的帧

        因为rgb_frame是一个缓存区域，所以需要设置。

//缓存区
uint8_t  *out_buffer= (uint8_t *)av_malloc(avpicture_get_size(AV_PIX_FMT_RGBA,
                                                                     avCodecContext->width,avCodecContext->height));
//与缓存区相关联，设置rgb_frame缓存区
avpicture_fill((AVPicture *)rgb_frame,out_buffer,AV_PIX_FMT_RGBA,avCodecContext->width,avCodecContext->height);
SwsContext* swsContext = sws_getContext(avCodecContext->width,avCodecContext->height,avCodecContext->pix_fmt,
                                            avCodecContext->width,avCodecContext->height,AV_PIX_FMT_RGBA,
                                            SWS_BICUBIC,NULL,NULL,NULL);

6、设置渲染绘制相关代码

        这个主要是与Android平台操作相关，使用原生绘制，即是说需要ANativeWindow，与java层相呼应。

    //取到nativewindow
    ANativeWindow *nativeWindow=ANativeWindow_fromSurface(env,surface);
    if(nativeWindow==0){
        LOGE("nativewindow取到失败")
        return;
    }
    //视频缓冲区
    ANativeWindow_Buffer native_outBuffer;

7、开始解码

        一切准备妥当，那么我们开始解码。下面这段是解码的核心代码。

while (av_read_frame(avFormatContext, packet) >= 0) {
    LOGE("解码 %d",packet->stream_index)
    LOGE("VINDEX %d",video_index)
    if(packet->stream_index==video_index){
        LOGE("解码 hhhhh")
        //如果是视频流
        //解码
        avcodec_decode_video2(avCodecContext, frame, &frameCount, packet)
    }
    av_free_packet(packet);
}

8、解码、转换、渲染

        第7步是解码的核心代码，但是实际上，我们实际代码中一般是边解码，边渲染绘制显示，如下完整解码渲染代码：

 int frameCount;
    int h =0;
    LOGE("解码 ")
    while (av_read_frame(avFormatContext, packet) >= 0) {
        LOGE("解码 %d",packet->stream_index)
        LOGE("VINDEX %d",video_index)
        if(packet->stream_index==video_index){
            LOGE("解码 hhhhh")
            //如果是视频流
            //解码
            avcodec_decode_video2(avCodecContext, frame, &frameCount, packet);
            LOGE("解码中....  %d",frameCount)
            if (frameCount) {
                LOGE("转换并绘制")
                //说明有内容
                //绘制之前配置nativewindow
                ANativeWindow_setBuffersGeometry(nativeWindow,avCodecContext->width,avCodecContext->height,WINDOW_FORMAT_RGBA_8888);
                //上锁
                ANativeWindow_lock(nativeWindow, &native_outBuffer, NULL);
                //转换为rgb格式
                sws_scale(swsContext,(const uint8_t *const *)frame->data,frame->linesize,0,
                          frame->height,rgb_frame->data,
                          rgb_frame->linesize);
                //  rgb_frame是有画面数据
                uint8_t *dst= (uint8_t *) native_outBuffer.bits;
                //拿到一行有多少个字节 RGBA
                int destStride=native_outBuffer.stride*4;
                //像素数据的首地址
                uint8_t * src=  rgb_frame->data[0];
                //实际内存一行数量
                int srcStride = rgb_frame->linesize[0];
                //int i=0;
                for (int i = 0; i < avCodecContext->height; ++i) {
                    //memcpy(void *dest, const void *src, size_t n)
                    //将rgb_frame中每一行的数据复制给nativewindow
                    memcpy(dst + i * destStride,  src + i * srcStride, srcStride);
                }
                //解锁
                ANativeWindow_unlockAndPost(nativeWindow);
                usleep(1000 * 16);

            }
        }
        av_free_packet(packet);
    }

        在上面的代码中，因为转换成rgb格式过后的内容是存在ffmpeg所指向的地址而不是ANativeWindow所指向的所在地址，所以要绘制的话我们需要将内容复制到ANativeWindow中。

9、收尾释放资源

        完成过后得释放资源，不然就造成内存泄露。

    //释放
    ANativeWindow_release(nativeWindow);
    av_frame_free(&frame);
    av_frame_free(&rgb_frame);
    avcodec_close(avCodecContext);
    avformat_free_context(avFormatContext);
    env->ReleaseStringUTFChars(input_str, inputPath);

        以上就实现了在JNI中通过ffmpeg的相关API等，对输入的视频进行解封装，解码，转成rgb并绘制到对应的显示款内，从而实现了视频播放。

10、java层界面绘制渲染相关

        至于Java层，主要是创建一个SurfaceView用于视频播放使用，并传入Surface和视频路径，调用JNI接口，使用ffmpeg进行播放，具体就不阐述。

    private SurfaceHolder mSurfaceHolder;

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);

        checkPermission();

        mSurfaceview = (SurfaceView) findViewById(R.id.surfaceview);
        mBtnPlay = (Button) findViewById(R.id.btnPlayVideo);

        mBtnPlay.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
            @Override
            public void onClick(View view) {
                File file = new File(Environment.getExternalStorageDirectory(), "input.mp4");
                runOnUiThread(new Runnable() {
                    @Override
                    public void run() {
                        render(file.getAbsolutePath(),mSurfaceHolder.getSurface());
                    }
                });
            }
        });

        SurfaceHolder holder = mSurfaceview.getHolder();
        holder.addCallback(this);
        // setType必须设置，要不出错.
        holder.setType(SurfaceHolder.SURFACE_TYPE_PUSH_BUFFERS);
    }

    @Override
    public void surfaceCreated(SurfaceHolder surfaceHolder) {
        mSurfaceHolder = surfaceHolder;
    }

    @Override
    public void surfaceChanged(SurfaceHolder surfaceHolder, int i, int i1, int i2) {
        // 将holder，这个holder为开始在onCreate里面取得的holder，将它赋给mSurfaceHolder
        mSurfaceHolder = surfaceHolder;
    }

    @Override
    public void surfaceDestroyed(SurfaceHolder surfaceHolder) {
        mSurfaceview = null;
        mSurfaceHolder = null;

    }

三、demo运行

        demo中指定了播放视频源文件是/sdcard/input.mp4，如下代码，若要更新播放视频文件，可以在此处修改：

mBtnPlay.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
    @Override
    public void onClick(View view) {
        File file = new File(Environment.getExternalStorageDirectory(), "input.mp4");
        runOnUiThread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                render(file.getAbsolutePath(),mSurfaceHolder.getSurface());
            }
        });
    }
});

        运行界面如下：

         点击PLAY播放：

        完整例子已经放到github上，如下：https://github.com/weekend-y/FFmpeg_Android_Demo/tree/master/mydemo2_videoPlay