探究MediaCodec

一、MediaCodec簡介

MediaCodec是安卓平台一種用於音頻、視頻編解碼的API。在原生Android平台下，MediaCodec扮演著非常重要的角色。它可以提供音視頻編解碼的功能，解碼視頻數據來源可以是網路傳輸、本地文件、Camera、MediaExtractor等。MediaCodec還可以將編碼後的視頻流進行數據傳輸，以供其他模塊進行後續處理。

二、MediaCodec的優缺點

1. 資源消耗較低

MediaCodec的資源消耗相比FFmpeg等其它工具庫要低得多。它只需要底層的硬體資源支持和一點點的Java代碼來實現音視頻軟體編解碼。充分發揮了原生API的本地化性能，提升了應用的執行效率，縮減了資源消耗。

2. 只支持少量編碼格式

雖然影響力出色，但MediaCodec只支持部分低複雜度的編碼格式，如H.264、VP8、VP9等。如果要實現高複雜度格式、解析度較高、幀數據量較大的編碼過程還需依賴GPU來輔助處理。

3. 兼容性弱

雖然MediaCodec在API Level 16的安卓系統中就存在，但由於不同廠商硬體GPU架構不同，兼容性表現相差非常大。一些品牌更是存在MediaCodec極其不穩定的情況，因此應謹慎使用MediaCodec。

三、MediaCodec與節電

1. 關閉MediaCodec

在使用MediaCodec過程中，如遇到一段時間的空閑期可以考慮關閉它，以降低耗電量的同時提高手機性能。可以通過release()方法對MediaCodec釋放資源，或調用flush()方法來使其傳輸卡頓，並對緩存區清空。

// 資源釋放
mediaCodec.release();
// 清空緩存區
mediaCodec.flush();

2. 調整MediaCodec的Bit rate

在編碼過程中，我們可以通過調整Bit rate的大小來降低耗電量。Bit rate越大，編碼文件大小、幀速度越快。因此在不影響性能的情況下，盡量採用更小的Bit rate。

MediaFormat mediaFormat = MediaFormat.createVideoFormat(MIME_TYPE_XXX, WIDTH, HEIGHT);
//設置bitrate，單位bps
mediaFormat.setInteger(MediaFormat.KEY_BIT_RATE, 500000);

3. 優化MediaCodec的配置

在配置MediaCodec參數時，可以通過增加緩存區大小和調整顏色格式等配置項來提高它的性能表現。以降低CPU、GPU的負載，優化電量消耗。

// 增加緩存區大小
mediaCodec.setParameters(parameters);
// 調整顏色格式
mediaFormat.setInteger(MediaFormat.KEY_COLOR_FORMAT, MediaCodecInfo.CodecCapabilities.COLOR_FormatYUV420SemiPlanar);

四、MediaCodec編碼流程

下面我們通過代碼來了解MediaCodec的編碼流程：

// 創建MediaCodecInfo編解碼器
MediaCodecInfo mediaCodecInfo = MediaCodecList.findDecoderByType(MIME_TYPE_XXX);
if (mediaCodecInfo == null) {
    return false;
}
// 獲取支持該編解碼器的顏色格式
MediaCodecInfo.CodecCapabilities codecCapabilities = mediaCodecInfo.getCapabilitiesForType(MIME_TYPE_XXX);

// 創建MediaFormat
MediaFormat format = MediaFormat.createVideoFormat(MIME_TYPE_XXX, WIDTH, HEIGHT);
format.setInteger(MediaFormat.KEY_BIT_RATE, BITRATE);
format.setInteger(MediaFormat.KEY_FRAME_RATE, FRAME_RATE);
format.setInteger(MediaFormat.KEY_COLOR_FORMAT, codecCapabilities.colorFormats[0]);
format.setInteger(MediaFormat.KEY_I_FRAME_INTERVAL, IFRAME_INTERVAL);
// 初始化MediaCodec
MediaCodec mediaCodec = MediaCodec.createDecoderByType(MIME_TYPE_XXX);
mediaCodec.configure(format, null, null, 0);
mediaCodec.start();

// 獲取緩存區
ByteBuffer[] inputBuffers = mediaCodec.getInputBuffers();
ByteBuffer[] outputBuffers = mediaCodec.getOutputBuffers();

// 解碼數據流
while (notEnd) {
    int inIndex = mediaCodec.dequeueInputBuffer(TIMEOUT_US);
    if (inIndex >= 0) {
        ByteBuffer buffer = inputBuffers[inIndex];
        buffer.clear();
        int sampleSize = mediaExtractor.readSampleData(buffer, 0);
        if (sampleSize = 0) {
        ByteBuffer buffer = outputBuffers[outIndex];
        // 將解碼出來的數據進行後續處理
        // ...
        mediaCodec.releaseOutputBuffer(outIndex, false);
        outIndex = mediaCodec.dequeueOutputBuffer(bufferInfo, MEDIACODEC_TIMEOUT);
    }
}
// 關閉MediaCodec
mediaCodec.stop();
mediaCodec.release();
mediaExtractor.release();

五、結語

MediaCodec雖然有其局限性，但在一些簡單且易於掌握的音視頻處理場景下，MediaCodec已經足以勝任。而且在合理使用的情況下還能達到省電的目的，使得Android平台下的開發更加高效和便捷。