Android開發筆記——視頻錄制播放常見問題

轉載http://www.cnblogs.com/younghao/p/5089118.html

本文分享自己在視頻錄制播放過程中遇到的一些問題，主要包括：

視頻錄制流程

視頻預覽及SurfaceHolder

視頻清晰度及文件大小

視頻文件旋轉

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一、視頻錄制流程

??? 以微信為例，其錄制觸發為按下（住）錄制按鈕，結束錄制的觸發條件為松開錄制按鈕或錄制時間結束，其流程大概可以用下圖來描述。

1.1、開始錄制

?? 根據上述流程及項目的編程慣例，可在onCreate()定義如下函數來完成功能：

???? 初始化過程主要包括View，Data以及Listener三部分。在初始化View時，添加攝像頭預覽，添加倒計時文本組件，設置初始狀態UI組件的可見；初始化Data時，從Intent中獲取初始數據；初始化Listener時，分別對錄制觸發按鈕，保存/取消視頻錄制按鈕以及視頻預覽界面添加監聽。
??? 當系統初始化成功后，等待用戶按下錄制按鈕，因此在錄制按鈕的監聽中，需要完成以下功能：錄制，計時，更新界面組件。

if(isRecording) {mMediaRecorder.stop();releaseMediaRecorder();mCamera.lock();isRecording = false; } if(startRecordVideo()) {startTimeVideoRecord();isRecording = true; }

??? 首先判斷當前錄制狀態，如果正在錄制，則先停止錄制，釋放MediaRecorder資源，鎖定攝像頭，置位錄制狀態；然后開始視頻錄制startRecordVideo，其boolean型返回值表征是否啟動成功，啟動成功后，開始視頻錄制計時，并且置位錄制狀態。startRecordVideo涉及MediaRecorder的配置，準備以及啟動。

??? 翻譯成代碼如下：

private boolean startRecordVideo() {configureMediaRecorder();if(!prepareConfiguredMediaRecorder()) {return false;}mMediaRecorder.start();return true; }

1.2、結束錄制

??? 根據上述流程圖可知，結束錄制的觸發條件為松開錄制按鈕或計時時間到。在結束錄制方法中，需要釋放MediaRecorder，開始循環播放已錄制視頻，設置界面更新等。

??? 翻譯成代碼如下：

private void stopRecordVideo() {releaseMediaRecorder();// 錄制視頻文件處理if(currentRecordProgress < MIN_RECORD_TIME) {Toast.makeText(VideoInputActivity.this, "錄制時間太短", Toast.LENGTH_SHORT).show();} else {startVideoPlay();isPlaying = true;setUiDisplayAfterVideoRecordFinish();}currentRecordProgress = 0;updateProgressBar(currentRecordProgress);releaseTimer();// 狀態設置isRecording = false;}

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二、視頻預覽及SurfaceHolder

????? 視頻預覽采用SurfaceView，相比于普通的View，SurfaceView在一個新起的單獨線程中繪制畫面，該實現的優點是更新畫面不會阻塞UI主線程，缺點是會帶來事件同步的問題。當然，這涉及到UI事件的傳遞以及線程同步，這里不做詳細說明，有興趣的可以參考鏈接：http://wugengxin.cn/download/pdf/android/PRE_andevcon_mastering-the-android-touch-system.pdf。

????? 在實現中，通過繼承SurfaceView組件來實現自定義預覽控件。首先，SurfaceView的getHolder()方法會返回SurfaceHolder，需要為SurfaceHolder添加SurfaceHolder.Callback回調；其次，重寫surfaceCreated、surfaceChanged和surfaceDestroyed實現。

2.1、構造器

????? 構造器包含了初始化域以及添加上述回調的過程。

public CameraPreview(Context context, Camera camera) {super(context);mCamera = camera;mSupportedPreviewSizes = mCamera.getParameters().getSupportedPreviewSizes();mHolder = getHolder();mHolder.addCallback(this);mHolder.setType(SurfaceHolder.SURFACE_TYPE_PUSH_BUFFERS);}

????? 這里需要說明mSupportedPreviewSizes，由于攝像頭支持的預覽尺寸由Camera本身的參數決定，因此需要首先獲取其所支持的預覽尺寸。

2.2、預覽尺寸的設置

????? 從Google官方的Camera示例程序中可以看出，選擇預覽尺寸的標準是（1）攝像頭支持的預覽尺寸的寬高比與SurfaceView的寬高比的絕對差值小于0.1；（2）在（1）獲得的尺寸中，選取與SurfaceView的高的差值最小的。通過代碼對這兩個標準進行了實現，這里貼一下官方的代碼：

public Camera.Size getOptimalPreviewSize(List<Camera.Size> sizes, int w, int h) {final double ASPECT_TOLERANCE = 0.1;double targetRatio = (double) w / h;if (sizes == null) {return null;}Camera.Size optimalSize = null;double minDiff = Double.MAX_VALUE;int targetHeight = h;for (Camera.Size size : sizes) {double ratio = (double) size.width / size.height;if (Math.abs(ratio - targetRatio) > ASPECT_TOLERANCE)continue;if (Math.abs(size.height - targetHeight) < minDiff) {optimalSize = size;minDiff = Math.abs(size.height - targetHeight);}}if (optimalSize == null) {minDiff = Double.MAX_VALUE;for (Camera.Size size : sizes) {if (Math.abs(size.height - targetHeight) < minDiff) {optimalSize = size;minDiff = Math.abs(size.height - targetHeight);}}}return optimalSize;}

????? 在加載預覽畫面時，需要考慮Camera支持的尺寸（getSupportedPreviewSizes）和加載預覽畫面的SurfaceView的尺寸（layout_width/layout_height），在預覽階段，兩者之間的關系直接影響清晰度及圖像拉伸。對于Camera的尺寸，由于設備的硬件差異，不同設備支持的尺寸存在差異，但在默認情況（orientation=landscape）下，其width>height。以HTC609d為例，Camera支持的分辨率為1280*720（16：9）……640*480（4：3）……480*320（3：2）等十多種，而其屏幕的分辨率為960*540（16：9）。因此，很容易得到以下結論：（1）當Camera預覽尺寸小于SurfaceView尺寸較多時，預覽畫面就不清晰；（2）Camera預覽尺寸寬高比與SurfaceView寬高比相差較大時，預覽畫面就會拉伸。

????? 上述代碼在手機設置為橫屏時并沒有問題，在設置為豎屏時，為獲得最優的預覽尺寸，需要在調用此方法前比較SurfaceView的寬高。

if (mSupportedPreviewSizes != null) {mPreviewSize = getOptimalPreviewSize(mSupportedPreviewSizes, Math.max(width, height), Math.min(width, height)); }

????? 獲得與當前SurfaceView匹配的預覽尺寸后，即可通過Camera.Parameters進行設置。

Camera.Parameters mParams = mCamera.getParameters(); mParams.setPreviewSize(mPreviewSize.width, mPreviewSize.height); mCamera.setDisplayOrientation(90);List<String> focusModes = mParams.getSupportedFocusModes(); if(focusModes.contains("continuous-video")){mParams.setFocusMode(Camera.Parameters.FOCUS_MODE_CONTINUOUS_VIDEO); } mCamera.setParameters(mParams);

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三、視頻清晰度及文件大小

????? 在第一節中講到startRecordVideo，包括配置MediaRecorder，準備MediaRecorder以及啟動，其中配置MediaRecorder是視頻錄制的重點，需要了解每項配置參數的作用，根據業務場景靈活配置。這里參考Google官方的示例給出一個可行的配置方案，然后再對其進行解釋。

private void configureMediaRecorder() {// BEGIN_INCLUDE (configure_media_recorder)mMediaRecorder = new MediaRecorder();// Step 1: Unlock and set camera to MediaRecorder mCamera.unlock();mMediaRecorder.setCamera(mCamera);mMediaRecorder.setOrientationHint(90);// Step 2: Set sources mMediaRecorder.setAudioSource(MediaRecorder.AudioSource.VOICE_RECOGNITION);mMediaRecorder.setVideoSource(MediaRecorder.VideoSource.CAMERA);// Step 3: Set a Camera Parameters mMediaRecorder.setOutputFormat(MediaRecorder.OutputFormat.MPEG_4);/* Fixed video Size: 640 * 480*/mMediaRecorder.setVideoSize(640, 480);/* Encoding bit rate: 1 * 1024 * 1024*/mMediaRecorder.setVideoEncodingBitRate(1 * 1024 * 1024);mMediaRecorder.setVideoEncoder(MediaRecorder.VideoEncoder.H264);mMediaRecorder.setAudioEncoder(MediaRecorder.AudioEncoder.AAC);// Step 4: Set output file mMediaRecorder.setMaxFileSize(maxFileSizeInBytes);mMediaRecorder.setOutputFile(videoFilePath);// END_INCLUDE (configure_media_recorder)// Set MediaRecorder ErrorListenermMediaRecorder.setOnErrorListener(this);}

Step 1：

setCamera參數能夠使得在預覽和錄制中快速切換，避免Camera對象的重新加載。在某些Android手機自帶的照相機程序中，切換預覽與錄制中的短暫卡頓，讀者可自行體會。

mMediaRecorder.setOrientationHint(90)在錄制方向為豎直（portrait）時使用，它能使視頻文件的沿順時針方向旋轉90度，如果不設置此項，播放視頻時，畫面會發生90度的旋轉。不過這里更重要的是，即使設置了此項，在某些播放器上，畫面依然會有90度的旋轉（比如將在手機上正常播放的視頻導入到PC中進行播放，或者嵌入H5的video標簽中），這可是為什么呢？注意setOrientationHint的說明：Note that some video players may choose to ignore the compostion matrix in a video during playback. 那么如何做到在所有播放器上都能以正常方向播放呢？稍等，后續專門對其進行說明。

Step 2：

setAudioSource(MediaRecorder.AudioSource.VOICE_RECOGNITION)，VOICE_RECOGNITION相比于MIC會根據語音識別的需要做一些調諧，當然，這需要在系統支持的情況下。

setVideoSource自然是VideoSource.CAMERA，只是在此兩項設置必須在設置編碼器之前設置，這無需說明。

Step 3：

setOutputFormat需要在Step 2之后，并且在prepare()之前。這里采用OutputFormat.MPEG_4格式。

setVideoSize需要權衡的因素較多，主要包括三方面：MediaRecorder支持的錄制尺寸、視頻文件的大小以及兼容不同Android機型。這里采用640 * 480（微信小視頻的尺寸是320*240），文件大小在500-1000kb之間，并且市面上99%以上機型支持此錄制尺寸。

setVideoEncodingBitRate與視頻的清晰度有關，設置此參數需要權衡清晰度與文件大小的關系。太高，文件大不易傳輸；太低，文件清晰度低，識別率低。需要根據實際業務場景靈活調整。

setVideoEncoder采用H264編碼，MPEG4、H263、H264等不同編碼的差別比較可參考http://blog.csdn.net/wcl0715/article/details/676137，實際使用中，H264的壓縮率較高，推薦使用。

setAudioEncoder采用AudioEncoder.AAC，該設置主要是考慮其通用性、兼容性。

Step 4：

setMaxFileSize指定錄制文件的大小限制，當然還可以限制其最大錄制時間。

setOutputFile指定輸出視頻的路徑。

setOnErrorListener指定錯誤監聽器。

?? 在完成上述配置之后，即可準備MediaRecorder，并在返回成功后開始視頻錄制。

private boolean prepareConfiguredMediaRecorder() {// Step 5: Prepare configured MediaRecordertry {mMediaRecorder.prepare();} catch (Exception e) {releaseMediaRecorder();return false;}return true;}

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四、視頻文件旋轉

????? 第三節中Step 1提到對視頻文件的旋轉，因為某些播放器會忽略錄制視頻時的配置參數，因此可嘗試通過第三方庫對視頻文件進行旋轉，例如：OpenCV，fastCV等，在Camera對象的Camera.PreviewCallback中截取每幀數據byte[] data，然后對其進行處理，然后輸出。該方法需要考慮處理方法的高效性，在編程時一般采用NDK，在C++中完成關鍵的處理，這里貼出fastCV中該處理方法的邏輯。

public void onPreviewFrame( byte[] data, Camera c ) {// Increment FPS counter for camera. util.cameraFrameTick();// Perform processing on the camera preview data. update( data, mDesiredWidth, mDesiredHeight );// Simple IIR filter on time.mProcessTime = util.getFastCVProcessTime();if( c != null ){// with buffer requires addbuffer each callback frame. c.addCallbackBuffer( mPreviewBuffer );c.setPreviewCallbackWithBuffer( this );}// Mark dirty for render. requestRender();}};

????? 其中，update為native方法，其實現由jni中對應的文件完成，其中調用了libfastcv.a中相應的API。這里涉及NDK編程的基本方法步驟：（1）開發環境；（2）編寫Java代碼、C/C++代碼；（3）編譯C/C++文件生成.so庫；（4）重新編譯工程，生成apk。由于本章不重點講述NDK，這里不再展開。

????? 除上述方法以外，筆者采用了另外一種思路進行了探索，上述方法處理的數據為每幀圖像數據，可以理解為在線處理，而如果在錄制完成之后再處理，可以理解為離線處理。這里采用了第三方庫mp4parser，mp4parser是一款支持在Android中進行視頻分割的庫，這里通過其進行視頻旋轉。至于具體效果如何，讀者有興趣可自行嘗試，這里留個懸念。

private boolean rotateVideoFileWithClockwiseDegree(String sourceFilePath, int degree) {if(!isFileAndDegreeValid(sourceFilePath, degree)) {return false;}rotateVideoFile(sourceFilePath, degree);return true;}

????? 對輸入參數進行合法性檢測之后，根據檢測結果判斷是否進行旋轉。

private boolean isFileAndDegreeValid(String sourceFilePath, int degree) {if(sourceFilePath == null || (!sourceFilePath.endsWith(".mp4")) || (!new File(sourceFilePath).exists())) {return false;}if (degree == 0 || (degree % 90 != 0)) {return false;}return true;} private void rotateVideoFile(String sourceFilePath, int degree) {List<TrackBox> trackBoxes = getTrackBoxesOfVideoFileByPath(sourceFilePath);Movie rotatedMovie = getRotatedMovieOfTrackBox(trackBoxes);writeMovieToModifiedFile(rotatedMovie);}

????? 通過mp4parser旋轉視頻主要分為三步：（1）獲取視頻文件對應的TrackBoxes；（2）根據TrackBoxes獲取旋轉后的Movie對象；（3）將Movie對象寫入文件。

private List<TrackBox> getTrackBoxesOfVideoFileByPath(String sourceFilePath) {IsoFile isoFile = null;List<TrackBox> trackBoxes = null;try {isoFile = new IsoFile(sourceFilePath);trackBoxes = isoFile.getMovieBox().getBoxes(TrackBox.class);isoFile.close();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}return trackBoxes;} private Movie getRotatedMovieOfTrackBox(List<TrackBox> trackBoxes) {Movie rotatedMovie = new Movie();// 旋轉for (TrackBox trackBox : trackBoxes) {trackBox.getTrackHeaderBox().setMatrix(Matrix.ROTATE_90);rotatedMovie.addTrack(new Mp4TrackImpl(trackBox));}return rotatedMovie;} private void writeMovieToModifiedFile(Movie movie) {Container container = new DefaultMp4Builder().build(movie);File modifiedVideoFile = new File(videoFilePath.replace(".mp4", "_MOD.mp4"));FileOutputStream fos;try {fos = new FileOutputStream(modifiedVideoFile);WritableByteChannel bb = Channels.newChannel(fos);container.writeContainer(bb);// 關閉文件流 fos.close();} catch (Exception e) {e.printStackTrace();} }

總結

以上是生活随笔為你收集整理的Android开发笔记——视频录制播放常见问题的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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