android硬编码h264数据，并使用rtp推送数据流，实现一个简单的直播-MediaCodec

  写在前面：我并非专业做流媒体的coder，对流媒体行业无比崇拜，只是做了几年安卓车载ROM，对安卓AV开发算是略懂。本篇博客是我对MediaCodec编解码和rtp推流的一次尝试，希望能给有需要的朋友一些细微的帮助，不喜勿喷，如果有不对的地方希望大神指正共同进步，拜谢。

  公司近期有意向做直播方面业务，老大通知我先测试下安卓MediaCodec硬解码并推送实时流数据。由于之前做过USB摄像头用到过MediaCodec硬解码，算是对MediaCodec有点基础。下面开始我们的项目：

  项目分析：直播行业大家或多或少了解一些，跟我们用微信双方接视频类似，微信双方接视频是一对一，直播是一对多。很多自媒体的从业者基本就是一部手机就可以完成直播，什么直播旅游、直播啃猪蹄、直播打飞机、直播造人……收入不菲啊，所以什么直播什么类型的都有。

  Android系统中录像官方使用的是Mediarecoder+camera，这也是录像的正确方法，因为系统已经帮你控制了很多复杂的内部流程，复杂的转码操作，你都不用管，你只需要用Mediarecoder提取，总之是各种好用。
  但是Android这个很快又推出MediaCodec编解码，MediaCodec配置的复杂程度简直反人类，MediaCodec可以单独控制音频和视频，这是Mediarecoder做不到的。

  不管MediaCodec怎么反人类，公司有需求还是需要完成的，下面直接上代码结构图，eclipse开发项目，不要问我为什么还在用eclipse：

  上图是代码结构，红框里面是RTP协议部分，网上找的*，建议大家感兴趣可以看下代码结构，使用的时候只需new一个对象，下面代码会有详细new的地方。蓝色框部分是MediaCodec初始化、编码和发送部分，这部分是重点，我只会讲解蓝色框中两部分代码。

编码AvcEncoder类代码：

public class AvcEncoder {

    private MediaCodec mediaCodec;
    int m_width;
    int m_height;
    byte[] m_info = null;

    private int mColorFormat;
    private MediaCodecInfo codecInfo;
     private static final String MIME_TYPE = "video/avc"; // H.264 Advanced Video
    private byte[] yuv420 = null; 
    @SuppressLint("NewApi")
    public AvcEncoder(int width, int height, int framerate, int bitrate) { 

        m_width  = width;
        m_height = height;
        Log.v("xmc", "AvcEncoder:"+m_width+"+"+m_height);
        yuv420 = new byte[width*height*3/2];

        mediaCodec = MediaCodec.createEncoderByType("video/avc");
        MediaFormat mediaFormat = MediaFormat.createVideoFormat("video/avc", width, height);
        mediaFormat.setInteger(MediaFormat.KEY_BIT_RATE, bitrate);
        mediaFormat.setInteger(MediaFormat.KEY_FRAME_RATE, framerate);
        mediaFormat.setInteger(MediaFormat.KEY_COLOR_FORMAT,               MediaCodecInfo.CodecCapabilities.COLOR_FormatSurface);    
        mediaFormat.setInteger(MediaFormat.KEY_I_FRAME_INTERVAL, 1);//关键帧间隔时间 单位s  

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

    @SuppressLint("NewApi")
    public void close() {
        try {
            mediaCodec.stop();
            mediaCodec.release();
        } catch (Exception e){ 
            e.printStackTrace();
        }
    }

    @SuppressLint("NewApi")
    public int offerEncoder(byte[] input, byte[] output) {  
        Log.v("xmc", "offerEncoder:"+input.length+"+"+output.length);
        int pos = 0;
        swapYV12toI420(input, yuv420, m_width, m_height);
        try {
            ByteBuffer[] inputBuffers = mediaCodec.getInputBuffers();
            ByteBuffer[] outputBuffers = mediaCodec.getOutputBuffers();
            int inputBufferIndex = mediaCodec.dequeueInputBuffer(-1);
            if (inputBufferIndex >= 0) {
                ByteBuffer inputBuffer = inputBuffers[inputBufferIndex];
                inputBuffer.clear();
                inputBuffer.put(input);
                mediaCodec.queueInputBuffer(inputBufferIndex, 0, input.length, 0, 0);

            }

            MediaCodec.BufferInfo bufferInfo = new MediaCodec.BufferInfo();
            int outputBufferIndex = mediaCodec.dequeueOutputBuffer(bufferInfo,0);

            while (outputBufferIndex >= 0) {
                ByteBuffer outputBuffer = outputBuffers[outputBufferIndex];
                byte[] outData = new byte[bufferInfo.size];
                outputBuffer.get(outData);


                if(m_info != null){             
                    System.arraycopy(outData, 0,  output, pos, outData.length);
                    pos += outData.length
                }else{//保存pps sps 只有开始时 第一个帧里有， 保存起来后面用 
                     ByteBuffer spsPpsBuffer = ByteBuffer.wrap(outData);
                     Log.v("xmc", "swapYV12toI420:outData:"+outData);
                     Log.v("xmc", "swapYV12toI420:spsPpsBuffer:"+spsPpsBuffer);             
                     for(int i=0;i<outData.length;i++){
                         //输出SPS和PPS循环
                         Log.e("xmc333", "run: get data rtpData[i]="+i+":"+outData[i]);
                     }

                     if (spsPpsBuffer.getInt() == 0x00000001) {  
                         m_info = new byte[outData.length];
                         System.arraycopy(outData, 0, m_info, 0, outData.length);
                     }else {  
                            return -1;
                     }      
                }
                //key frame 编码器生成关键帧时只有 00 00 00 01 65 没有pps sps， 要加上
                if(output[4] == 0x65) {
                    System.arraycopy(m_info, 0,  output, 0, m_info.length);
                    System.arraycopy(outData, 0,  output, m_info.length, outData.length);
                }
                mediaCodec.releaseOutputBuffer(outputBufferIndex, false);
                outputBufferIndex = mediaCodec.dequeueOutputBuffer(bufferInfo, 0);
            }


        } catch (Throwable t) {
            t.printStackTrace();
        }
        Log.v("xmc", "offerEncoder+pos:"+pos);
        return pos;
    }

    //网友提供的，如果swapYV12toI420方法颜色不对可以试下这个方法，不同机型有不同的转码方式
    private void NV21toI420SemiPlanar(byte[] nv21bytes, byte[] i420bytes, int width, int height) {
        Log.v("xmc", "NV21toI420SemiPlanar:::"+width+"+"+height);
        final int iSize = width * height;
        System.arraycopy(nv21bytes, 0, i420bytes, 0, iSize);

        for (int iIndex = 0; iIndex < iSize / 2; iIndex += 2) {
            i420bytes[iSize + iIndex / 2 + iSize / 4] = nv21bytes[iSize + iIndex]; // U
            i420bytes[iSize + iIndex / 2] = nv21bytes[iSize + iIndex + 1]; // V
        }
    }

    //yv12 转 yuv420p  yvu -> yuv  
    private void swapYV12toI420(byte[] yv12bytes, byte[] i420bytes, int width, int height) {   
        Log.v("xmc", "swapYV12toI420:::"+width+"+"+height);
        Log.v("xmc", "swapYV12toI420:::"+yv12bytes.length+"+"+i420bytes.length+"+"+width * height);
        System.arraycopy(yv12bytes, 0, i420bytes, 0, width*height);
        System.arraycopy(yv12bytes, width*height+width*height/4, i420bytes,       width*height,width*height/4);
        System.arraycopy(yv12bytes, width*height, i420bytes, width*height+width*height/4,width*height/4);  
    } 
    //public static void arraycopy(Object src,int srcPos,Object dest,int destPos,int length)
    //src:源数组；  srcPos:源数组要复制的起始位置；
    //dest:目的数组；    destPos:目的数组放置的起始位置；    length:复制的长度。
}

初始化camera和rtp发送代码：

public class MainActivity extends Activity implements SurfaceHolder.Callback, PreviewCallback {

    DatagramSocket socket;
    InetAddress address;

    AvcEncoder avcCodec;
    public Camera m_camera;  
    SurfaceView   m_prevewview;
    SurfaceHolder m_surfaceHolder;
    //屏幕分辨率，每个机型不一样，机器连上adb后输入wm size可获取
    int width = 800;
    int height = 480;
    int framerate = 30;//每秒帧率
    int bitrate = 2500000;//编码比特率，
    private RtpSenderWrapper mRtpSenderWrapper;

    byte[] h264 = new byte[width*height*3];

    @SuppressLint("NewApi")
    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        Log.v("xmc", "MainActivity__onCreate");
        StrictMode.setThreadPolicy(new StrictMode.ThreadPolicy.Builder()
        .detectDiskReads()
        .detectDiskWrites()
        .detectAll()   // or .detectAll() for all detectable problems
        .penaltyLog()
        .build());
StrictMode.setVmPolicy(new StrictMode.VmPolicy.Builder()
        .detectLeakedSqlLiteObjects()
        .detectLeakedClosableObjects()
        .penaltyLog()
        .penaltyDeath()
        .build());

        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        //创建rtp对象并填写需要发送数据流的地址，直播中需要动态获取客户主动请求的地址
        //第一个参数是客户端手机连接WiFi后的IP，这个参数不是固定的需要动态获取
        //第二个参数是端口，找一个不常用的端口，8080这样常用的端口不要用
        //第三个参数默认是FALSE
        mRtpSenderWrapper = new RtpSenderWrapper("192.168.253.15", 5004, false);
        avcCodec = new AvcEncoder(width,height,framerate,bitrate);

        m_prevewview = (SurfaceView) findViewById(R.id.SurfaceViewPlay);
        m_surfaceHolder = m_prevewview.getHolder(); // 绑定SurfaceView，取得SurfaceHolder对象
        m_surfaceHolder.setFixedSize(width, height); // 预览大小設置
        m_surfaceHolder.setType(SurfaceHolder.SURFACE_TYPE_PUSH_BUFFERS);
        m_surfaceHolder.addCallback((Callback) this);   

    }

    @Override
    public boolean onCreateOptionsMenu(Menu menu) {
        getMenuInflater().inflate(R.menu.main, menu);
        return true;
    }
    @Override
    public void surfaceChanged(SurfaceHolder arg0, int arg1, int arg2, int arg3) {

    }

    @SuppressLint("NewApi")
    @SuppressWarnings("deprecation")
    @Override
    public void surfaceCreated(SurfaceHolder arg0) {
        Log.v("xmc", "MainActivity+surfaceCreated");
        try {
            m_camera = Camera.open();
            m_camera.setPreviewDisplay(m_surfaceHolder);
            Camera.Parameters parameters = m_camera.getParameters();
            parameters.setPreviewSize(width, height);
            parameters.setPictureSize(width, height);
            parameters.setPreviewFormat(ImageFormat.YV12);
            m_camera.setParameters(parameters); 
            m_camera.setPreviewCallback((PreviewCallback) this);
            m_camera.startPreview();
        } catch (IOException e){
            e.printStackTrace();
        }   
    }

    @Override
    public void surfaceDestroyed(SurfaceHolder arg0) {
        Log.v("xmc", "MainActivity+surfaceDestroyed");
        m_camera.setPreviewCallback(null);  //！！这个必须在前，不然退出出错
        m_camera.release();
        m_camera = null; 
        avcCodec.close();
    }

    @Override
    public void onPreviewFrame(byte[] data, Camera camera) {
        Log.v("xmc", "MainActivity+h264 start");
        int ret = avcCodec.offerEncoder(data, h264);//MediaCodec编码
        if(ret > 0){
            //实时发送数据流
            mRtpSenderWrapper.sendAvcPacket(h264, 0, ret, 0);
        }
        Log.v("xmc", "MainActivity+h264 end");
        Log.v("xmc", "-----------------------------------------------------------------------");
    }
}

  下一篇我会讲接收端，接收端代码比较简单仅仅使用MediaCodec解码Surface显示。这部分代码是直播端使用，下一篇解码显示代码是客户端使用的。
  源码已经放到GitHub，地址：https://github.com/xmc1715499699/MediaCodec_rtp_send，欢迎下载star。

本文地址：https://blog.csdn.net/xmc281141947/article/details/76251392