视频解码
开发者可以调用本模块的Native API接口,完成视频解码,即将媒体数据解码成YUV文件或送显。
当前支持的解码能力如下:
视频硬解类型 | 视频软解类型 |
---|---|
AVC(H.264)、HEVC(H.265) | AVC(H.264) |
视频解码软/硬件解码存在差异,基于MimeType创建解码器时,软解当前仅支持 H264 (OH_AVCODEC_MIMETYPE_VIDEO_AVC),硬解则支持 H264 (OH_AVCODEC_MIMETYPE_VIDEO_AVC) 和 H265 (OH_AVCODEC_MIMETYPE_VIDEO_HEVC)。
Surface输出与Buffer输出
两者数据的输出方式不同。
Surface输出是指用OHNativeWindow来传递输出数据,可以与其他模块对接,例如XComponent。
Buffer输出是指经过解码的数据会以共享内存的方式输出。
在接口调用的过程中,两种方式的接口调用方式基本一致,但存在以下差异点:
- 在Surface模式下,可选择调用OH_VideoDecoder_FreeOutputBuffer()接口丢弃输出帧(不送显);在Buffer模式下,应用必须调用OH_VideoDecoder_FreeOutputBuffer()释放数据。
- Surface模式下,应用在解码器就绪前,必须调用OH_VideoDecoder_SetSurface()设置OHNativeWindow,启动后,调用OH_VideoDecoder_RenderOutputBuffer()将解码数据送显;
- 输出回调传出的buffer,在Buffer模式下,可以获取共享内存的地址和数据信息;在Surface模式下,只能获取buffer的数据信息。
两种模式的开发步骤详细说明请参考:Surface模式和Buffer模式。
开发指导
详细的API说明请参考API文档。
如下为视频解码调用关系图:
在 CMake 脚本中链接动态库
target_link_libraries(sample PUBLIC libnative_media_codecbase.so)
target_link_libraries(sample PUBLIC libnative_media_core.so)
target_link_libraries(sample PUBLIC libnative_media_vdec.so)
Surface模式
参考以下示例代码,开发者可以完成Surface模式下视频解码的全流程。此处以H.264码流文件输入,解码送显输出为例。 本模块目前仅支持异步模式的数据轮转。
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添加头文件。
#include <multimedia/player_framework/native_avcodec_videodecoder.h> #include <multimedia/player_framework/native_avcapability.h> #include <multimedia/player_framework/native_avcodec_base.h> #include <multimedia/player_framework/native_avformat.h> #include <multimedia/player_framework/native_avbuffer.h>
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创建解码器实例对象。
应用可以通过名称或媒体类型创建解码器。示例中的变量说明如下:
- videoDec:视频解码器实例的指针。
- capability:解码器能力查询实例的指针。
- OH_AVCODEC_MIMETYPE_VIDEO_AVC:AVC格式视频码流的名称。
// 通过codecname创建解码器,应用有特殊需求,比如选择支持某种分辨率规格的解码器,可先查询capability,再根据codec name创建解码器。 OH_AVCapability *capability = OH_AVCodec_GetCapability(OH_AVCODEC_MIMETYPE_VIDEO_AVC, false); const char *name = OH_AVCapability_GetName(capability); OH_AVCodec *videoDec = OH_VideoDecoder_CreateByName(name);
// 通过mimetype创建解码器 // 软/硬解: 创建H264解码器,存在多个可选解码器时,系统会创建最合适的解码器 OH_AVCodec *videoDec = OH_VideoDecoder_CreateByMime(OH_AVCODEC_MIMETYPE_VIDEO_AVC); // 硬解: 创建H265解码器 OH_AVCodec *videoDec = OH_VideoDecoder_CreateByMime(OH_AVCODEC_MIMETYPE_VIDEO_HEVC);
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调用OH_VideoDecoder_RegisterCallback()设置回调函数。
说明:
在回调函数中,对数据队列进行操作时,需要注意多线程同步的问题。
注册回调函数指针集合OH_AVCodecCallback,包括:
- 解码器运行错误;
- 码流信息变化,如码流宽、高变化;
- 运行过程中需要新的输入数据,即解码器已准备好,可以输入数据;
- 运行过程中产生了新的输出数据,即解码完成。(注:Surface模式buffer参数为空)
开发者可以通过处理该回调报告的信息,确保解码器正常运转。
// 解码异常回调OH_AVCodecOnError实现 static void OnError(OH_AVCodec *codec, int32_t errorCode, void *userData) { (void)codec; (void)errorCode; (void)userData; } // 解码数据流变化回调OH_AVCodecOnStreamChanged实现 static void OnStreamChanged(OH_AVCodec *codec, OH_AVFormat *format, void *userData) { (void)codec; (void)format; (void)userData; } // 解码输入回调OH_AVCodecOnNeedInputBuffer实现 static void OnNeedInputBuffer(OH_AVCodec *codec, uint32_t index, OH_AVBuffer *buffer, void *userData) { // 输入帧buffer对应的index,送入InIndexQueue队列 // 输入帧的数据buffer送入InBufferQueue队列 // 数据处理,请参考: // - 写入解码码流 } // 解码输出回调OH_AVCodecOnNewOutputBuffer实现 static void OnNewOutputBuffer(OH_AVCodec *codec, uint32_t index, OH_AVBuffer *buffer, void *userData) { // 完成帧buffer对应的index,送入outIndexQueue队列 // 完成帧的数据buffer送入outBufferQueue队列 // 数据处理,请参考: // - 显示并释放解码帧 } // 配置异步回调,调用 OH_VideoDecoder_RegisterCallback 接口 OH_AVCodecCallback cb = {&OnError, &OnStreamChanged, &OnNeedInputBuffer, &OnNewOutputBuffer}; // 配置异步回调 int32_t ret = OH_VideoDecoder_RegisterCallback(videoDec, cb, NULL);
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调用OH_VideoDecoder_Configure()配置解码器。
详细可配置选项的说明请参考变量。 目前支持的所有格式都必须配置以下选项:视频帧宽度、视频帧高度。示例中的变量如下:
- DEFAULT_WIDTH:320像素宽度;
- DEFAULT_HEIGHT:240像素高度;
- DEFAULT_PIXELFORMAT: 颜色格式,因为示例需要保存的YUV文件颜色格式是NV12,所以设置为 AV_PIXEL_FORMAT_NV12。
// 配置视频帧宽度(必须) constexpr uint32_t DEFAULT_WIDTH = 320; // 配置视频帧高度(必须) constexpr uint32_t DEFAULT_HEIGHT = 240; // 配置视频颜色格式(可选) constexpr OH_AVPixelFormat DEFAULT_PIXELFORMAT = AV_PIXEL_FORMAT_NV12; OH_AVFormat *format = OH_AVFormat_Create(); // 写入format OH_AVFormat_SetIntValue(format, OH_MD_KEY_WIDTH, DEFAULT_WIDTH); OH_AVFormat_SetIntValue(format, OH_MD_KEY_HEIGHT, DEFAULT_HEIGHT); // 配置解码器 int32_t ret = OH_VideoDecoder_Configure(videoDec, format); if (ret != AV_ERR_OK) { // 异常处理 } OH_AVFormat_Destroy(format);
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设置Surface。本例中的nativeWindow,需要从XComponent组件获取,获取方式请参考 XComponent。
// 配置送显窗口参数 int32_t ret = OH_VideoDecoder_SetSurface(videoDec, window); // 从 XComponent 获取 window
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(可选)OH_VideoDecoder_SetParameter()动态配置解码器surface参数。
OH_AVFormat *format = OH_AVFormat_Create(); // 配置显示旋转角度 OH_AVFormat_SetIntValue(format, OH_MD_KEY_ROTATION, 90); // 配置视频与显示屏匹配模式(缩放与显示窗口适配,裁剪与显示窗口适配) OH_AVFormat_SetIntValue(format, OH_MD_KEY_SCALING_MODE, SCALING_MODE_SCALE_CROP); int32_t ret = OH_VideoDecoder_SetParameter(videoDec, format); OH_AVFormat_Destroy(format);
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(可选)OH_VideoDecoder_SetDecryptionConfig设置解密配置。当获取到DRM信息(参考音视频解封装开发步骤第3步)后,通过此接口进行解密配置。DRM相关接口详见DRM使用指导。此接口需在Prepare前调用。
添加头文件
#include <multimedia/drm_framework/native_mediakeysystem.h> #include <multimedia/drm_framework/native_mediakeysession.h> #include <multimedia/drm_framework/native_drm_err.h> #include <multimedia/drm_framework/native_drm_common.h>
在 CMake 脚本中链接动态库
target_link_libraries(sample PUBLIC libnative_drm.so)
使用示例
// 根据DRM信息创建指定的DRM系统, 以创建"com.clearplay.drm"为例 MediaKeySystem *system = nullptr; int32_t ret = OH_MediaKeySystem_Create("com.clearplay.drm", &system); if (system == nullptr) { printf("create media key system failed"); return; } // 进行Provision认证 // 创建解密会话 MediaKeySession *session = nullptr; DRM_ContentProtectionLevel contentProtectionLevel = CONTENT_PROTECTION_LEVEL_SW_CRYPTO; ret = OH_MediaKeySystem_CreateMediaKeySession(system, &contentProtectionLevel, &session); if (session == nullptr) { printf("create media key session failed"); return; } // 获取许可证请求、设置许可证响应等 // 设置解密配置, 即将解密会话、安全视频通路标志设置到解码器中。 bool secureVideoPath = false; ret = OH_VideoDecoder_SetDecryptionConfig(videoDec, session, secureVideoPath);
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调用OH_VideoDecoder_Prepare()解码器就绪。
该接口将在解码器运行前进行一些数据的准备工作。
ret = OH_VideoDecoder_Prepare(videoDec); if (ret != AV_ERR_OK) { // 异常处理 }
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调用OH_VideoDecoder_Start()启动解码器。
std::string_view inputFilePath = "/*yourpath*.h264"; std::unique_ptr<std::ifstream> inputFile = std::make_unique<std::ifstream>(); inputFile->open(inputFilePath.data(), std::ios::in | std::ios::binary); // 启动解码器,开始解码 int32_t ret = OH_VideoDecoder_Start(videoDec); if (ret != AV_ERR_OK) { // 异常处理 }
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调用OH_VideoDecoder_PushInputBuffer()写入解码码流。
送入输入队列进行解码,以下示例中:
- buffer:回调函数OnNeedInputBuffer传入的参数,可以通过OH_AVBuffer_GetAddr接口得到共享内存地址的指针;
- index:回调函数OnNeedInputBuffer传入的参数,数据队列的索引;
- size, offset, pts:输入尺寸、偏移量、时间戳等字段信息,获取方式可以参考音视频解封装
- flags:缓冲区标记的类别,请参考OH_AVCodecBufferFlags
// 配置帧数据的输入尺寸、偏移量、时间戳等字段信息 OH_AVCodecBufferAttr info; info.size = size; info.offset = offset; info.pts = pts; info.flags = flags; // info信息写入buffer ret = OH_AVBuffer_SetBufferAttr(buffer, &info); if (ret != AV_ERR_OK) { // 异常处理 } // 送入解码输入队列进行解码,index为对应队列下标 int32_t ret = OH_VideoDecoder_PushInputBuffer(videoDec, index); if (ret != AV_ERR_OK) { // 异常处理 }
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调用OH_VideoDecoder_RenderOutputBuffer()显示并释放解码帧,或调用OH_VideoDecoder_FreeOutputBuffer()释放解码帧。 以下示例中:
- index:回调函数OnNewOutputBuffer传入的参数,数据队列的索引。
- buffer: 回调函数OnNewOutputBuffer传入的参数,可以通过OH_AVBuffer_GetAddr接口得到共享内存地址的指针。
int32_t ret; // 获取解码后信息 OH_AVCodecBufferAttr info; ret = OH_AVBuffer_GetBufferAttr(buffer, &info); if (ret != AV_ERR_OK) { // 异常处理 } if (isRender) { // 显示并释放已完成处理的信息,index为对应buffer队列下标 ret = OH_VideoDecoder_RenderOutputBuffer(videoDec, index); } else { // 释放已完成处理的信息 ret = OH_VideoDecoder_FreeOutputBuffer(videoDec, index); } if (ret != AV_ERR_OK) { // 异常处理 }
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(可选)调用OH_VideoDecoder_Flush()刷新解码器。
注意:
Flush、Start之后,需要重新传XPS。
调用OH_VideoDecoder_Flush()后,解码器仍处于运行态,但会将当前队列清空,将已解码的数据释放。
此时需要调用OH_VideoDecoder_Start()重新开始解码。
int32_t ret; // 刷新解码器videoDec ret = OH_VideoDecoder_Flush(videoDec); if (ret != AV_ERR_OK) { // 异常处理 } // 重新开始解码 ret = OH_VideoDecoder_Start(videoDec); if (ret != AV_ERR_OK) { // 异常处理 }
-
(可选)调用OH_VideoDecoder_Reset()重置解码器。
调用OH_VideoDecoder_Reset()后,解码器回到初始化的状态,需要调用OH_VideoDecoder_Configure()、OH_VideoDecoder_SetSurface()重新配置。
int32_t ret; // 重置解码器videoDec ret = OH_VideoDecoder_Reset(videoDec); if (ret != AV_ERR_OK) { // 异常处理 } // 重新配置解码器参数 ret = OH_VideoDecoder_Configure(videoDec, format); if (ret != AV_ERR_OK) { // 异常处理 } // surface模式重新配置Surface,而buffer模式不需要配置Surface ret = OH_VideoDecoder_SetSurface(videoDec, window); if (ret != AV_ERR_OK) { // 异常处理 }
-
(可选)调用OH_VideoDecoder_Stop()停止解码器。
int32_t ret; // 终止解码器videoDec ret = OH_VideoDecoder_Stop(videoDec); if (ret != AV_ERR_OK) { // 异常处理 }
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调用OH_VideoDecoder_Destroy()销毁解码器实例,释放资源。
说明:
不能在回调函数中调用; 执行该步骤之后,需要开发者将videoDec指向nullptr,防止野指针导致程序错误。
int32_t ret; // 调用OH_VideoDecoder_Destroy,注销解码器 ret = OH_VideoDecoder_Destroy(videoDec); if (ret != AV_ERR_OK) { // 异常处理 }
Buffer模式
参考以下示例代码,开发者可以完成Buffer模式下视频解码的全流程。此处以H.264文件输入,解码成YUV文件为例。 本模块目前仅支持异步模式的数据轮转。
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添加头文件。
#include <multimedia/player_framework/native_avcodec_videodecoder.h> #include <multimedia/player_framework/native_avcapability.h> #include <multimedia/player_framework/native_avcodec_base.h> #include <multimedia/player_framework/native_avformat.h> #include <multimedia/player_framework/native_avbuffer.h> #include <native_buffer/native_buffer.h>
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创建解码器实例对象。
与surface模式相同,此处不再赘述。
// 通过codecname创建解码器,应用有特殊需求,比如选择支持某种分辨率规格的解码器,可先查询capability,再根据codec name创建解码器。 OH_AVCapability *capability = OH_AVCodec_GetCapability(OH_AVCODEC_MIMETYPE_VIDEO_AVC, false); const char *name = OH_AVCapability_GetName(capability); OH_AVCodec *videoDec = OH_VideoDecoder_CreateByName(name);
// 通过mimetype创建解码器 // 软/硬解: 创建H264解码器,存在多个可选解码器时,系统会创建最合适的解码器 OH_AVCodec *videoDec = OH_VideoDecoder_CreateByMime(OH_AVCODEC_MIMETYPE_VIDEO_AVC); // 硬解: 创建H265解码器 OH_AVCodec *videoDec = OH_VideoDecoder_CreateByMime(OH_AVCODEC_MIMETYPE_VIDEO_HEVC);
-
调用OH_VideoDecoder_RegisterCallback()设置回调函数。
说明:
在回调函数中,对数据队列进行操作时,需要注意多线程同步的问题。
注册回调函数指针集合OH_AVCodecCallback,包括:
- 解码器运行错误;
- 码流信息变化,如码流宽、高变化;
- 运行过程中需要新的输入数据,即解码器已准备好,可以输入数据;
- 运行过程中产生了新的输出数据,即解码完成。
开发者可以通过处理该回调报告的信息,确保解码器正常运转。
// 解码异常回调OH_AVCodecOnError实现 static void OnError(OH_AVCodec *codec, int32_t errorCode, void *userData) { (void)codec; (void)errorCode; (void)userData; } // 解码数据流变化回调OH_AVCodecOnStreamChanged实现 static void OnStreamChanged(OH_AVCodec *codec, OH_AVFormat *format, void *userData) { (void)codec; (void)format; (void)userData; } // 解码输入回调OH_AVCodecOnNeedInputBuffer实现 static void OnNeedInputBuffer(OH_AVCodec *codec, uint32_t index, OH_AVBuffer *buffer, void *userData) { // 输入帧buffer对应的index,送入InIndexQueue队列 // 输入帧的数据buffer送入InBufferQueue队列 // 数据处理,请参考: // - 写入解码码流 } // 解码输出回调OH_AVCodecOnNewOutputBuffer实现 static void OnNewOutputBuffer(OH_AVCodec *codec, uint32_t index, OH_AVBuffer *buffer, void *userData) { // 完成帧buffer对应的index,送入outIndexQueue队列 // 完成帧的数据buffer送入outBufferQueue队列 // 数据处理,请参考: // - 释放解码帧 } // 配置异步回调,调用 OH_VideoDecoder_RegisterCallback 接口 OH_AVCodecCallback cb = {&OnError, &OnStreamChanged, &OnNeedInputBuffer, &OnNewOutputBuffer}; // 配置异步回调 int32_t ret = OH_VideoDecoder_RegisterCallback(videoDec, cb, NULL);
-
调用OH_VideoDecoder_Configure()配置解码器。
与surface模式相同,此处不再赘述。
// 配置视频帧宽度(必须) constexpr uint32_t DEFAULT_WIDTH = 320; // 配置视频帧高度(必须) constexpr uint32_t DEFAULT_HEIGHT = 240; // 配置视频颜色格式(可选) constexpr OH_AVPixelFormat DEFAULT_PIXELFORMAT = AV_PIXEL_FORMAT_NV12; OH_AVFormat *format = OH_AVFormat_Create(); // 写入format OH_AVFormat_SetIntValue(format, OH_MD_KEY_WIDTH, DEFAULT_WIDTH); OH_AVFormat_SetIntValue(format, OH_MD_KEY_HEIGHT, DEFAULT_HEIGHT); OH_AVFormat_SetIntValue(format, OH_MD_KEY_PIXEL_FORMAT, DEFAULT_PIXELFORMAT); // 配置解码器 int32_t ret = OH_VideoDecoder_Configure(videoDec, format); if (ret != AV_ERR_OK) { // 异常处理 } OH_AVFormat_Destroy(format);
-
调用OH_VideoDecoder_Prepare()解码器就绪。
该接口将在解码器运行前进行一些数据的准备工作。
ret = OH_VideoDecoder_Prepare(videoDec); if (ret != AV_ERR_OK) { // 异常处理 }
-
调用OH_VideoDecoder_Start()启动解码器。
std::string_view inputFilePath = "/*yourpath*.h264"; std::string_view outputFilePath = "/*yourpath*.yuv"; std::unique_ptr<std::ifstream> inputFile = std::make_unique<std::ifstream>(); std::unique_ptr<std::ofstream> outputFile = std::make_unique<std::ofstream>(); inputFile->open(inputFilePath.data(), std::ios::in | std::ios::binary); outputFile->open(outputFilePath.data(), std::ios::out | std::ios::binary | std::ios::ate); // 启动解码器,开始解码 int32_t ret = OH_VideoDecoder_Start(videoDec); if (ret != AV_ERR_OK) { // 异常处理 }
-
调用OH_VideoDecoder_PushInputBuffer()写入解码码流。
与surface模式相同,此处不再赘述。
// 配置帧数据的输入尺寸、偏移量、时间戳等字段信息 OH_AVCodecBufferAttr info; info.size = size; info.offset = offset; info.pts = pts; info.flags = flags; // info信息写入buffer ret = OH_AVBuffer_SetBufferAttr(buffer, &info); if (ret != AV_ERR_OK) { // 异常处理 } // 送入解码输入队列进行解码,index为对应队列下标 int32_t ret = OH_VideoDecoder_PushInputBuffer(videoDec, index); if (ret != AV_ERR_OK) { // 异常处理 }
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调用OH_VideoDecoder_FreeOutputBuffer()释放解码帧。
以下示例中:
- index:回调函数OnNewOutputBuffer传入的参数,数据队列的索引。
- buffer: 回调函数OnNewOutputBuffer传入的参数,可以通过OH_AVBuffer_GetAddr接口得到共享内存地址的指针。
int32_t ret; // 获取解码后信息 OH_AVCodecBufferAttr info; ret = OH_AVBuffer_GetBufferAttr(buffer, &info); if (ret != AV_ERR_OK) { // 异常处理 } // 将解码完成数据data写入到对应输出文件中 outputFile->write(reinterpret_cast<char *>(OH_AVBuffer_GetAddr(buffer)), info.size); // buffer 模式,释放已完成写入的数据,index为对应buffer队列下标 ret = OH_VideoDecoder_FreeOutputBuffer(videoDec, index); if (ret != AV_ERR_OK) { // 异常处理 }
硬件解码在处理buffer数据时(释放数据前),一般需要获取数据的宽高、跨距来保证解码输出数据被正确的处理,请参考图形子系统 OH_NativeBuffer。
// OH_NativeBuffer *可以通过图形模块的接口可以获取数据的宽高、跨距等信息。 OH_NativeBuffer *ohNativeBuffer = OH_AVBuffer_GetNativeBuffer(buffer); if (ohNativeBuffer != nullptr) { // 获取OH_NativeBuffer_Config结构体,包含OH_NativeBuffer的数据信息 OH_NativeBuffer_Config config; OH_NativeBuffer_GetConfig(ohNativeBuffer, &config); // 释放ohNativeBuffer ret = OH_NativeBuffer_Unreference(ohNativeBuffer); if (ret != AV_ERR_OK) { // 异常处理 } ohNativeBuffer = nullptr; }
后续流程(包括刷新解码器、重置解码器、停止解码器、销毁解码器)与Surface模式基本一致,请参考Surface模式的步骤11-14。