Android中使用MediaCodec硬件解码,高效率得到YUV格式帧,快速保存JPEG图片(不使用OpenGL)(附Demo)

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/gxflh/article/details/54971603

本文介绍了如何在Android中利用MediaCodec硬件解码视频文件到YUV格式，避免OpenGL转换，提高效率。通过指定解码格式为COLOR_FormatYUV420Flexible，确保得到统一格式的YUV数据。之后将YUV转换为NV21或I420，快速保存为JPEG文件。与传统方法相比，该方法在解码速度和图片保存上有显著优势。

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MediaCodec的使用demo：

https://github.com/vecio/MediaCodecDemo

https://github.com/taehwandev/MediaCodecExample

http://bigflake.com/mediacodec/

以下文章转载自：

https://www.polarxiong.com/archives/Android-MediaCodec%E8%A7%86%E9%A2%91%E6%96%87%E4%BB%B6%E7%A1%AC%E4%BB%B6%E8%A7%A3%E7%A0%81-%E9%AB%98%E6%95%88%E7%8E%87%E5%BE%97%E5%88%B0YUV%E6%A0%BC%E5%BC%8F%E5%B8%A7-%E5%BF%AB%E9%80%9F%E4%BF%9D%E5%AD%98JPEG%E5%9B%BE%E7%89%87-%E4%B8%8D%E4%BD%BF%E7%94%A8OpenGL.html

特点

以H.264编码分辨率1920x1080视频文件为例

需要Android API 21
直接将视频解码为YUV格式帧，不经过OpenGL，不转换为RGB
对绝大多数设备和绝大多数视频编码格式，都可以解码得到NV21或I420格式帧数据
30ms内获得NV21或I420格式帧数据
10ms内将NV21或I420格式帧数据写入到文件
对得到的NV21格式帧数据，在110ms内完成JPEG格式的转换和写入到文件

背景

因为实验需要在Android上高效率解码视频文件，并获得YUV格式帧数据，遂搜索寻找解决方法。最初找到bigflake的Android MediaCodec stuff，硬件解码视频不可多得的示例代码，其中提供了结合MediaCodec和OpenGL硬件解码视频并得到RGB格式帧数据，以及写入bitmap图片到文件的方法，测试发现效果不错，但我想要的是得到YUV格式的帧数据；在继续寻找RGB转YUV的方法时，苦于没有找到高效实现这个转换的方法，遂作罢。

后来发现MediaCodec解码得到的原始帧数据应当就是YUV格式，然后看到stackoverflow上的讨论Why doesn't the decoder of MediaCodec output a unified YUV format(like YUV420P)?，发现有人和我有一样的需要，但他已经发现了不同设备MediaCodec解码得到的YUV格式不相同这个问题，且由于各种格式繁杂，很难写出高效的格式转换方法。然后又发现了来自加州理工学院的一篇文章Android MediaCodec Formats，别人统计了市面上Android设备MediaCodec解码得到的不同YUV格式所占的比例，表格中显示出格式之繁多，且以COLOR_QCOM_FormatYUV420SemiPlanar32m，OMX_QCOM_COLOR_FormatYUV420PackedSemiPlanar64x32Tile2m8ka和COLOR_FormatYUV420SemiPlanar占据绝大多数。考虑放弃MediaCodec直接得到统一格式的YUV格式帧数据。

再后来不死心继续找，偶然找到了一份Android CTS测试Image和ImageReader类的代码，发现了由MediaCodec解码直接得到指定YUV格式（如NV21，I420）视频帧的方法，遂有了此文。

概述

简单来说，整个过程是，MediaCodec将编码后的视频文件解码得到YUV420类的视频帧，然后将视频帧格式转换为NV21或I420格式，由用户进行后续处理；若需要写入.yuv文件，直接将转换后的数据写入即可。若需要保存为JPEG格式图片，将NV21格式帧数据转换为JPEG格式并写入。

详细来说，CTS测试中透露出可以指定硬件解码得到帧编码格式，虽然不同设备支持的编码格式都不尽相同，但得益于API 21加入的COLOR_FormatYUV420Flexible格式，MediaCodec的所有硬件解码都支持这种格式。但这样解码后得到的YUV420的具体格式又会因设备而异，如YUV420Planar，YUV420SemiPlanar，YUV420PackedSemiPlanar等。然而又得益于API 21对MediaCodec加入的Image类的支持，可以实现简单且高效的任意YUV420格式向如NV21，I420等格式的转换，这样就得到了一个统一的、可以预先指定的YUV格式视频帧。再进一步，YuvImage类提供了一种高效的NV21格式转换为JPEG格式并写入文件的方法，可以实现将解码得到的视频帧保存为JPEG格式图片的功能，且整个过程相比bigflake中提供的YUV经OpenGL转换为RGB格式，然后