Android中如何提取和生成mp4文件

  随着Android 4.4及以上版本的逐渐普及，Android 4.1引入的MediaExtractor类，以及Android 4.3引入的MediaMuxer类，终于可以开始正式地“发光发热”了。MediaMuxer类主要用于将音频和视频数据进行混合生成多媒体文件（如：mp4文件），而MediaExtractor则刚好相反，主要用于多媒体文件的音视频数据的分离。本文将介绍如何利用Android SDK提供的MediaExtractor和MediaMuxer类来完成mp4文件的提取和生成，指出开发过程中会遇到的坑，并给出简单的Demo示例代码。Demo的目标：提取input.mp4文件中的视频数据，生成除去音频数据之后的纯视频output.mp4文件。代码可以在本博文最后的附件中下载，也可以到我的Github中下载：https://github.com/Jhuster/Android/tree/master/MediaDemo,由于Android SDK关于这两个类的介绍真是少之又少，因此，在给出demo之前，我们先简单地了解一下这两个类吧。

1. MediaExtractor

  该类主要用于音视频混合数据的分离，接口比较简单，首先要通过setDataSource(String path)函数设置数据源，数据源可以是本地文件地址，也可以使用HTTP协议的网络码流地址。然后，可以通过下面的代码块，来获取码流的详细信息，如：MimeType，分辨率、编码格式、码率、帧率等等。

int videoTrackIndex = -1;
int audioTrackIndex = -1;
 
for(int i = 0; i < mMediaExtractor.getTrackCount(); i++) {
 
    //获取码流的详细格式/配置信息
    MediaFormat format = mMediaExtractor.getTrackFormat(i);
 
    String mime = format.getString(MediaFormat.KEY_MIME);
    if(mime.startsWith("video/")) {
        videoTrackIndex = i;
    }
    else if(mime.startsWith("audio/")) {
        audioTrackIndex = i;
    }
 
    ....
}

获取到媒体文件的详细信息之后，就可以选择指定的通道，并分离和读取数据了：

mMediaExtractor.selectTrack(videoTrackIndex); //选择读取视频数据
while(true) {
    int sampleSize = mMediaExtractor.readSampleData(buffer, 0);  //读取一帧数据
    if(sampleSize < 0) {
        break;
    }
    mMediaExtractor.advance(); //移动到下一帧
}
 
mMediaExtractor.release(); //读取结束后，要记得释放资源

2. MediaMuxer

  该类主要用于将音频和视频进行混合生成多媒体文件，创建该类对象，需要传入输出的文件位置以及格式，构造函数如下：

public MediaMuxer(String path, int format);

创建对象之后，一个比较重要的操作就是addTrack()，添加数据通道，该函数需要传入MediaFormat对象，MediaFormat即媒体格式类，用于描述媒体的格式参数，如视频帧率、音频采样率等。

  在本示例中，可以直接使用MediaExtractor.getTrackFormat()解析得到的MediaFormat对象，如果你希望自己来创建这个MediaFormat对象的话，可以使用该类的如下静态方法创建：

MediaFormat format = MediaFormat.createVideoFormat("video/avc",320,240);

  注意，这里有一个比较大的坑，就是，如果手动创建MediaFormat对象的话，一定要记得设置"csd-0"和"csd-1"这两个参数：

byte[] csd0 = {x,x,x,x,x,x,x...}
byte[] csd1 = {x,x,x,x,x,x,x...}
 
format.setByteBuffer("csd-0",ByteBuffer.wrap(csd0));
format.setByteBuffer("csd-1",ByteBuffer.wrap(csd1));

  至于"csd-0"和"csd-1"是什么，对于H264视频的话，它对应的是sps和pps，对于AAC音频的话，对应的是ADTS，做音视频开发的人应该都知道，它一般存在于编码器生成的IDR帧之中。

  通过 addTrack() 添加了数据通道之后，记录下函数返回的 trackIndex，然后就可以调用 MediaMuxer.writeSampleData() 愉快地向mp4文件中写入数据了。这里会产生第二个坑，就是writeSampleData函数的最后一个参数是一个BufferInfo对象，你必须认真地填入“正确”的值：

BufferInfo info = new BufferInfo();
info.offset = 0;
info.size = sampleSize;
info.flags = MediaCodec.BUFFER_FLAG_SYNC_FRAME;
info.presentationTimeUs = timestamp;

其中，

info.size 必须填入数据的大小

info.flags 需要给出是否为同步帧/关键帧

info.presentationTimeUs 必须给出正确的时间戳，注意单位是 us，例如，对于帧率为 x f/s 的视频而言，时间戳的间隔就是 1000/x ms

  跳过了这些坑，你就可以顺利地完成mp4文件的写入了，同样，完成后记得关闭以及释放资源：

mMediaMuxer.stop();
mMediaMuxer.release();

3. 小结

  有了上面的简单介绍和铺垫，demo代码就不难看懂了。运行demo代码的注意事项：

  （1）Android 4.3以及以上系统的手机

  （2）把 input.mp4文件拷贝到sdcard

代码最核心的部分如下所示：

protected boolean process() throws IOException {
 
      mMediaExtractor = new MediaExtractor();          
      mMediaExtractor.setDataSource(SDCARD_PATH+"/input.mp4");                
               
      int mVideoTrackIndex = -1;
      int framerate = 0;
      for(int i = 0; i < mMediaExtractor.getTrackCount(); i++) {
          MediaFormat format = mMediaExtractor.getTrackFormat(i);
          String mime = format.getString(MediaFormat.KEY_MIME);
          if(!mime.startsWith("video/")) {                
              continue;
          }
          framerate = format.getInteger(MediaFormat.KEY_FRAME_RATE);            
          mMediaExtractor.selectTrack(i);
          mMediaMuxer = new MediaMuxer(SDCARD_PATH+"/ouput.mp4", OutputFormat.MUXER_OUTPUT_MPEG_4);
          mVideoTrackIndex = mMediaMuxer.addTrack(format);  
          mMediaMuxer.start();
      }
       
      if(mMediaMuxer == null) {
          return false;
      }
       
      BufferInfo info = new BufferInfo();
      info.presentationTimeUs = 0;
      ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(500*1024);        
      while(true) {
          int sampleSize = mMediaExtractor.readSampleData(buffer, 0);
          if(sampleSize < 0) {
              break;
          }
          mMediaExtractor.advance();
          info.offset = 0;
          info.size = sampleSize;
          info.flags = MediaCodec.BUFFER_FLAG_SYNC_FRAME;        
          info.presentationTimeUs += 1000*1000/framerate;
          mMediaMuxer.writeSampleData(mVideoTrackIndex,buffer,info);
      }
 
      mMediaExtractor.release();
       
      mMediaMuxer.stop();
      mMediaMuxer.release();
       
      return true;
  }

4. 小结

  关于Android中如何提取和生成mp4文件就总结到这里了，有任何疑问或者建议欢迎留言或者来信lujun.hust@gmail.com交流，或者关注我的新浪微博 @卢_俊 获取最新的文章和资讯。

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