本文分享自己在視頻錄制播放過(guò)程中遇到的一些問(wèn)題，主要包括：
一、視頻錄制流程
以微信為例，其錄制觸發(fā)為按下（住）錄制按鈕，結(jié)束錄制的觸發(fā)條件為松開(kāi)錄制按鈕或錄制時(shí)間結(jié)束，其流程大概可以用下圖來(lái)描述。
1.1、開(kāi)始錄制
根據(jù)上述流程及項(xiàng)目的編程慣例，可在onCreate()定義如下函數(shù)來(lái)完成功能：
初始化過(guò)程主要包括View，Data以及Listener三部分。在初始化View時(shí)，添加攝像頭預(yù)覽，添加倒計(jì)時(shí)文本組件，設(shè)置初始狀態(tài)UI組件的可見(jiàn)；初始化Data時(shí)，從Intent中獲取初始數(shù)據(jù)；初始化Listener時(shí)，分別對(duì)錄制觸發(fā)按鈕，保存/取消視頻錄制按鈕以及視頻預(yù)覽界面添加監(jiān)聽(tīng)。
當(dāng)系統(tǒng)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(jiān)聽(tīng)中，需要完成以下功能：錄制，計(jì)時(shí)，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(dāng)前錄制狀態(tài)，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(tài)；然后開(kāi)始視頻錄制startRecordVideo，其boolean型返回值表征是否啟動(dòng)成功，啟動(dòng)成功后，開(kāi)始視頻錄制計(jì)時(shí)，并且置位錄制狀態(tài)。startRecordVideo涉及MediaRecorder的配置，準(zhǔn)備以及啟動(dòng)。
翻譯成代碼如下：
private boolean startRecordVideo() { configureMediaRecorder(); if(!prepareConfiguredMediaRecorder()) { return false; } mMediaRecorder.start(); return true;}1.2、結(jié)束錄制
根據(jù)上述流程圖可知，結(jié)束錄制的觸發(fā)條件為松開(kāi)錄制按鈕或計(jì)時(shí)時(shí)間到。在結(jié)束錄制方法中，需要釋放MediaRecorder，開(kāi)始循環(huán)播放已錄制視頻，設(shè)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(shí)間太短", Toast.LENGTH_SHORT).show(); } else { startVideoPlay(); isPlaying = true; setUiDisplayAfterVideoRecordFinish(); } currentRecordProgress = 0; updateProgressBar(currentRecordProgress); releaseTimer(); // 狀態(tài)設(shè)置 isRecording = false; } 二、視頻預(yù)覽及SurfaceHolder
視頻預(yù)覽采用SurfaceView，相比于普通的View，SurfaceView在一個(gè)新起的單獨(dú)線程中繪制畫(huà)面，該實(shí)現(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)是更新畫(huà)面不會(huì)阻塞UI主線程，缺點(diǎn)是會(huì)帶來(lái)事件同步的問(wèn)題。當(dāng)然，這涉及到UI事件的傳遞以及線程同步。
在實(shí)現(xiàn)中，通過(guò)繼承SurfaceView組件來(lái)實(shí)現(xiàn)自定義預(yù)覽控件。首先，SurfaceView的getHolder()方法會(huì)返回SurfaceHolder，需要為SurfaceHolder添加SurfaceHolder.Callback回調(diào)；其次，重寫(xiě)surfaceCreated、surfaceChanged和surfaceDestroyed實(shí)現(xiàn)。
2.1、構(gòu)造器
構(gòu)造器包含了初始化域以及添加上述回調(diào)的過(guò)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(shuō)明mSupportedPreviewSizes，由于攝像頭支持的預(yù)覽尺寸由Camera本身的參數(shù)決定，因此需要首先獲取其所支持的預(yù)覽尺寸。
2.2、預(yù)覽尺寸的設(shè)置
從Google官方的Camera示例程序中可以看出，選擇預(yù)覽尺寸的標(biāo)準(zhǔn)是（1）攝像頭支持的預(yù)覽尺寸的寬高比與SurfaceView的寬高比的絕對(duì)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(guò)代碼對(duì)這兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了實(shí)現(xiàn)，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(yù)覽畫(huà)面時(shí)，需要考慮Camera支持的尺寸（getSupportedPreviewSizes）和加載預(yù)覽畫(huà)面的SurfaceView的尺寸（layout_width/layout_height），在預(yù)覽階段，兩者之間的關(guān)系直接影響清晰度及圖像拉伸。對(duì)于Camera的尺寸，由于設(shè)備的硬件差異，不同設(shè)備支持的尺寸存在差異，但在默認(rèn)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(jié)論：（1）當(dāng)Camera預(yù)覽尺寸小于SurfaceView尺寸較多時(shí)，預(yù)覽畫(huà)面就不清晰；（2）Camera預(yù)覽尺寸寬高比與SurfaceView寬高比相差較大時(shí)，預(yù)覽畫(huà)面就會(huì)拉伸。
上述代碼在手機(jī)設(shè)置為橫屏?xí)r并沒(méi)有問(wèn)題，在設(shè)置為豎屏?xí)r，為獲得最優(yōu)的預(yù)覽尺寸，需要在調(diào)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(dāng)前SurfaceView匹配的預(yù)覽尺寸后，即可通過(guò)Camera.Parameters進(jìn)行設(shè)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); 三、視頻清晰度及文件大小
在第一節(jié)中講到startRecordVideo，包括配置MediaRecorder，準(zhǔn)備MediaRecorder以及啟動(dòng)，其中配置MediaRecorder是視頻錄制的重點(diǎn)，需要了解每項(xiàng)配置參數(shù)的作用，根據(jù)業(yè)務(wù)場(chǎng)景靈活配置。這里參考Google官方的示例給出一個(gè)可行的配置方案，然后再對(duì)其進(jìn)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 ErrorListener mMediaRecorder.setOnErrorListener(this); }Step 1：
1.setCamera參數(shù)能夠使得在預(yù)覽和錄制中快速切換，避免Camera對(duì)象的重新加載。在某些Android手機(jī)自帶的照相機(jī)程序中，切換預(yù)覽與錄制中的短暫卡頓，讀者可自行體會(huì)。
2.mMediaRecorder.setOrientationHint(90)在錄制方向?yàn)樨Q直（portrait）時(shí)使用，它能使視頻文件的沿順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)90度，如果不設(shè)置此項(xiàng)，播放視頻時(shí)，畫(huà)面會(huì)發(fā)生90度的旋轉(zhuǎn)。不過(guò)這里更重要的是，即使設(shè)置了此項(xiàng)，在某些播放器上，畫(huà)面依然會(huì)有90度的旋轉(zhuǎn)（比如將在手機(jī)上正常播放的視頻導(dǎo)入到PC中進(jìn)行播放，或者嵌入H5的video標(biāo)簽中），這可是為什么呢？注意setOrientationHint的說(shuō)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(xù)專門(mén)對(duì)其進(jìn)行說(shuō)明。
Step 2：
1.setAudioSource(MediaRecorder.AudioSource.VOICE_RECOGNITION)，VOICE_RECOGNITION相比于MIC會(huì)根據(jù)語(yǔ)音識(shí)別的需要做一些調(diào)諧，當(dāng)然，這需要在系統(tǒng)支持的情況下。
2.setVideoSource自然是VideoSource.CAMERA，只是在此兩項(xiàng)設(shè)置必須在設(shè)置編碼器之前設(shè)置，這無(wú)需說(shuō)明。
Step 3：
1.setOutputFormat需要在Step 2之后，并且在prepare()之前。這里采用OutputFormat.MPEG_4格式。
2.setVideoSize需要權(quán)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(jī)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(jī)型支持此錄制尺寸。
3.setVideoEncodingBitRate與視頻的清晰度有關(guān)，設(shè)置此參數(shù)需要權(quán)衡清晰度與文件大小的關(guān)系。太高，文件大不易傳輸；太低，文件清晰度低，識(shí)別率低。需要根據(jù)實(shí)際業(yè)務(wù)場(chǎng)景靈活調(diào)整。
4.setVideoEncoder采用H264編碼，MPEG4、H263、H264等不同編碼的差別比較，實(shí)際使用中，H264的壓縮率較高，推薦使用。
5.setAudioEncoder采用AudioEncoder.AAC，該設(shè)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(dāng)然還可以限制其最大錄制時(shí)間。
setOutputFile指定輸出視頻的路徑。
setOnErrorListener指定錯(cuò)誤監(jiān)聽(tīng)器。
在完成上述配置之后，即可準(zhǔn)備MediaRecorder，并在返回成功后開(kāi)始視頻錄制。
private boolean prepareConfiguredMediaRecorder() { // Step 5: Prepare configured MediaRecorder try { mMediaRecorder.prepare(); } catch (Exception e) { releaseMediaRecorder(); return false; } return true; } 四、視頻文件旋轉(zhuǎn)
第三節(jié)中Step 1提到對(duì)視頻文件的旋轉(zhuǎn)，因?yàn)槟承┎シ牌鲿?huì)忽略錄制視頻時(shí)的配置參數(shù)，因此可嘗試通過(guò)第三方庫(kù)對(duì)視頻文件進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，例如：OpenCV，fastCV等，在Camera對(duì)象的Camera.PreviewCallback中截取每幀數(shù)據(jù)byte[] data，然后對(duì)其進(jìn)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(shí)一般采用NDK，在C++中完成關(guān)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(shí)現(xiàn)由jni中對(duì)應(yīng)的文件完成，其中調(diào)用了libfastcv.a中相應(yīng)的API。這里涉及NDK編程的基本方法步驟：（1）開(kāi)發(fā)環(huán)境；（2）編寫(xiě)Java代碼、C/C++代碼；（3）編譯C/C++文件生成.so庫(kù)；（4）重新編譯工程，生成apk。由于本章不重點(diǎn)講述NDK，這里不再展開(kāi)。
除上述方法以外，筆者采用了另外一種思路進(jìn)行了探索，上述方法處理的數(shù)據(jù)為每幀圖像數(shù)據(jù)，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(kù)mp4parser，mp4parser是一款支持在Android中進(jìn)行視頻分割的庫(kù)，這里通過(guò)其進(jìn)行視頻旋轉(zhuǎn)。至于具體效果如何，讀者有興趣可自行嘗試，這里留個(gè)懸念。
private boolean rotateVideoFileWithClockwiseDegree(String sourceFilePath, int degree) { if(!isFileAndDegreeValid(sourceFilePath, degree)) { return false; } rotateVideoFile(sourceFilePath, degree); return true; }對(duì)輸入?yún)?shù)進(jìn)行合法性檢測(cè)之后，根據(jù)檢測(cè)結(jié)果判斷是否進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。
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(guò)mp4parser旋轉(zhuǎn)視頻主要分為三步：
（1）獲取視頻文件對(duì)應(yīng)的TrackBoxes；
（2）根據(jù)TrackBoxes獲取旋轉(zhuǎn)后的Movie對(duì)象；
（3）將Movie對(duì)象寫(xiě)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(zhuǎn) 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(guān)閉文件流 fos.close(); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } }本文對(duì)Android視頻錄制中常見(jiàn)的問(wèn)題進(jìn)行了說(shuō)明，希望對(duì)大家的學(xué)習(xí)有所幫助。
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