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android ndk 运用ffmpeg从零手写一个播放器,主体设计分为三条线程:1解包分发线程、2音频解码播放线程、3视频解码显示线程。内有思路,方便入门参考

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DMings/TestPlayer

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TestPlayer

实现效果如下,代码仅供参考学习,要稳定建议使用ijkplayer

视频seek旋转 视频切换

以下为实现的大概流程,主要分三条线程

主AVPacket取包分发线程

avformat_open_input //打开文件输入
avformat_find_stream_info // 获取音频/视频流信息
初始化音频/视频信息并创建相应的线程,进入循环解码
av_seek_frame // 先判断是否需要seek
avformat_flush //seek后需要清除缓存
av_read_frame // 读取一个AVPacket
获取AVPacket类型,av_packet_clone复制一份并放进队列进行分发,分发给
视频解码线程或者音频解码线程进行消耗

Audio解帧播放线程

av_find_best_stream // 获取音频类型下最好的流
avcodec_find_decoder // 获取解码器
avcodec_alloc_context3 // 分配流的context内存
avcodec_parameters_to_context // 设置流context参数
avcodec_open2 // 打开
创建opensl 同步方式创建,输入数据方式为设置回调
RegisterCallback(bqPlayerBufferQueue, slBufferCallback, this);
并设置声道,采样位格式如无符号16位,声音采集频率如44100
av_samples_alloc / av_samples_alloc2 // 根据音频参数分配转换buffer。这里出于降低音频的延迟,采用双缓冲音频buffer,意味着一个数组数据在播放的同时在准备另外一个数组数据,两数组交替切换,互不干扰
swr_alloc_set_opts // 设置转换参数
swr_init // 初始化音频转换器
创建解码audio线程
AttachCurrentThread // 连接JNIEnv环境,用于native线程中更新java层显示时间
启动循环,从音频AVPacket获取一个包
avcodec_send_packet //从包中解码,一个包可能包含多帧
avcodec_receive_frame // 解码包,得到帧 AVFrame,该帧包含音频数据,通常是PCM
如果是seek过的,先校准时间,防止后面的延时计算错误
判断是否需要seek,是就跳过下面
更新java层显示的播放时间
swr_convert // 转换音频buffer,由于AVFrame中的数据不一定是opensl中设置的格式,这里需要转换一下
等待opensl播放结束回调,回调到达后设置音频数据继续播放。(此处音频并没有同步播放的时间戳,而是将音频的PTS作为播放的时间。这是因为我在测试的时候swr_convert转换不了音频采样率, 实现不了音频通过改变采样率来达到同步播放时间戳的效果,我认为引入SoundTouch可以解决,这里就没实现了)
循环结束,此时为音频播放结束或者遇到错误结束,释放资源,停止opensl 播放回调

video解帧显示线程

创建OpenGL环境,设置显示大小,大小变化跟随 surface的回调而改变(视频切换的时候并不需要改变环境,切换视频只需要改变纹理尺寸)
void surface_created(Surface surface);
void surface_changed(Surface surface, int width, int height);
void surface_destroyed();
视频初始化
av_find_best_stream // 获取视频类型下最好的流
avcodec_find_decoder // 获取解码器
avcodec_alloc_context3 // 分配流的context内存
avcodec_parameters_to_context // 设置流context参数
avcodec_open2 // 打开
sws_getContext // 获取视频转换swscontext
av_image_alloc // 根据视频参数分配转换buffer,该buffer用于传递给GL纹理
创建解码video线程
AttachCurrentThread // 连接JNIEnv环境,用于native线程中更新java层显示时间
设置GL纹理尺寸,数据buffer
启动循环,从视频AVPacket队列获取一个包
avcodec_send_packet //从包中解码,一个包可能包含多帧
avcodec_receive_frame // 解码包,得到帧 AVFrame,该帧包含视频数据,通常是YUV
如果是seek过的,先校准时间,防止后面的延时计算错误
判断是否需要seek,如果是seek,后面就不必执行了,跳过这帧显示
sws_scale // 把AVFrame中的数据转换为RGBA buffer
如果有音频的情况下,应该由音频线程更新java时间(用音频时间显示), 如果没有音频流,就让视频更新java层显示时间(用视频时间显示)
视频同步音频(如果音频存在),音频不存在就直接计算视频延时,进行sleep操作 RGBA buffer转gl纹理并绘制显示
循环结束,此时为视频播放结束或者遇到错误结束,释放资源,绘制黑色背景
同步算法

uint Video::synchronize_video(double pkt_duration) { // us
    uint wanted_delay = 0;
    double diff_ms;
    double duration;
    bool is_seeking;
    AVRational rational = av_stream->r_frame_rate;
    int video_base = (int) 1000.0 * rational.den / rational.num;
    if (video_base) {
        duration = video_base;
    } else {
        duration = pkt_duration;
    }
    duration = duration < 200 ? duration : 200;
    pthread_mutex_lock(&seek_mutex);
    is_seeking = audio_seeking;
    pthread_mutex_unlock(&seek_mutex);

    if (!is_seeking) {
        if (has_audio) {
            diff_ms = get_video_pts_clock() - get_audio_clock();
        } else {
            diff_ms = get_video_pts_clock() - get_master_clock();
        }
    } else { // 在seek的时候,音频是不可靠的,音频也在变,这时候尽量丢弃,反正都是没用的
        diff_ms = duration * 0.3;
    }

    if (!has_audio && fabs(diff_ms) >= duration * 2) {  // 当只有视频的时候,已经明显失去了同步,校准一下
        double time = av_gettime_relative() / 1000.0;
        set_master_clock(time - get_video_pts_clock());
        return (uint) (duration * 0.7);
    }

    if (diff_ms < 0) { // 视频落后时间
        if (fabs(diff_ms) < duration * 0.1) { // 如果差距比较少就不管了
            wanted_delay = 0;
        } else {
            wanted_delay = (uint) (duration * 0.1); // 减少时间,尽量追上
        }
    } else { // 视频超过时间
        if (fabs(diff_ms) < duration * 0.15) { // 如果差距比较少就不管了
            wanted_delay = 0;
        } else { // 增加时间,尽量等待时间追上
            if (diff_ms < duration * 0.8) {
                wanted_delay = (uint) (diff_ms * 0.8);
            } else {
                wanted_delay = (uint) (duration * 0.8); // 最大不超过,不然卡顿非常明显
            }
        }
    }
    return wanted_delay;
}

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