ffmpeg实战教程（七）Android CMake avi解码后SurfaceView显示

在上一篇文章中实现了Android平台MP4解码YUV数据，
本篇我们实现Android平台解码avi并用SurfaceView播放。

先上图看效果：

思路：
1.把封装好的视频数据解码为YUV
2.YUV数据转化为RGB。
3.一帧一帧的传给SurfaceView显示出来

PS：
其实YUV数据可直接在SurfaceView显示，在研究Android系统多媒体框架的stagefright视频显示时发现，根本找不到omx解码后的yuv是怎么转换成RGB的代码，yuv数据在render之后就找不到去向了，可画面确确实实的显示出来了。

稍微看一下AsomePlayer的代码，不难发现，视频的每一帧是通过调用了SoftwareRenderer来渲染显示的、这是一个很大的突破，以后可以直接丢yuv数据到surface显示，无需耗时耗效率的yuv转RGB了，这部分知识点会在以后的文章中实现本篇不涉及。

下面看具体实现：
1.首先我们拷贝一份上一章的代码命名为ffmpegandroidplayer
2.根据本章需要修改代码

界面上一个SurfaceView

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<RelativeLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    xmlns:app="http://schemas.android.com/apk/res-auto"
    xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent"
    tools:context=".MainActivity"
    tools:showIn="@layout/activity_main">

    <SurfaceView
        android:id="@+id/surface_view"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="match_parent" />
</RelativeLayout>

一个native 的play方法负责把Surface传给底层

   @Override
    public void surfaceCreated(SurfaceHolder holder) {
        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                play(surfaceHolder.getSurface());
            }
        }).start();
    }
...

 public native int play(Object surface);

3.修改CMakeLists.txt

target_link_libraries( native-lib log android avutil-55 swresample-2 avcodec-57 avfilter-6 swscale-4 avdevice-57 avformat-57
                       ${log-lib} )

4.实现play方法。
写这里方法的时候报了一个错，记录一下。

java.lang.UnsatisfiedLinkError: No implementation found for int com.ws.ffmpegandroidplayer.MainActivity.play

解决思路：

1、JNIEnv *env参数的使用
所有JNI接口的第一个参数是JNIEnv *env, 在C中，使用方法是
(*env)->NewStringUTF(env, "Hello from JNI!");
但在C++中，其调用方法是
env->NewStringUTF("Hello from JNI!");
为什么有这种区别呢，看看jni.h中关于JNIEnv的定义就可以知道了：
#if defined(__cplusplus)
typedef _JNIEnv JNIEnv;
#else
typedef const struct JNINativeInterface* JNIEnv;
#endif
可以看到，对于C和C++，定义有所不同，主要原因是C不支持类，所以采用了一种变通的方法。

2、接口找不到
在Java中调用JNI接口时，出现异常，察看日志，发现有如下错误：
WARN/dalvikvm(422): No implementation found for native Lcom/whty/wcity/HelixPlayer;.setDllPath (Ljava/lang/String;)V
检查了几遍代码，Cpp中确实定义了这个接口，而且仔细对照了Java的包名、类名，确实没有错误，那为什么会出现这种问题呢。后来突然想到，JNI接口 都是以C的方式定义的，现在使用C++实现，函数定义前是否需要加上extern "C"呢？为此定义了一个头文件，在CPP文件中include该头文件，头文件加上如下代码片断：
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif
#endif
...
#ifdef __cplusplus
}

Java_com_ws_ffmpegandroidplayer_MainActivity_play源码如下

#include <jni.h>
#include <android/log.h>
#include <android/native_window.h>
#include <android/native_window_jni.h>

extern "C" {
#include "libavcodec/avcodec.h"
#include "libavformat/avformat.h"
#include "libswscale/swscale.h"
#include "libavutil/imgutils.h"
//};


#define  LOG_TAG    "ffmpegandroidplayer"
#define  LOGD(...)  __android_log_print(ANDROID_LOG_DEBUG, LOG_TAG, __VA_ARGS__)

JNIEXPORT jint JNICALL
Java_com_ws_ffmpegandroidplayer_MainActivity_play
        (JNIEnv *env, jclass clazz, jobject surface) {
    LOGD("play");

    // sd卡中的视频文件地址,可自行修改或者通过jni传入
    //char *file_name = "/storage/emulated/0/ws2.mp4";
    char *file_name = "/storage/emulated/0/video.avi";

    av_register_all();

    AVFormatContext *pFormatCtx = avformat_alloc_context();

    // Open video file
    if (avformat_open_input(&pFormatCtx, file_name, NULL, NULL) != 0) {

        LOGD("Couldn't open file:%s\n", file_name);
        return -1; // Couldn't open file
    }

    // Retrieve stream information
    if (avformat_find_stream_info(pFormatCtx, NULL) < 0) {
        LOGD("Couldn't find stream information.");
        return -1;
    }

    // Find the first video stream
    int videoStream = -1, i;
    for (i = 0; i < pFormatCtx->nb_streams; i++) {
        if (pFormatCtx->streams[i]->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO
            && videoStream < 0) {
            videoStream = i;
        }
    }
    if (videoStream == -1) {
        LOGD("Didn't find a video stream.");
        return -1; // Didn't find a video stream
    }

    // Get a pointer to the codec context for the video stream
    AVCodecContext *pCodecCtx = pFormatCtx->streams[videoStream]->codec;

    // Find the decoder for the video stream
    AVCodec *pCodec = avcodec_find_decoder(pCodecCtx->codec_id);
    if (pCodec == NULL) {
        LOGD("Codec not found.");
        return -1; // Codec not found
    }

    if (avcodec_open2(pCodecCtx, pCodec, NULL) < 0) {
        LOGD("Could not open codec.");
        return -1; // Could not open codec
    }

    // 获取native window
    ANativeWindow *nativeWindow = ANativeWindow_fromSurface(env, surface);

    // 获取视频宽高
    int videoWidth = pCodecCtx->width;
    int videoHeight = pCodecCtx->height;

    // 设置native window的buffer大小,可自动拉伸
    ANativeWindow_setBuffersGeometry(nativeWindow, videoWidth, videoHeight,
                                     WINDOW_FORMAT_RGBA_8888);
    ANativeWindow_Buffer windowBuffer;

    if (avcodec_open2(pCodecCtx, pCodec, NULL) < 0) {
        LOGD("Could not open codec.");
        return -1; // Could not open codec
    }

    // Allocate video frame
    AVFrame *pFrame = av_frame_alloc();

    // 用于渲染
    AVFrame *pFrameRGBA = av_frame_alloc();
    if (pFrameRGBA == NULL || pFrame == NULL) {
        LOGD("Could not allocate video frame.");
        return -1;
    }

    // Determine required buffer size and allocate buffer
    // buffer中数据就是用于渲染的,且格式为RGBA
    int numBytes = av_image_get_buffer_size(AV_PIX_FMT_RGBA, pCodecCtx->width, pCodecCtx->height,
                                            1);
    uint8_t *buffer = (uint8_t *) av_malloc(numBytes * sizeof(uint8_t));
    av_image_fill_arrays(pFrameRGBA->data, pFrameRGBA->linesize, buffer, AV_PIX_FMT_RGBA,
                         pCodecCtx->width, pCodecCtx->height, 1);

    // 由于解码出来的帧格式不是RGBA的,在渲染之前需要进行格式转换
    struct SwsContext *sws_ctx = sws_getContext(pCodecCtx->width,
                                                pCodecCtx->height,
                                                pCodecCtx->pix_fmt,
                                                pCodecCtx->width,
                                                pCodecCtx->height,
                                                AV_PIX_FMT_RGBA,
                                                SWS_BILINEAR,
                                                NULL,
                                                NULL,
                                                NULL);

    int frameFinished;
    AVPacket packet;
    while (av_read_frame(pFormatCtx, &packet) >= 0) {
        // Is this a packet from the video stream?
        if (packet.stream_index == videoStream) {

            // Decode video frame
            avcodec_decode_video2(pCodecCtx, pFrame, &frameFinished, &packet);

            // 并不是decode一次就可解码出一帧
            if (frameFinished) {

                // lock native window buffer
                ANativeWindow_lock(nativeWindow, &windowBuffer, 0);

                // 格式转换
                sws_scale(sws_ctx, (uint8_t const *const *) pFrame->data,
                          pFrame->linesize, 0, pCodecCtx->height,
                          pFrameRGBA->data, pFrameRGBA->linesize);

                // 获取stride
                uint8_t *dst = (uint8_t *) windowBuffer.bits;
                int dstStride = windowBuffer.stride * 4;
                uint8_t *src = (pFrameRGBA->data[0]);
                int srcStride = pFrameRGBA->linesize[0];

                // 由于window的stride和帧的stride不同,因此需要逐行复制
                int h;
                for (h = 0; h < videoHeight; h++) {
                    memcpy(dst + h * dstStride, src + h * srcStride, srcStride);
                }

                ANativeWindow_unlockAndPost(nativeWindow);
            }

        }
        av_packet_unref(&packet);
    }

    av_free(buffer);
    av_free(pFrameRGBA);

    // Free the YUV frame
    av_free(pFrame);

    // Close the codecs
    avcodec_close(pCodecCtx);

    // Close the video file
    avformat_close_input(&pFormatCtx);
    return 0;
}
}

demo：https://github.com/WangShuo1143368701/FFmpegAndroid/tree/master/ffmpegandroidplayer