匯總Android視頻錄制中常見問題

更新時(shí)間：2015年12月30日 16:40:09 作者：yh_thu

這篇文章主要匯總了Android視頻錄制中常見問題，幫助大家更好地解決Android視頻錄制中常見的問題,需要的朋友可以參考下

本文分享自己在視頻錄制播放過程中遇到的一些問題，主要包括：

視頻錄制流程
視頻預(yù)覽及SurfaceHolder
視頻清晰度及文件大小
視頻文件旋轉(zhuǎn)

一、視頻錄制流程
以微信為例，其錄制觸發(fā)為按下（?。╀浿瓢粹o，結(jié)束錄制的觸發(fā)條件為松開錄制按鈕或錄制時(shí)間結(jié)束，其流程大概可以用下圖來描述。

1.1、開始錄制
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)來完成功能：

初始化過程主要包括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；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。
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)線程中繪制畫面，該實(shí)現(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)是更新畫面不會(huì)阻塞UI主線程，缺點(diǎn)是會(huì)帶來事件同步的問題。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，通過繼承SurfaceView組件來實(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)覽畫面時(shí)，需要考慮Camera支持的尺寸（getSupportedPreviewSizes）和加載預(yù)覽畫面的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)覽畫面就會(huì)拉伸。

上述代碼在手機(jī)設(shè)置為橫屏?xí)r并沒有問題，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)針方向旋轉(zhuǎn)90度，如果不設(shè)置此項(xiàng)，播放視頻時(shí)，畫面會(huì)發(fā)生90度的旋轉(zhuǎn)。不過這里更重要的是，即使設(shè)置了此項(xiàng)，在某些播放器上，畫面依然會(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)專門對(duì)其進(jìn)行說明。
Step 2：
1.setAudioSource(MediaRecorder.AudioSource.VOICE_RECOGNITION)，VOICE_RECOGNITION相比于MIC會(huì)根據(jù)語音識(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，這無需說明。
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)聽器。
在完成上述配置之后，即可準(zhǔn)備MediaRecorder，并在返回成功后開始視頻錄制。

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)，因此可嘗試通過第三方庫對(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）開發(fā)環(huán)境；（2）編寫Java代碼、C/C++代碼；（3）編譯C/C++文件生成.so庫；（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。

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mp4parser，mp4parser是一款支持在Android中進(jìn)行視頻分割的庫，這里通過其進(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)行合法性檢測之后，根據(jù)檢測結(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視頻錄制中常見的問題進(jìn)行了說明，希望對(duì)大家的學(xué)習(xí)有所幫助。

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