stagefright + omx小结

 

转载：http://blog.chinaunix.net/u1/57901/

看了将近1个多月的stagefright和OMX IL,感觉对框架有了一点感觉,趁感觉还在,记录下来和大家分享,由于本人也是刚开始看多媒体框架,有认识不当的地方还请务必指正.

由于stagefright和openmax运行在两个不同的进程上,所以他们之间的通讯要经过openBinder进行处理,对openBinder这一块还没有了解,所以恕stagefright和openmax之间的通信不能做分析,还有就是本小结不考虑音频这一块,假设视频为MP4封装的AVC编码文件.

 

最早看的是opencore,但opencore兼顾了多平台的移植性而过于复杂,后来就改看stagefright了,stagefright使用的OMX IL为opencore中的代码........所以我蛮期待google什么时候能重写一个OMX IL框架来全面替代opencore，　不过现在Android2.3中，google已经全面抛弃opencore了，不知道它里边的openMax是怎样实现的，下次研究一下再来给大家分享。。。

 

StageFright工作流程

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 先简单的看一下stagefright是怎么工作的, stagefright使用event来进行驱动,event调度器和event运行在同一个线程中,播放器向队列插入event来驱动整个解码流程,event调度器的工作抽象流程如下:

1． 检测队列是否为空,为空则等待event的插入

2． 获取队列中的第一个event

3． 计算event所要求的delay time后进行延时操作

4． 将event从队列中剔除后执行该event

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event调度器通过不断循环这样的过程来进行调度,在具体代码中还会根据特殊情况进而改变调度过程,目前event事件有如下几种:

1． onVideoEvent

2． onStreamDone

3． onBufferingUpdate

4． onCheckAudioStatus

5． onPrepareAsyncEvent

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stagefright的播放器类为AwesomePlayer,这个类主要有以下几个成员(排除Audio部分):

1. mVideoSource(解码视频)

2. mVideoTrack(从多媒体文件中读取视频数据)

3. mVideoRenderer(对解码好的视频进行格式转换,android使用的格式为RGB565)

4. mISurface(重绘图层)

5. mQueue(event事件队列)

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stagefright运行时的抽象流程如下:

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下面以一个mp4文件(avc编码)来分析AwesomePlayer的抽象工作流程(排除Audio部分)

1) 设置mUri为xxxx.MP4的绝对路径

2) 启动mQueue,这会创建一个线程来运行threadEntry,并命名为TimedEventQueue,这个线程就是event调度器

3) 打开mUri所指定的文件,xxxx.MP4文件的头部为(....ftypisom....),则会选择MPEG4Extractor来作为分离器

4) 使用MPEG4Extractor对MP4进行音视频轨道的分离,并返回MPEG4Source类型的视频轨道给mVideoTrack

5) 根据mVideoTrack中的编码类型来选择解码器,avc的编码类型会选择AVCDecoder (假设不使用OMX),并返回给mVideoSource,并设置mVideoSource中的mSource为mVideoTrack

6) 插入onVideoEvent到Queue中,开始解码播放

7) 通过mVideoSource对象来读取解析好的视频buffer

8) 如果解析好的buffer还没到AV时间戳同步的时刻,则推迟到下一轮操作

9) mVideoRenderer为空,则进行初始化,如果不使用OMX会将mVideoRenderer设置为AwesomeLocalRenderer

10) 通过mVideoRenderer对象将解析好的视频buffer转换成RGB565格式并发给display模块进行图像绘制

11) 将onVideoEvent重新插入event调度器来循环

 

 

Stagefright中的OMX IL

OMX IL作为底层解码部件的集合层,为上层多媒体框架提供了统一的接口,在Android2.2的stagefright中, stagefright使用的是opencore中的OMX IL实现,使用该OMX IL框架需要将mVideoSource设置为OMXCodec类,OMX IL层的对外接口主要有以下几种:

1) stagefright使用OMX_MasterInit初始化OMX框架,加载component

2) stagefright使用OMX_MasterGetHandle匹配OMX中的component,匹配成功则返回OMX_HANDLETYPE用于OMXCodec与component之间进行通信

3) OMXCodec使用OMX_SendCommand来设置component的状态,操作component的port

4) OMXCodec使用EventHandler通知OMXCodec的Command执行结果

5) OMXCodec使用OMX_GetParameter和OMX_SetParameter来获取和设置component的属性参数

6) OMXCodec使用OMX_UseBuffer设置compoment使用的buffer为OMXCodec分配的buffer

7) OMXCodec使用OMX_EmptyThisBuffer传递未解码的buffer给component,用于解码

8) OMXCodec使用OMX_FillThisBuffer传递空的bffer给component用于存储解码后的帧

9) compoment使用EmptyBufferDone通知OMXCodec已完成inputport buffer的读取

10) compoment使用FillBufferDone通知OMXCodec已完成outputport buffer的填充

初始化流程如下:

 

 

OMX component的数据主要通过port来进行交互,port分为input和output , port通过和OMXCodec共享buffer来进行编解码,如下图:

 

 

buffer的处理主要由以下4个命令来进行驱动:

 OMXCodec使用OMX_EmptyThisBuffer传递未解码的buffer给component,component收到该命令后会读取input port buffer中的数据,将其组装成帧进行解码,读取buffer中的数据完成后会调用EmptyBufferDone通知OMXCodec

 compoment使用EmptyBufferDone通知OMXCodec已完成inputport buffer的读取, OMXCodec收到该命令后会通过mVideoTrack读取新的视频buffer到input port的buffer中,并调用OMX_EmptyThisBuffer通知component

 OMXCodec使用OMX_FillThisBuffer传递空的bffer给component用于存储解码后的帧,component收到该命令后将解码好的帧数据复制到该buffer上,然后调用FillBufferDone通知OMXCodec

 compoment使用FillBufferDone通知OMXCodec已完成outputport buffer的填充, OMXCodec收到该命令后将解码好的帧传递给mISurface进行图像绘制,绘制完毕后使用OMX_FillThisBuffer通知component有空的buffer可填充

抽象图如下:

OMX IL中的解码分成了两个部分,以AVC的解码为例:

1) 使用AssemblePartialFrames将input port的buffer组装成帧

2) 将帧传递给AvcDecoder_OMX进行解码后输出到output port的buffer中

如下图:

 

假设input port buffer中有2个buffer,分别为buffer_1和buffer_2，并且这两个buffer所携带的数据可构成1帧,则AssemblePartialFrames首先申请一块内存区域tmp_buffer_1,将buffer_1的有效数据拷贝到tmp_buffer_1上,然后再申请一块内存区域tmp_buffer_2，申请完后第一步将tmp_buffer_1的数据拷贝到自身的前半部,第二步将buffer_2的有效数据拷贝到后半部来组合成为1帧.

组合完成后将tmp_buffer_2和output port的buffer交给AvcDecoder_OMX进行解码, AvcDecoder_OMX将解码后的帧数据拷贝到output port buffer中.