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使用AVTranscoder实现视频转码(C/C++)

从API version 20开始支持使用NDK接口(C/C++)实现视频转码。

使用AVTranscoder可以实现视频转码功能,从API 12开始,转码功能可在手机、平板、2in1设备上作为系统提供的基础能力使用。可以通过调用canIUse接口来判断当前设备是否支持AVTranscoder。当canIUse("SystemCapability.Multimedia.Media.AVTranscoder")返回值为true时,表示可以使用转码能力。

本开发指导将以“开始转码-暂停转码-恢复转码-完成转码”的一次完整流程为示例,向开发者讲解AVTranscoder视频转码相关功能。

图1 转码状态变化示意图

状态的详细说明请参考OH_AVTranscoder_State。

开发步骤及注意事项

在CMake脚本中链接动态库。

target_link_libraries(entry PUBLIC libavtranscoder.so libace_napi.z.so)

开发者使用系统日志能力时,需引入如下头文件:

#include <hilog/log.h>

并需要在CMake脚本中链接如下动态库:

target_link_libraries(sample PUBLIC libhilog_ndk.z.so)

开发者通过引入avtranscoder.h和avtranscoder_base.h头文件,使用转码相关API。

详细的API说明请参考AVTranscoder。

  1. 创建转码实例:调用OH_AVTranscoder_Create()。

    OH_AVTranscoder *transcoder = OH_AVTranscoder_Create();
  2. 设置回调事件函数:使用OH_AVTranscoder_SetStateCallback()、OH_AVTranscoder_SetErrorCallback()和OH_AVTranscoder_SetProgressUpdateCallback()接口设置回调转码状态、转码错误事件和转码进度更新回调函数,搭配全流程场景使用。支持的回调事件包括:

    事件类型 说明
    OH_AVTranscoder_OnStateChange 可选事件,回调转码过程中状态。
    OH_AVTranscoder_OnError 可选事件,回调转码错误事件。
    OH_AVTranscoder_OnProgressUpdate 可选事件,回调转码进度更新事件。

    应用使用OH_AVTranscoder_SetStateCallback()、OH_AVTranscoder_SetErrorCallback()和OH_AVTranscoder_SetProgressUpdateCallback()接口设置回调转码状态、转码错误事件和转码进度更新回调函数,可以获取更多信息,还可以通过设置userData自定义数据。

    typedef struct NdkAVTransCoderUser {
       using StateChangeFunc = std::function<void()>;
       NdkAVTransCoderUser();
       NdkAVTransCoderUser(const NdkAVTransCoderUser &other) = delete;
       NdkAVTransCoderUser &operator=(const NdkAVTransCoderUser &other) = delete;
       ~NdkAVTransCoderUser();
    
       void OnStateChangeCb(OH_AVTranscoder *transcoder, OH_AVTranscoder_State state);
       void OnErrorCb(OH_AVTranscoder *transcoder, int32_t errorCode, const char  *errorMsg);
       void OnProgressUpdateCb(OH_AVTranscoder *transcoder, int progress);
       std::map<uint32_t, StateChangeFunc> stateChangeFuncs_;
    
       OH_AVTranscoder *transcoder = nullptr;
       int32_t errorCode = AV_ERR_OK;
       OH_AVTranscoder_State transCoderState = AVTRANSCODER_PREPARED;
       int avTranscoderProgress = 0;
       int inStartStateCount = 0;
    } NdkAVTransCoderUser;
    
    void NdkAVTransCoderUser::OnProgressUpdateCb(OH_AVTranscoder *transcoder, int  progress)
    {
       LOG("NdkAVTransCoderUser OnProgressUpdateCb progress: %{public}d", progress);
       this->avTranscoderProgress = progress;
    }
    
    void NdkAVTransCoderUser::OnErrorCb(OH_AVTranscoder *transcoder, int32_t  errorCode, const char *errorMsg)
    {
       LOG("NdkAVTransCoderUser OnErrorCb errorCode: %{public}d ,errorMsg: %{public} s", errorCode,
          errorMsg == nullptr ? "unknown" : errorMsg);
       this->errorCode = errorCode;
    }
    
    void NdkAVTransCoderUser::OnStateChangeCb(OH_AVTranscoder *transcoder,  OH_AVTranscoder_State state)
    {
       this->transCoderState = state;
       if (transcoder == nullptr) {
          return;
       }
       int32_t ret = -1;
       switch (state) {
          case AVTRANSCODER_PREPARED: {
                this->transCoderState = AVTRANSCODER_PREPARED;
                if (this->stateChangeFuncs_.count(AVTRANSCODER_PREPARED) > 0) {
                   this->stateChangeFuncs_[AVTRANSCODER_PREPARED]();
                }
                break;
          }
          case AVTRANSCODER_STARTED: {
                this->transCoderState = AVTRANSCODER_STARTED;
                if (this->stateChangeFuncs_.count(AVTRANSCODER_STARTED) > 0) {
                   this->stateChangeFuncs_[AVTRANSCODER_STARTED]();
                }
                break;
          }
          case AVTRANSCODER_PAUSED: {
                this->transCoderState = AVTRANSCODER_PAUSED;
                if (this->stateChangeFuncs_.count(AVTRANSCODER_PAUSED) > 0) {
                   this->stateChangeFuncs_[AVTRANSCODER_PAUSED]();
                }
                break;
          }
          case AVTRANSCODER_CANCELLED: {
                this->transCoderState = AVTRANSCODER_CANCELLED;
                if (this->stateChangeFuncs_.count(AVTRANSCODER_CANCELLED) > 0) {
                   this->stateChangeFuncs_[AVTRANSCODER_CANCELLED]();
                }
                break;
          }
          case AVTRANSCODER_COMPLETED: {
                this->transCoderState = AVTRANSCODER_COMPLETED;
                if (this->stateChangeFuncs_.count(AVTRANSCODER_COMPLETED) > 0) {
                   this->stateChangeFuncs_[AVTRANSCODER_COMPLETED]();
                }
                break;
          }
          default:
                break;
       }
    }
    
    static void AvTranscoderStateChangeCbImpl(OH_AVTranscoder *transcoder,  OH_AVTranscoder_State state, void *userData)
    {
       LOG("AvTranscoderStateChangeCbImpl state: %{public}d", state);
       NdkAVTransCoderUser *ndkAVTransCoderUser =  reinterpret_cast<NdkAVTransCoderUser *>(userData);
       if (ndkAVTransCoderUser == nullptr || transcoder == nullptr) {
          LOGE("AvTranscoderStateChangeCbImpl ndkAVTransCoderUser or transcoder is  nullptr");
          return;
       }
       ndkAVTransCoderUser->OnStateChangeCb(transcoder, state);
    }
    
    static void AvTranscoderErrorCbImpl(OH_AVTranscoder *transcoder, int32_t  errorCode, const char *errorMsg,
                                        void *userData)
    {
       LOG("AvTranscoderErrorCbImpl errorCode: %{public}d, errorMsg: %{public}s",  errorCode,
          errorMsg == nullptr ? "unknown" : errorMsg);
       NdkAVTransCoderUser *ndkAVTransCoderUser =  reinterpret_cast<NdkAVTransCoderUser *>(userData);
       if (ndkAVTransCoderUser == nullptr || transcoder == nullptr) {
          LOGE("AvTranscoderErrorCbImpl ndkAVTransCoderUser or transcoder is  nullptr");
          return;
       }
       ndkAVTransCoderUser->OnErrorCb(transcoder, errorCode, errorMsg);
    }
    
    static void AvTranscoderProgressUpdateCbImpl(OH_AVTranscoder *transcoder, int  progress, void *userData)
    {
       LOG("AvTranscoderProgressUpdateCbImpl progress: %{public}d", progress);
       NdkAVTransCoderUser *ndkAVTransCoderUser =  reinterpret_cast<NdkAVTransCoderUser *>(userData);
       if (ndkAVTransCoderUser == nullptr || transcoder == nullptr) {
          LOGE("AvTranscoderProgressUpdateCbImpl ndkAVTransCoderUser or transcoder is  nullptr");
          return;
       }
       ndkAVTransCoderUser->OnProgressUpdateCb(transcoder, progress);
    }
    static napi_value OHAvTranscoderNdkPlay(napi_env env, napi_callback_info info)
    {
       OH_AVTranscoder_SetStateCallback(transcoder, AvTranscoderStateChangeCbImpl,  transcoderUser); // 设置状态回调
       OH_AVTranscoder_SetErrorCallback(transcoder, AvTranscoderErrorCbImpl,  transcoderUser); // 设置错误码回调
       OH_AVTranscoder_SetProgressUpdateCallback(transcoder,  AvTranscoderProgressUpdateCbImpl, transcoderUser); // 设置进度值回调
    }
  3. 使用OH_AVTranscoderConfig_Create()创建转码配置实例。

    OH_AVTranscoder_Config *config = OH_AVTranscoderConfig_Create();
  4. 设置转码源视频的文件描述符:调用OH_AVTranscoderConfig_SetSrcFD()设置源视频文件信息。

    OH_AVTranscoderConfig_SetSrcFD(config, srcFd, srcOffset, length); // 设置转码源视频FD
  5. 设置转码输出视频的文件描述符:调用OH_AVTranscoderConfig_SetDstFD()设置目标视频文件描述符。

    OH_AVTranscoderConfig_SetDstFD(config, dstFd); // 设置转码的目标文件描述符dstFd。
  6. (可选)设置转码输出视频的编码格式:调用OH_AVTranscoderConfig_SetDstVideoType()设置输出视频的编码格式。

    OH_AVTranscoderConfig_SetDstVideoType(config, "video/avc"); // 视频编码格式,可选。
  7. (可选)设置转码输出音频的编码格式:调用OH_AVTranscoderConfig_SetDstAudioType()设置输出音频的编码格式。

    OH_AVTranscoderConfig_SetDstAudioType(config, "audio/mp4a-latm"); // 音频编码格式,可选。
  8. 设置转码输出视频文件的封装格式:调用OH_AVTranscoderConfig_SetDstFileType()设置输出视频文件的封装格式。

    OH_AVTranscoderConfig_SetDstFileType(config, AV_OUTPUT_FORMAT_MPEG_4); // 封装格式。
  9. (可选)设置转码输出音频的码率:调用OH_AVTranscoderConfig_SetDstAudioBitrate()设置输出音频的码率。

    const std::int32_t AUDIO_BITRATE = 200000;
    OH_AVTranscoderConfig_SetDstAudioBitrate(config, AUDIO_BITRATE); // 参考avcodec音频编码器码率设置,具体根据实际需要设置。
  10. (可选)设置转码输出视频的码率:调用OH_AVTranscoderConfig_SetDstVideoBitrate()设置输出视频的码率。

    const std::int32_t VIDEO_BITRATE = 3000000;
    OH_AVTranscoderConfig_SetDstVideoBitrate(config, VIDEO_BITRATE); // 视频比特率,可选。
  11. (可选)设置转码输出视频的分辨率:调用OH_AVTranscoderConfig_SetDstVideoResolution()设置输出视频的分辨率。

    const std::int32_t VIDEO_WIDTH = 1280;
    const std::int32_t VIDEO_HEIGHT = 720;
    OH_AVTranscoderConfig_SetDstVideoResolution(config, VIDEO_WIDTH, VIDEO_HEIGHT);
  12. 准备转码:调用OH_AVTranscoder_Prepare()成功之后进入AVTRANSCODER_PREPARED状态。

    OH_AVErrCode errCode = AV_ERR_OK;
    errCode = OH_AVTranscoder_Prepare(transcoder, config); // 准备转码
  13. 开始转码:调用OH_AVTranscoder_Start()成功之后进入AVTRANSCODER_STARTED状态。

    OH_AVErrCode errCode = AV_ERR_OK;
    errCode = OH_AVTranscoder_Start(transcoder); // 开始转码
  14. (可选)暂停转码:调用OH_AVTranscoder_Pause()成功之后进入AVTRANSCODER_PAUSED状态。

    OH_AVErrCode errCode = AV_ERR_OK;
    errCode = OH_AVTranscoder_Pause(transcoder); // 暂停转码
  15. (可选)恢复转码:调用OH_AVTranscoder_Resume()成功之后重新进入AVTRANSCODER_STARTED状态。

    OH_AVErrCode errCode = AV_ERR_OK;
    errCode = OH_AVTranscoder_Resume(transcoder); // 恢复转码
  16. (可选)取消转码:调用OH_AVTranscoder_Cancel()成功之后进入AVTRANSCODER_CANCELLED状态。

    OH_AVErrCode errCode = AV_ERR_OK;
    errCode = OH_AVTranscoder_Cancel(transcoder); // 取消转码
  17. 释放转码配置参数:调用OH_AVTranscoderConfig_Release()销毁实例,释放资源。

    OH_AVErrCode errCode = AV_ERR_OK;
    errCode = OH_AVTranscoderConfig_Release(config); // 释放转码配置实例
  18. 释放转码资源:调用OH_AVTranscoder_Release()销毁实例,释放资源。

    OH_AVErrCode errCode = AV_ERR_OK;
    errCode = OH_AVTranscoder_Release(transcoder); // 释放转码实例

运行完整示例

  1. 新建工程,下载示例工程,并将示例工程的以下资源复制到对应目录。

    AVTranscoderNDK
    entry/src/main/ets/
    └── pages
        └── Index.ets(转码界面)
    entry/src/main/
    ├── cpp
    │   ├── types
    │   │   └── libentry
    │   │       └── Index.d.ts(NDK函数对应的js映射)
    │   ├── CMakeLists.txt(CMake脚本)
    │   └── napi_init.cpp(NDK函数)
    └── resources
        ├── base
        │   └── element
        │       ├── color.json
        │       ├── float.json
        │       └── string.json
        └── rawfile
            └── src.mp4(视频资源)
  2. 编译新建工程并运行。