Android codec2 视频框架之输入buffer

文章目录

- - 输入端的内存管理
  - 输入数据包buffer结构体的转换

主要的流程如上，申请内存在CCodecBufferChannel，申请之后回调到MediaCodec。然后应用从MediaCodec获取将解码数据放到buffer中，CCodecBufferChannel在将这块buffer 送到componet模块。

输入端的内存管理

内部解码输入buffer的申请个数以及获取方式

mediacodec 中会申请一部分（默认情况下是4个）待解码的buffer。

复制代码

status_t CCodecBufferChannel::requestInitialInputBuffers() {
    if (mInputSurface) {
        return OK;
    }
    size_t numInputSlots = mInput.lock()->numSlots;
    struct ClientInputBuffer {
        size_t index;
        sp<MediaCodecBuffer> buffer;
        size_t capacity;
    };
    std::list<ClientInputBuffer> clientInputBuffers;
    {
        Mutexed<Input>::Locked input(mInput);
        while (clientInputBuffers.size() < numInputSlots) {
            ClientInputBuffer clientInputBuffer;
            if (!input->buffers->requestNewBuffer(&clientInputBuffer.index,
                                                  &clientInputBuffer.buffer)) {
                break;
            }
        }
    }
    
    其中在构造函数中定义了
constexpr size_t kSmoothnessFactor = 4;
input->numSlots = kSmoothnessFactor;

这个buffer 外部有两种方式可以获取到。

直接调用dequeueInputBuffer。
设置回调到Mediacodec，有buffer 可用的时候回调到callback中。
输入输出都可以这样做，在NuPlayer 中是设置回调到mediacodec，然后mediacodec回调回来。nuplayer中是在MediaCodec 有bufer 可用的时候 handleAnInputBuffer 从source读取数据，这个是一个新的 ABuffer buffer，读到数据后将会有拷贝的动作将ABuffer拷贝到MediaCodecBuffer中。

sp<AMessage> reply = new AMessage(kWhatCodecNotify, this);
mCodec->setCallback(reply);

输入buffer的申请、存储

在CCodecBufferChannel中 requestInitialInputBuffers 将调用input->buffers->requestNewBuffer申请到index和buffer。这些buffer也同时存储到input->buffers中。然后通过回调回调到Mediacodec的kWhatFillThisBuffer，FillThisBuffer的 updateBuffers 存储buffer到mPortBuffers，存储index 到mAvailPortBuffers。如果有设置callback的话，会把index 返回给注册callback的地方。如果是getInputBuffer 那么获取的是CCodecBufferChannel的input->buffers.

上述的回调有两个地方会调用

InitialInputBuffers的时候。
是feedInputBufferIfAvailable的时候。而feedInputBufferIfAvailable 在onWorkDone, discardBuffer、renderOutputBuffe、onInputBufferDone等都可会调用。

MediaCodec.cpp

status_t MediaCodec::init(const AString &name) {
mBufferChannel->setCallback(
std::unique_ptrCodecBase::BufferCallback(
new BufferCallback(new AMessage(kWhatCodecNotify, this))));
}

ccodec.cpp

void CCodec::start() {
(void)mChannel->requestInitialInputBuffers();
}

MediaCodec.cpp
void BufferCallback::onInputBufferAvailable(
size_t index, const sp<MediaCodecBuffer> &buffer) {
sp<AMessage> notify(mNotify->dup());
notify->setInt32("what", kWhatFillThisBuffer);
notify->setSize("index", index);
notify->setObject("buffer", buffer);
notify->post();
}

申请的内存不够的情况会怎么处理？

在nuplayer中拷贝解码数据到mediacodec的时候会判断从codec取出来的buffer 够不够不够的话会报错。而这个buffer 大小的申请也是外部设置的，一般是在解析的时候能够知道最大是多少。比如下面的MP4解析的代码中会获取box 中sample的最大值，然后依据这个值设定输入的buffer的最大值。

复制代码

bool NuPlayer::Decoder::onInputBufferFetched(const sp<AMessage> &msg) {
CHECK(msg->findSize("buffer-ix", &bufferIx));
CHECK_LT(bufferIx, mInputBuffers.size());
sp<MediaCodecBuffer> codecBuffer = mInputBuffers[bufferIx];

sp<ABuffer> buffer;
bool hasBuffer = msg->findBuffer("buffer", &buffer);

if (needsCopy) {
if (buffer->size() > codecBuffer->capacity()) {
handleError(ERROR_BUFFER_TOO_SMALL);
mDequeuedInputBuffers.push_back(bufferIx);
return false;
}
}

status_t NuPlayer::Decoder::fetchInputData(sp<AMessage> &reply) {
status_t err = mSource->dequeueAccessUnit(mIsAudio, &accessUnit);
reply->setBuffer("buffer", accessUnit);
}

sp<Codec2Buffer> LinearInputBuffers::Alloc(
const std::shared_ptr<C2BlockPool> &pool, const sp<AMessage> &format) {
int32_t capacity = kLinearBufferSize;
(void)format->findInt32(KEY_MAX_INPUT_SIZE, &capacity);
}

size_t max_size;
err = mLastTrack->sampleTable->getMaxSampleSize(&max_size);

if (max_size != 0) {
if (max_size > SIZE_MAX - 10 * 2) {
ALOGE("max sample size too big: %zu", max_size);
return ERROR_MALFORMED;
}
AMediaFormat_setInt32(mLastTrack->meta,
AMEDIAFORMAT_KEY_MAX_INPUT_SIZE, max_size + 10 * 2);
}

PipelineWatcher控制外部输入buffer的速度

监控输入buffer的情况，有buffer送入解码器的时候 mFramesInPipeline 存储buffer、index 和时间。送入componet 处理完成之后调用onWorkDone从队列中删除。而这个mFramesInPipeline队列的大小不能超过mInputDelay + mPipelineDelay + mOutputDelay + mSmoothnessFactor.默认是4，就是输入最多存储4块了，超过4块，就不会回调到外部，让外部送数据进来了。

复制代码

    if (!items.empty()) {
        {
            Mutexed<PipelineWatcher>::Locked watcher(mPipelineWatcher);
            PipelineWatcher::Clock::time_point now = PipelineWatcher::Clock::now();
            for (const std::unique_ptr<C2Work> &work : items) {
                watcher->onWorkQueued(
                        work->input.ordinal.frameIndex.peeku(),
                        std::vector(work->input.buffers),
                        now);
            }
        }
        err = mComponent->queue(&items);
    }

    while (!mPipelineWatcher.lock()->pipelineFull()) {
        sp<MediaCodecBuffer> inBuffer;
        size_t index;
        {
            Mutexed<Input>::Locked input(mInput);
            numActiveSlots = input->buffers->numActiveSlots();
            ALOGD("active:%d, numslot:%d", (int)numActiveSlots, (int)input->numSlots);
            if (numActiveSlots >= input->numSlots) {
                break;
            }
            if (!input->buffers->requestNewBuffer(&index, &inBuffer)) {
                ALOGE("[%s] no new buffer available", mName);
                break;
            }
        }
        ALOGE("[%s] new input index = %zu [%p]", mName, index, inBuffer.get());
        mCallback->onInputBufferAvailable(index, inBuffer);
    }

输入数据包buffer结构体的转换

MediaCodec 层
ABuffer(Nuplayer)------>MediaCodecBuffer ----->C2Buffer

Nuplayer: 拷贝解码数据到前面requestInitialInputBuffers申请的Codec2buffer(基类是MediaCodecBuffer)
MediaCodec: Nuplayer中拷贝好的buffer queueInputBuffer到MediaCodec 中，MediaCodec要把这块buffer 传递到
底下具体的componet需要要转换为一个c2buffer。这个c2buffer封装在c2work中 queue 到componet中。

componet层：
是调用到simplec2componet 中，调用的是queue_nb。在simpleC2的实现中是发送一个process的消息到looper
执行processQueue，processQueue在调用到具体的解码componet的proces进行处理。

复制代码

  std::unique_ptr<C2Work> work(new C2Work);
  work->input.ordinal.timestamp = timeUs;
  work->input.ordinal.frameIndex = mFrameIndex++;
  // WORKAROUND: until codecs support handling work after EOS and max output sizing, use timestamp
  // manipulation to achieve image encoding via video codec, and to constrain encoded output.
  // Keep client timestamp in customOrdinal
  work->input.ordinal.customOrdinal = timeUs;
  work->input.buffers.clear();
  sp<Codec2Buffer> copy;
  bool usesFrameReassembler = false;
  if (buffer->size() > 0u) {
      Mutexed<Input>::Locked input(mInput);
      std::shared_ptr<C2Buffer> c2buffer;
      if (!input->buffers->releaseBuffer(buffer, &c2buffer, false)) {
          return -ENOENT;
      }
  }
 err = mComponent->queue(&items);

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