MediaCodec 解码后数据对齐导致的绿边问题-白红宇

前言

本文从简书迁移，原文地址:

Android 使用 MediaCodec 解码 h264 数据后会有个数据对齐的问题。

简单说就是 MediaCodec 使用 GPU 进行解码，而解码后的输出数据是有一个对齐规则的，不同设备表现不一，如宽高都是 16 位对齐，或 32 位、64 位、128 位，当然也可能出现类似宽度以 128 位对齐而高度是 32 位对齐的情况。

例子

简单起见先画个 16 位对齐的：

假设需要解码的图像宽高为 15*15，在使用 16 位对齐的设备进行硬解码后，输出的 YUV 数据将会是 16*16 的，而多出来的宽高将自动填充。这时候如果按照 15*15 的大小取出 YUV 数据进行渲染，表现为花屏，而按照 16*16 的方式渲染，则出现绿边（如上图）。

怎么去除绿边呢？很简单，把原始图像抠出来就行了（废话）。

以上面为例子，分别取出 YUV 数据的话，可以这么做：

int width = 15, height = 15;int alignWidth = 16, alignHeight = 16;//假设 outData 是解码后对齐数据byte[] outData = new byte[alignWidth * alignHeight * 3 / 2];byte[] yData = new byte[width * height];byte[] uData = new byte[width * height / 4];byte[] vData = new byte[width * height / 4];yuvCopy(outData, 0, alignWidth, alignHeight, yData, width, height);yuvCopy(outData, alignWidth * alignHeight, alignWidth / 2, alignHeight / 2, uData, width / 2, height / 2);yuvCopy(outData, alignWidth * alignHeight * 5 / 4, alignWidth / 2, alignHeight / 2, vData, width / 2, height / 2);...private static void yuvCopy(byte[] src, int offset, int inWidth, int inHeight, byte[] dest, int outWidth, int outHeight) {    for (int h = 0; h < inHeight; h++) {        if (h < outHeight) {            System.arraycopy(src, offset + h * inWidth, dest, h * outWidth, outWidth);        }    }}复制代码

其实就是逐行抠出有效数据啦~

问题

那现在的问题就剩怎么知道解码后输出数据的宽高了。

起初我用华为荣耀note8做测试机，解码 1520*1520 后直接按照 1520*1520 的方式渲染是没问题的，包括解码后给的 buffer 大小也是 3465600（也就是 1520*1520*3/2）。

而当我使用OPPO R11，解码后的 buffer 大小则为 3538944（1536*1536*3/2），这时候再按照 1520*1520 的方式渲染的话，图像是这样的：

使用 yuvplayer 查看数据最终确定 1536*1536 方式渲染是没问题的，那么 1536 这个值在代码中怎么得到的呢？

我们可以拿到解码后的 buffer 大小，同时也知道宽高的对齐无非就是 16、32、64、128 这几个值，那很简单了，根据原来的宽高做对齐一个个找，如下（不着急，后面还有坑，这里先给出第一版解决方案）：

align:for (int w = 16; w <= 128; w = w << 1) {    for (int h = 16; h <= w; h = h << 1) {        alignWidth = ((width - 1) / w + 1) * w;        alignHeight = ((height - 1) / h + 1) * h;        int size = alignWidth * alignHeight * 3 / 2;        if (size == bufferSize) {            break align;        }    }}复制代码

代码比较简单，大概就是从 16 位对齐开始一个个尝试，最终得到跟 bufferSize 相匹配的宽高。

当我屁颠屁颠的把 apk 发给老大之后，现实又无情地甩了我一巴掌，还好我在自己新买的手机上面调试了一下啊哈哈哈哈哈~

你以为华为的机子表现都是一样的吗？错了，我的华为mate9就不是酱紫的，它解出来的 buffer 大小是 3538944（1536*1536*3/2），而当我按照上面的方法得到 1536 这个值之后，渲染出来的图像跟上面的花屏差不多，谁能想到他按照 1520*1520 的方式渲染才是正常的。

这里得到结论：通过解码后 buffer 的 size 来确定对齐宽高的方法是不可靠的。

解决方案

就在我快绝望的时候，我在官方文档上发现这个（网上资料太少了，事实证明官方文档的资料才最可靠）：

Accessing Raw Video ByteBuffers on Older Devices

Prior to LOLLIPOP and Image support, you need to use the KEY_STRIDE and KEY_SLICE_HEIGHT output format values to understand the layout of the raw output buffers.

Note that on some devices the slice-height is advertised as 0. This could mean either that the slice-height is the same as the frame height, or that the slice-height is the frame height aligned to some value (usually a power of 2). Unfortunately, there is no standard and simple way to tell the actual slice height in this case. Furthermore, the vertical stride of the U plane in planar formats is also not specified or defined, though usually it is half of the slice height.

大致就是使用 KEY_STRIDE 和 KEY_SLICE_HEIGHT 可以得到原始输出 buffer 的对齐后的宽高，但在某些设备上可能会获得 0，这种情况下要么它跟图像的值相等，要么就是对齐后的某值。

OK，那么当 KEY_STRIDE 和 KEY_SLICE_HEIGHT 能拿到数据的时候我们使用他们，拿不到的时候再用第一个解决方案：

//视频宽高，如果存在裁剪范围的话，宽等于右边减左边坐标，高等于底部减顶部width = format.getInteger(MediaFormat.KEY_WIDTH);if (format.containsKey("crop-left") && format.containsKey("crop-right")) {    width = format.getInteger("crop-right") + 1 - format.getInteger("crop-left");}height = format.getInteger(MediaFormat.KEY_HEIGHT);if (format.containsKey("crop-top") && format.containsKey("crop-bottom")) {    height = format.getInteger("crop-bottom") + 1 - format.getInteger("crop-top");}//解码后数据对齐的宽高，在有些设备上会返回0int keyStride = format.getInteger(MediaFormat.KEY_STRIDE);int keyStrideHeight = format.getInteger(MediaFormat.KEY_SLICE_HEIGHT);// 当对齐后高度返回0的时候，分两种情况，如果对齐后宽度有给值，// 则只需要计算高度从16字节对齐到128字节对齐这几种情况下哪个值跟对齐后宽度相乘再乘3/2等于对齐后大小，// 如果计算不出则默认等于视频宽高。// 当对齐后宽度也返回0，这时候也要对宽度做对齐处理，原理同上alignWidth = keyStride;alignHeight = keyStrideHeight;if (alignHeight == 0) {    if (alignWidth == 0) {        align:        for (int w = 16; w <= 128; w = w << 1) {            for (int h = 16; h <= w; h = h << 1) {                alignWidth = ((videoWidth - 1) / w + 1) * w;                alignHeight = ((videoHeight - 1) / h + 1) * h;                int size = alignWidth * alignHeight * 3 / 2;                if (size == bufferSize) {                    break align;                }            }        }    } else {        for (int h = 16; h <= 128; h = h << 1) {            alignHeight = ((videoHeight - 1) / h + 1) * h;            int size = alignWidth * alignHeight * 3 / 2;            if (size == bufferSize) {                break;            }        }    }    int size = alignWidth * alignHeight * 3 / 2;    if (size != bufferSize) {        alignWidth = videoWidth;        alignHeight = videoHeight;    }}int size = videoWidth * videoHeight * 3 / 2;if (size == bufferSize) {    alignWidth = videoWidth;    alignHeight = videoHeight;} 复制代码

最后说两句

文中只提供了个人处理的思路，实际使用的时候，还要考虑颜色格式以及效率的问题，个人不建议在java代码层面做这类转换。