从原理到实践：使用Mediacodec编码H265并实现解码H265码流

H265

H265，也称为HEVC（High Efficiency Video Coding），是一种高效视频编码格式。它是H264（AVC）的后继者，也是ITU-T和ISO/IEC联合开发的标准。相比H264，H265可以在同样的视频质量下，使用更少的码率传输数据，实现更高的压缩率，同时支持更高的分辨率和比特率。这使得H265在视频传输、视频会议、视频监控等领域有着广泛的应用。

H265编码采用了新的算法和技术，包括更多的预测模式、更好的运动估计和补偿、更高效的量化和熵编码等，以实现更高效的视频压缩。与H264相比，H265还支持8K（7680x4320）和10K（10240x4320）分辨率的视频，以及更高的比特率和更多的色彩空间。

虽然H265编码技术成熟，但由于其复杂度较高，需要更多的计算和存储资源，所以在实际应用中需要根据具体场景进行优化和适配。同时，为了得到更好的视频质量和更高的压缩率，也需要对H265编码的参数进行调整和优化。

Mediacodec

Mediacodec是Android系统提供的用于音视频编解码的API。通过Mediacodec，开发者可以对视频和音频进行硬编解码或软编解码，实现高效的音视频处理。Mediacodec提供了相对底层的API，需要开发者自己管理多个编码器、解码器和输入缓冲区、输出缓冲区等资源，但使用Mediacodec可以获得更高的性能和更优秀的质量。

Mediacodec的使用包含以下几个步骤：

创建Mediacodec对象和MediaFormat对象

创建名为“video/avc”或“audio/mp4a-latm”的MediaFormat对象，表示要编解码的音视频格式。然后创建名为“video/avc”或“audio/mp4a-latm”的Mediacodec对象，使用MediaCodec.createEncoderByType或MediaCodec.createDecoderByType方法创建编解码器。

MediaCodec mediaCodec = MediaCodec.createDecoderByType("video/hevc");
MediaFormat mediaFormat = MediaFormat.createVideoFormat("video/hevc", width, height);

配置Mediacodec对象

通过Mediacodec的configure方法，设置输入格式、输出格式、编解码器参数等信息，然后调用start方法启动编解码器。

mediaCodec.configure(mediaFormat, surface, null, 0);
mediaCodec.start();

输入数据

通过dequeueInputBuffer方法获取一个输入缓冲区，从输入流中读取音视频数据，将数据填充到输入缓冲区中，然后通过queueInputBuffer方法将输入缓冲区加入编码队列。

int inputBufferIndex = mediaCodec.dequeueInputBuffer(-1);
if (inputBufferIndex >= 0) {
    ByteBuffer inputBuffer = mediaCodec.getInputBuffer(inputBufferIndex);
    inputBuffer.clear();
    int sampleSize = extractor.readSampleData(inputBuffer, 0);
    if (sampleSize < 0) {
        // end of stream, signal EOS to decoder
        mediaCodec.queueInputBuffer(inputBufferIndex, 0, 0, 0, MediaCodec.BUFFER_FLAG_END_OF_STREAM);
    } else {
        long presentationTimeUs = extractor.getSampleTime();
        mediaCodec.queueInputBuffer(inputBufferIndex, 0, sampleSize, presentationTimeUs, 0);
        extractor.advance();
    }
}

处理数据

通过dequeueOutputBuffer方法获取一个输出缓冲区，从编码队列中取出编码数据，将数据填充到输出缓冲区中，然后通过releaseOutputBuffer方法将输出缓冲区加入输出队列。如果需要编解码速度更快，可以使用异步模式，使用Mediacodec.Callback回调处理输入输出缓冲区。

MediaCodec.BufferInfo bufferInfo = new MediaCodec.BufferInfo();
int outputBufferIndex = mediaCodec.dequeueOutputBuffer(bufferInfo, TIMEOUT_US);
while (outputBufferIndex >= 0) {
    mediaCodec.releaseOutputBuffer(outputBufferIndex, true);
    outputBufferIndex = mediaCodec.dequeueOutputBuffer(bufferInfo, TIMEOUT_US);
}
if (outputBufferIndex == MediaCodec.INFO_OUTPUT_FORMAT_CHANGED) {
    // handle format change
    MediaFormat newFormat = mediaCodec.getOutputFormat();
} else if (outputBufferIndex == MediaCodec.INFO_OUTPUT_BUFFERS_CHANGED) {
    // handle buffer change
}

停止Mediacodec

通过stop和release方法停止和释放编解码器。

需要注意的是，使用Mediacodec进行音视频编解码时，要根据具体的设备和编解码器，进行相应的参数设置和优化。使用硬件编解码可以获得更好的性能和更优秀的质量，但也需要注意硬件加速器的兼容性和使用方式。

mediaCodec.stop();
mediaCodec.release();

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最后注意事項

使用Mediacodec实现解码H265码流需要注意以下几点：

设备需要支持H265解码器

H265解码需要硬件支持，所以设备需要有H265解码器才能进行解码，否则只能使用软解。

设置MediaFormat格式

H265码流的MediaFormat格式应该设置为"video/hevc"，否则会无法解码。

注意输入数据的时间戳

H265码流中每一帧的时间戳可能不是递增的，需要解码器能够正确识别时间戳。在调用queueInputBuffer方法时，第四个参数presentationTimeUs就是该帧数据的时间戳，需要正确传入。

处理解码后的数据

解码后的数据可以通过MediaCodec.BufferInfo中的offset、size和presentationTimeUs等参数获取，可以将解码后的数据渲染到Surface上。

及时释放资源

使用完Mediacodec后需要及时调用stop()和release()方法释放资源，否则会导致内存泄漏等问题。

总之，在使用Mediacodec解码H265码流时需要注意以上几个问题，才能正确地进行解码和渲染。