Android Codec2初始化流程

Posted 2021-09-24 小和尚念经敲木鱼

1、MediaCodec调用流程

首先，我们先看下MediaCodec::CreateByType函数里面做了什么：

sp<MediaCodec> MediaCodec::CreateByType(
        const sp<ALooper> &looper, const AString &mime, bool encoder, status_t *err, pid_t pid,
        uid_t uid) {
    sp<AMessage> format;
    return CreateByType(looper, mime, encoder, err, pid, uid, format);
}

sp<MediaCodec> MediaCodec::CreateByType(
        const sp<ALooper> &looper, const AString &mime, bool encoder, status_t *err, pid_t pid,
        uid_t uid, sp<AMessage> format) {
    Vector<AString> matchingCodecs;

    MediaCodecList::findMatchingCodecs(
            mime.c_str(),
            encoder,
            0,
            format,
            &matchingCodecs);

    if (err != NULL) {
        *err = NAME_NOT_FOUND;
    }
    for (size_t i = 0; i < matchingCodecs.size(); ++i) {
        sp<MediaCodec> codec = new MediaCodec(looper, pid, uid);
        AString componentName = matchingCodecs[i];
        status_t ret = codec->init(componentName);
        if (err != NULL) {
            *err = ret;
        }
        if (ret == OK) {
            return codec;
        }
        ALOGD("Allocating component '%s' failed (%d), try next one.",
                componentName.c_str(), ret);
    }
    return NULL;
}

CreateByType调用CreateByType的重载函数。

CreateByType(
        const sp<ALooper> &looper, const AString &mime, bool encoder, status_t *err, pid_t pid,
        uid_t uid, sp<AMessage> format)

里面主要是做了下面两件事：
1、查找支持的Codec。
2、根据matchingCodecs创建MediaCodec 对应的解码器调用init。
MediaCodec::init再根据创建来的名字调用mGetCodecBase这个 function

status_t MediaCodec::init(const AString &name) {
    mResourceManagerProxy->init();
    mInitName = name;
    mCodecInfo.clear();
    bool secureCodec = false;
    const char *owner = "";
    mCodec = mGetCodecBase(name, owner);
    
    if (mIsVideo) {
        if (mCodecLooper == NULL) {
            mCodecLooper = new ALooper;
            mCodecLooper->setName("CodecLooper");
            mCodecLooper->start(false, false, android_PRIORITY_AUDIO);
        }
        mCodecLooper->registerHandler(mCodec);
    } else {
        mLooper->registerHandler(mCodec);
    }

    mLooper->registerHandler(this);

    mCodec->setCallback(
            std::unique_ptr<CodecBase::CodecCallback>(
                    new CodecCallback(new AMessage(kWhatCodecNotify, this))));
    mBufferChannel = mCodec->getBufferChannel();
    mBufferChannel->setCallback(
            std::unique_ptr<CodecBase::BufferCallback>(
                    new BufferCallback(new AMessage(kWhatCodecNotify, this))));

    sp<AMessage> msg = new AMessage(kWhatInit, this);
    if (mCodecInfo) {
        msg->setObject("codecInfo", mCodecInfo);
        // name may be different from mCodecInfo->getCodecName() if we stripped
        // ".secure"
    }
    msg->setString("name", name);
}

mGetCodecBase指向的是下列函数：

创建一个父类的对象，具体这父类对象是走Codec2还是ACodec的决定在下列函数中：

sp<CodecBase> MediaCodec::GetCodecBase(const AString &name, const char *owner) {
    if (owner) {
        if (strcmp(owner, "default") == 0) {
            return new ACodec;
        } else if (strncmp(owner, "codec2", 6) == 0) {
            return CreateCCodec();
        }
    }

    if (name.startsWithIgnoreCase("c2.")) {
        return CreateCCodec();
    } else if (name.startsWithIgnoreCase("omx.")) {
        // at this time only ACodec specifies a mime type.
        return new ACodec;
    } else if (name.startsWithIgnoreCase("android.filter.")) {
        return new MediaFilter;
    } else {
        return NULL;
    }
}

如果走CCodec里面调用MediaCodec.cpp文件中：

static CodecBase *CreateCCodec() {
    return new CCodec;
}

这时候就走到的CCodec这个类中，它的构造函数：

// CCodec
CCodec::CCodec()
    : mChannel(new CCodecBufferChannel(std::make_shared<CCodecCallbackImpl>(this))),
      mConfig(new CCodecConfig) {
}

这里的 mChannel 和 mConfig 都是new出来的。

class CCodecBufferChannel : public BufferChannelBase;

上面的 mBufferChannel = mCodec->getBufferChannel(); 就是把CCodec的mChannel返回到MediaCodec中。

std::shared_ptr<BufferChannelBase> CCodec::getBufferChannel() {
    return mChannel;
}

也就是说MediaCodec调用BufferChannelBase类型的mBufferChannel 实际上是调用CCodec里面的 mChannel
mBufferChannel设置一个new 的BufferCallback()对象的。

mCodec->setCallback(
            std::unique_ptr<CodecBase::CodecCallback>(
                    new CodecCallback(new AMessage(kWhatCodecNotify, this))));

实际上设置的是CodecBase里面的CodecCallback mCallback

struct CodecBase : public AHandler{
    void setCallback(std::unique_ptr<CodecCallback> &&callback) {
        mCallback = std::move(callback);
    }
protected:
    std::unique_ptr<CodecCallback> mCallback;
}

之后设置了BufferCallBack。

mBufferChannel->setCallback(
            std::unique_ptr<CodecBase::BufferCallback>(
                    new BufferCallback(new AMessage(kWhatCodecNotify, this))));

实际上设置的是BufferChannelBase::BufferCallback mCallback的指针。

class BufferChannelBase {
public:
    void setCallback(std::unique_ptr<CodecBase::BufferCallback> &&callback) {
        mCallback = std::move(callback);
    }
protected:
    std::unique_ptr<CodecBase::BufferCallback> mCallback;
};

之后Init发送kWhatInit消息，处理之后就调用了CCodec->initiateAllocateComponent()。接下来我们需要看CCodec里面的调用逻辑了。

2、CCodec调用流程

CCodec的源码路径如下：

frameworks/av/media/codec2

首先看下mConfig和mChannel的定义和初始化，具体如下：

//CCodec.h
class CCodec : public CodecBase {
Mutexed<std::unique_ptr<CCodecConfig>> mConfig;
std::shared_ptr<CCodecBufferChannel> mChannel;
}
//CCodec.cpp
CCodec::CCodec()
: mChannel(new CCodecBufferChannel(std::make_shared<CCodecCallbackImpl>(this))),
    mConfig(new CCodecConfig){}

构造函数初始化的时候，就创建new CCodecCallbackImpl对象出来，CCodecCallbackImpl是继承CCodecCallBack的 就做一个适配封装处理。CCodecCallbackImpl 是CCodec的友元类。

上面调用了CCodec->initiateAllocateComponent()，其实CCodec::initiateAllocateComponent 也就是发送kWhatAllocate消息。一切都交给CCodec::onMessageReceived 进行处理。在接受 onMessageReceived 中的case语句中，kWhatAllocate 调用CCodec::allocate
接着使用client = Codec2Client::CreateFromService(“default”);创建一个服务，根据传入的setAsPreferredCodec2ComponentStore 设置SetPreferredCodec2ComponentStore 默认是false.但是默认是false，这里没有传入。

这里的client = Codec2Client::CreateFromService(“default”);创建成功后调用SetPreferredCodec2ComponentStore，将vendor下支持的Codec2的server设置进来。之后将重置的mClientListener、获得的componentName名字、Codec2Client::Component的组件comp及Codec2Client::CreateFromService(“default”)返回的client，一起作为参数，再重新调用CreateComponentByName创建组件。
之后给CCodecBufferChannel mChannel设置组件，用于绑定组件的回调。
class CCodecBufferChannel : public BufferChannelBase;
接着CCodec::allocate中调用CCodecConfig::initialize、CCodecConfig::queryConfiguration、CodecCallback::onComponentAllocated函数。
具体的代码调用逻辑，如下所示：

//Codec2Client::Component : public Codec2Client::Configurable
status_t CCodecConfig::initialize(
            const std::shared_ptr<C2ParamReflector> &client,
            const std::shared_ptr<Codec2Client::Configurable> &configurable);
//具体CCodec::allocate的调用逻辑如下(删除不必要语句):
void CCodec::allocate(const sp<MediaCodecInfo> &codecInfo) {
    if (codecInfo == nullptr) {
        mCallback->onError(UNKNOWN_ERROR, ACTION_CODE_FATAL);
        return;
    }
    ALOGD("allocate(%s)", codecInfo->getCodecName());
    mClientListener.reset(new ClientListener(this));
    AString componentName = codecInfo->getCodecName();
    std::shared_ptr<Codec2Client> client;
    // set up preferred component store to access vendor store parameters
    client = Codec2Client::CreateFromService("default");
    if (client) {
        ALOGI("setting up '%s' as default (vendor) store", client->getServiceName().c_str());
        SetPreferredCodec2ComponentStore(std::make_shared<Codec2ClientInterfaceWrapper>(client));
    }

    std::shared_ptr<Codec2Client::Component> comp;
    c2_status_t status = Codec2Client::CreateComponentByName(
            componentName.c_str(),
            mClientListener,
            &comp,
            &client);
    ALOGI("Created component [%s]", componentName.c_str());
    mChannel->setComponent(comp);
    Mutexed<std::unique_ptr<Config>>::Locked configLocked(mConfig);
    const std::unique_ptr<Config> &config = *configLocked;
    status_t err = config->initialize(mClient->getParamReflector(), comp);
    config->queryConfiguration(comp);
    mCallback->onComponentAllocated(componentName.c_str());
}

小结：

1、MediaCodec创建CCodec的对象，并用赋值给mCodec。
2、设置mCodec的CodecCallback 和 mBufferChannel的BufferCallback。
3、调用mCodec的initiateAllocateComponent,并且根据传入的codecInfo创建Service服务，并获得平台硬件编解码支持的服务。
2、根据componentName创建解码组件，并且调用数据回调类CCodecBufferChannel::setComponent设置组件。
3、调用initialize、queryConfiguration、onComponentAllocated等函数初始化。

3、整体时序图

站在巨人的肩膀上！

参考连接：

1、Codec2入门：框架解析

最后，如果错误，希望读者不吝赐教，共同进步！