MediaRecorder的使用方式和工作流程

MediaRecorder是安卓用于音视频录制的模块。

使用方式

Android多媒体框架支持捕获和编码各种常见的音频和视频格式。如果设备硬件支持，您可以使用MediaRecorder API。

常用函数

// 设置audio的采样源
mRecorder.setAudioSource(MediaRecorder.AudioSource.MIC);

// 设置从摄像头采集图像
mRecorder.setVideoSource(MediaRecorder.VideoSource.CAMERA);

// 设置视频文件的输出格式
// 必须在声音和图像编码格式之前设置
mRecorder.setOutputFormat(OUTPUT_FORMAT_MPEG3TS);

// 设置声音编码格式
mRecorder.setAudioEncoder(MediaRecorder.AudioEncoder.AMR_NB);

// 设置图像编码格式
mRecorder.setVideoEncoder(MediaRecorder.VideoEncoder.H264);

// 设置文件保存路径
mRecorder.setOutputFile(videoFile.getAbsolutePath());

// 多相机系统设置
mRecorder.setCamera();
mRecorder.setParameters();

MediaRecorder只是一个壳，真正的功能借由StagefrightRecorder实现。

一个常见的音频录制工作如下：

MediaRecorder recorder = new MediaRecorder();
 recorder.setAudioSource(MediaRecorder.AudioSource.MIC);
 recorder.setOutputFormat(MediaRecorder.OutputFormat.THREE_GPP);
 recorder.setAudioEncoder(MediaRecorder.AudioEncoder.AMR_NB);
 recorder.setOutputFile(PATH_NAME);
 recorder.prepare();
 recorder.start();   // 录制开始
 ...
 recorder.stop();
 recorder.reset();   // 通过回到setAudioSource()步骤，可以重复使用这个对象
 recorder.release(); // 现在这个对象不能重复使用了

MediaRecorder状态图：

应用程序可能希望注册信息和错误事件，以便在录制期间通知某些内部更新和可能的运行时错误。
通过设置适当的监听器(通过调用setOnInfoListener或者setOnErrorListener)来注册此类事件。
为了接收与这些监听器关联的回调，应用程序需要在运行Looper的线程上创建MediaRecorder对象(默认情况下UI主线程已经运行了Looper)。

注意：目前，MediaRecorder不能在模拟器上工作。

当为MediaRecorder设定媒体录入源之后即初始化完成，此后才可以为其设定其他的参数。
在开始录制前必须先调用prepare()准备录制。
只有在Initial初始化状态，才可以对MediaRecorder调用release()释放资源，其他状态必须先stop()或者reset()。
错误状态是游离在所有状态之外的，当发生错误的时候，只有进行reset()才会进入Initial初始状态。

请求录制音频的权限

为了能够录制，您的应用程序必须告诉用户它将访问设备的音频输入。您必须在应用的清单文件中包含此权限标记：

<uses-permission android:name="android.permission.RECORD_AUDIO" />

RECORD_AUDIO被视为“危险”权限，因为它可能对用户的隐私构成风险。从Android 6.0(API级别23)开始，使用危险权限的应用必须在运行时请求用户批准。用户授予权限后，应用程序应记住且不再询问。

下面的示例代码显示了如何使用ActivityCompat.requestPermissions().

创建和运行MediaRecorder

MediaRecorder使用以下调用初始化来新实例：

设置音频源setAudioSource()。您可能需要使用麦克风。
设置输出文件格式setOutputFormat()。请注意，从Android 8.0(API级别26)开始MediaRecorder支持MPEG2_TS格式，这对于流式传输很有用：
```
  mediaRecorder.setOutputFormat(MediaRecorder.OutputFormat.MPEG_2_TS);
```
设置输出文件名setOutputFile()。您必须指定代表实际文件的文件描述符。
设置音频编码器setAudioEncoder()。
通过调用完成初始化prepare()。

分别调用start()和stop()来启动和停止录制。

当您完成MediaRecorder实例的使用时，请通过调用release()尽快释放其资源。

使用MediaMuxer录制多个频道

从Android 8.0(API级别26)开始，您可以使用MediaMuxer录制多个同时的音频和视频流。在早期版本的Android中，您一次只能录制一个音频轨道或一个视频轨道。

使用addTrack()方法将多个音轨混合在一起。

您还可以为每一帧添加一个或多个带有自定义信息的元数据轨道，但仅限于MP4容器。您的应用定义了元数据的格式和内容。

添加元数据

元数据可用于离线处理。例如，从陀螺仪传感器捕获的数据可用于执行视频稳定。

添加元数据轨道时，轨道的mime格式必须以前缀application/开头。写入元数据与写入视频或音频数据相同，只是数据不是来自MediaCodec。相反，应用程序将带有关联时间戳的ByteBuffer传递给writeSampleData()方法。其必须与视频和音频轨道处于同一时间戳。

生成的MP4文件使用ISO BMFF规范第12.3.3.2节中定义的TextMetaDataSampleEntry来表示元数据的mime格式。当您使用MediaExtractor提取包含元数据轨道的文件时，元数据的mime格式表示为MediaFormat的实例。

示例代码

示例演示了如何使用MediaRecorder和Camera API进行视频录制。

下面的示例活动显示了如何使用MediaRecorder来录制音频文件。它还通过MediaPlayer用于播放音频。

package com.android.audiorecordtest;

import android.Manifest;
import android.content.Context;
import android.content.pm.PackageManager;
import android.media.MediaPlayer;
import android.media.MediaRecorder;
import android.os.Bundle;
import android.support.annotation.NonNull;
import android.support.v4.app.ActivityCompat;
import android.support.v7.app.AppCompatActivity;
import android.util.Log;
import android.view.View;
import android.view.ViewGroup;
import android.widget.Button;
import android.widget.LinearLayout;

import java.io.IOException;

public class AudioRecordTest extends AppCompatActivity {

    private static final String LOG_TAG = "AudioRecordTest";
    private static final int REQUEST_RECORD_AUDIO_PERMISSION = 200;
    private static String fileName = null;

    private RecordButton recordButton = null;
    private MediaRecorder recorder = null;

    private PlayButton   playButton = null;
    private MediaPlayer   player = null;

    // 请求RECORD_AUDIO的权限
    private boolean permissionToRecordAccepted = false;
    private String [] permissions = {Manifest.permission.RECORD_AUDIO};

    @Override
    public void onRequestPermissionsResult(int requestCode, @NonNull String[] permissions, @NonNull int[] grantResults) {
        super.onRequestPermissionsResult(requestCode, permissions, grantResults);
        switch (requestCode){
            case REQUEST_RECORD_AUDIO_PERMISSION:
                permissionToRecordAccepted  = grantResults[0] == PackageManager.PERMISSION_GRANTED;
                break;
        }
        if (!permissionToRecordAccepted ) finish();

    }

    private void onRecord(boolean start) {
        if (start) {
            startRecording();
        } else {
            stopRecording();
        }
    }

    private void onPlay(boolean start) {
        if (start) {
            startPlaying();
        } else {
            stopPlaying();
        }
    }

    private void startPlaying() {
        player = new MediaPlayer();
        try {
            player.setDataSource(fileName);
            player.prepare();
            player.start();
        } catch (IOException e) {
            Log.e(LOG_TAG, "prepare() failed");
        }
    }

    private void stopPlaying() {
        player.release();
        player = null;
    }

    private void startRecording() {
        recorder = new MediaRecorder();
        recorder.setAudioSource(MediaRecorder.AudioSource.MIC);
        recorder.setOutputFormat(MediaRecorder.OutputFormat.THREE_GPP);
        recorder.setOutputFile(fileName);
        recorder.setAudioEncoder(MediaRecorder.AudioEncoder.AMR_NB);

        try {
            recorder.prepare();
        } catch (IOException e) {
            Log.e(LOG_TAG, "prepare() failed");
        }

        recorder.start();
    }

    private void stopRecording() {
        recorder.stop();
        recorder.release();
        recorder = null;
    }

    class RecordButton extends Button {
        boolean mStartRecording = true;

        OnClickListener clicker = new OnClickListener() {
            public void onClick(View v) {
                onRecord(mStartRecording);
                if (mStartRecording) {
                    setText("Stop recording");
                } else {
                    setText("Start recording");
                }
                mStartRecording = !mStartRecording;
            }
        };

        public RecordButton(Context ctx) {
            super(ctx);
            setText("Start recording");
            setOnClickListener(clicker);
        }
    }

    class PlayButton extends Button {
        boolean mStartPlaying = true;

        OnClickListener clicker = new OnClickListener() {
            public void onClick(View v) {
                onPlay(mStartPlaying);
                if (mStartPlaying) {
                    setText("Stop playing");
                } else {
                    setText("Start playing");
                }
                mStartPlaying = !mStartPlaying;
            }
        };

        public PlayButton(Context ctx) {
            super(ctx);
            setText("Start playing");
            setOnClickListener(clicker);
        }
    }

    @Override
    public void onCreate(Bundle icicle) {
        super.onCreate(icicle);

        // 记录到外部缓存目录以供查看
        fileName = getExternalCacheDir().getAbsolutePath();
        fileName += "/audiorecordtest.3gp";

        ActivityCompat.requestPermissions(this, permissions, REQUEST_RECORD_AUDIO_PERMISSION);

        LinearLayout ll = new LinearLayout(this);
        recordButton = new RecordButton(this);
        ll.addView(recordButton,
                new LinearLayout.LayoutParams(
                        ViewGroup.LayoutParams.WRAP_CONTENT,
                        ViewGroup.LayoutParams.WRAP_CONTENT,
                        0));
        playButton = new PlayButton(this);
        ll.addView(playButton,
                new LinearLayout.LayoutParams(
                        ViewGroup.LayoutParams.WRAP_CONTENT,
                        ViewGroup.LayoutParams.WRAP_CONTENT,
                        0));
        setContentView(ll);
    }

    @Override
    public void onStop() {
        super.onStop();
        if (recorder != null) {
            recorder.release();
            recorder = null;
        }

        if (player != null) {
            player.release();
            player = null;
        }
    }
}

工作流程

参考自：Android视频录制－MediaRecorder

当使用CameraSource的时候MediaCodecSource会从CameraSource中取数据。

当使用Surface的时候不用CameraSource。

实际实现都是生产者消费者模型，由camera生产数据，由codec消费数据。只是具体实现过程不一样，camerasource录制使用的是puller，surface录制使用的是BufferQueue.

CameraSource:

在MediaCodecSource::Create中创建MediaCodecSource对象，此处会判断当前对否是FLAG_USE_SURFACE_INPUT，若不是，则mPuller = new Puller(source);

MediaCodecSource::Puller中有存放数据的Queue，并且响应各种对Queue的操作。

大概流程如下:

Puller中readbuffer的调用过程：(此处是从queue里面取走数据)

MediaCodecSource::onMessageReceived收到消息kWhatPullerNotify或者kWhatEncoderActivity，kWhatPullerNotify是由MediaCodecSource::onStart发出，kWhatPullerNotify是由MediaCodec::onInputBufferAvailable()发出的。
MediaCodecSource::feedEncoderInputBuffers()在此函数中把数据取出来，并调用mediacodec的queueInputBuffer,最终调用acodec的ETB.
mPuller->readBuffer(&mbuf) Puller中pushBuffer的调用过程：(从camerasource取到数据，把数据push到queue里面)
MediaCodecSource::Puller::onMessageReceived收到kWhatPull，kWhatPull是由schedulePull发出的消息，在收到kWhatStart之后就会调用schedulePull。
queue->pushBuffer(mbuf); 编码完的数据会送给mpeg4writer去写入文件。解码后的数据会送给disaplay去render。