Android开机动画和BootVideo介绍

1. Android bootanimation¶

1.1. bootanimation启动和结束¶

bootanimation的启动和结束受surfaceflinger控制。

bootanimation虽然是core类的服务，但是在其rc文件中被配置了disabled，所以init进程在boot action阶段并不会启动bootanimation。Android把它的启动逻辑放在了surfaceflinger的初始化方法中。

surfaceflinger在初始化过程中，通过设置属性ctl.start值为bootanim启动bootanimation（init进程会监听ctl开头的控制类属性，当其值发生变化时进行相应操作，例如可通过修改ctl.start属性值用来启动相应的service），并设置属性service.bootanim.exit值为0，该值决定开机动画是否退出，当系统开机动作完成后，surfaceflinger会将service.bootanim.exit设为1，于是bootanimation退出循环播放，进入桌面。

1.2. bootanimation资源¶

bootanimation会依次在/product/media/、/oem/media/、/system/media/等路径下，寻找名为bootanimation.zip的资源包，被首先找到的资源包将被解析并作为开机动画。如果这些路径下都没有资源包，则会直接使用Android最原始的开机动画，其资源存放在system/framework/framework-res.apk中。所以，如果要替换开机动画，只需要替换上述资源包即可。

1.3. bootanimation配置¶

bootanimation.zip中，包含了一个或者多个文件夹，还有一个名为desc.txt的配置文件。

文件夹的名称一般是part+数字，代表该文件夹里面的资源组成了开机动画的第n个部分，如果自定义文件夹名称，则在desc.txt中配置统一即可；每个文件夹里面都是png格式的图片，由于图片播放顺序是根据图片名称字符排序的，所以图片名称需要按照预期播放顺序来配置，一般直接用数字命名，bootanimation会根据配置的帧率将这些图片依次展示，从而成为用户眼中的开机动画。

desc.txt是开机动画的配置文件，其格式范例如下：

512 416 60
c 1 0 part0
c 1 15 part1
c 1 0 part2
c 1 0 part3
f 0 0 part4 10

第一行的前两个参数512和416是png图片的分辨率，分辨率数值上没有限制，最终都会通过open GL库转换适配屏幕分辨率，但要求zip包中每一张图片的分辨率都保持一致；第三个参数60是帧率。

第二行（以及之后的每一行）的第一个参数有三个可选项‘p’、‘c’和‘f’，‘p’代表动画可以被中断，当开机完成后动画立刻停止，‘c’代表即使开机完成也要继续等待动画播放结束，‘f’的主要逻辑同‘p’，但具有淡出效果；第二个参数是播放次数，如果是0表示无限循环直至开机完成；第三个参数表示阶段间隔时间，单位是帧；第四个参数就是该部分动画对应的文件夹名称；如果第一个参数是‘f’，则该行还会有第五个参数，该数字代表淡出所需的帧数，例如上述范例中的10代表在开机完成后，该部分动画将以淡出的效果继续播放10帧。

特别提醒:

desc.txt文件末尾需留一空行
压缩成zip包时，压缩方式选择存储，即不做压缩

2. bootvideo客制化¶

2.1. bootvideo与bootanimation的差异¶

虽然都在surfaceflinger刚启动时展示，但bootvideo进程起的比bootanimation要早。bootvideo是init初始化阶段就被拉起，等到surfaceflinger启动之后才显示画面（原因在后面阐述），而bootanimation是被surfaceflinger在初始化过程中拉起。
bootvideo退出时间点是SystemServer将sys.boot_completed属性设为1，代表开机完成；bootanimation退出时间点（不考虑淡出等效果）是surfaceflinger将service.bootanim.exit属性设为1。两者时间非常接近，bootanimation退出的时间点稍微靠后。
bootvideo目前不能配置退出的动作，也就是说开机完成后马上退出，不会等视频文件播放完。
bootvideo实际上是视频播放，而bootanimation实际上是动图播放。所以bootvideo可以有声音而bootanimation没有。
bootvideo的bin文件放在vendor分区，所以它是一个vendor进程，无法与system进程通过binder通信，也无法使用system库，它音视频解码使用的ffmpeg，vdec均为vendor专有库；bootanimation的bin文件放在system分区，所以它是一个system进程，它可以通过binder与system进程（如surfaceflinger）通信，它的png解码使用的库都是framework专有库，解码完的buffer通过surfaceflinger送hwc合成。

2.2. bootvideo配置¶

bootvideo配置的文件在代码中的/device/sigmastar/<platform_name>/<product_name>/bootvideo/路径下。其中，default_ad.mp4是默认的视频源，default_configuration.xml就是对应的默认配置，这两个文件将被放到设备的vendor/etc/bootvideo目录下，如果客户没有定制视频，则开机默认播放此视频源；如果需要定制视频，视频源的文件格式必须是mp4，编码格式必须是H.264，将视频源文件重命名为ad1.mp4，也为其新建一个configuration.xml配置文件，那么这两个文件将被放到设备的/data/vendor/bootvideo/路径下。最后，需确认该product的device.mk对上述文件做了正确的拷贝，另外由于bootvideo和bootanimation是互斥的，所以还需要在device.mk中关闭bootanimation，bootanimation在代码逻辑中对属性debug.sf.nobootanimation做了判断，如果该属性值为1，则不会播放开机动画，所以device.mk的配置如下图所示。

再看bootvideo可配置的选项，均在configuration.xml中定义。

目前支持三项配置。

path参数可配置视频源的路径和文件名，bootvideo是vendor进程，由于SELinux的限制，视频源文件只能放在vendor分区或者/data/vendor/路径下才能被bootvideo获取到。
videoLimit参数可配置视频源的最长播放时间，也就是说如果超出了这一时间，即使开机没有完成也将退出视频播放。
isEnableInput参数可配置bootvideo是否响应遥控器操作，用以调整音量或者静音选项。

2.3. bootvideo工作流程与总体框架¶

init进程通过解析bootvideo.rc文件，拉起bootvideo进程。bootvideo进程被拉起后会做短暂的等待，等待surfaceflinger启动后再进行下一步逻辑，这是因为目前bootvideo会获取hwc的drm_fd来操作drm驱动（否则，bootvideo占用drm资源会影响hwc的初始化，从而拖慢开机时间），而hwc又是在surfaceflinger启动后才开始对drm做相关初始化，后续如果能够做到bootvideo和hwc对drm的占用能够平滑过渡，则可省去这一段逻辑，并把开机时间提前数秒。bootvideo对drm和alsa驱动做完初始化后，将启动两个线程分别处理audio和video。

bootvideo的功能可以分为4个模块。

configer模块用于解析configuration.xml并做相应配置。
input模块用于监听/dev/input/路径下的设备节点，当有key_event事件上报时，可根据其key value值来调整音量，补充说明的是，这一事件上报通路与Android原生的通路相互独立，不会影响原生逻辑。
UI模块用于绘制音量条/静音按钮的图层，在input模块调整音量时作为显示交互，目前方案是通过open GL绘制图层，然后将该图层置于video图层的上方。
player模块就是真正的视频播放器。首先，它利用ffmpeg将mp4格式的视频源分离出音频流和视频流，音频流将再次送ffpmeg解析出pcm码流，最后直接操作alsa驱动放音；视频流将通过MI Vdec解码，最后送drm驱动。

在bootvideo播放的过程中，视频源将被循环播放；当开机完成或者bootvideo播放超过最长时限时，将会立刻停止播放，退出进程。如果因为超过播放最长时限而停止，且此时系统未完成启动，则在进入launcher前将会有短暂黑屏时间。

2.4. bootvideo调试¶

如果需要关闭bootvideo，开启原生bootanimation，那么可将/device/sigmastar/<platform_name>/<product_name>/device.mk中# Boot Video service下面的配置全部删除，重新编译刷机即可；也可以remount当前设备，将vendor/bin/sstar_bootvideo_service改名或者删除，再将vendor/build.prop文件中debug.sf.nobootanimation=1这一行删除，重启即可。

如果需要在开机完成的状态下运行调试bootvideo，先执行命令setprop sys.boot_completed 0，再执行命令./vendor/bin/sstar_bootvideo_service &即可播放开机视频。但此时应该只有声音而没有画面，因为系统UI图层默认在视频图层上方，也就是说Android UI挡住了bootvideo，如果需要观看视频画面，还需要关闭UI图层显示（例如P5的平台需要操作两个寄存器，执行指令riu_w 11B5 0 0x4050；riu_w 11B4 7f 200）。此时，由于已经开机完成，SystemServer不会再改变setprop sys.boot_completed属性值，所以开机动画将循环播放直至最长播放时限。