FFmpeg 開發(01)：FFmpeg 編譯和集成

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爲什麼要學 FFmpeg 開發

FFmpeg 是一款知名的開源音視頻處理軟件，它提供了豐富而友好的接口支持開發者進行二次開發。

FFmpeg 讀作 “ef ef em peg” ，其中的 “FF” 指的是 “Fast Forward”，“mpeg” 則是 “Moving Picture Experts Group” （動態圖像專家組）。

FFmpeg 項目功能複雜而龐大，基本上支持所有常見的音視頻處理操作，如封裝格式轉換、音視頻轉碼、音視頻播放和剪輯、視頻添加水印濾鏡等。

儘管 FFmpeg 功能強大，但是由於其採用的是帶有傳染性的 LGPL/GPL 開源協議，所以一些大廠基本上都是自己獨立開發類似的音視頻處理庫，甚至在接口和組織模塊上模仿 FFmpeg 。

因此，學習 FFmpeg 不僅能夠幫助你掌握音視頻開發的相關知識脈絡，還能讓你快速適應不同的音視頻處理框架。

FFmpeg 編譯

FFmpeg 有六個常用的功能模塊：

• libavformat:多媒體文件或協議的封裝和解封裝庫，如 Mp4、Flv 等文件封裝格式，RTMP、RTSP 等網絡協議封裝格式；
• libavcodec：音視頻編解碼庫；
• libavfilter：音視頻、字幕濾鏡庫；
• libswscale：圖像格式轉換庫；
• libswresample：音頻重採樣庫；
• libavutil：工具庫；

本文主要是幫助初學者快速上手 FFmpeg 的編譯和集成，對 FFmpeg 項目的編譯配置細節就不過多闡述，這不是本篇內容所能容納。

這裏主要選擇編譯 ffmpeg v4.2.2 版本，因爲這個版本網上的解決方案比較多，而且大部分可行。

編譯環境:

• CentOS Linux release 7.6.1810 (Core)
• android-ndk-r20b-linux-x86_64
• ffmpeg-4.2.2

編譯前準備：

//1. 下載 ffmpeg-4.2.2
wget https://ffmpeg.org/releases/ffmpeg-4.2.2.tar.bz2
//2. 解壓 FFmpeg 
tar -jxvf ffmpeg-4.2.2.tar.bz2
//3. 配置項目
./configure --disable-x86asm

在 FFmpeg 4.2.2 解壓目錄下創建編譯腳本 build_android_arm64-v8a_clang.sh：

#!/bin/bash

export NDK=/root/workspace/android-ndk-r20b #這裏配置先你的 NDK 路徑
TOOLCHAIN=$NDK/toolchains/llvm/prebuilt/linux-x86_64


function build_android
{

./configure \
--prefix=$PREFIX \
--enable-neon  \
--enable-hwaccels  \
--enable-gpl   \
--disable-postproc \
--disable-debug \
--enable-small \
--enable-jni \
--enable-mediacodec \
--enable-decoder=h264_mediacodec \
--enable-static \
--enable-shared \
--disable-doc \
--enable-ffmpeg \
--disable-ffplay \
--disable-ffprobe \
--disable-avdevice \
--disable-doc \
--disable-symver \
--cross-prefix=$CROSS_PREFIX \
--target-os=android \
--arch=$ARCH \
--cpu=$CPU \
--cc=$CC \
--cxx=$CXX \
--enable-cross-compile \
--sysroot=$SYSROOT \
--extra-cflags="-Os -fpic $OPTIMIZE_CFLAGS" \
--extra-ldflags="$ADDI_LDFLAGS"

make clean
make -j16
make install

echo "============================ build android arm64-v8a success =========================="

}

#arm64-v8a
ARCH=arm64
CPU=armv8-a
API=21
CC=$TOOLCHAIN/bin/aarch64-linux-android$API-clang
CXX=$TOOLCHAIN/bin/aarch64-linux-android$API-clang++
SYSROOT=$NDK/toolchains/llvm/prebuilt/linux-x86_64/sysroot
CROSS_PREFIX=$TOOLCHAIN/bin/aarch64-linux-android-
PREFIX=$(pwd)/android/$CPU
OPTIMIZE_CFLAGS="-march=$CPU"

build_android

編譯 FFmpeg Android 平臺的 64 位動態庫和靜態庫：

# 修改 build_android_arm64-v8a_clang.sh 可執行權限
chmod +x build_android_arm64-v8a_clang.sh
# 運行編譯腳本
./build_android_arm64-v8a_clang.sh

編譯成功後會在 android 目錄下生成對應六個模塊的靜態庫和動態庫。

另外，若要編譯成 32 位的庫，則需修改對應的編譯腳本：

#armv7-a
ARCH=arm
CPU=armv7-a
API=21
CC=$TOOLCHAIN/bin/armv7a-linux-androideabi$API-clang
CXX=$TOOLCHAIN/bin/armv7a-linux-androideabi$API-clang++
SYSROOT=$NDK/toolchains/llvm/prebuilt/linux-x86_64/sysroot
CROSS_PREFIX=$TOOLCHAIN/bin/arm-linux-androideabi-
PREFIX=$(pwd)/android/$CPU
OPTIMIZE_CFLAGS="-mfloat-abi=softfp -mfpu=vfp -marm -march=$CPU "

FFmpeg 集成

基於上節編譯好的 FFmpeg 靜態庫，我們在 Android Studio 上進行簡單的集成測試。

我們可以按照上圖所示，將 FFmpeg 各個模塊的靜態庫和頭文件放置到指定目錄下，實現一個獲取各個模塊版本信息的 jni 。

#include <cstdio>
#include <cstring>
#include "util/LogUtil.h"
#include "jni.h"

//由於 FFmpeg 庫是 C 語言實現的，告訴編譯器按照 C 的規則進行編譯
extern "C" {
#include <libavcodec/version.h>
#include <libavcodec/avcodec.h>
#include <libavformat/version.h>
#include <libavutil/version.h>
#include <libavfilter/version.h>
#include <libswresample/version.h>
#include <libswscale/version.h>
};

#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif
/*
 * Class:     com_byteflow_learnffmpeg_media_FFMediaPlayer
 * Method:    native_GetFFmpegVersion
 * Signature: ()Ljava/lang/String;
 */
JNIEXPORT jstring JNICALL Java_com_byteflow_learnffmpeg_media_FFMediaPlayer_native_1GetFFmpegVersion
        (JNIEnv *env, jclass cls)
{
    char strBuffer[1024 * 4] = {0};
    strcat(strBuffer, "libavcodec : ");
    strcat(strBuffer, AV_STRINGIFY(LIBAVCODEC_VERSION));
    strcat(strBuffer, "\nlibavformat : ");
    strcat(strBuffer, AV_STRINGIFY(LIBAVFORMAT_VERSION));
    strcat(strBuffer, "\nlibavutil : ");
    strcat(strBuffer, AV_STRINGIFY(LIBAVUTIL_VERSION));
    strcat(strBuffer, "\nlibavfilter : ");
    strcat(strBuffer, AV_STRINGIFY(LIBAVFILTER_VERSION));
    strcat(strBuffer, "\nlibswresample : ");
    strcat(strBuffer, AV_STRINGIFY(LIBSWRESAMPLE_VERSION));
    strcat(strBuffer, "\nlibswscale : ");
    strcat(strBuffer, AV_STRINGIFY(LIBSWSCALE_VERSION));
    strcat(strBuffer, "\navcodec_configure : \n");
    strcat(strBuffer, avcodec_configuration());
    strcat(strBuffer, "\navcodec_license : ");
    strcat(strBuffer, avcodec_license());
    LOGCATE("GetFFmpegVersion\n%s", strBuffer);
    return env->NewStringUTF(strBuffer);
}

#ifdef __cplusplus
}
#endif

Java 層的調用邏輯：

package com.byteflow.learnffmpeg.media;

public class FFMediaPlayer {
    static {
        System.loadLibrary("learn-ffmpeg");
    }

    public static String GetFFmpegVersion() {
        return native_GetFFmpegVersion();
    }

    private static native String native_GetFFmpegVersion();
}

public class MainActivity extends AppCompatActivity {

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        ((TextView)findViewById(R.id.text_view)).setText(FFMediaPlayer.GetFFmpegVersion());
    }
}

CMakeLists.txt 構建腳本：

# Sets the minimum version of CMake required to build the native library.
cmake_minimum_required(VERSION 3.4.1)

set(CMAKE_CXX_FLAGS "${CMAKE_CXX_FLAGS} -std=gnu++11")

set(jnilibs ${CMAKE_SOURCE_DIR}/../jniLibs)
set(libname learn-ffmpeg)

include_directories(
        include
        ${CMAKE_SOURCE_DIR}/util
)

link_directories(
        ${jnilibs}/${ANDROID_ABI})

file(GLOB src-files
        ${CMAKE_SOURCE_DIR}/*.cpp)

add_library( # Sets the name of the library.
             ${libname}

             # Sets the library as a shared library.
             SHARED

             # Provides a relative path to your source file(s).
             ${src-files}
        )

set(third-party-libs
        avformat
        avcodec
        avfilter
        swresample
        swscale
        avutil
        )

set(native-libs
        android
        EGL
        GLESv3
        OpenSLES
        log
        m
        z
        )

target_link_libraries( # Specifies the target library.
                       ${libname}

                       # Links the target library to the log library
                       # included in the NDK.
                       ${log-lib}
                       ${third-party-libs}
                       ${native-libs}
                       )

編譯完成後，運行 App 獲取 FFmpeg 各個模塊版本和編譯配置信息。

參考

https://blog.csdn.net/leixiaohua1020
https://juejin.im/post/5e1eace16fb9a02fec66474e

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