FFmpeg 开发(01)：FFmpeg 编译和集成

2021-02-19 553

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简介： FFmpeg 是一款知名的开源音视频处理软件，它提供了丰富而友好的接口支持开发者进行二次开发。

作者：字节流动

来源：https://blog.csdn.net/Kennethdroid/article/details/106956601

为什么要学 FFmpeg 开发

FFmpeg 是一款知名的开源音视频处理软件，它提供了丰富而友好的接口支持开发者进行二次开发。

FFmpeg 读作 “ef ef em peg” ，其中的 “FF” 指的是 “Fast Forward”，“mpeg” 则是 “Moving Picture Experts Group” （动态图像专家组）。

FFmpeg 项目功能复杂而庞大，基本上支持所有常见的音视频处理操作，如封装格式转换、音视频转码、音视频播放和剪辑、视频添加水印滤镜等。

尽管 FFmpeg 功能强大，但是由于其采用的是带有传染性的 LGPL/GPL 开源协议，所以一些大厂基本上都是自己独立开发类似的音视频处理库，甚至在接口和组织模块上模仿 FFmpeg 。

因此，学习 FFmpeg 不仅能够帮助你掌握音视频开发的相关知识脉络，还能让你快速适应不同的音视频处理框架。

FFmpeg 编译

FFmpeg 有六个常用的功能模块：

libavformat:多媒体文件或协议的封装和解封装库，如 Mp4、Flv 等文件封装格式，RTMP、RTSP 等网络协议封装格式；
libavcodec：音视频编解码库；
libavfilter：音视频、字幕滤镜库；
libswscale：图像格式转换库；
libswresample：音频重采样库；
libavutil：工具库；

本文主要是帮助初学者快速上手 FFmpeg 的编译和集成，对 FFmpeg 项目的编译配置细节就不过多阐述，这不是本篇内容所能容纳。

这里主要选择编译 ffmpeg v4.2.2 版本，因为这个版本网上的解决方案比较多，而且大部分可行。

编译环境:

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

编译前准备：

//1. 下载 ffmpeg-4.2.2
wget https://ffmpeg.org/releases/ffmpeg-4.2.2.tar.bz2
//2. 解压 FFmpeg 
tar -jxvf ffmpeg-4.2.2.tar.bz2
//3. 配置项目
./configure --disable-x86asm

在 FFmpeg 4.2.2 解压目录下创建编译脚本 build_android_arm64-v8a_clang.sh：

#!/bin/bash
export NDK=/root/workspace/android-ndk-r20b #这里配置先你的 NDK 路径
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

编译 FFmpeg Android 平台的 64 位动态库和静态库：

# 修改 build_android_arm64-v8a_clang.sh 可执行权限
chmod +x build_android_arm64-v8a_clang.sh
# 运行编译脚本
./build_android_arm64-v8a_clang.sh

编译成功后会在 android 目录下生成对应六个模块的静态库和动态库。

另外，若要编译成 32 位的库，则需修改对应的编译脚本：

#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

基于上节编译好的 FFmpeg 静态库，我们在 Android Studio 上进行简单的集成测试。

我们可以按照上图所示，将 FFmpeg 各个模块的静态库和头文件放置到指定目录下，实现一个获取各个模块版本信息的 jni 。

#include <cstdio>
#include <cstring>
#include "util/LogUtil.h"
#include "jni.h"
//由于 FFmpeg 库是 C 语言实现的，告诉编译器按照 C 的规则进行编译
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 层的调用逻辑：

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 构建脚本：

# 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}
                       )