Amdroid直播开发之旅(5)：详解ffmpeg编译与在Android平台上的移植

(码字不易，转载请声明出处：http://blog.csdn.net/andrexpert/article/details/73823740)

一、ffmpeg在linux环境下的编译

1. 编译环境

(1) VirtualBox：VirtualBox_5.1.22.15126.exe
(2) Ubuntu：ubuntu-14.04.5-desktop-amd64.iso
(3) NDK：android-ndk-r14b-linux-x86_64.zip
(4) ffmpeg：ffmpeg-3.3.2.tar.bz2
      为了提高ffmpeg编译速度，这里选择在Linux环境下对其进行编译。VirtualBox安装Ubuntu比较简单，可自行查找相关资料，只是在为虚拟系统分配磁盘空间时建议大于20GB，因为NDK体积还是比较大的，默认的8GB根本不够用。其次，NDK的版本一定要与Ubuntu版本一致，我这里选择的是64位的，为什么这里要强调下，因为就是这个版本不一致问题，让我在configure ffmpeg时整整花了两天时间去找bug，只怪太相信自己的记忆力了。最后，解压NDK和ffmpeg到同一目录下即可，我的解压路径是/home/jiangdongguo/ffmpeg。
2. 配置ffmpeg
(1) 设置NDK路径
      为了方便配置configure命令的相关参数，这里我们使用export命令将NDK存储路径设置为全局的，另外，我们还需要设置一个临时目录，以便存储ffmpeg编译时产生的临时数据，当然，这里需要保证该目录已经存在且可读写。注：也可以将这两行命令放到脚本文件中。

jiangdongguo@jiangdg:~$ export NDK=/home/jiangdongguo/ffmpeg/android-ndk-r14b
jiangdongguo@jiangdg:~$ export TMPDIR=/home/jiangdongguo/ffmpeg/ffmpegTmpDir

(2) 配置ffmpeg
a) 创建执行configure命令脚本文件

root@jiangdg:/home/jiangdongguo/ffmpeg/ffmpeg-3.3.2# vim configure_arm.sh

     在创建配置ffmpeg的脚本文件时，有三个地方需要根据自身情况更改：SYSTEMROOT，用于指定ndk platform的路径，一定要选择比你的目标机器使用的版本低，比如你的手机是Android 6.0，那么需要选择android-23以下；TOOLCHAIN_PREFIX，指定编译ffmpeg编译工具链所在路径；PREFIX，用于指定编译完成后so文件输出目录，会自动在改路径目录下生成Android使用所需的include和lib目录。

     其中，--target-os选项指定目标系统类型、--arch选项指定目标系统架构、--enbale-shared、-enable-static指定只生成so共享库，--enable-cross-compile开启使用指定交叉编译工具等等。至于其他配置选项，可自行在ffmpeg源码目录下执行"configure --help"命令查看。

// 修改ffmpeg源码下configure文件
root@jiangdg:/home/jiangdongguo/ffmpeg/ffmpeg-3.3.2# vim configure

    对ffmpeg源码下的configure文件进行编辑，找到如下代码进行修改。修改如下几行代码的目的是为了得到Android平台能够识别的so库，比如libavcodec-57.so、libavdevice-57.so等，而不是libavcodec.so.57、libavcodec.so.57.89.100等。具体修改情况如下：

SLIBNAME_WITH_VERSION='$(SLIBNAME).$(LIBVERSION)'	
SLIBNAME_WITH_MAJOR='$(SLIBNAME).$(LIBMAJOR)'		
LIB_INSTALL_EXTRA_CMD='$$(RANLIB) "$(LIBDIR)/$(LIBNAME)"'
SLIB_INSTALL_NAME='$(SLIBNAME_WITH_VERSION)'
SLIB_INSTALL_LINKS='$(SLIBNAME_WITH_MAJOR) $(SLIBNAME)'
将上面的内容修改如下：
SLIBNAME_WITH_VERSION='$(SLIBNAME).$(LIBVERSION)'
SLIBNAME_WITH_MAJOR='$(SLIBPREF)$(FULLNAME)-$(LIBMAJOR)$(SLIBSUF)'
LIB_INSTALL_EXTRA_CMD='$$(RANLIB)"$(LIBDIR)/$(LIBNAME)"'
SLIB_INSTALL_NAME='$(SLIBNAME_WITH_MAJOR)'
SLIB_INSTALL_LINKS='$(SLIBNAME)'

 

// 赋予configure_arm.sh执行权限
root@jiangdg:/home/jiangdongguo/ffmpeg/ffmpeg-3.3.2# chmod u+x configure_arm.sh
// 执行脚本文件
root@jiangdg:/home/jiangdongguo/ffmpeg/ffmpeg-3.3.2# ./configure_arm.sh

注：如果提示.../arm-linux-androideabi-pkg-config not found, library detection may fail.警告，忽视即可，编译时目前没有发现有什么影响。
3. 编译ffmpeg

 

root@jiangdg:/home/jiangdongguo/ffmpeg/ffmpeg-3.3.2#make clean
root@jiangdg:/home/jiangdongguo/ffmpeg/ffmpeg-3.3.2#make 
root@jiangdg:/home/jiangdongguo/ffmpeg/ffmpeg-3.3.2#make install

    编译前需要"make clean"清理下，然后"make"大概需要5-10分钟，待编译完毕后执行后再执行"make install"，就会在之前创建的android/arm目录下自动生成include和lib目录，其分别存放了Android使用ffmpeg所需的头文件和so共享库。

 

二、ffmpeg移植与在Android平台上的使用

1. 创建Android NDK工程

讲解一下：
    有关eclipse中开发NDK/JNI，我这篇文章已经讲解得比较清楚了，可自行前往按步骤搭建即可。这里提一下与ffmpeg有关的相关文件，通过上面讲解可以知道，linux环境下编译好ffmpeg后，会自动在../android/arm目录下生成include和lib目录，我们将分别整个include目录、lib目录so库文件(链接文件和pkgconfig除外)拷贝到Android工程的jni目录下，另外，还需要将ffmpeg源码根目录下的ffmpeg.h、config.h和cmdutils.h拷贝到jni目录，否则调用ffmpeg相关函数会报错。
2. VideoFixUtils.class：Java层创建native方法

 

 

/** 处理视频native方法工具类
 * 
 * @author Created by jianddongguo on 2017年6月26日下午11:14:27
 * @blogs http://blog.csdn.net/andrexpert
 */
public class VideoFixUtils {
	
	/** 获得指定视频的角度
	 * @param videoPath 视频路径
	 * @return 拍摄角度值
	 */
	public native static int getVideoAngle(String videoPath);
	
	static {
		// 加载自定义动态库
		System.loadLibrary("FFMPEG4Android");
		// 加载ffmpeg相关动态库
		System.loadLibrary("avcodec-57");
		System.loadLibrary("avdevice-57");
		System.loadLibrary("avfilter-6");
		System.loadLibrary("avformat-57");
		System.loadLibrary("avutil-55");
		System.loadLibrary("swscale-4");
		System.loadLibrary("swresample-2");
	}	
}

讲解一下：
    通过上面代码可知，处理在static静态代码块中加载自定义的FFMPEG4Android动态库，还需加载与ffmpeg相关的所有动态库，至于需要加载哪些，可以到Android工程中的libs/armeabi目录下查看，动态库的名称通过去掉lib前缀可得。
3. FFMPEG4Android.c：C/C++层实现native函数原型

 

/** 处理视频c实现
 * 
 * @author Created by jianddongguo on 2017年6月26日下午11:14:27
 * @blogs http://blog.csdn.net/andrexpert
 */
#include 
#include 
#include "com_jiangdg_ffmepg4android_VideoFixUtils.h"
#include "ffmpeg.h"


JNIEXPORT jint JNICALL Java_com_jiangdg_ffmepg4androidk_VideoFixUtils_getVideoAngle
  (JNIEnv *env, jclass jcls, jstring j_videoPath){
	const char *c_videoPath = (*env)->GetStringUTFChars(env,j_videoPath,NULL);
	//1. 注册所有组件
	av_register_all();
	//2. 打开视频、获取视频信息，
	// 	其中，fmtCtx为封装格式上下文
	AVFormatContext *fmtCtx = avformat_alloc_context();
	avformat_open_input(&fmtCtx,c_videoPath,NULL,NULL);
	//3. 获取视频流的索引位置
	int i;
	int v_stream_idx = -1;
	for(i=0 ; inb_streams ; i++){
		if(fmtCtx->streams[i]->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO){
			v_stream_idx = i;
			break;
		}
	}
	// 4. 获取旋转角度，元数据
	AVDictionaryEntry *tag = NULL;
	tag = av_dict_get(fmtCtx->streams[v_stream_idx]->metadata,"rotate",tag,NULL);
	int angle = -1;
	if(tag != NULL){
		// 将char *强制转换为into类型
		angle = atoi(tag->value);
	}
	// 5.释放封装格式上下文
	avformat_free_context(fmtCtx);
	(*env)->ReleaseStringUTFChars(env,j_videoPath,c_videoPath);
	return angle;
}

讲解一下：
    由于本篇文章重点在于讲解如何在linux系统环境下编译so共享库，并将其移植到Android平台上使用，这里就不详细讲解ffmpeg实现代码，稍微讲下这里面的相关原理：我们知道mp4是一种视频封装格式，它可能包含三个轨，即音频、视频、字幕，每个轨对应一个AVStream，如果要想知道mp4文件的拍摄角度，就需要对mp4格式进行解封装，然后抽离出视频轨，进而得到所需角度值。
4. 配置Android.mk

 

LOCAL_PATH := $(call my-dir)
#ffmpeg prebuilt lib
include $(CLEAR_VARS)
LOCAL_MODULE    := avcodec_prebuilt
LOCAL_SRC_FILES := libavcodec-57.so
include $(PREBUILT_SHARED_LIBRARY)


include $(CLEAR_VARS)
LOCAL_MODULE    := avdevice_prebuilt
LOCAL_SRC_FILES := libavdevice-57.so
include $(PREBUILT_SHARED_LIBRARY)


include $(CLEAR_VARS)
LOCAL_MODULE    := avfilter_prebuilt
LOCAL_SRC_FILES := libavfilter-6.so
include $(PREBUILT_SHARED_LIBRARY)


include $(CLEAR_VARS)
LOCAL_MODULE    := avformat_prebuilt
LOCAL_SRC_FILES := libavformat-57.so
include $(PREBUILT_SHARED_LIBRARY)


include $(CLEAR_VARS)
LOCAL_MODULE    := avutil_prebuilt
LOCAL_SRC_FILES := libavutil-55.so
include $(PREBUILT_SHARED_LIBRARY)


include $(CLEAR_VARS)
LOCAL_MODULE    := swresample_prebuilt
LOCAL_SRC_FILES := libswresample-2.so
include $(PREBUILT_SHARED_LIBRARY)


include $(CLEAR_VARS)
LOCAL_MODULE    := swscale_prebuilt
LOCAL_SRC_FILES := libswscale-4.so
include $(PREBUILT_SHARED_LIBRARY)


#myapp lib
include $(CLEAR_VARS)
LOCAL_MODULE    := FFMPEG4Android
LOCAL_SRC_FILES := FFMPEG4Android.c
LOCAL_C_INCLUDES +=$(LOCAL_PATH)/include
LOCAL_LDLIBS := -llog
LOCAL_SHARED_LIBRARIES := avcodec_prebuilt avdevice_prebuilt avfilter_prebuilt avformat_prebuilt avutil_prebuilt swresample_prebuilt swscale_prebuilt
include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)

讲解一下：
     Android.mk是用来描述要编译某个具体的模块，所需要的一些资源，包括要编译的源码、要链接的库等等。对于ffmpeg相关库来说，LOCAL_MODULE变量用于指定该预编译库名称，可以任意，但是下面的LOCAL_SHARED_LIBRARIES要与指定的一致；LOCAL_SRC_FILES指定ffmpeg相关预编译so库所在路径，我这里存放在jni目录下。另外，还需要使用LOCAL_C_INCLUDES 变量指定ffmpeg相关头文件所在目录，$(LOCAL_PATH)为当前jni目录路径。
5. 配置Application.mk

 

#指定so支持的平台
APP_ABI := armeabi

讲解一下：
    相对于Android.mk，Application.mk是用来描述你的应用程序需要哪些模块，以及这些模块所要具有的一些特性。由于我们在编译ffmpeg时，只编译了arm架构的so，因此，在Android工程的Application.mk文件中需要使用APP_ABI变量指定只生成armeiabi架构机器码，如果这里不处理，在ndk-build时会报错。
6.  执行ndk-build命令，生成so共享库

7. 调用native方法，查看运行结果

 

public class MainActivity extends Activity {
	private TextView mTvDegreeInfo;
	@Override
	protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
		super.onCreate(savedInstanceState);
		setContentView(R.layout.activity_main);
		mTvDegreeInfo = (TextView) findViewById(R.id.tv_video_degree);
	}


	public void onRotateClick(View v) {
		String rootPath = Environment.getExternalStorageDirectory().getAbsolutePath();
		File file = new File(rootPath + File.separator + "20170627_145524.mp4");
		if (!file.exists()) {
			return;
		}
		mTvDegreeInfo.setText(
				"读取到20170627_145524.mp4的旋转角度：\n rotate = " 
		+ VideoFixUtils.getVideoAngle(file.getAbsolutePath()) + "度");
	}

使用mediaInfo软件查看视频信息，对比旋转角度：

 

          

 

 

Demo下载：详解ffmpeg编译与在Android平台上的移植