Android Studio NDK开发（十二）：FFmpeg编译与配置

1. 前言

因为FFmpeg是基于Linux开发的开源项目，如果在wins下编译FFmpeg，需要配置Linux相关环境，比较麻烦，而由于我本人的电脑系统是wins的，还不打算换成Linux系统的，安装虚拟机编译FFmpeg又比较慢，遂买了一个阿里云服务器（当然也不仅仅用在此处，我之后会将它作为服务器用），暂时作为Linux系统的电脑，用于FFmpeg的编译，如果你的电脑是Linux系统的，直接可以编译FFmpeg，则无需购买。

2. 购买阿里云主机

阿里云官网

选择ubuntu 16.04 64位

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购买主机的过程中，要记住用户名、登录名、公网IP等，以待备用。我买的是最低配置，也就够用了，一个月大概60元。

3. Xshell的安装---傻瓜式安装

2.png

点击新建：

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新建会话中输入自己会话的名称，随意起都行，我这里是zhangpan，主机填的是购买的阿里云提供的公网IP（一般通过短信会通知到，或者自行在阿里云的管理控制台查看），点击确定，连接，可能第一次连接不上，你只需重新连接，然后输出用户名和密码（对应的是阿里云你输入的用户名和密码），连接上之后，大致如图：

4.png

4. Xftp安装

也基本是傻瓜式安装，就是需要注意下面选择免费为家庭/学校，免费的大家都懂

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安装完成之后，关闭Xftp客户端，在Xshell客户端中点击新建文件传输

6.png

需要输入密码，还是对应之前的密码，输入完成点击确定

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表示已经登录完成，点击右侧的文件夹，找到usr目录

5. 上传ndk

首先在usr目录中创建ndk文件夹，
在Xshell命令行中输入

cd /usr
mkdir ndk

在Xftp中刷新就可以看见在usr目录下看见ndk文件夹，点击进去，里面现在是空的。
在Xftp中的左侧找到wins电脑的的ndk文件（Linux版本），我这里的版本是android-ndk-r10e-linux-x86_64.bin，右键点击传输，就可以在下方看到传输进度条了

8.png

6. 解压ndk

等ndk上传完成后，就可以解压ndk了，首先我们需要目录给权限

cd ../
chmod 777 -R ndk

cd ../ 回到usr目录下
给ndk增加权限

cd ndk
./android-ndk-r10e-linux-x86_64.bin

进行ndk解压过程，需要等待几分钟，解压完成命令行如图：

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7. ndk环境变量的配置

cd ~
vim ~/.bashrc

~代表用户，点击i键进入编辑模式，在最后添加上下图所示配置：

10.png

ESC退出编辑模式，shift + z z 退出命令模式

验证ndk是否配置成功

source ~/.bashrc
ndk-build -v

source ~/.bashrc：更新环境变量

出现下图所示，表示配置成功

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8. 上传FFmpeg

新建一个zhangpan文件夹在usr目录下

mkdir zhangpan

mkdir zhangpan在usr目录下生成zhangpan文件夹，在Xftp客户端右侧刷新找到zhangpan文件夹，点击进去，然后在左侧找到fmpeg对应wins电脑中的位置（我这里的版本是ffmpeg-2.6.9.zip），右键选择传输，就可以看的ffmpeg传输进度条了。此处给上FFmpeg官网地址：http://ffmpeg.org/，直接Download ---> Download 就可以下载。

9. 解压FFmpeg

命令行进入zhangpan目录下，然后执行解压操作：

unzip ffmpeg-2.6.9.zip

发现没有解压工具，需要安装：

sudo apt-get install zip

如果一直提示不成功，可以先更新

sudo apt-get update

然后再安装，这时候就成功了，然后执行解压操作，解压过程很快就会成功。

10. 编译FFmpeg

编写shell脚本文件build_android.sh，这个脚本是用来执行ffmpeg下的configure配置的：

#!/bin/bash
make clean
export NDK=/usr/ndk/android-ndk-r10e
export SYSROOT=$NDK/platforms/android-9/arch-arm/
export TOOLCHAIN=$NDK/toolchains/arm-linux-androideabi-4.8/prebuilt/linux-x86_64
export CPU=arm
export PREFIX=$(pwd)/android/$CPU
export ADDI_CFLAGS="-marm"

./configure --target-os=linux \
--prefix=$PREFIX --arch=arm \
--disable-doc \
--enable-shared \
--disable-static \
--disable-yasm \
--disable-symver \
--enable-gpl \
--disable-ffmpeg \
--disable-ffplay \
--disable-ffprobe \
--disable-ffserver \
--disable-doc \
--disable-symver \
--cross-prefix=$TOOLCHAIN/bin/arm-linux-androideabi- \
--enable-cross-compile \
--sysroot=$SYSROOT \
--extra-cflags="-Os -fpic $ADDI_CFLAGS" \
--extra-ldflags="$ADDI_LDFLAGS" \
$ADDITIONAL_CONFIGURE_FLAG
make clean
make
make install

注意ndk的位置，我这里是/usr/ndk/android-ndk-r10e，大家可以更改这里，由于目前是生成arm的so库，所以这里配置的CPU=arm，如果要生成x86的so库，直接更改CPU=x86就行。
将build_android.sh脚本传输到ffmpeg的目录下，还是通过右键选择传输，如果该脚步文件是在win中编写的，再上传到Linux中，可能还需要用到dos2unix命令去转换。

先切换到zhangpan目录下，然后添加权限

chmod 777 -R ffmpeg-2.6.9

切换到ffmpeg目录下，执行脚步

./build_android.sh

脚本大概需要十分钟不到就能完成，结束之后，按照下图执行命令行，说明FFmpeg编译成功

12.png

但是这样还是不够的，因为Android只能识别.so结尾的so库，上述中有比如libavcodec.so.56是不符合要求的，那我们应该怎么做呢？我们在wins下更改ffmpeg目录下的configure

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)'

找到这段配置，改成如下配置：

SLIBNAME_WITH_MAJOR='$(SLIBPREF)$(FULLNAME)-$(LIBMAJOR)$(SLIBSUF)'
LIB_INSTALL_EXTRA_CMD='$$(RANLIB)"$(LIBDIR)/$(LIBNAME)"'
SLIB_INSTALL_NAME='$(SLIBNAME_WITH_MAJOR)'
SLIB_INSTALL_LINKS='$(SLIBNAME)'

最终更改后的配置如图：

13.png

还是一样，在Xftp客户端左侧找到改后的configure文件，右键选择传输（注意右侧应在ffmpeg目录下）

在重新编译之前，我们删除掉上次编译生成的android文件夹，在ffmpeg目录下：

rm -rf android

然后重新编译

./build_android.sh

14.png

这样符合要求的so库就生成了。大功告成！！！

现在我们来将android这个文件夹传输到wins下，为了传输速度较快，我首先将其压缩，cd到ffmpeg-2.6.9目录下，然后执行

zip -r android.zip android

压缩之后，在Xftp中将其右键传输到你wins所在的目录，然后解压，以待备用。

测试FFmpeg

创建一个Android Studio项目zpplayer，勾上C/C++ suport，将上面解压好的android目录下的include文件夹复制到cpp文件夹下，然后将arm/lib下的下列so库拷贝到项目中的libs目录下的armeabi文件夹下（armeabi文件夹自行创建）

libavutil-54.so
libavcodec-56.so
libavdevice-56.so
libswresample-1.so
libswscale-3.so
libavfilter-5.so
libavformat-56.so
libpostproc-53.so

在cpp目录下，新建zp_decode.c，CMakeLists配置：

cmake_minimum_required(VERSION 3.4.1)

set(path_project E:/AndroidStudio_WorkSpace/zpplayer)

add_library(zp_decode
            SHARED
            src/main/cpp/zp_decode.c)

add_library(avcodec SHARED IMPORTED)
set_target_properties(avcodec PROPERTIES IMPORTED_LOCATION
                      ${path_project}/app/libs/${ANDROID_ABI}/libavcodec-56.so)

add_library(avdevice SHARED IMPORTED)
set_target_properties(avdevice PROPERTIES IMPORTED_LOCATION
                      ${path_project}/app/libs/${ANDROID_ABI}/libavdevice-56.so)

add_library(avfilter SHARED IMPORTED)
set_target_properties(avfilter PROPERTIES IMPORTED_LOCATION
                      ${path_project}/app/libs/${ANDROID_ABI}/libavfilter-5.so)

add_library(avformat SHARED IMPORTED)
set_target_properties(avformat PROPERTIES IMPORTED_LOCATION
                      ${path_project}/app/libs/${ANDROID_ABI}/libavformat-56.so)
add_library(avutil SHARED IMPORTED)
set_target_properties(avutil PROPERTIES IMPORTED_LOCATION
                      ${path_project}/app/libs/${ANDROID_ABI}/libavutil-54.so)

add_library(postproc SHARED IMPORTED)
set_target_properties(postproc PROPERTIES IMPORTED_LOCATION
                      ${path_project}/app/libs/${ANDROID_ABI}/libpostproc-53.so)

add_library(swresample SHARED IMPORTED)
set_target_properties(swresample PROPERTIES IMPORTED_LOCATION
                      ${path_project}/app/libs/${ANDROID_ABI}/libswresample-1.so)

add_library(swscale SHARED IMPORTED)
set_target_properties(swscale PROPERTIES IMPORTED_LOCATION
                      ${path_project}/app/libs/${ANDROID_ABI}/libswscale-3.so)

include_directories(src/main/cpp/include)

find_library(log-lib
             log )

target_link_libraries(zp_decode
                      avutil
                      avcodec
                      avdevice
                      swresample
                      swscale
                      avfilter
                      avformat
                      postproc
                      ${log-lib})

配置app.gradle，在cmake中添加

abiFilters "armeabi"

android中添加

sourceSets {
        main {
            jniLibs.srcDirs = ['libs']
        }
    }

因为只要在创建项目，就会自动创建CMakeList中对应的app.gradle配置，如果没有勾选，需要自己手动添加，下面是我项目中的app.gradle：

apply plugin: 'com.android.application'

android {
    compileSdkVersion 26
    defaultConfig {
        applicationId "com.zhangpan.zpplayer"
        minSdkVersion 15
        targetSdkVersion 26
        versionCode 1
        versionName "1.0"
        testInstrumentationRunner "android.support.test.runner.AndroidJUnitRunner"
        externalNativeBuild {
            cmake {
                cppFlags ""
                abiFilters "armeabi"
            }
        }
    }
    buildTypes {
        release {
            minifyEnabled false
            proguardFiles getDefaultProguardFile('proguard-android.txt'), 'proguard-rules.pro'
        }
    }
    externalNativeBuild {
        cmake {
            path "CMakeLists.txt"
        }
    }
    sourceSets {
        main {
            jniLibs.srcDirs = ['libs']
        }
    }
}

dependencies {
    implementation fileTree(dir: 'libs', include: ['*.jar'])
    implementation 'com.android.support:appcompat-v7:26.1.0'
    implementation 'com.android.support.constraint:constraint-layout:1.0.2'
    testImplementation 'junit:junit:4.12'
    androidTestImplementation 'com.android.support.test:runner:0.5'
    androidTestImplementation 'com.android.support.test.espresso:espresso-core:3.0.1'
}

清单文件配置权限

创建VideoUtils

public class VideoUtils {
    public native static void decode(String inputPath, String outputPath);

    static {
        System.loadLibrary("zp_decode");
    }
}

这里不需要再加载FFmpeg中的so库了，因为CMakeList中的target_link_libraries已经配置，如果再加载，就会加载两次，大家切记切记！！这也是很多博客没有考虑到的。

zp_decode.c中JNI代码的编写：

//
// Created by zp on 2017/12/5.
//
#include 
#include 

//解码
#include "libavcodec/avcodec.h"
//封装格式
#include "libavformat/avformat.h"
//缩放
#include "libswscale/swscale.h"

#define LOGI(FORMAT, ...) __android_log_print(ANDROID_LOG_INFO, "zp", FORMAT, ##__VA_ARGS__);
#define LOGE(FORMAT, ...) __android_log_print(ANDROID_LOG_ERROR, "zp", FORMAT, ##__VA_ARGS__);

JNIEXPORT void JNICALL
Java_com_zhangpan_zpplayer_util_VideoUtils_decode(JNIEnv *env, jclass type, jstring input_jstr,
jstring output_jstr) {
    const char* input_cstr = (*env) -> GetStringUTFChars(env, input_jstr, NULL);
    const char* output_cstr = (*env) -> GetStringUTFChars(env, output_jstr, NULL);

    //1. 注册所有组件
    av_register_all();

    //封装格式上下文
    AVFormatContext* pFormatCtx = avformat_alloc_context();
    //2. 打开输入视频文件，成功返回0，第三个参数为NULL，表示自动检测文件格式
    if (avformat_open_input(&pFormatCtx, input_cstr, NULL, NULL) != 0) {
        LOGE("%s", "打开输入视频文件失败");
        return;
    }

    //3. 获取视频文件信息
    if (avformat_find_stream_info(pFormatCtx, NULL) < 0) {
        LOGE("%s", "获取视频文件信息失败");
        return;
    }

    //查找视频流所在的位置
    //遍历所有类型的流（视频流、音频流可能还有字幕流），找到视频流的位置
    int video_stream_index = -1;
    int i = 0;
    for(; i < pFormatCtx -> nb_streams; i++) {
        if (pFormatCtx->streams[i]->codec-> codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO) {
            video_stream_index = i;
            break;
        }
    }

    //编解码上下文
    AVCodecContext* pCodecCtx = pFormatCtx->streams[video_stream_index]->codec;
    //4. 查找解码器 不能通过pCodecCtx->codec获得解码器
    AVCodec* pCodec = avcodec_find_decoder(pCodecCtx->codec_id);
    if (pCodec == NULL) {
        LOGE("%s", "查找解码器失败");
        return;
    }

    //5. 打开解码器
    if (avcodec_open2(pCodecCtx, pCodec, NULL) < 0) {
        LOGE("%s", "打开解码器失败");
        return;
    }

    //编码数据
    AVPacket* pPacket = (AVPacket*)av_malloc(sizeof(AVPacket));

    //像素数据（解码数据）
    AVFrame* pFrame = av_frame_alloc();
    AVFrame* pYuvFrame = av_frame_alloc();

    FILE* fp_yuv = fopen(output_cstr, "wb");

    //只有指定了AVFrame的像素格式、画面大小才能真正分配内存
    //缓冲区分配内存
    uint8_t* out_buffer = (uint8_t*)av_malloc(avpicture_get_size(AV_PIX_FMT_YUV420P, pCodecCtx->width, pCodecCtx->height));
    //初始化缓冲区
    avpicture_fill((AVPicture*)pYuvFrame, out_buffer, AV_PIX_FMT_YUV420P, pCodecCtx->width, pCodecCtx->height);

    //srcW：源图像的宽
    //srcH：源图像的高
    //srcFormat：源图像的像素格式
    //dstW：目标图像的宽
    //dstH：目标图像的高
    //dstFormat：目标图像的像素格式
    //flags：设定图像拉伸使用的算法
    struct SwsContext* pSwsCtx = sws_getContext(
            pCodecCtx->width, pCodecCtx->height, pCodecCtx->pix_fmt,
            pCodecCtx->width, pCodecCtx->height, AV_PIX_FMT_YUV420P,
            SWS_BILINEAR, NULL, NULL, NULL);

    int got_frame, len, frameCount = 0;
    //6. 从输入文件一帧一帧读取压缩的视频数据AVPacket
    while(av_read_frame(pFormatCtx, pPacket) >= 0) {
        if (pPacket->stream_index == video_stream_index) {
            //7. 解码一帧压缩数据AVPacket ---> AVFrame，第3个参数为0时表示解码完成
            len = avcodec_decode_video2(pCodecCtx, pFrame, &got_frame, pPacket);

            if (len < 0) {
                LOGE("%s", "解码失败");
                return;
            }
            //AVFrame ---> YUV420P
            //srcSlice[]、dst[]        输入、输出数据
            //srcStride[]、dstStride[] 输入、输出画面一行的数据的大小 AVFrame 转换是一行一行转换的
            //srcSliceY                输入数据第一列要转码的位置 从0开始
            //srcSliceH                输入画面的高度
            sws_scale(pSwsCtx,
                      pFrame->data, pFrame->linesize, 0, pFrame->height,
                      pYuvFrame->data, pYuvFrame->linesize);

            //非0表示正在解码
            if (got_frame) {
                //图像宽高的乘积就是视频的总像素，而一个像素包含一个y，u对应1/4个y，v对应1/4个y
                int yuv_size = pCodecCtx->width * pCodecCtx->height;
                //写入y的数据
                fwrite(pYuvFrame->data[0], 1, yuv_size, fp_yuv);
                //写入u的数据
                fwrite(pYuvFrame->data[1], 1, yuv_size/4, fp_yuv);
                //写入v的数据
                fwrite(pYuvFrame->data[2], 1, yuv_size/4, fp_yuv);

                LOGI("解码第%d帧", frameCount++);
            }
            av_free_packet(pPacket);
        }
    }

    fclose(fp_yuv);
    av_frame_free(&pFrame);
    av_frame_free(&pYuvFrame);
    avcodec_free_context(&pCodecCtx);
    avformat_free_context(pFormatCtx);

    (*env) -> ReleaseStringUTFChars(env, input_jstr, input_cstr);
    (*env) -> ReleaseStringUTFChars(env, output_jstr, output_cstr);
}

这里只为了测试，可不必追究细节，下篇博客将逐一介绍：Android Studio NDK开发（十三）：FFmpeg视频解码

MainActivity的编写

public class MainActivity extends AppCompatActivity {

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
    }

    public void mDecode(View btn){
        String input = new File(Environment.getExternalStorageDirectory(),"girls.mp4").getAbsolutePath();
        String output = new File(Environment.getExternalStorageDirectory(),"output.avi").getAbsolutePath();
        VideoUtils.decode(input, output);
    }
}

布局文件很简单：

编译运行，Logcat输出为：

15.png

上图表示运行成功，也就是说我们编译FFmpeg成功！！OK！收工！！

最后我们介绍一下Vim编辑器：

Vim编辑器

Vim是一个功能强大、高度定制的文本编辑器。Vim强大的编辑能力中很大部分是来自于其普通模式命令。Vim的设计理念是命令的组合。
一般现在的版本都会自带Vim，这里如果没有的话，可以自己安装Vim，命令行输入

sudo apt-get install vim-gtk

验证是否成功安装，输入vim，如果成功，如下图

16.png

如果没成功，可先更新，再安装Vim

apt-get update
sudo apt-get install vim-gtk

Vim相关指令

强制退出：shift + : 然后输入q!
保存退出：shift + z z
由命令模式进入编辑模式：i
由编辑模式进入命令模式：Esc
命令模式中删除：x
命令模式中删除行：dd

Vim配置：

进入Vim配置信息中：

vim /etc/vim/vimrc

在配置信息最后加上下列配置：

set nu 显示行号
set cursorline 高亮显示当前行
set ruler 在右下角显示光标位置（具体的行、列）

展望

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