Android多媒体之二：jni调用ffmpeg命令

FFmpeg除了提供了强大的编解码库之外，也提供了一些命令行工具ffmpeg、ffplay、ffprobe、ffserver。如果对lib不太熟悉，而要实现的功能也比较简单，可以直接调用ffmpeg的命令实现。

准备

以ffmpeg2.5为例，准备ffmpeg2.5源码，以及编译好的lib和include。编译方法见:

Android多媒体之一：编译ffmpeg

准备ndk，并配好环境变量；准备Android studio。

ffmpeg简要分析

首先看下ffmpeg各个库的作用，这样简单的函数根据函数名就能猜到作用是什么：

libavcodec encoding/decoding library
libavfilter graph-based frame editing library
libavformat I/O and muxing/demuxing library
libavdevice special devices muxing/demuxing library
libavutil common utility library
libswresample audio resampling, format conversion and mixing
libpostproc post processing library
libswscale color conversion and scaling library

接下来分析ffmpeg.c的main函数源码，因为我们调用命令就是执行main函数：

main函数主要调用了以下函数：

register_exit(ffmpeg_cleanup)：注册退出时清理函数；

av_log_set_flags和parse_loglevel：跟log相关的，不管；

avcodec_register_all ：注册编码解码器；

avdevice_register_all：注册特殊设备的封装库；

avfilter_register_all：注册帧编辑库；

av_register_all：注册所有封装和分离器；

avformat_network_init：初始化网络组建，ffmpeg是支持拉取远程视频流的；

show_banner：打印输出FFmpeg版本信息（编译时间，编译选项，类库信息等）；

term_init：初始化对终端命令的响应；

ffmpeg_parse_options：解析输入的参数；

transcode：转码过程；

exit_progam：退出和清理。

编写代码

编写jni代码

既然执行命令的入口是在main函数，那我们在java代码中定义一个native方法，并在相应的c代码中调用main函数不就可以了吗。
新建一个android工程，我这里用包名org.mqstack.ffmpegjni，新建FFmpegJni.java，写入：

public class FFmpegJni {

    static {
        System.loadLibrary("avutil");
        System.loadLibrary("swresample");
        System.loadLibrary("avcodec");
        System.loadLibrary("avformat");
        System.loadLibrary("swscale");
        System.loadLibrary("avfilter");
        System.loadLibrary("avdevice");
        System.loadLibrary("ffmpegjni");
    }
    
    public int ffmpegRunCommand(String command) {
        if (command.isEmpty()) {
            return 1;
        }
        String[] args = command.split(" ");
        for (int i = 0; i < args.length; i++) {
            Log.d("ffmpeg-jni", args[i]);
        }
        return run(args.length, args);
    }
    
    public native int run(int argc, String[] args);
}

使用javah生成头文件：

javah -classpath path_to_FFmpegJni -jni class_name

生成的代码类似如下：

/* DO NOT EDIT THIS FILE - it is machine generated */
#include 
/* Header for class org_mqstack_ffmpegjni_FFmpegJni */

#ifndef _Included_org_mqstack_ffmpegjni_FFmpegJni
#define _Included_org_mqstack_ffmpegjni_FFmpegJni
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif
/*
 * Class:     org_mqstack_ffmpegjni_FFmpegJni
 * Method:    run
 * Signature: (I[Ljava/lang/String;)I
 */
JNIEXPORT jint JNICALL Java_org_mqstack_ffmpegjni_FFmpegJni_run
        (JNIEnv *, jobject, jint, jobjectArray);

#ifdef __cplusplus
}
#endif
#endif

编写相应的c文件FFmpegJni.c，代码很好理解：
#include "logjni.h"
#include "FFmpegJni.h"

#include 
#include 

int main(int argc, char **argv);

JNIEXPORT jint JNICALL Java_org_mqstack_ffmpegjni_FFmpegJni_run(JNIEnv *env, jobject obj, jint argc, jobjectArray args) {
    int i = 0;
    char **argv = NULL;
    jstring *strr = NULL;

    if (args != NULL) {
        argv = (char **) malloc(sizeof(char *) * argc);
        strr = (jstring *) malloc(sizeof(jstring) * argc);

        for (i = 0; i < argc; ++i) {
            strr[i] = (jstring)(*env)->GetObjectArrayElement(env, args, i);
            argv[i] = (char *)(*env)->GetStringUTFChars(env, strr[i], 0);
            LOGD("args: %s", argv[i]);
        }
    }

    LOGD("Run ffmpeg");
    int result = main(argc, argv);
    LOGD("ffmpeg result %d", result);

    for (i = 0; i < argc; ++i) {
        (*env)->ReleaseStringUTFChars(env, strr[i], argv[i]);
    }
    free(argv);
    free(strr);

    return result;
}

其中logjni.h是我写的一个android打印方法的封装：
#ifndef LOGJAM_H
#define LOGJAM_H

#include 

#define LOGTAG "FFmpegJni"

#define LOGV(...) __android_log_print(ANDROID_LOG_VERBOSE, LOGTAG, __VA_ARGS__) 
#define LOGD(...) __android_log_print(ANDROID_LOG_DEBUG  , LOGTAG, __VA_ARGS__) 
#define LOGI(...) __android_log_print(ANDROID_LOG_INFO   , LOGTAG, __VA_ARGS__) 
#define LOGW(...) __android_log_print(ANDROID_LOG_WARN   , LOGTAG, __VA_ARGS__) 
#define LOGE(...) __android_log_print(ANDROID_LOG_ERROR  , LOGTAG, __VA_ARGS__) 

#endif

将上述文件放到工程的jni目录下，既然要执行ffmpeg.c中的函数，显然ffmpeg.c和ffmpeg.h要拷贝到jni目录下。
再看ffmpeg.c代码，里面include了一堆lib，
#include "libavformat/avformat.h"
#include "libavdevice/avdevice.h"
#include "libswresample/swresample.h"
#include "libavutil/opt.h"
#include "libavutil/channel_layout.h"
#include "libavutil/parseutils.h"
#include "libavutil/samplefmt.h"
#include "libavutil/fifo.h"
#include "libavutil/intreadwrite.h"
#include "libavutil/dict.h"
#include "libavutil/mathematics.h"
#include "libavutil/pixdesc.h"
#include "libavutil/avstring.h"
#include "libavutil/libm.h"
#include "libavutil/imgutils.h"
#include "libavutil/timestamp.h"
#include "libavutil/bprint.h"
#include "libavutil/time.h"
#include "libavutil/threadmessage.h"
#include "libavformat/os_support.h"

那显然要将之前编译成的include文件夹放在jni目录下，同时在jni目录下新建prebuild/armeabi文件夹，将之前编译的so拷贝进去。

ffmpeg.c中还用到了不是lib中的c

cmdutils.c ffmpeg_opt.c ffmpeg_filter.c 

还有这些代码中include到的h

cmdutils.h cmdutils_common_opts.h config.h

将这些文件全部拷贝到jni文件夹。

修改main函数

由于在终端中输入命令，ffmpeg可以新建进程、执行命令然后在销毁进程。但在java程序中，我们不想让命令执行完就直接退出。于是main函数中要做些改动：

将所有的异常的exit_progam，都改为return；

将打印lig的方法都改为android的打印；

将正常的exit_program改为ffmpeg_cleanup(0)。

/* parse options and open all input/output files */
ret = ffmpeg_parse_options(argc, argv);
    if (ret < 0) {
        LOGD("ffmpeg_parse_options err");
        return 1;
}

if (nb_output_files <= 0 && nb_input_files == 0) {
        show_usage();
LOGD("Use -h to get full help or, even better, run 'man %s'\n", program_name);
        return 1;
}

/* file converter / grab */
if (nb_output_files <= 0) {
        LOGD("At least one output file must be specified\n");
        return 1;
}

//     if (nb_input_files == 0) {
//         av_log(NULL, AV_LOG_FATAL, "At least one input file must be specified\n");
//         exit_program(1);
//     }

current_time = ti = getutime();
    if (transcode() < 0) {
        LOGD("failed~~");
        return 1;
}
    ti = getutime() - ti;
    if (do_benchmark) {
        LOGD("bench: utime=%0.3fs\n", ti / 1000000.0);
}
    LOGD("%"PRIu64" frames successfully decoded, %"PRIu64" decoding errors\n",
decode_error_stat[0], decode_error_stat[1]);
    if ((decode_error_stat[0] + decode_error_stat[1]) * max_error_rate < decode_error_stat[1])
        LOGD("log error");

ffmpeg_cleanup(0);
    return main_return_code;

还要在ffmpeg_cleanup函数的最后加上几行，在进程不销毁的情况下，将一些变量初始化。

nb_filtergraphs = 0;
nb_output_files = 0;
nb_output_streams = 0;
nb_input_files = 0;
nb_input_streams = 0;

编写mk文件

不多说了，参考官方说明。

LOCAL_PATH:= $(call my-dir)

include $(CLEAR_VARS)
LOCAL_MODULE:= avcodec-prebuilt-armeabi
LOCAL_SRC_FILES:= prebuilt/armeabi/libavcodec.so
include $(PREBUILT_SHARED_LIBRARY)

include $(CLEAR_VARS)
LOCAL_MODULE:= avdevice-prebuilt-armeabi
LOCAL_SRC_FILES:= prebuilt/armeabi/libavdevice.so
include $(PREBUILT_SHARED_LIBRARY)

include $(CLEAR_VARS)
LOCAL_MODULE:= avfilter-prebuilt-armeabi
LOCAL_SRC_FILES:= prebuilt/armeabi/libavfilter.so
include $(PREBUILT_SHARED_LIBRARY)

include $(CLEAR_VARS)
LOCAL_MODULE:= avformat-prebuilt-armeabi
LOCAL_SRC_FILES:= prebuilt/armeabi/libavformat.so
include $(PREBUILT_SHARED_LIBRARY)

include $(CLEAR_VARS)
LOCAL_MODULE :=  avutil-prebuilt-armeabi
LOCAL_SRC_FILES := prebuilt/armeabi/libavutil.so
include $(PREBUILT_SHARED_LIBRARY)

include $(CLEAR_VARS)
LOCAL_MODULE := swresample-prebuilt-armeabi
LOCAL_SRC_FILES := prebuilt/armeabi/libswresample.so
include $(PREBUILT_SHARED_LIBRARY)

include $(CLEAR_VARS)
LOCAL_MODULE := swscale-prebuilt-armeabi
LOCAL_SRC_FILES := prebuilt/armeabi/libswscale.so
include $(PREBUILT_SHARED_LIBRARY)

include $(CLEAR_VARS)

LOCAL_MODULE := libffmpegjni

LOCAL_ARM_MODE := arm

LOCAL_SRC_FILES := FFmpegJni.c \
                   ffmpeg.c \
                   cmdutils.c \
                   ffmpeg_opt.c \
                   ffmpeg_filter.c

LOCAL_LDLIBS := -L$(SYSROOT)/usr/lib -llog -lz

LOCAL_SHARED_LIBRARIES:= avcodec-prebuilt-armeabi \
                         avdevice-prebuilt-armeabi \
                         avfilter-prebuilt-armeabi \
                         avformat-prebuilt-armeabi \
                         avutil-prebuilt-armeabi \
                         swresample-prebuilt-armeabi \
                         swscale-prebuilt-armeabi

LOCAL_C_INCLUDES += -L$(SYSROOT)/usr/include
LOCAL_C_INCLUDES += $(LOCAL_PATH)/include

LOCAL_CFLAGS := -DUSE_ARM_CONFIG

include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)

ndk-build

接下来就cd到jni目录，然后ndk-build编译。编译过程中，应该会提示缺少一些头文件如下，从ffmpeg工程中拷贝过来就可以了。

libavutil/libm.h
libavformat/os_support.h
libavformat/ffm.h network.h url.h
compat/va_copy.h
libavresample/avresample.h version.h
libpostproc/postprocess.h version.h

编译结果在libs/armeabi目录下，如下所示

将这些so拷贝到android工程的jniLibs或其他依赖的目录中，跑一条命令试试看吧。

本文中代码可在我的github中看到。

https://github.com/mqstack/FFmpegJni

更多

Android多媒体之一：编译ffmpeg
Android多媒体之三：编译并使用x264库

参考

http://blog.csdn.net/leixiaohua1020/article/details/39760711

https://github.com/dxjia/ffmpeg-jni-sample

https://github.com/andynicholson/android-ffmpeg-x264