UBUNTU14.04LTS64位下为Android平台编译FFmpeg2.5

最近要为论文搭建实验环境，需要将FFmpeg移植到Android平台。参考很多前辈的技术文章，研究如下。另外，Android下的多媒体技术非常有意思，要学的东西很多，编译个小库只是很简单的一件事，麻烦的是如何在这个基础上去做应用。JNI如何封装，上层应用又如何跟底下的库协同工作，如何架构，这才是有价值的技术，会吗？

交叉编译主机：UBUNTU14.04LTS 64位

Android NDK:android-ndk-r9d-linux-x86_64.tar.bz2

Android SDK:adt-bundle-linux-x86_64-20140702.zip

1 下载并安装Android NDK和SDK && 下载FFmpeg库源码(FFmpeg2.5)

这个过程没有什么技术含量

2 用NDK-r9d编译FFmpeg

这类开源库的编译或者交叉编译无非就是三步：1 configure;2 make; make install

2.1 configure

如果直接按照未修改的配置进行编译，结果编译出来的so文件类似libavcodec.so.55.39.101，版本号位于so之后，Android上似乎无法加载。因此需要按如下修改：

将该文件中的如下四行：

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)'

替换为：

SLIBNAME_WITH_MAJOR='$(SLIBPREF)$(FULLNAME)-$(LIBMAJOR)$(SLIBSUF)'

LIB_INSTALL_EXTRA_CMD='$$(RANLIB)"$(LIBDIR)/$(LIBNAME)"'

SLIB_INSTALL_NAME='$(SLIBNAME_WITH_MAJOR)'

SLIB_INSTALL_LINKS='$(SLIBNAME)'

在此之后，可以开始配置，编写一个配置的shell脚本，内容如下：

#!/bin/bash
NDK=/home/abc/tools/android_ndk/android-ndk-r9d/
SYSROOT=$NDK/platforms/android-16/arch-arm/
TOOLCHAIN=$NDK/toolchains/arm-linux-androideabi-4.8/prebuilt/linux-x86_64

function build_one
{
  ./configure \
    --prefix=$PREFIX \
    --enable-shared \
    --disable-static \
    --disable-doc \
    --disable-ffserver \
    --enable-cross-compile \
    --cross-prefix=$TOOLCHAIN/bin/arm-linux-androideabi- \
    --target-os=linux \
    --arch=arm \
    --sysroot=$SYSROOT \
    --extra-cflags="-Os -fpic $ADDI_CFLAGS" \
    --extra-ldflags="$ADDI_LDFLAGS" \
    $ADDITIONAL_CONFIGURE_FLAG
}
CPU=arm
PREFIX=$(pwd)/android/$CPU
ADDI_CFLAGS="-marm"
build_one 

2.2 make ;make install

make的时候可以多线程make，我的I7-4700是四核八线程的，用-j9。

LD    libavutil/libavutil-54.so
LD    libswscale/libswscale-3.so
LD    libswresample/libswresample-1.so
LD    libavcodec/libavcodec-56.so
LD    libavformat/libavformat-56.so
LD    libavfilter/libavfilter-5.so
LD    libavdevice/libavdevice-56.so

在android/arm/目录下就有交叉编译好的include和lib目录，这些是所需的。抽取include目录下所有和lib目录里如下所示的文件：

-rwxr-xr-x 1 abc abc 8.5M  5月  6 15:18 libavcodec-56.so
-rwxr-xr-x 1 abc abc  58K  5月  6 15:18 libavdevice-56.so
-rwxr-xr-x 1 abc abc 790K  5月  6 15:18 libavfilter-5.so
-rwxr-xr-x 1 abc abc 1.6M  5月  6 15:18 libavformat-56.so
-rwxr-xr-x 1 abc abc 326K  5月  6 15:18 libavutil-54.so
-rwxr-xr-x 1 abc abc  82K  5月  6 15:18 libswresample-1.so
-rwxr-xr-x 1 abc abc 334K  5月  6 15:18 libswscale-3.so

至此，FFmpeg的编译就已经完成了，接下来，主要是将其应用在安桌应用程序里，一方面研究如何在Android应用中调用FFmpeg库来工作，另一方面，确认FFmpeg库是否能正常工作。

3 创建Android应用程序工程

JNI项目的常规流程就是4步，先了解这四步：

A 创建一个类，其中包含要实现的native成员方法

B 用javah -jni A步定义的类生成的class名，生成头文件，用C/C++实现生成的头文件中的方法

C 编写Android.mk和Application.mk文件并处理好要用到的头文件和链接库文件

D ndk-build编译

3.1 创建Android应用程序工程，并创建用于封装解码的FFmpegNative类

public class FFmpegNative {
	static {
		System.loadLibrary("avutil-54"); // 1
		System.loadLibrary("swresample-1"); // 2
		System.loadLibrary("avcodec-56"); // 3
		System.loadLibrary("avformat-56"); // 4
		System.loadLibrary("swscale-3"); // 5
		System.loadLibrary("avfilter-5"); // 6
		System.loadLibrary("avdevice-56"); // 7
	}
	public native int avcodec_find_decoder(int codecID);
}

其中定义了native成员方法，在eclipse中保存会自动编译为class文件。

3.2 javah -jni

在安桌工程的根目录下创建一个jni目录，用来放jni所有相关的文件。

将2中的lib文件和include目录下所有头文件放到jni下。再到android工程目录的bin/class目录下，执行如下命令：

javah -jni -d ../../jni/ com.example.ffmpeg4android.FFmpegNative

即可生成头文件到jni目录，内容如下：

/* DO NOT EDIT THIS FILE - it is machine generated */
#include <jni.h>
/* Header for class com_example_ffmpeg4android_FFmpegNative */

#ifndef _Included_com_example_ffmpeg4android_FFmpegNative
#define _Included_com_example_ffmpeg4android_FFmpegNative
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif
/*
 * Class:     com_example_ffmpeg4android_FFmpegNative
 * Method:    avcodec_find_decoder
 * Signature: (I)I
 */
JNIEXPORT jint JNICALL Java_com_example_ffmpeg4android_FFmpegNative_avcodec_1find_1decoder
  (JNIEnv *, jobject, jint);

#ifdef __cplusplus
}
#endif
#endif

实现其中的native方法，代码如下，保存在com_example_ffmpeg4android_FFmpegNative.c文件中：

#include <math.h>
#include <libavutil/opt.h>
#include <libavcodec/avcodec.h>
#include <libavutil/channel_layout.h>
#include <libavutil/common.h>
#include <libavutil/imgutils.h>
#include <libavutil/mathematics.h>
#include <libavutil/samplefmt.h>
#include <libavformat/avformat.h>  
#include <libswscale/swscale.h>
#include <jni.h>
#include "com_example_ffmpeg4android_FFmpegNative.h"

jint JNICALL Java_com_example_ffmpeg4android_FFmpegNative_avcodec_1find_1decoder(JNIEnv *env, jobject obj, jint codecID) 
{
  AVCodec*codec = NULL;  

  /*register all formats and codecs */  
  av_register_all();  

  codec= avcodec_find_decoder(codecID);   // avcodec_find_decoder是根据codec的ID来找AVCodec的

  if(codec != NULL)  
  {   
    return 0;  
  }   
  else  
  {   
    return -1;  
  }   
}

3.3 Android.mk和Application.mk文件及其相关头和库文件

在工程的jni目录下的Android.mk文件内容如下：

LOCAL_PATH := $(call my-dir)

include $(CLEAR_VARS)
LOCAL_MODULE :=avcodec-56
LOCAL_SRC_FILES :=libavcodec-56.so
include $(PREBUILT_SHARED_LIBRARY)

include $(CLEAR_VARS)
LOCAL_MODULE :=avdevice-56
LOCAL_SRC_FILES :=libavdevice-56.so
include $(PREBUILT_SHARED_LIBRARY)

include $(CLEAR_VARS)
LOCAL_MODULE :=avfilter-5
LOCAL_SRC_FILES :=libavfilter-5.so
include $(PREBUILT_SHARED_LIBRARY)

include $(CLEAR_VARS)
LOCAL_MODULE :=avformat-56
LOCAL_SRC_FILES :=libavformat-56.so
include $(PREBUILT_SHARED_LIBRARY)

include $(CLEAR_VARS)
LOCAL_MODULE :=  avutil-54
LOCAL_SRC_FILES :=libavutil-54.so
include $(PREBUILT_SHARED_LIBRARY)

include $(CLEAR_VARS)
LOCAL_MODULE :=  avswresample-1
LOCAL_SRC_FILES :=libswresample-1.so
include $(PREBUILT_SHARED_LIBRARY)

LOCAL_MODULE :=  swscale-3
LOCAL_SRC_FILES :=libswscale-3.so
include $(PREBUILT_SHARED_LIBRARY)

include $(CLEAR_VARS)

LOCAL_MODULE :=ffmpeg_codec
LOCAL_SRC_FILES :=com_example_ffmpeg4android_FFmpegNative.c

LOCAL_LDLIBS := -llog -ljnigraphics -lz -landroid
LOCAL_SHARED_LIBRARIES:= avcodec-56 avdevice-56 avfilter-5 avformat-56 avutil-54

include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)

其中的Application.mk文件内容如下：

APP_ABI:=armeabi
APP_PLATFORM:=android-16

其中的APP_ABI是指定为那种架构的CPU生成，APP_PLATFORM则是指定SDK版本，为Android4.1生成，对应的是API16，所以是android-16.

3.4 ndk-build编译

abc@k610c:~/and_workspace/FFmpeg4Android/jni$ ndk-build
[armeabi] Install        : libavcodec-56.so => libs/armeabi/libavcodec-56.so
[armeabi] Install        : libavdevice-56.so => libs/armeabi/libavdevice-56.so
[armeabi] Install        : libavfilter-5.so => libs/armeabi/libavfilter-5.so
[armeabi] Install        : libavformat-56.so => libs/armeabi/libavformat-56.so
[armeabi] Install        : libswresample-1.so => libs/armeabi/libswresample-1.so
[armeabi] Install        : libavutil-54.so => libs/armeabi/libavutil-54.so
[armeabi] Compile thumb  : ffmpeg_codec <= com_example_ffmpeg4android_FFmpegNative.c
[armeabi] SharedLibrary  : libffmpeg_codec.so
[armeabi] Install        : libffmpeg_codec.so => libs/armeabi/libffmpeg_codec.so
[armeabi] Prebuilt       : libswscale-3.so <= jni/prebuilt/
[armeabi] Install        : libswscale-3.so => libs/armeabi/libswscale-3.so

3.5 完善工程并验证

此时，已经生成了libffmpeg_codec.so这个文件，这个库是编写的jni代码生成的库，所以也要加载到应用。修改FFmpegNative类定义如下：

public class FFmpegNative {
	static {
		System.loadLibrary("avutil-54"); // 1
		System.loadLibrary("swresample-1"); // 2
		System.loadLibrary("avcodec-56"); // 3
		System.loadLibrary("avformat-56"); // 4
		System.loadLibrary("swscale-3"); // 5
		System.loadLibrary("avfilter-5"); // 6
		System.loadLibrary("avdevice-56"); // 7
		System.loadLibrary("ffmpeg_codec"); // 8
		/*特别注意，在ffmpeg2.5中这8个库的顺序是不能错的，因为，加库的时候库有先后依赖关系*/
	}
	public native int avcodec_find_decoder(int codecID);
}

在Activity里面创建一个TextView控件，然后根据调用native方法的返回值结果来显示。

TextView tv = (TextView)this.findViewById(R.id.textview_hello);
		
FFmpegNative ffmpeg = new FFmpegNative();
int codecId = 28; //H.264
int res = ffmpeg.avcodec_find_decoder(codecId);
if(res == 0) {
    tv.setText("Success");
} else {
    tv.setText("Failed");
}

结果显示Success