FFmpeg的Android平台移植—编译篇
Dennis Hu 2014年3月28日
摘要：本文主要介绍将FFmpeg音视频编解码库移植到Android平台上的编译和基本测试过程。
环境准备：
Ubuntu12.04 TLS
android-ndk-r9d-linux-x86_64.tar.bz2
adt-bundle-windows-x86_64-20131030.zip
第一步：源代码下载
到FFmpeg官方网站http://www.ffmpeg.org/上去下载源代码，这里下载的源代码是最权威的。进入官网之后，选择”Download”进入下载页面，截止2014年3月28日止，最新的发布的稳定版本为FFmpeg2.2，代号”Muybridge”。选择该下方的”Downloadgzip tarball”进行下载，下载后的文件名为ffmpeg-2.2.tar.gz，大约8.3M。
第二步：在Linux环境下编译FFmpeg
在Windows平台可以采用VMplayer虚拟机上安装ubuntu的方式，本人也是采用这种方式。
本文以/home/dennis为根目录进行操作和说明：
将ffmpeg-2.2.tar.gz拷贝至根目录，然后执行如下解压命令将其解压：
$tar zxf ffmpeg-2.2.tar.gz
解压后将得到/home/dennis/ffmpeg-2.2目录。
修改ffmpeg-2.2/configure文件
如果直接按照未修改的配置进行编译，结果编译出来的so文件类似libavcodec.so.55.39.101，版本号位于so之后，Android上似乎无法加载。因此需要按如下修改：
将该文件中的如下四行：
SLIBNAME_WITH_MAJOR=‘$(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)‘
编写build_android.sh脚本文件
FFmpeg可以说是一个包络音视频编解码及格式的超级霸。因此在编译前通常都需要进行配置，设置相应的环境变量等。
所有的配置选项都在ffmpeg-2.2/configure这个脚本文件中，可以通过执行如下命令来查看所有的配置选项：
$ ./configure –help
配置选项很多，也较为复杂，这里先把我需要的搞出来，然后有时间再慢慢看。
我们将需要的配置项和环境变量设置写成一个sh脚本文件来运行以便编译出Android平台需要的so文件出来。
build_android.sh的内容如下：
#!/bin/bash
NDK=/home/dennis/android-ndk-r9d
SYSROOT=$NDK/platforms/android-9/arch-arm/
TOOLCHAIN=$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
这个脚本文件有几个地方需要注意：
(1) NDK,SYSROOT和TOOLCHAIN这三个环境变量一定要换成你自己机器里的。
(2) 确保cross-prefix变量所指向的路径是存在的。
给build_android.sh增加可执行权限：
$chmod+x build_android.sh
执行build_android.sh
$./build_android.sh
配置该脚本完成对ffmpeg的配置，会生成config.h等配置文件，后面的编译会用到。如果未经过配置直接进行编译会提示无法找到config.h文件等错误。
$make
$make install
至此，会在/home/dennis/ffmpeg-2.2目录下生成一个android目录，其中/home/dennis/ffmpeg-2.2/android/arm/lib目录下的so库文件如下：
-rwxr-xr-x 1 dennisdennis 55208 Mar 29 16:26libavdevice-55.so
-rwxr-xr-x 1 dennisdennis 632476 Mar 29 16:26 libavfilter-4.so
-rwxr-xr-x 1 dennisdennis 1442948 Mar 29 16:26 libavformat-55.so
-rwxr-xr-x 1 dennisdennis 7985396 Mar 29 16:26 libavcodec-55.so
-rwxr-xr-x 1 dennisdennis 83356 Mar 29 16:26libswresample-0.so
-rwxr-xr-x 1 dennisdennis 308636 Mar 29 16:26 libswscale-2.so
-rwxr-xr-x 1 dennisdennis 300580 Mar 29 16:26libavutil-52.so
注：以上列表去掉了符号链接文件和pkgconfig目录。
第三步：创建一个普通的Android工程
- 创建一个新的Android工程FFmpeg4Android
- 在工程根目录下创建jni文件夹
- 在jni下创建prebuilt目录，然后：
(1) 将上面编译成功的7个so文件放入到该目录下;
(2) 将/home/dennis/ffmpeg-2.2/android/arm/include下的所有头文件夹拷贝到该目录下.
- 创建包含native方法的类，先在src下创建cn.dennishucd包，然后创建FFmpegNative.java类文件。主要包括加载so库文件和一个native测试方法两部分，其内容如下：
package cn.dennishucd;
public class FFmpegNative {
static{
System.loadLibrary("avutil-52");
System.loadLibrary("avcodec-55");
System.loadLibrary("swresample-0");
System.loadLibrary("avformat-55");
System.loadLibrary("swscale-2");
System.loadLibrary("avfilter-3");
System.loadLibrary("ffmpeg_codec");
}
publicnative int avcodec_find_decoder(int codecID);
}
- 用javah创建.头文件:
进入bin/classes目录，执行：javah-jni cn.dennishucd.FFmpegNative
会在当前目录产生cn_dennishucd_FFmpegNative.h的C头文件;
- 根据头文件名，建立相同名字才C源文件cn_dennishucd_FFmpegNative.c
在这个源文件中实现头文件中定义的方法，核心部分代码如下：
JNIEXPORT jint JNICALLJava_cn_dennishucd_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);
if(codec != NULL)
{
return0;
}
else
{
return-1;
}
}
- 编写Android.mk，内容如下：
LOCAL_PATH := $(callmy-dir)
include $(CLEAR_VARS)
LOCAL_MODULE :=avcodec-55-prebuilt
LOCAL_SRC_FILES :=prebuilt/libavcodec-55.so
include$(PREBUILT_SHARED_LIBRARY)
include $(CLEAR_VARS)
LOCAL_MODULE :=avdevice-55-prebuilt
LOCAL_SRC_FILES :=prebuilt/libavdevice-55.so
include$(PREBUILT_SHARED_LIBRARY)
include $(CLEAR_VARS)
LOCAL_MODULE :=avfilter-4-prebuilt
LOCAL_SRC_FILES :=prebuilt/libavfilter-4.so
include$(PREBUILT_SHARED_LIBRARY)
include $(CLEAR_VARS)
LOCAL_MODULE :=avformat-55-prebuilt
LOCAL_SRC_FILES :=prebuilt/libavformat-55.so
include$(PREBUILT_SHARED_LIBRARY)
include $(CLEAR_VARS)
LOCAL_MODULE := avutil-52-prebuilt
LOCAL_SRC_FILES :=prebuilt/libavutil-52.so
include$(PREBUILT_SHARED_LIBRARY)
include $(CLEAR_VARS)
LOCAL_MODULE := avswresample-0-prebuilt
LOCAL_SRC_FILES :=prebuilt/libswresample-0.so
include $(PREBUILT_SHARED_LIBRARY)
include $(CLEAR_VARS)
LOCAL_MODULE := swscale-2-prebuilt
LOCAL_SRC_FILES :=prebuilt/libswscale-2.so
include$(PREBUILT_SHARED_LIBRARY)
include $(CLEAR_VARS)
LOCAL_MODULE :=ffmpeg_codec
LOCAL_SRC_FILES :=cn_dennishucd_FFmpegNative.c
LOCAL_LDLIBS := -llog-ljnigraphics -lz -landroid
LOCAL_SHARED_LIBRARIES:= avcodec-55-prebuilt avdevice-55-prebuilt avfilter-4-prebuiltavformat-55-prebuilt avutil-52-prebuilt
include$(BUILD_SHARED_LIBRARY)
- 编写Application.mk[可省略]
- 编译so文件
打开cmd命令行，进入FFmpeg4Android\jni目录下，执行如下命令：
ndk-build
截止本步骤完成，将在FFmpeg4Android根目录下生成libs\armeabi目录，该目录除了包含上面的7个so之外，另外还生成了libffmpeg_codec.so文件。
- 添加库的加载方法
在FFmpegNative类中增加如下加载so库的代码：
static {
System.loadLibrary("avutil-52");
System.loadLibrary("avcodec-55");
System.loadLibrary("swresample-0");
System.loadLibrary("avformat-55");
System.loadLibrary("swscale-2");
System.loadLibrary("avfilter-3");
System.loadLibrary("avdevice-55");
System.loadLibrary("ffmpeg_codec");
}
- 修改layout/main.xml，给TextView增加id，以便在代码中操作它。
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?> <LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android" android:orientation="horizontal" android:layout_width="fill_parent" android:layout_height="fill_parent" > <TextView android:id="@+id/textview_hello" android:text="@string/hello" android:layout_width="wrap_content" android:layout_height="wrap_content" android:layout_gravity="center" /> </LinearLayout>
- 增加一个Activity实现类FFmpeg4AndroidActivity，在OnCreate方法中调用native函数将值传给TextView控件，打包运行即可。FFmpeg4AndroidActivity代码如下：
package cn.dennishucd;
import android.app.Activity;
import android.os.Bundle;
import android.widget.TextView;
public class FFmpeg4AndroidActivity extends Activity {
@Override
protectedvoid onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.main);
TextViewtv = (TextView)this.findViewById(R.id.textview_hello);
FFmpegNativeffmpeg = new FFmpegNative();
intcodecID = 28; //28 is the H264 Codec ID
intres = ffmpeg.avcodec_find_decoder(codecID);
if(res ==0) {
tv.setText("Success!");
}
else{
tv.setText("Failed!");
}
}
}
代码中的28是H264的编解码ID，可以在ffmpeg的源代码中找到，它是枚举类型定义的。在C语言中，可以换算为整型值。这里测试能否找到H264编解码，如果能找到，说明调用ffmpeg的库函数是成功的，这也表明我们编译的so文件是基本可用。
作者注：
[1] 本文编译的方法主要参考了参考资料 [1] 中的思路，这里要感谢作者的贡献;
[2] 后面的测试过程是参考了ffmpeg-2.1.4中的decoding_encoding.c例子;
[3] 关于如何使用pre-built参考了参考资料 [2] 中的思路;
[4] 这只是移植过程第一步，后面还会进一步分析ffmpeg的接口来调用其编解码库.
[5]Android.mk文件应该还可以优化，这是后面的工作.
[6] 整个过程完成还是耗费了我不少精力，如有转载请注明出处，多谢。本文的完整源代码可以在我的CSDN资源(http://download.csdn.net/detail/gobitan/7132037)下载，最新版本可跟踪我的github(https://github.com/dennishucd/FFmpeg4Android)。
参考资料：
- http://www.roman10.net/how-to-build-ffmpeg-with-ndk-r9/
- http://www.ciaranmccormack.com/creating-a-prebuilt-shared-library-on-android-using-the-ndk/