Android Studio NDK開發(十二):FFmpeg編譯與配置

1. 前言

因為FFmpeg是基于Linux開發的開源項目,如果在wins下編譯FFmpeg,需要配置Linux相關環境,比較麻煩,而由于我本人的電腦系統是wins的,還不打算換成Linux系統的,安裝虛擬機編譯FFmpeg又比較慢,遂買了一個阿里云服務器(當然也不僅僅用在此處,我之后會將它作為服務器用),暫時作為Linux系統的電腦,用于FFmpeg的編譯,如果你的電腦是Linux系統的,直接可以編譯FFmpeg,則無需購買。

2. 購買阿里云主機

阿里云官網

選擇ubuntu 16.04 64位

1.png

購買主機的過程中,要記住用戶名、登錄名、公網IP等,以待備用。我買的是最低配置,也就夠用了,一個月大概60元。

3. Xshell的安裝---傻瓜式安裝

2.png

點擊新建:

3.png

新建會話中輸入自己會話的名稱,隨意起都行,我這里是zhangpan,主機填的是購買的阿里云提供的公網IP(一般通過短信會通知到,或者自行在阿里云的管理控制臺查看),點擊確定,連接,可能第一次連接不上,你只需重新連接,然后輸出用戶名和密碼(對應的是阿里云你輸入的用戶名和密碼),連接上之后,大致如圖:

4.png

4. Xftp安裝

也基本是傻瓜式安裝,就是需要注意下面選擇免費為家庭/學校,免費的大家都懂

5.png

安裝完成之后,關閉Xftp客戶端,在Xshell客戶端中點擊新建文件傳輸

6.png

需要輸入密碼,還是對應之前的密碼,輸入完成點擊確定

7.png

表示已經登錄完成,點擊右側的文件夾,找到usr目錄

5. 上傳ndk

首先在usr目錄中創建ndk文件夾,
在Xshell命令行中輸入

cd /usr
mkdir ndk

在Xftp中刷新就可以看見在usr目錄下看見ndk文件夾,點擊進去,里面現在是空的。
在Xftp中的左側找到wins電腦的的ndk文件(Linux版本),我這里的版本是android-ndk-r10e-linux-x86_64.bin,右鍵點擊傳輸,就可以在下方看到傳輸進度條了

8.png

6. 解壓ndk

等ndk上傳完成后,就可以解壓ndk了,首先我們需要目錄給權限

cd ../
chmod 777 -R ndk

cd ../ 回到usr目錄下
給ndk增加權限

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

進行ndk解壓過程,需要等待幾分鐘,解壓完成命令行如圖:

9.png

7. ndk環境變量的配置

cd ~
vim ~/.bashrc

~代表用戶,點擊i鍵進入編輯模式,在最后添加上下圖所示配置:

10.png

ESC退出編輯模式,shift + z z 退出命令模式

驗證ndk是否配置成功

source ~/.bashrc
ndk-build -v

source ~/.bashrc:更新環境變量

出現下圖所示,表示配置成功

11.png

8. 上傳FFmpeg

新建一個zhangpan文件夾在usr目錄下

mkdir zhangpan

mkdir zhangpan在usr目錄下生成zhangpan文件夾,在Xftp客戶端右側刷新找到zhangpan文件夾,點擊進去,然后在左側找到fmpeg對應wins電腦中的位置(我這里的版本是ffmpeg-2.6.9.zip),右鍵選擇傳輸,就可以看的ffmpeg傳輸進度條了。此處給上FFmpeg官網地址:http://ffmpeg.org/,直接Download ---> Download 就可以下載。

9. 解壓FFmpeg

命令行進入zhangpan目錄下,然后執行解壓操作:

unzip ffmpeg-2.6.9.zip

發現沒有解壓工具,需要安裝:

sudo apt-get install zip

如果一直提示不成功,可以先更新

sudo apt-get update

然后再安裝,這時候就成功了,然后執行解壓操作,解壓過程很快就會成功。

10. 編譯FFmpeg

編寫shell腳本文件build_android.sh,這個腳本是用來執行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,我這里是/usr/ndk/android-ndk-r10e,大家可以更改這里,由于目前是生成arm的so庫,所以這里配置的CPU=arm,如果要生成x86的so庫,直接更改CPU=x86就行。
將build_android.sh腳本傳輸到ffmpeg的目錄下,還是通過右鍵選擇傳輸,如果該腳步文件是在win中編寫的,再上傳到Linux中,可能還需要用到dos2unix命令去轉換。

先切換到zhangpan目錄下,然后添加權限

chmod 777 -R ffmpeg-2.6.9

切換到ffmpeg目錄下,執行腳步

./build_android.sh

腳本大概需要十分鐘不到就能完成,結束之后,按照下圖執行命令行,說明FFmpeg編譯成功

12.png

但是這樣還是不夠的,因為Android只能識別.so結尾的so庫,上述中有比如libavcodec.so.56是不符合要求的,那我們應該怎么做呢?我們在wins下更改ffmpeg目錄下的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)'

找到這段配置,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)'

最終更改后的配置如圖:

13.png

還是一樣,在Xftp客戶端左側找到改后的configure文件,右鍵選擇傳輸(注意右側應在ffmpeg目錄下)

在重新編譯之前,我們刪除掉上次編譯生成的android文件夾,在ffmpeg目錄下:

rm -rf android

然后重新編譯

./build_android.sh
14.png

這樣符合要求的so庫就生成了。大功告成!!!

現在我們來將android這個文件夾傳輸到wins下,為了傳輸速度較快,我首先將其壓縮,cd到ffmpeg-2.6.9目錄下,然后執行

zip -r android.zip android

壓縮之后,在Xftp中將其右鍵傳輸到你wins所在的目錄,然后解壓,以待備用。

測試FFmpeg

創建一個Android Studio項目zpplayer,勾上C/C++ suport,將上面解壓好的android目錄下的include文件夾復制到cpp文件夾下,然后將arm/lib下的下列so庫拷貝到項目中的libs目錄下的armeabi文件夾下(armeabi文件夾自行創建)

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目錄下,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']
        }
    }

因為只要在創建項目,就會自動創建CMakeList中對應的app.gradle配置,如果沒有勾選,需要自己手動添加,下面是我項目中的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'
}

清單文件配置權限

<uses-permission android:name="android.permission.READ_EXTERNAL_STORAGE" />
<uses-permission android:name="android.permission.WRITE_EXTERNAL_STORAGE" />
<uses-permission android:name="android.permission.MOUNT_UNMOUNT_FILESYSTEMS" />

創建VideoUtils

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

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

這里不需要再加載FFmpeg中的so庫了,因為CMakeList中的target_link_libraries已經配置,如果再加載,就會加載兩次,大家切記切記!!這也是很多博客沒有考慮到的。

zp_decode.c中JNI代碼的編寫:

//
// Created by zp on 2017/12/5.
//
#include <jni.h>
#include <android/log.h>

//解碼
#include "libavcodec/avcodec.h"
//封裝格式
#include "libavformat/avformat.h"
//縮放
#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. 注冊所有組件
    av_register_all();

    //封裝格式上下文
    AVFormatContext* pFormatCtx = avformat_alloc_context();
    //2. 打開輸入視頻文件,成功返回0,第三個參數為NULL,表示自動檢測文件格式
    if (avformat_open_input(&pFormatCtx, input_cstr, NULL, NULL) != 0) {
        LOGE("%s", "打開輸入視頻文件失敗");
        return;
    }

    //3. 獲取視頻文件信息
    if (avformat_find_stream_info(pFormatCtx, NULL) < 0) {
        LOGE("%s", "獲取視頻文件信息失敗");
        return;
    }

    //查找視頻流所在的位置
    //遍歷所有類型的流(視頻流、音頻流可能還有字幕流),找到視頻流的位置
    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;
        }
    }

    //編解碼上下文
    AVCodecContext* pCodecCtx = pFormatCtx->streams[video_stream_index]->codec;
    //4. 查找解碼器 不能通過pCodecCtx->codec獲得解碼器
    AVCodec* pCodec = avcodec_find_decoder(pCodecCtx->codec_id);
    if (pCodec == NULL) {
        LOGE("%s", "查找解碼器失敗");
        return;
    }

    //5. 打開解碼器
    if (avcodec_open2(pCodecCtx, pCodec, NULL) < 0) {
        LOGE("%s", "打開解碼器失敗");
        return;
    }

    //編碼數據
    AVPacket* pPacket = (AVPacket*)av_malloc(sizeof(AVPacket));

    //像素數據(解碼數據)
    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、畫面大小才能真正分配內存
    //緩沖區分配內存
    uint8_t* out_buffer = (uint8_t*)av_malloc(avpicture_get_size(AV_PIX_FMT_YUV420P, pCodecCtx->width, pCodecCtx->height));
    //初始化緩沖區
    avpicture_fill((AVPicture*)pYuvFrame, out_buffer, AV_PIX_FMT_YUV420P, pCodecCtx->width, pCodecCtx->height);

    //srcW:源圖像的寬
    //srcH:源圖像的高
    //srcFormat:源圖像的像素格式
    //dstW:目標圖像的寬
    //dstH:目標圖像的高
    //dstFormat:目標圖像的像素格式
    //flags:設定圖像拉伸使用的算法
    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. 從輸入文件一幀一幀讀取壓縮的視頻數據AVPacket
    while(av_read_frame(pFormatCtx, pPacket) >= 0) {
        if (pPacket->stream_index == video_stream_index) {
            //7. 解碼一幀壓縮數據AVPacket ---> AVFrame,第3個參數為0時表示解碼完成
            len = avcodec_decode_video2(pCodecCtx, pFrame, &got_frame, pPacket);

            if (len < 0) {
                LOGE("%s", "解碼失敗");
                return;
            }
            //AVFrame ---> YUV420P
            //srcSlice[]、dst[]        輸入、輸出數據
            //srcStride[]、dstStride[] 輸入、輸出畫面一行的數據的大小 AVFrame 轉換是一行一行轉換的
            //srcSliceY                輸入數據第一列要轉碼的位置 從0開始
            //srcSliceH                輸入畫面的高度
            sws_scale(pSwsCtx,
                      pFrame->data, pFrame->linesize, 0, pFrame->height,
                      pYuvFrame->data, pYuvFrame->linesize);

            //非0表示正在解碼
            if (got_frame) {
                //圖像寬高的乘積就是視頻的總像素,而一個像素包含一個y,u對應1/4個y,v對應1/4個y
                int yuv_size = pCodecCtx->width * pCodecCtx->height;
                //寫入y的數據
                fwrite(pYuvFrame->data[0], 1, yuv_size, fp_yuv);
                //寫入u的數據
                fwrite(pYuvFrame->data[1], 1, yuv_size/4, fp_yuv);
                //寫入v的數據
                fwrite(pYuvFrame->data[2], 1, yuv_size/4, fp_yuv);

                LOGI("解碼第%d幀", 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);
}

這里只為了測試,可不必追究細節,下篇博客將逐一介紹:Android Studio NDK開發(十三):FFmpeg視頻解碼

MainActivity的編寫

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);
    }
}

布局文件很簡單:

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<RelativeLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent"
    tools:context="com.zhangpan.zpplayer.MainActivity">

    <Button
        android:layout_marginTop="20dp"
        android:onClick="mDecode"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:text="解碼"/>
</RelativeLayout>

編譯運行,Logcat輸出為:

15.png

上圖表示運行成功,也就是說我們編譯FFmpeg成功!!OK!收工!!

最后我們介紹一下Vim編輯器:

Vim編輯器

Vim是一個功能強大、高度定制的文本編輯器。Vim強大的編輯能力中很大部分是來自于其普通模式命令。Vim的設計理念是命令的組合。
一般現在的版本都會自帶Vim,這里如果沒有的話,可以自己安裝Vim,命令行輸入

sudo apt-get install vim-gtk

驗證是否成功安裝,輸入vim,如果成功,如下圖

16.png

如果沒成功,可先更新,再安裝Vim

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

Vim相關指令

強制退出:shift + : 然后輸入q!
保存退出:shift + z z
由命令模式進入編輯模式:i
由編輯模式進入命令模式:Esc
命令模式中刪除:x
命令模式中刪除行:dd

Vim配置:

進入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 顯示行號
set cursorline 高亮顯示當前行
set ruler 在右下角顯示光標位置(具體的行、列)

展望

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