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FFmpegAndroid
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Tag: Branch: Tree: a23f28e411
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FFmpegAndroid/doc/FFmpeg_compile_shell.md

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# 前言
FFmpeg是一个跨平台的多媒体库，也是目前音视频领域应用最广泛的库。包括libavcodec、libavformat、libavutil、</br>
libavdevice、libavfilter、libswscale、libswresample、libpostproc等模块。其中avcodec用于编解码，</br>
avformat用于解封装，avutil是提供工具类，avdevice用于各平台的设备接入，avfilter提供滤镜操作，</br>
swscale提供图像缩放与像素格式转换，swresample提供音频重采样，postproc提供高级处理。</br>
更详细编译脚本可查看博客：[FFmpeg编译脚本分析](https://blog.csdn.net/u011686167/article/details/120390739)<br>
# 一、准备工作
## 1、下载ffmpeg源码
使用git命令：git clone https://github.com/FFmpeg/FFmpeg.git。
## 2、下载ndk源码
在Android开发者文档可以下载到ndk源码，[ndk下载链接](https://developer.android.com/ndk/downloads)。
根据实际需求选择对应ndk版本，建议下载ndk-r20b稳定版。mac电脑配置ndk系统环境变量步骤如下：
(1)、在命令行输入vim ~/.bash_profile
(2)、输入i进行编辑模式
(3)、编写export NDK_PATH=xxx/xxx/android-ndk-r20b
(4)、按下esc退出编辑模式，输入:wq保存并退出
# 二、编译ffmpeg源码
## 1、分析configure结构
在FFmpeg源码目录有个configure配置脚本，使用./configure --help进行查看，可以看到如下结构的编译选项：</br>
| Help options: | Description |
|:------------------------|:----------------------------|
| --help | print this message |
| --list-decoders | show all available decoders |
| --list-encoders | show all available encoders |
| --list-hwaccels | show all available hardware |
| --list-demuxers | show all available demuxers |
| --list-muxers | show all available muxers |
| --list-parsers | show all available parsers |
| --list-protocols | show all available protocols|
| --list-filters | show all available filters |
| Licensing options: | Description |
|:------------------------|:----------------------------|
| --enable-gpl | allow use of GPL code |
| --enable-version3 | upgrade (L)GPL to version 3 |
| --enable-nonfree | allow use of nonfree code |
| Configuration options: | Description |
|:------------------------|:----------------------------|
| --prefix=PREFIX | install in PREFIX |
| --disable-static | do not build static libs |
| --enable-shared | build shared libraries [no] |
| --enable-small | optimize for size |
| --disable-all | disable components, libs |
| --disable-autodetect | disable detect external libs|
| Program options: | Description |
|:------------------------|:----------------------------|
| --disable-programs | don't build command line |
| --disable-ffmpeg | disable ffmpeg build |
| --disable-ffplay | disable ffplay build |
| --disable-ffprobe | disable ffprobe build |
| Component options: | Description |
|:------------------------|:----------------------------|
| --disable-avdevice | disable libavdevice build |
| --disable-avcodec | disable libavcodec build |
| --disable-avformat | disable libavformat build |
| --disable-swresample | disable libswresample build |
| --disable-swscale | disable libswscale build |
| --disable-postproc | disable libpostproc build |
| --disable-avfilter | disable libavfilter build |
| --disable-pthreads | disable pthreads |
| --disable-network | disable network support |
| Individual component: | Description |
|:------------------------|:----------------------------|
| --disable-everything | disable all components |
| --disable-encoder=NAME | disable encoder NAME |
| --enable-encoder=NAME | enable encoder NAME |
| --disable-encoders | disable all encoders |
| --disable-decoder=NAME | disable decoder NAME |
| --enable-decoder=NAME | enable decoder NAME |
| --disable-decoders | disable all decoders |
| --disable-muxer=NAME | disable muxer NAME |
| --enable-muxer=NAME | enable muxer NAME |
| --disable-muxers | disable all muxers |
| --disable-demuxer=NAME | disable demuxer NAME |
| --enable-demuxer=NAME | enable demuxer NAME |
| --disable-demuxers | disable all demuxers |
| --enable-parser=NAME | enable parser NAME |
| --disable-parser=NAME | disable parser NAME |
| --disable-parsers | disable all parsers |
| --enable-protocol=NAME | enable protocol NAME |
| --disable-protocol=NAME | disable protocol NAME |
| --disable-protocols | disable all protocols |
| --enable-filter=NAME | enable filter NAME |
| --disable-filter=NAME | disable filter NAME |
| --disable-filters | disable all filters |
| External library: | Description |
|:------------------------|:-----------------------------------------|
| --disable-avfoundation | disable Apple AVFoundation framework |
| --enable-jni | enable JNI support [no] |
| --enable-libaom | enable AV1 video codec via libaom [no] |
| --enable-libass | enable libass subtitles rendering [no] |
| --enable-libdav1d | enable AV1 decoding via libdav1d [no] |
| --enable-libfdk-aac | enable AAC de/encoding via libfdk-aac |
| --enable-libfontconfig | enable libfontconfig [no] |
| --enable-libfreetype | enable libfreetype, needed for drawtext |
| --enable-libfribidi | enable libfribidi, improves drawtext |
| --enable-libmp3lame | enable MP3 encoding via libmp3lame [no] |
| --enable-libopencv | enable video filtering via libopencv [no]|
| --enable-libopenh264 | enable H.264 encoding via OpenH264 [no] |
| --enable-libopus | enable Opus de/encoding via libopus [no] |
| --enable-librtmp | enable RTMP[E] support via librtmp [no] |
| --enable-libshine | enable fixed-point MP3 encoding |
| --enable-libsoxr | enable Include libsoxr resampling [no] |
| --enable-libspeex | enable Speex de/encoding via libspeex |
| --enable-libtensorflow | enable TensorFlow as a DNN module [no] |
| --enable-libvorbis | enable Vorbis en/decoding via libvorbis |
| --enable-libvpx | enable VP8 and VP9 de/encoding via libvpx|
| --enable-libx264 | enable H.264 encoding via x264 [no] |
| --enable-libx265 | enable HEVC encoding via x265 [no] |
| --enable-mediacodec | enable Android MediaCodec support [no] |
| --enable-opengl | enable OpenGL rendering [no] |
| --enable-openssl | enable openssl, needed for https support |
| Toolchain options: | Description |
|:------------------------|:----------------------------|
| --arch=ARCH | select architecture |
| --cpu=CPU | select the minimum CPU |
| --cross-prefix=PREFIX | use PREFIX for compile tool |
| --enable-cross-compile | assume a cross-compiler |
| --sysroot=PATH | root of cross-build tree |
| --target-os=OS | compiler targets OS |
| --toolchain=NAME | set tool according to name |
| --nm=NM | use nm tool NM [nm -g] |
| --ar=AR | use archive tool AR [ar] |
| --as=AS | use assembler AS |
| --strip=STRIP | use strip tool STRIP [strip]|
| --cc=CC | use C compiler CC [gcc] |
| --cxx=CXX | use C compiler CXX [g++] |
| --ld=LD | use linker LD |
| --host-cc=HOSTCC | use host C compiler HOSTCC |
| --host-cflags=HCFLAGS | use HCFLAGS when compiling |
| --host-ld=HOSTLD | use host linker HOSTLD |
| --host-ldflags=HLDFLAGS | use HLDFLAGS when linking |
| --host-extralibs=HLIBS | use libs HLIBS when linking |
| --host-os=OS | compiler host OS |
| --extra-cflags=ECFLAGS | add ECFLAGS to CFLAGS |
| --extra-cxxflags=ECFLAGS| add ECFLAGS to CXXFLAGS |
| --extra-ldflags=ELDFLAGS| add ELDFLAGS to LDFLAGS |
## 2、修改so后缀
默认编译出来的so库包括avcodec、avformat、avutil、avdevice、avfilter、swscale、</br>
avresample、swresample、postproc，编译出来so是个软链接，真正so名字后缀带有一长串主版本号与子版本号，</br>
这样的so名字在Adnroid平台无法识别。所以我们需要修改一下，打开该文件并搜索SLIBNAME，找到如下命令行：</br>
```
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)'
```
## 3、修改hevc_mvs.c
在linux或者mac平台交叉编译过程中，可能在libavcodec/hevc_mvs.c报错：
```
libavcodec/hevc_mvs.c: In function 'derive_spatial_merge_candidates':
libavcodec/hevc_mvs.c:208:15: error: 'y0000000' undeclared (first use in this function)
((y ## v) >> s->ps.sps->log2_min_pu_size))
^
libavcodec/hevc_mvs.c:204:14: note: in definition of macro 'TAB_MVF'
tab_mvf[(y) * min_pu_width + x]
^
libavcodec/hevc_mvs.c:274:16: note: in expansion of macro 'TAB_MVF_PU'
(cand && !(TAB_MVF_PU(v).pred_flag == PF_INTRA))
^
libavcodec/hevc_mvs.c:368:23: note: in expansion of macro 'AVAILABLE'
is_available_b0 = AVAILABLE(cand_up_right, B0) &&
^
libavcodec/hevc_mvs.c:208:15: note: each undeclared identifier is reported only once for each function it appears in
((y ## v) >> s->ps.sps->log2_min_pu_size))
^
libavcodec/hevc_mvs.c:204:14: note: in definition of macro 'TAB_MVF'
tab_mvf[(y) * min_pu_width + x]
^
libavcodec/hevc_mvs.c:274:16: note: in expansion of macro 'TAB_MVF_PU'
(cand && !(TAB_MVF_PU(v).pred_flag == PF_INTRA))
```
原因是hevc_mvs.c会引用libavutil/timer.h文件(参考：ijkplayer#issues#4093)
```
#if CONFIG_LINUX_PERF
#ifndef _GNU_SOURCE
#define _GNU_SOURCE
#endif
#include <unistd.h>
#include <sys/ioctl.h>
#include <asm/unistd.h>
#include <linux/perf_event.h>
#endif
```
在sys/ioctl.h中最终会引用asm/termbits .h文件有#define B0 0000000，导致与hevc_mvs.c的B0命名冲突。</br>
解决方法有2种：把B0改为b0、xB0改为xb0、yB0改为yb0。</br>
或者在脚本添加：export COMMON_FF_CFG_FLAGS="$COMMON_FF_CFG_FLAGS --disable-linux-perf"</br>
## 4、编译脚本
在ffmpeg源码根目录创建一个shell脚本，比如命名为build_ffmpeg.sh，以mac编译环境为例，</br>
ndk旧版本已经过时，google官方放弃了gcc交叉编译工具链，转而使用clang编译工具链，因为clang编译速度快、效率高。</br>
下面例子是采用ndk新版的clang进行编译(如果是使用虚拟机在linux环境交叉编译FFmpeg，下面的darwin改为linux)。具体如下：</br>
```
#!/bin/bash
make clean
set -e
archbit=64
if [ $archbit -eq 64 ];then
echo "build for 64bit"
ARCH=aarch64
CPU=armv8-a
API=21
PLATFORM=aarch64
ANDROID=android
CFLAGS=""
LDFLAGS=""
else
echo "build for 32bit"
ARCH=arm
CPU=armv7-a
API=16
PLATFORM=armv7a
ANDROID=androideabi
CFLAGS="-mfloat-abi=softfp -march=$CPU"
LDFLAGS="-Wl,--fix-cortex-a8"
fi
export NDK=/Users/xufulong/Library/Android/android-ndk-r20b
export TOOLCHAIN=$NDK/toolchains/llvm/prebuilt/darwin-x86_64/bin
export SYSROOT=$NDK/toolchains/llvm/prebuilt/darwin-x86_64/sysroot
export CROSS_PREFIX=$TOOLCHAIN/$ARCH-linux-$ANDROID-
export CC=$TOOLCHAIN/$PLATFORM-linux-$ANDROID$API-clang
export CXX=$TOOLCHAIN/$PLATFORM-linux-$ANDROID$API-clang++
export PREFIX=../ffmpeg-android/$CPU
function build_android {
./configure \
--prefix=$PREFIX \
--cross-prefix=$CROSS_PREFIX \
--target-os=android \
--arch=$ARCH \
--cpu=$CPU \
--cc=$CC \
--cxx=$CXX \
--nm=$TOOLCHAIN/$ARCH-linux-$ANDROID-nm \
--strip=$TOOLCHAIN/$ARCH-linux-$ANDROID-strip \
--enable-cross-compile \
--sysroot=$SYSROOT \
--extra-cflags="$CFLAGS" \
--extra-ldflags="$LDFLAGS" \
--extra-ldexeflags=-pie \
--enable-runtime-cpudetect \
--disable-static \
--enable-shared \
--disable-ffprobe \
--disable-ffplay \
--disable-ffmpeg \
--disable-debug \
--disable-doc \
--enable-avfilter \
--enable-avresample \
--enable-decoders \
$ADDITIONAL_CONFIGURE_FLAG
make
make install
}
build_android
```
按照上面shell脚本分为4段。第一段make clean清除缓存，set -e设置编译出错后马上退出，archbit=xx指定cpu架构是32位还是64位。</br>
第二段if...else...fi用来条件编译不同cpu架构对应字段的值。第三段用export关键字声明宏定义，其中PREFIX是指定输出文件路径。</br>
第四段是一个执行函数，按照ffmpeg的configure规范进行编写。函数里面的enable代表开启，disable代表关闭，也就是对ffmpeg进行剪裁，</br>
根据我们需要的功能进行enable。make命令是执行编译，make install命令是执行安装。最后的build_android是执行函数。</br>
初次执行shell脚本，需要修改脚本权限，使用linux命令：chmod 777 build_ffmpeg.sh。执行脚本只需要一行命令，</br>
即在命令行输入./build_ffmpeg.sh。编译过程中，命令行会不断打印编译日志，等待命令行输出INSTALL xxx关键字代表编译完成。</br>
## 5、编译问题分析
编译过程中，可能会出现这样那样的问题，比如ndk配置不对、脚本语法不对。但不用慌，编译输出窗口会描述出错原因，</br>
在ffbuild/config.log会告诉你问题的具体原因所在，顺着思路一般可以找到问题的答案。</br>
# 三、so库剪裁
ffmpeg强大之处在于支持按需编译，进行弹性剪裁。可以使用--disable-everything关闭所有模块，</br>
可以使用enable/disable来开启关闭某个模块，或者某个编解码器、某个封装器、某个协议。</br>
## 1、encoders与decoders
encoder和decoder在libavcodec模块，可以用./configure --list-encoders或者ffmpeg --encoders查看支持的编码器。</br>
同样地，可以用./configure --list-decoders或者ffmpeg --decoders查看支持的解码器。我们可以先--disable-encoders，</br>
--enable-encoder=aac,h264 其中lib开头的表示第三方库。</br>
## 2、muxers与demuxers
muxer和demuxer在libavformat模块，可用./configure --list-muxers或者ffmpeg --muxers查看支持的封装器。</br>
同样地，可用./configure --list-demuxers或者ffmpeg --demuxers查看支持的解封装器。先--disable-muxers，再--enable-muxer=mp3</br>
## 3、protocols
protocol也是在libavformat模块中，./configure --list-protocols或者ffmpeg --protocols查看支持的协议，</br>
## 4、parsers
parser在libavfilter模块中，提供各种filter，比如音频：amix、atempo，视频：rotate、hflip，</br>
我们可以根据需求--enable-parser来开启，可使用./configure --list-parsers查看具体列表。</br>
# 四、编译过程分析
编译过程包括：预编译、编译、汇编、链接。详细可以查阅书籍<程序员的自我修养>
## 1、预编译
预编译处理(.c/.cpp->.i)，对源文件的伪指令进行处理。
伪指令包括：宏定义(#define)、条件编译指令(#ifdef #elseif #endif)、头文件包含指令(#include)
## 2、编译
编译(.i->.s)，对经过预编译处理文件进行语法分析，编译为汇编文件。
## 3、汇编
汇编(.i->.o)，把汇编代码翻译为机器码，也就是二进制的目标文件。
## 4、链接
链接(.o->.so/.a/.lib)，把所有目标文件链接成动态库、静态库文件。
## 5、FFmpeg的makefile分析
makefile主要发生在汇编阶段，把所有依赖的目标文件添加进去。以FFmpeg的AVFilter模块makefile为例(有省略)：
```
NAME = avfilter
DESC = FFmpeg audio/video filtering library
HEADERS = avfilter.h \
buffersink.h \
buffersrc.h \
version.h \
OBJS = allfilters.o \
audio.o \
avfilter.o \
avfiltergraph.o \
buffersink.o \
buffersrc.o \
drawutils.o \
fifo.o \
formats.o \
framepool.o \
framequeue.o \
graphdump.o \
graphparser.o \
transform.o \
video.o \
# audio filters
OBJS-$(CONFIG_ACOPY_FILTER) += af_acopy.o
OBJS-$(CONFIG_ACROSSFADE_FILTER) += af_afade.o
OBJS-$(CONFIG_ACROSSOVER_FILTER) += af_acrossover.o
OBJS-$(CONFIG_ADELAY_FILTER) += af_adelay.o
OBJS-$(CONFIG_AECHO_FILTER) += af_aecho.o
# video filters
OBJS-$(CONFIG_BLACKDETECT_FILTER) += vf_blackdetect.o
OBJS-$(CONFIG_DEBLOCK_FILTER) += vf_deblock.o
OBJS-$(CONFIG_DELOGO_FILTER) += vf_delogo.o
OBJS-$(CONFIG_DRAWTEXT_FILTER) += vf_drawtext.o
OBJS-$(CONFIG_EDGEDETECT_FILTER) += vf_edgedetect.o
OBJS-$(CONFIG_EQ_FILTER) += vf_eq.o
OBJS-$(CONFIG_GBLUR_FILTER) += vf_gblur.o
OBJS-$(CONFIG_OVERLAY_FILTER) += vf_overlay.o framesync.o
```