多媒體開發（7）：編譯Android與iOS平臺的FFmpeg
編譯FFmpeg，一個古老的話題，但小程還是介紹一遍，就當記錄。之前介紹怎麼給視訊新增水印時，就已經提到FFmpeg的編譯，並且在編譯時指定了濾鏡的功能。
但是，在手機盛行的時代，讀者可能更需要的是能在iOS或Android平臺上執行的FFmpeg，而對於命令列的ffmpeg，讀者可以在個人電腦上面使用（因為它簡潔易操作），也可以在服務程式中使用（安裝FFmpeg後直接呼叫ffmpeg命令），比如小程經常在自己的mac機上使用ffmpeg命令。
本文介紹如何編譯出iOS或Android平臺使用的FFmpeg連結庫。
正如編譯macos平臺使用的FFmpeg一樣，編譯iOS或Android平臺使用的FFmpeg，主線也是先configure再make，只不過，有更多的細節需要考慮。
小程使用的是macos系統。
（1）編譯環境準備
pkg-config
FFmpeg在編譯時經常使用到第三方庫（比如x264、rtmp等），編譯器在查詢這些第三方庫的標頭檔案與庫檔案時，需要使用到程式pkg-config。
pkg-conifig給編譯器提供路徑與連結選項。第三方庫在make install時會生成pc字尾的檔案並拷貝到系統目錄，而pkg-config就是從這個pc檔案讀取出路徑資訊。
這樣安裝pkg-config：
brew install pkg-config
安裝pkg-config後，可以這樣得到第三方庫的路徑資訊：
pkg-config --cflags --libs librtmp
以下是對於pkg-config命令的一個載圖：
pkg-config
可以設定PKG_CONFIG_PATH這個環境變數，讓pkg-config到這個目錄下面去找pc檔案，如果不設定，則預設在/usr/local/lib/pkgconfig目錄下面查詢。
需要注意，雖然pkg-config查詢到的pc檔案裡面有記錄到第三方靜態庫的路徑，但實際在編譯FFmpeg靜態庫時，並不會連結上這個第三方庫，而且在FFmpeg的編譯指令碼中可以指定第三方庫的路徑。
freetype
此項只在使用濾鏡功能時需要安裝。
如果編譯時遇到這樣的提示：freetype2 not found using pkg-config，那說明還沒有安裝freetype，這樣安裝即可：
brew install freetype
clang編譯器
此項只在編譯iOS平臺的FFmpeg時才需要。
小程的mac機已經安裝過xcode，所以clang已經存在。如果讀者還沒有安裝clang的話，那建議把xcode安裝好。
asm編譯器
此項只在編譯iOS平臺的FFmpeg時才需要。
x264或FFmpeg等，都有彙編程式碼，編譯這些彙編程式碼，需要使用更先進的編譯指令碼來處理，而mac系統沒有這樣的指令碼。
這個指令碼是 gas-preprocessor.pl 。
可以這樣安裝gas-preprocessor.pl：
git clone git://github.com/mansr/gas-preprocessor.git
sudo cp -f gas-preprocessor/gas-preprocessor.pl /usr/local/bin/
chmod +x /usr/local/bin/gas-preprocessor.pl
yasm
另一個需要的工具是 yasm 彙編編譯器，可以這樣安裝：
brew install yasm
NDK工具包
此項只在編譯Android平臺的FFmpeg時才需要。
可以使用ndk-r9d版本，或者最新的版本，來編譯FFmpeg。
下載地址： https://developer.android.google.cn/ndk/downloads/index.html
（2）FFmpeg原始碼下載
git clone git://source.ffmpeg.org/ffmpeg.git ffmpeg
（3）編譯指令碼
不必自己重寫了，找開源的專案過來修改一下（注意開源協議）就可以了，比如參考這個開源專案：
https://github.com/yixia/FFmpeg-Vitamio.git在這個專案裡面，有編譯Android跟iOS平臺的相應指令碼，而且有相應的優化處理。
在移動平臺使用的庫都很注重兩個東西，一個是效能，另一個是體積大小。一個好的指令碼，既要根據不同的硬體型別作編譯上的優化，也要根據軟體需求裁剪FFmpeg的功能使得出來的庫儘可能小（畢竟FFmpeg的功能並非全部都用上）。
（4）指令碼修改
小程先介紹一下腳本里面的一些關鍵引數，這些引數並非平臺通用。
指定指令集：
--extra-cflags='-arch armv7s' --extra-ldflags='-arch armv7s'
指定cpu型別：
--arch=arm --cpu=cortex-a9
（應該根據不同的指令集使用不同的cpu優化；--arch=arm64，像這樣指定具體指令架構也是可以的。）
指定系統：
--target-os=darwin
指定sdk：
--sysroot=/Applications/Xcode.app/.../xxx.sdk
指定編譯器：
--cc=xxx/clang
指定庫生成目錄：
--prefix=build
指定使用的muxer/demuxer/encoder/decoder等：
--enable-muxer=mp4
基本上使用上面介紹的指令碼就可以編譯了，但有時候也可以作一些修改，比如要加入第三方庫時，或者要對某個指令集作優化時，等等。
小程再提一些注意點，有可能幫到讀者解決編譯過程中遇到的問題。
--sysroot需要指定。iOS平臺為....sdk/，不包括usr/inclue；Android平臺是編譯鏈的目錄。
extra-cflags跟extra-ldflags要指定-arch（iOS）或-march（Android）。
在xcode8.3.2(sdk為10.3)上，armv7/armv7s/arm64不能使用"-mfloat-abi=hard"選項，並且arm64要指定-mcpu=cortex-a53。
在xcode9.2（sdk為11.2）上，需要--disable-asm。
對於實際專案來說，FFmpeg的編譯是關鍵的一步，應該多花時間去研究一些關鍵的細節--功能、效能跟體積大小都很重要。
（5）開始編譯
執行指令碼即可。最終會生成二進位制庫，比如iOS一般為靜態庫（.a檔案），而Android一般為動態庫（.so檔案）。
至此，已經介紹完在iOS或Android平臺編譯FFmpeg的過程。
在編譯得到FFmpeg的連結庫後，就可以呼叫它，讓它執行起來。這時，需要寫自己的呼叫程式。在這裡給出一個簡單的呼叫示例，並且不做程式碼解釋，只是讓有需要的讀者有一個感知。
extern "C" {
#include "libavcodec/avcodec.h"
#include "libavformat/avformat.h"
}
void dump_file_format(const char* filepath) {
av_register_all();
av_log_set_level(AV_LOG_DEBUG);
AVFormatContext* formatContext = avformat_alloc_context();
AVCodecContext* codecContext = NULL;
int status = 0;
bool success = false;
int audioindex = -1;
status = avformat_open_input(&formatContext, filepath, NULL, NULL);
if (status == 0) {
status = avformat_find_stream_info(formatContext, NULL);
if (status >= 0) {
for (int i = 0; i < formatContext->nb_streams; i ++) {
if (formatContext->streams[i]->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO) {
audioindex = i;
break;
}
}
if (audioindex > -1) {
codecContext = formatContext->streams[audioindex]->codec;
AVCodec* codec = avcodec_find_decoder(codecContext->codec_id);
if (codec) {
status = avcodec_open2(codecContext, codec, NULL);
if (status == 0) {
success = true;
}
}
}
}
}
if (success) {
av_dump_format(formatContext, 0, filepath, false);
av_log(NULL, AV_LOG_DEBUG, "format and decoder sucessful, and now in decoding each frame\n");
printf("sample_rate=%d, channels=%d\n", codecContext->sample_rate, codecContext->channels);
}
avformat_free_context(formatContext);
}
int main(int argc, const char *argv[])
{
const char filepath[] = "test2.mp3";
dump_file_format(filepath);
return 0;
}