Android(安卓)NDK开发之旅28--NDK-FFmpeg视频解码

前言

上一篇文章我们编译输出了Android工程需要的动态库文件。然后下面我们利用这个库进行视频解码。

视频解码

一、创建Android Studio工程

创建Android Studio工程，记得带上C++Support。

然后编写CMake脚本：

#配置CMake的最低版本cmake_minimum_required(VERSION 3.4.1)#配置工程路径#set(path_project /home/wuhuannan/AndroidPrj/FFmpeg)set(path_project D:/AndroidStudio/FFmpeg)#配置头文件的包含路径include_directories(${path_project}/app/src/main/cpp/include)#添加自己写的库add_library(ffmpeg-lib            SHARED            src/main/cpp/ffmpeg.c            )#添加FFmpeg预编译的so库add_library( avutil             SHARED             IMPORTED            )#设置两个预编译的库的路径set_target_properties(                       avutil                       PROPERTIES IMPORTED_LOCATION                       ${path_project}/app/libs/${ANDROID_ABI}/libavutil-54.so                    )add_library( swresample             SHARED             IMPORTED            )set_target_properties(                       swresample                       PROPERTIES IMPORTED_LOCATION                       ${path_project}/app/libs/${ANDROID_ABI}/libswresample-1.so                    )add_library( avcodec             SHARED             IMPORTED            )set_target_properties(                       avcodec                       PROPERTIES IMPORTED_LOCATION                       ${path_project}/app/libs/${ANDROID_ABI}/libavcodec-56.so                    )add_library( avformat             SHARED             IMPORTED            )set_target_properties(                       avformat                       PROPERTIES IMPORTED_LOCATION                       ${path_project}/app/libs/${ANDROID_ABI}/libavformat-56.so                    )add_library( swscale             SHARED             IMPORTED            )set_target_properties(                       swscale                       PROPERTIES IMPORTED_LOCATION                       ${path_project}/app/libs/${ANDROID_ABI}/libswscale-3.so                    )add_library( postproc             SHARED             IMPORTED            )set_target_properties(                       postproc                       PROPERTIES IMPORTED_LOCATION                       ${path_project}/app/libs/${ANDROID_ABI}/libpostproc-53.so                    )add_library( avfilter             SHARED             IMPORTED            )set_target_properties(                       avfilter                       PROPERTIES IMPORTED_LOCATION                       ${path_project}/app/libs/${ANDROID_ABI}/libavfilter-5.so                    )add_library( avdevice             SHARED             IMPORTED            )set_target_properties(                       avdevice                       PROPERTIES IMPORTED_LOCATION                       ${path_project}/app/libs/${ANDROID_ABI}/libavdevice-56.so                    )#找到Android的log库（这个库已经在Android平台中了）find_library(            log-lib            log            )#把需要的库链接到自己的库中target_link_libraries(            ffmpeg-lib            ${log-lib}            avutil            swresample            avcodec            avformat            swscale            postproc            avfilter            avdevice            )

主要工作就是加载我们上一篇文章中的几个动态库，然后链接到我们自己的库里面。

二、编写Java方法进行测试

package com.nan.ffmpeg.utils;public class VideoUtils {    static {        System.loadLibrary("avutil-54");        System.loadLibrary("swresample-1");        System.loadLibrary("avcodec-56");        System.loadLibrary("avformat-56");        System.loadLibrary("swscale-3");        System.loadLibrary("postproc-53");        System.loadLibrary("avfilter-5");        System.loadLibrary("avdevice-56");        System.loadLibrary("ffmpeg-lib");    }    //视频解码    public native static void decode(String input, String outptu);}

这里需要注意的是，FFmpeg的动态库是有依赖关系的，加载的时候需要按照一定的顺序，先加载最基础的库。

三、JNI实现

FFmpeg视频解码流程如下：

FFmpeg视频解码流程

FFmpeg中相关的示例程序所在文件路径：

ffmpeg-2.6.9\doc\examples

我们编程都是按照这个流程进行的。

#include #include #include //编码#include "libavcodec/avcodec.h"//封装格式处理#include "libavformat/avformat.h"//像素处理#include "libswscale/swscale.h"#define LOGI(FORMAT, ...) __android_log_print(ANDROID_LOG_INFO,"wuhuannan",FORMAT,##__VA_ARGS__);#define LOGE(FORMAT, ...) __android_log_print(ANDROID_LOG_ERROR,"wuhuannan",FORMAT,##__VA_ARGS__);//有时候需要用C文件而不是CPPJNIEXPORT void JNICALLJava_com_nan_ffmpeg_utils_VideoUtils_decode(JNIEnv *env, jclass type, jstring input_,                                            jstring outptu_) {    //需要转码的视频文件(输入的视频文件)    const char *input = (*env)->GetStringUTFChars(env, input_, 0);    const char *outptu = (*env)->GetStringUTFChars(env, outptu_, 0);    //1.注册所有组件，例如初始化一些全局的变量、初始化网络等等    av_register_all();    //avcodec_register_all();    //封装格式上下文，统领全局的结构体，保存了视频文件封装格式的相关信息    AVFormatContext *pFormatCtx = avformat_alloc_context();    //2.打开输入视频文件    if (avformat_open_input(&pFormatCtx, input, NULL, NULL) != 0) {        LOGE("%s", "无法打开输入视频文件");        return;    }    //3.获取视频文件信息，例如得到视频的宽高    //第二个参数是一个字典，表示你需要获取什么信息，比如视频的元数据    if (avformat_find_stream_info(pFormatCtx, NULL) < 0) {        LOGE("%s", "无法获取视频文件信息");        return;    }    //获取视频流的索引位置    //遍历所有类型的流（音频流、视频流、字幕流），找到视频流    int v_stream_idx = -1;    int i = 0;    //number of streams    for (; i < pFormatCtx->nb_streams; i++) {        //流的类型        if (pFormatCtx->streams[i]->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO) {            v_stream_idx = i;            break;        }    }    if (v_stream_idx == -1) {        LOGE("%s", "找不到视频流\n");        return;    }    //只有知道视频的编码方式，才能够根据编码方式去找到解码器    //获取视频流中的编解码上下文    AVCodecContext *pCodecCtx = pFormatCtx->streams[v_stream_idx]->codec;    //4.根据编解码上下文中的编码id查找对应的解码    AVCodec *pCodec = avcodec_find_decoder(pCodecCtx->codec_id);    //（迅雷看看，找不到解码器，临时下载一个解码器，比如视频加密了）    if (pCodec == NULL) {        LOGE("%s", "找不到解码器，或者视频已加密\n");        return;    }    //5.打开解码器，解码器有问题（比如说我们编译FFmpeg的时候没有编译对应类型的解码器）    if (avcodec_open2(pCodecCtx, pCodec, NULL) < 0) {        LOGE("%s", "解码器无法打开\n");        return;    }    //输出视频信息    LOGI("视频的文件格式：%s", pFormatCtx->iformat->name);    LOGI("视频时长：%lld", (pFormatCtx->duration) / 1000000);    LOGI("视频的宽高：%d,%d", pCodecCtx->width, pCodecCtx->height);    LOGI("解码器的名称：%s", pCodec->name);    //准备读取    //AVPacket用于存储一帧一帧的压缩数据（H264）    //缓冲区，开辟空间    AVPacket *packet = (AVPacket *) av_malloc(sizeof(AVPacket));    //AVFrame用于存储解码后的像素数据(YUV)    //内存分配    AVFrame *pFrame = av_frame_alloc();    //YUV420    AVFrame *pFrameYUV = av_frame_alloc();    //只有指定了AVFrame的像素格式、画面大小才能真正分配内存    //缓冲区分配内存    uint8_t *out_buffer = (uint8_t *) av_malloc(            avpicture_get_size(AV_PIX_FMT_YUV420P, pCodecCtx->width, pCodecCtx->height));    //初始化缓冲区    avpicture_fill((AVPicture *) pFrameYUV, out_buffer, AV_PIX_FMT_YUV420P, pCodecCtx->width,                   pCodecCtx->height);    //用于转码（缩放）的参数，转之前的宽高，转之后的宽高，格式等    struct SwsContext *sws_ctx = sws_getContext(pCodecCtx->width, pCodecCtx->height,                                                pCodecCtx->pix_fmt,                                                pCodecCtx->width, pCodecCtx->height,                                                AV_PIX_FMT_YUV420P,                                                SWS_BICUBIC, NULL, NULL, NULL);    int got_picture, ret;    FILE *fp_yuv = fopen(outptu, "wb+");    int frame_count = 0;    //6.一帧一帧的读取压缩数据    while (av_read_frame(pFormatCtx, packet) >= 0) {        //只要视频压缩数据（根据流的索引位置判断）        if (packet->stream_index == v_stream_idx) {            //7.解码一帧视频压缩数据，得到视频像素数据            ret = avcodec_decode_video2(pCodecCtx, pFrame, &got_picture, packet);            if (ret < 0) {                LOGE("%s", "解码错误");                return;            }            //为0说明解码完成，非0正在解码            if (got_picture) {                //AVFrame转为像素格式YUV420，宽高                //2 6输入、输出数据                //3 7输入、输出画面一行的数据的大小 AVFrame 转换是一行一行转换的                //4 输入数据第一列要转码的位置 从0开始                //5 输入画面的高度                sws_scale(sws_ctx, pFrame->data, pFrame->linesize, 0, pCodecCtx->height,                          pFrameYUV->data, pFrameYUV->linesize);                //输出到YUV文件                //AVFrame像素帧写入文件                //data解码后的图像像素数据（音频采样数据）                //Y 亮度 UV 色度（压缩了） 人对亮度更加敏感                //U V 个数是Y的1/4                int y_size = pCodecCtx->width * pCodecCtx->height;                fwrite(pFrameYUV->data[0], 1, y_size, fp_yuv);                fwrite(pFrameYUV->data[1], 1, y_size / 4, fp_yuv);                fwrite(pFrameYUV->data[2], 1, y_size / 4, fp_yuv);                frame_count++;                LOGI("解码第%d帧", frame_count);            }        }        //释放资源        av_free_packet(packet);    }    fclose(fp_yuv);    av_frame_free(&pFrame);    avcodec_close(pCodecCtx);    avformat_free_context(pFormatCtx);    (*env)->ReleaseStringUTFChars(env, input_, input);    (*env)->ReleaseStringUTFChars(env, outptu_, outptu);}

四、在Activity中测试

@Overridepublic void onClick(View v) {    String inputVideo = Environment.getExternalStorageDirectory().getAbsolutePath() + File.separatorChar            + "input.mp4";    String outputVideo = Environment.getExternalStorageDirectory().getAbsolutePath() + File.separatorChar            + "output_1280x720_yuv420p.yuv";    switch (v.getId()) {        case R.id.btn_decode:            VideoUtils.decode(inputVideo, outputVideo);            break;    }}

相关源代码：https://github.com/huannan/FFmpeg

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