iOS: FFmpeg编译和使用学习

Posted 2020-08-16 徐家汇123

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了iOS: FFmpeg编译和使用学习相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

ffmpeg是一个多平台多媒体处理工具，处理视频和音频的功能非常强大。目前在网上搜到的ios上使用FFMPEG的资料都比较陈旧，而FFMPEG更新迭代比较快；且网上的讲解不够详细，对于初次接触FFMPEG的新手（例如我）来说确实不太好使用。为了防止忘记，这里对iOS下使用FFMPEG做一个总结。

1. FFMPEG层次结构的简单理解

要使用FFMPEG，首先需要理解FFMPEG的代码结构。根据志哥的提示，ffmpeg的代码是包括两部分的，一部分是library，一部分是tool。api都是在library里面，如果直接调api来操作视频的话，就需要写c或者c++了。另一部分是tool，使用的是命令行，则不需要自己去编码来实现视频操作的流程。实际上tool只不过把命令行转换为api的操作而已。

2. 预热-在mac os下使用ffmpeg

在mac os下使用ffmpeg比较简单，可以直接使用命令行来操作。首先安装ffmpeg，这里默认系统已经安装好brew，只需要在终端上输入：

brew install ffmpeg

等待安装结束即可。

安装结束后，尝试以下命令：

ffmpeg -i input.mp4 output.avi

如果能顺利转换，表明安装成功

3. 编译能在iOS下使用的FFMPEG library库

这一步是编译1所说的library，编译好之后可以调用FFMPEG的api。网上有一些方法，但都要自己手动编译，稍显复杂而且比较陈旧。按照app store的需求，编译出来的包还必须支持arm64。我在万能的github中找到一个能够"一键编译"的脚本，地址如下：

https://github.com/kewlbear/FFmpeg-iOS-build-script

而且写这个脚本的歪果仁挺好人，更新很及时，已经更新到了最新的2.5.3版本。下载下来，只有一个build-ffmpeg.sh脚本文件。在终端中转至脚本的目录，执行命令：

./build-ffmpeg.sh

脚本则会自动从github中把ffmpeg源码下到本地并开始编译。

编译结束后，文件目录如下：

【iOS开发】iOS下使用FFMPEG的一些总结

其中，ffmpeg-2.5.3是源码，FFmpeg-iOS是编译出来的库，里面有我们需要的.a静态库，一共有7个。

执行命令：

lipo -info libavcodec.a

查看.a包支持的架构，这几个包都支持了armv7 armv7s i386 x86_64 arm64这几个架构，这个脚本果真是业界良心啊～～～

4.在xcode中引入FFMPEG library库

新建工程，把上面编译好的FFmpeg-iOS拖到xcode工程中，添加一个头文件引用

#include "avformat.h"

添加一个api语句：

av_register_all();

添加一个空的类，把执行文件.m后缀改为.mm，开启混编模式。

添加相应的framework，包括avfoundation和coremedia。

运行工程，如果没有报错，则表明编译成功。

5.在xcode项目中使用命令行

执行到第4步，已经可以使用library库了。但是如果要对视频进行操作，还是需要手动写很多代码去调用api，工作量较大，自然不如直接写命令行方便。为了命令行能够在xcode工程中使用，还需要做以下工作：

（1）添加源码中的tools,具体文件包括：

【iOS开发】iOS下使用FFMPEG的一些总结

（2）添加Header Search Paths

在target--build setting中搜索Header Search Paths，并在Header Search Paths下面添加源码ffmpeg-2.5.3和scratch的路径。

（3）修改ffmpeg.h和ffmpeg.c源码

如果此时run这个工程，则会报错，原因是工程里面有2个main函数，此时处理方法为：

在ffmpeg.h中添加一个函数声明：

int ffmpeg_main(int argc, char **argv);

在ffmpeg.c中找到main函数，把main函数改为ffmpeg_main。

（4）调用命令行范例

添加头文件：#import "ffmpeg.h"

调用命令行

int numberOfArgs = 16;

char** arguments = calloc(numberOfArgs, sizeof(char*));

arguments[0] = "ffmpeg";

arguments[1] = "-i";

arguments[2] = inputPath;

arguments[3] = "-ss";

arguments[4] = "0";

arguments[5] = "-t";

arguments[6] = durationChar;

arguments[7] = "-vcodec";

arguments[8] = "copy";

arguments[9] = "-acodec";

arguments[10] = "aac";

arguments[11] = "-strict";

arguments[12] = "-2";

arguments[13] = "-b:a";

arguments[14] = "32k";

arguments[15] = outputPath;

int result = ffmpeg_main(numberOfArgs, arguments);

其中inputpath和outputpath是文件路径。经测试，这两个路径不支持asset-library://协议和file:// 协议，所以如果是要用相册的文件，我目前的解决办法是把它拷贝到沙盒里面。

6. 改关闭进程为关闭线程

如果顺利进行到了第5步，在app中是能够用命令行处理视频了，但会出现一个问题，app会退出。经肖大神提醒，发现了命令行执行完毕之后会退出进程。而iOS下只能启动一个进程，因此必须改关闭进程为关闭线程，或者直接把关闭进程的方法给注掉。

在ffmpeg.c中可以看到，执行退出进程的方法是exit_program，定位到了cmdutils.c中执行了c语言的exit方法。这里我将它改为了pthread_exit（需要添加#include 头文件）。在xcode项目中使用时，则可以用NSThread来新开一个线程，执行完毕之后，把线程关闭了即可。再使用NSThreadWillExitNotification通知，即可监听线程退出的情况。

7. 修复ffmpeg.c里面的一个bug

在实际项目中，可能需要多次调用命令行，但在多次调用命令行的过程中，发现ffmpeg.c的代码中会访问空属性导致程序崩溃。逐步debug后发现，很多指针已经置空了，但它们的计数却没有置零，不知道是不是ffmpeg.c的一个bug。修复方法如下：在ffmpeg_cleanup方法下，将各个计数器置零，包括：

nb_filtergraphs

nb_output_files

nb_output_streams

nb_input_files

nb_input_streams

置零之后，重复使用ffmpeg_main方法一切正常。

文／L1先生（简书作者）
原文链接：http://www.jianshu.com/p/52516bdc1eb5
著作权归作者所有，转载请联系作者获得授权，并标注“简书作者”。

一、背景

　　网上有很多FFmpeg编译配置的资料，大部分都是关于FFmpeg最新的版本(2.0)的，我一开始也想着编写一个2.0版本的，可以放到接手的那个项目中，发现各种问题（无法快进，没有声音）,再看一下代码一堆警告，原因很简单，使用的FFMpeg库太新了，很多接口变动了。由于手上没有多少信息，不知道那个项目使用的是哪个版本的FFmpeg库，一点点找，终于知道原来使用的是0.7.x的。找到目标版本的FFmpeg本以为万事大吉了，后来才发现原来这才是坑的开始，有历经一系列磨难，最后终于把编译问题解决了。

二、FFmpeg最新版本的库编译

　　FFmpeg最新版本的应该是2.1的，历史版本详见http://www.ffmpeg.org/releases/，在这个网站上我们可以下到所有历史版本的库。FFmpeg是一个跨平台的用C语言写成的库，包含了编码，解码，色彩空间转换等库。编译需要用到命令行，对于我们这些没搞过后台或者linux开发的脚本知识欠缺的人来说的确算是一个挑战。庆幸的是现在网络这么方便，不会做问Google，很快就找到了一个在xcode5下一键编译FFmpeg库的脚本。这个脚本是个老外写的，真心强大，从下载到编译到构建最后的Fat库一气呵成。

　　脚本地址: https://gist.github.com/m1entus/6983547

　　运行这个脚本需要依赖一个库Perl写的脚本，搜了一下网上目前编译FFmpeg库的帖子基本都会提到这个脚本，脚本地址如下: https://github.com/mansr/gas-preprocessor。

　　下载完这两个脚本后，编译FFmpeg库的准备工作就基本完成了，接着依次执行下面几步:

　　1、拷贝gas-preprocessor.pl文件到 /usr/bin目录下。

　　2、修改gas-preprocessor.pl文件的权限

　　注:需要有读，写和执行的权限。具体操作为，首先在命令行下进入/usr/bin目录，然后执行chmod命令，如下图所示:

　　3、切换build-ffmpeg.sh脚本的目录下，使用命令sh build-ffmpeg.sh 运行该脚本即可。

　　注: 1) build-ffmpeg.sh脚本的父目录的名字不能包括空格，否则可能导致构建失败。

　　　 2) build-ffmpeg.sh脚本中可以配置编译的FFMpeg版本，以及使用iOS SDK的版本，如下图所示:

　　该脚本中默认采用的FFmpeg是2.0版本，使用iOS 7.0的SDK编译，c语言编译器采用clang，应用中可以根据实际项目需要选中不同的FFmpeg和iOS SDK版本。

　　根据上面的步骤看来，编译工作也没有什么复杂的，为什么我会说踩了很多坑呢？这个问题我会一点点儿解释。

三、编译较早期版本的FFmpeg本库

　　第二部分中我们介绍了一个牛逼的脚本，一键编译，这给我们造成了一种错觉，FFmpeg编译不过如此吗！如果我们尝试一下把脚本中的VERSION变成0.7试试，运行脚本，发现编译报错。如下图所示:

　　提示位置选项--disable-iconv，根据提示我们输入./configure查看所有可用选项。命令行下切换到实际的FFmpeg源码目录下，查看帮助如下图:

　　我们可以看到很多选项，英语不难，就是有些选项描述的太简洁了，所以实际使用时如果不确定的话，我们可以去问问google。

　　好了回过头来看看这个configure文件到底有什么作用呢？

　　1、裁剪

　　我们知道FFmpeg库是一个非常庞大的库，包括编码，解码以及流媒体的支持等，如果不做裁剪全部编译进来的话，最后生成的静态库会很大。实际使用中我们可能只想用到解码(例如播放器)，因此我们可以使用相关选项指定编译时禁用编码部分。当然我们还可以做进一步的裁剪，例如只打开部分常用格式的解码，禁用掉其他的解码，这样编译出来的静态库将会更小。

　　要想裁剪，我们的先知道有哪些部分，使用下面的命令可以查看FFMpeg库支持的组件列表。

--list-decoders          show all available decoders
--list-encoders          show all available encoders
--list-hwaccels          show all available hardware accelerators
--list-muxers            show all available muxers
--list-demuxers          show all available demuxers
--list-parsers           show all available parsers
--list-protocols         show all available protocols
--list-bsfs              show all available bitstream filters
--list-indevs            show all available input devices
--list-outdevs           show all available output devices
--list-filters           show all available filters

　　我们可以根据实际需要把不用的部分都禁用掉，这样编译快，包也会比较小，常用的裁剪选项如下:

--disable-doc            do not build documentation
--disable-ffmpeg         disable ffmpeg build
--disable-ffplay         disable ffplay build
--disable-ffserver       disable ffserver build
--disable-network        disable network support [no]
--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-hwaccel=NAME   disable hwaccel

　　举个例子，如果我们需要做一款本地视频播放器，那么我们可以使用如下配置:

　　当然你还可以根据帮助列表进行更细粒度的裁剪，例如只支持哪几种格式的解码等等。

　　2、指定编译环境

　　FFMpeg作为一个跨平台的库，不同的平台，不同的人的计算机上编译器的路径都可能不尽相同，所以我们需要为编译脚本指定编译器的路径。同事我们还可以指定其他编译选项，如是否交叉编译，目标平台系统，CPU架构，需要依赖的其他库的路径已经指定是否禁用汇编优化等。

--enable-cross-compile   assume a cross-compiler is used
--sysroot=PATH           root of cross-build tree
--sysinclude=PATH        location of cross-build system headers
--target-os=OS           compiler targets OS []
--cc=CC                  use C compiler CC [gcc]
--extra-cflags=ECFLAGS   add ECFLAGS to CFLAGS []
--extra-ldflags=ELDFLAGS add ELDFLAGS to LDFLAGS []
--arch=ARCH              select architecture []
--cpu=CPU                select the minimum required CPU (affects
                         instruction selection, may crash on older CPUs)
--disable-asm            disable all assembler optimizations

　　sysroot即iOS SDK的路径，注意编译真机版本的库时需要使用iPhoneOS.platform中SDK的路径，编译模拟器版本的库使用iPhoneSimulator.platform中SDK的路径。target-os填写darwin(苹果系统的内核)，arch可以根据具体的情况添加i386(模拟器)，armv6，armv7等。cpu根据具体类型可填写cortex-a8，cortox-a9，i386等。　　　

　　3、指定静态库的安装路径

　　指定执行make install命令时编译好的静态库和相关头文件拷贝到的位置，即FFmpeg库编译后输出的路径。通常我们只需要设置“--prefix=PREFIX”选项即可。例如我们需要将最后生成静态库的路径指向“build/armv7”下，则设置--prefix="build/armv7";

四、FFmpeg0.7版本库一键编译脚本

　　通过第三部分的介绍，相信我们应该对FFmpeg的配置都有了一个初步的认识，我们再回到第三部分开始时我们运行build-ffmpeg.sh的碰到的问题，经过查看configure的帮助，我们发现0.7这个版本的FFmpeg库却是没有"--disable-iconv"选项。这个牛逼的脚本是针对当前较新的FFmpeg库写的，在低版本中没有一些配置选项也是正常。

　　下面给出经过修改后的脚本，脚本中对原先的脚本进行了精简，去掉了下载部分的代码。

build-ffmpeg0.7

　　注：由于FFmpeg库比较陈旧，该脚本使用xcode4.6下，编译器为GCC，采用6.1的SDK进行编译。如果你的机器上装的同事安装了xcode4.x和xcode5的话，可以在命令行下使用如下命令切换当前的默认编译环境为xcode4.6即可:

　　设置好xcode的编译环境以后，只需要将该脚本拷贝到FFMpeg源文件路径下运行即可一键生成armv7，armv7s，i386以及合成后的全平台库。

五、如何使用以及编译链接中可能遇到的问题

　　第四部分中我们对build-ffmpeg.sh的脚本进行了修改和精简后得到了build-ffmpeg0.7.sh，我们只需要运行该脚本就可以一键完成FFmpeg 0.7版本库的编译工作了。编译后我们得到的是lib目录(包含所有生成的静态库)以及include目录(包含相应的头文件)，使用时我们只需要将这些文件添加到工程中即可。

　　问题到这里似乎就全部解决了，如果顺利的话，恭喜你，你可以直接使用了。

　　如果你跟我一样的"不幸"的话，可能还会遇到一些其他问题。下面是我遇到的问题及解决办法:

　　1、time.h重复问题

　　我们知道一般静态库都是搭配头文件使用的，要在项目里面使用FFmpeg库，我们出了需要在xcode的build phases中添加静态库以外，还需要导入该库对应的头文件。FFmpeg库对应的头文件有很多，通常会采用设置header search path的方式来导入头文件，这样做有两个好处: 第一可以避免对我们的工程结构造成干扰。第二可以在一定程序上降低头文件冲突。

　　time.h冲突的问题就是属于头文件冲突，系统的标准库中有time.h文件，FFmpeg应该是在1.1之后也加入了一个time.h文件，路径为libavutil/time.h。所以如果你使用的是FFmpeg1.1之后的版本，那么在使用中就可能会碰到头文件冲突的问题。解决这个问题，网上流传一个方法是修改FFmpeg库中time.h文件的名字，我觉得这太麻烦了，而且也容易出错。后来查看FFmpeg源码的时候偶然发现它自身内部引用这个time.h的时候都有带一层父目录，如#include "libavutil/time.h"。因此想是不是通过指定头文件搜索路径就可以解决这个问题。

　　打开工程设置页面，搜索header search path如下图所示:

　　如果你的FFmpeg库正好是放在当前的路径下，且为了偷懒设置了递归包含头文件的话，那么你很可能就会遇到time.h冲突的问题。因为xcode工程默认的设置是优先查找用户路径，编译时FFmpeg中libavutil下的time.h就会优先被链接，从而导致不会再链接系统time.h文件，最终导致编译失败。

　　解决这个问题有两个办法:

　　a、取消掉Header Search Paths中的递归引用。

　　b、设置Always Search User Paths为NO。

　　2、gcc c compiletest error问题
　　xcode5下面编译FFmpeg都采用clang，同样也会遇到类似问题。这个问题通常出现在配置文件错误的情况下，一般都是gcc路径错误，当然也可能是其他编译参数错误问题。

　　出现这个问题我们应该首先检查gcc的路径是否正确，如果确认了指定路径上存在gcc程序，但是还是报错的，我们再去检查当前要编译的平台和指定的gcc路径是否一致，如果你使用iPhoneOS.platform下面的gcc去编译i386平台的库那肯定是不会测试通过的。

　　3、C compiler test failed问题
　　编译i386版本的FFmpeg库和armv版本库可能用到的参数不尽相同，例如我遇到这个问题，我的编译选项中有一项如下:

　　--extra-cflags=\'-arch i386 -mfloat-abi=softfp -miphoneos-version-min=5.0\'

　　在我确认其他参数(如cpu，arch)都正确的情况下，依然提示我们“C compiler test failed.” 后面紧跟着一句查看config.log你可以得到更详细的信息，于是打开该文件，你可以在最开始的地方看到你的配置语句，如果是用脚本，这块儿会显示最终解释后(替换参数为真实值)的配置语句。然后紧跟着一堆具体的配置，通常哭啼的错误信息会在该文件的最末尾。我遇到的问题的信息如下:

　　看到标红的这个区域了没有，提示“-mfloat-abi=softfp”选项不支持，删掉该选项后，在运行时配置就通过了。其他配置问题，都可以通过查看config.log来获取更详细的错误信息。

　　4、由于未导入libbz动态库的问题

　　如果导入FFmpeg库了，并且配置了头文件搜索路径，遇到"Undefined symbols for architecture armv7s: _BZ2_bzDecompressInit"，如下图所示:

　　这个问题是由于没有导入“libbz2.dylib”库的原因，导入库即可解决该问题。

　　5、libavcodec/audioconvert.h头文件缺失问题

　　不知道为什么执行make install的时候libavcodec中的audioconvert.h怎么没有拷贝到include目录下的libavcodec中去，查看发现原来libavutil目录下已经有一个audioconvert.h了。解决这个问题只需要从FFmpeg库的libavcodec中拷贝audioconvert.h头文件到include的libavcodec目录中即可解决。

六、杂谈

　　感谢我所遭遇的"不幸"，如果当时接受的项目使用的最新版本的FFmpeg库，我可能就直接运行一下那个牛逼的脚本，然后一切就可以顺顺利利。如果真是那样的话，我可能也就不会花时间去学习基本的脚本知识，去了解FFmpeg库的相关配置，这样的结果就是下次当我中奖遇到FFmpeg库编译链接等问题时，只能束手无策。

　　说了这么多，当我们使用一个技术的时候，不应该仅仅停留在会用的层次，花点儿时间了解一下背后的原理会更让你对该技术有个更深的理解，多学，多看，多思考，最终会有有所收获的。

七、编译脚本及参考资料

　　1、编译脚本　　

　　gas-preprocessor脚本地址: https://github.com/mansr/gas-preprocessor　　

　　FFmpeg 2.x一键化编译脚本: https://gist.github.com/m1entus/6983547

　　FFmpeg0.7一键化编译脚本: https://gist.github.com/smileEvday/7565260

　　2、参考资料

　　模拟器与真机下ffmpeg的编译方法（总结版）

　　http://www.cocoachina.com/iphonedev/toolthain/2011/1020/3395.html

　　编译在ios4.3中使用的ffmpeg库(转)

　　http://www.cocoachina.com/bbs/simple/?t70887.html

　　Installing ffmpeg ios libraries armv7, armv7s, i386 and universal on Mac with 10.8