Android录屏并利用FFmpeg转换成gif（三）在Android中使用ffmpeg命令

程序员文章站 2022-07-13 12:52:44

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Android录屏并利用FFmpeg转换成gif（三）

写博客时经常会希望用一段动画来演示app的行为，目前大多数的做法是在电脑上开模拟器，然后用gif录制软件录制模拟器屏幕，对于非开发人员来讲这种方式还是比较困难的。本来我以为应该也有能直接在手机上录屏并生成gif文件这样的app，下载一个这样的APP来录gif要方便得多。结果发现目前几乎没有此类APP，我就想能不能自己写一个，然后查了查资料，感觉应该能做出来，于是就撸起袖子干起来了。总的来讲要实现这个功能可以分成两个部分（当然，如果有更好的实现方式欢迎大家提出来，谢谢！）：

录屏，生成mp4文件
利用ffmpeg开源软件将mp4转换成gif

第一点比较容易实现，已有现成的开源代码供参考。难点在第二点，涉及到NDK开发相关的知识，及FFmpeg的集成，这方面知识我之前从未接触过，还是比较有挑战性的。

功能虽然很简单，但要讲解起来感觉还是要费点篇幅的，所以我分成了4篇文章来介绍，分别是：

Android录屏并利用FFmpeg转换成gif（一）录屏，讲讲怎样录屏生成mp4文件
Android录屏并利用FFmpeg转换成gif（二）交叉编译FFmpeg源码，说说如何根据我们的需求裁剪FFmepg并编译出可在android下运行的so包
Android录屏并利用FFmpeg转换成gif（三）在Android中使用ffmpeg命令，说说如何在Android中使用ffmpeg命令，简化C代码的编写难度
Android录屏并利用FFmpeg转换成gif（四）将mp4文件转换成gif文件，将2、3两步生成的so文件集成到android工程中，实现将mp4文件转换成gif文件，完成最终的工程。

本篇介绍如何将已经交叉编译好的FFmpeg相关的so包集成到app中来，至于so包是怎么编译的，请参看 Android录屏并利用FFmpeg转换成gif（二）交叉编译FFmpeg源码。so包的集成流程也简单，遵循一般的NDK开发流程就可以了，不过说起来简单，做起来还是有不少细节要注意的，我就在集成的时候搞了很久才搞成功。大概有以下几个步骤：

把交叉编译FFmpeg源码生成的7个so文件拷过来
写一个带native方法的java类，作为调c代码的接口，并在该方法中传入字符串数组类型的ffmpeg命令。
写一个实现native方法的C类，在该类里调FFmpeg.c类中的main方法，并将从java传入的ffmpeg命令传给main方法，从而达到执行ffmppeg命令的目的。其中FFmpeg.c这个类是从ffmpeg源码中拷过来的，还关联到几个其它的c文件及头文件，都是要从ffmpeg源码中拷过来，就是这些文件在编译的时候老是报错花了我很多时间。
再就是写一个CMakeLists.txt文件，用来规定cmake如何进行编译。里面的内容主要包括指定引用的so包的路径，头文件的路径，要编译的源文件的路径等等
最后就是在app目录下的build.gradle文件中对NDK编译做点配置，等下会详细说

大概就这么个流程吧，顺利的话做完这些后就能把工程跑起来了，但是，但是，但是一般都没那么顺利的，嗷。。。

下面就按照以上几个步骤详细地挨个介绍一下，并将我遇到问题的地方指出来，避免再走弯路。

2.1 拷贝FFmpeg相关的so包

在main目录下新建jniLibs/armeabi-v7a目录，然后将

libavutil-55.so

libavcodec-57.so

libavformat-57.so

libavdevice-57.so

libswresample-2.so

libswscale-4.so

libavfilter-6.so

七个包拷贝进来。

注意：这几个包就是在 Android录屏并利用FFmpeg转换成gif（二）交叉编译FFmpeg源码一文中准备好的。

2.2 写一个带native方法的java类

这个就非常简单，在java目录下新建一个java类，文件名随便取，一般为了方便识别会带有“jni”字样，我这里的文件名叫“FFmpegJni.java”，再编写一个带native的方法。代码如下：

package com.example.hm.gifrecoder;

import android.text.TextUtils;
import android.util.Log;

/**
 * 执行ffmpeg命令行的类
 *
 * @author hm  17-12-11
 */
public class FFmpegJni {
    private static final String TAG = "FFmpegJni";

    /**
     * 执行ffmpeg的本地方法
     *
     * @param commands ffmpeg命令行
     * @return
     */
    public native int exctFFmpeg(String[] commands);
}

其中代表ffmpeg命令的参数是个字符串数组。然后生成这个java类的头文件，在终端执行：

Android录屏并利用FFmpeg转换成gif（三）在Android中使用ffmpeg命令

生成出来的头文件叫 com_example_hm_gifrecoder_FFmpegJni.h
>
这里要注意一下，这个java类是带包名的，要在com的一上层目录即java目录下执行javah命令，然后java文件要用全名，即”com.example.hm.gifrecoder.FFmpegJni”，不然的话老是会报找不到文件之类的错误。

好，接下来写native代码。

2.3 写一个实现native方法的C类

这部分内容比较多，而且有些地方需要修改代码，大部分都参考了Android 集成 FFmpeg (二) 以命令方式调用 FFmpeg 这篇文章，感谢作者的分享。

前面说到生成了FFmpegJni.java的头文件，我们要利用这个头文件来写c文件。先在main目录下新建一个目录myjni，这个目录用来编译c文件，等编译完了就不要了，只要编译生成的so文件就可以了，所以这个目录一般来讲不要放在java目录下，当然这个不是强制性的，只要你愿意，放到任何地方都可以。再在myjni目录下建一个outputlibs目录用来放编译出来的so文件，其实这个目录并不是必需的，android studio会自动把编译好的so文件存放在app/build/intermediates/cmake/debug/obj/armeabi等几个目录下，如果不注意的话我们不会感觉到它的存在，所以特意建一个目录来存放编译结果，增加一点成就感。嗯，貌似说了很多废话，还是回过头来说写c文件的事，我们说的这个c文件就是要实现java中的native方法的c文件，把com_example_hm_gifrecoder_FFmpegJni.h头文件拷到myjni目录下来，重命名一下，取名为“FFmpegExcutor.c”，然后打开文件，实现里面的Java_com_example_hm_gifrecoder_FFmpegJni_exctFFmpeg方法。

实现之前的代码：

JNIEXPORT jint JNICALL Java_com_example_hm_gifrecoder_FFmpegJni_exctFFmpeg(JNIEnv * env, jobject obj, jobjectArray commands);

实现之后的代码：

JNIEXPORT jint JNICALL Java_com_example_hm_gifrecoder_FFmpegJni_exctFFmpeg
  (JNIEnv * env, jobject obj, jobjectArray commands){
      LOGD("----------进入FFmpegExcutor---------");
      int argc = (*env)->GetArrayLength(env, commands);
      char *argv[argc];
      int i;
      for (i = 0; i < argc; i++) {
          jstring js = (jstring) (*env)->GetObjectArrayElement(env, commands, i);
          argv[i] = (char*) (*env)->GetStringUTFChars(env, js, 0);
      }
      LOGD("----------begin excute ffmpeg---------");
      return main(argc, argv);
  }

这里面仅仅打印了两行日志，然后将java传过来的参数（一个字符串数组）转换成c语言里的字符串数组，最后调用ffmpeg.c的main方法来执行ffmpeg命令。这个ffmpeg.c是在FFmpeg源码中的，不是我们自己写的，所以要把这个文件从源码中拷过来。由于ffmpeg.c还有一些依赖，仅仅拷这一个文件还不够，还要其它几个文件，拷完后最终有以下几个文件：

Android录屏并利用FFmpeg转换成gif（三）在Android中使用ffmpeg命令

其中，红框内的几个文件是从源码中拷贝过来的，android_log.h是自己写的，用来将c代码中的日志从logcat中输出来，有助于跟踪c代码的运行情况。

注意：

具体要从源码中拷哪几个文件过来是个很让人头疼的事，至少对c语言不熟的人来说是这样的。我就在这里摸了很久，一度让我有放弃的想法。目前的这几个文件也不一定是最精简的，可能会有的文件是多余的。这个结果一方面是参考网上的资料，一方面是通过编译时的报错多次调整之后才形成的。

再一个就是FFmpeg源码版本不一样，所需要拷过来的文件也不一样，比如上面说的那篇参考文章中使用的源码文件就与我用的不一样，他用的是ffmpeg3.3.3版本，我用的是ffmpeg4.1版本，所以如果对c不熟悉的话，换个版本的源码就能让你歇菜。

2.3.1 源码修改———输出FFmpeg内部日志到Android Logcat

在执行命令过程中，FFmpeg 内部的日志系统会输出很多有用的信息，但是在 Android 的 logcat 中是看不到的，为了跟踪ffmpeg的内部日志，以便出现错误时更好地定位问题，有必要将内部日志转到logcat中输出，这就需要修改源码。

首先是新建上面提到的android_log.h文件，其内容如下：

#ifdef ANDROID
#include <android/log.h>
#ifndef LOG_TAG
#define  MY_TAG   "MYTAG"
#define  AV_TAG   "AVLOG"
#endif
#define LOGE(format, ...)  __android_log_print(ANDROID_LOG_ERROR, MY_TAG, format, ##__VA_ARGS__)
#define LOGD(format, ...)  __android_log_print(ANDROID_LOG_DEBUG,  MY_TAG, format, ##__VA_ARGS__)
#define XLOGD(...)  __android_log_print(ANDROID_LOG_INFO,AV_TAG,__VA_ARGS__)
#define XLOGE(...)  __android_log_print(ANDROID_LOG_ERROR,AV_TAG,__VA_ARGS__)
#else
#define LOGE(format, ...)  printf(MY_TAG format "\n", ##__VA_ARGS__)
#define LOGD(format, ...)  printf(MY_TAG format "\n", ##__VA_ARGS__)
#define XLOGE(format, ...)  fprintf(stdout, AV_TAG ": " format "\n", ##__VA_ARGS__)
#define XLOGI(format, ...)  fprintf(stderr, AV_TAG ": " format "\n", ##__VA_ARGS__)
#endif

文件中定义了几个输出日志的方法 LOGD,LOGE,XLOGD,XLOGE，并根据是否在android中运行在自定的方法中使用android的日志系统输出日志或使用C语言的日志输出系统输出日志，然后在ffmpeg.c文件中修改几个地方，调用这几个自定义方法。

具体修改有三个地方：

一是导入android_log.h文件

#include "android_log.h"

二是修改 log_callback_null 方法：（原方法为空）

static void log_callback_null(void *ptr, int level, const char *fmt, va_list vl)
{
    static int print_prefix = 1;
    static int count;
    static char prev[1024];
    char line[1024];
    static int is_atty;
    av_log_format_line(ptr, level, fmt, vl, line, sizeof(line), &print_prefix);
    strcpy(prev, line);
    if (level <= AV_LOG_WARNING){
        XLOGE("%s", line);
    }else{
        XLOGD("%s", line);
    }
}

三是设置日志回调方法为 log_callback_null：（main 函数开始处）

int main(int argc, char **argv)
{
    av_log_set_callback(log_callback_null);
    int i, ret;
    ......
}

注意：以上三处都是修改 ffmpeg.c 文件

2.3.2 源码修改———执行命令后清除数据（修改 ffmpeg.c）

由于 Android 端执行一条 FFmpeg 命令后并不需要结束进程，所以需要初始化相关变量，否则执行下一条命令时就会崩溃。首先找到 ffmpeg.c 的 ffmpeg_cleanup 方法，在该方法的末尾添加以下代码：

nb_filtergraphs = 0;
nb_output_files = 0;
nb_output_streams = 0;
nb_input_files = 0;
nb_input_streams = 0;

然后在 main 函数的最后调用 ffmpeg_cleanup 方法，如下：

int main(int argc, char **argv)
{
    ......
    ffmpeg_cleanup(0);
    return main_return_code;
}

2.3.3 源码修改———执行结束后不结束进程（修改 cmdutils.c、cmdutils.h）

FFmpeg 在执行过程中出现异常或执行结束后会自动销毁进程，而我们在 Android 中调用时，只想让它作为一个普通的方法，不需要销毁进程，只需要正常返回就可以了，这就需要修改 cmdutils.c 中的 exit_program 方法，源码中为：

void exit_program(int ret)
{
    if (program_exit)
        program_exit(ret);

    exit(ret);
}

修改为：

int exit_program(int ret)
{
   return ret;
}

此处修改了方法的返回值类型，所以还需要修改对应头文件中的方法声明，即将 cmdutils.h 中的：

void exit_program(int ret) av_noreturn;

修改为：

int exit_program(int ret);

到这里为止所有需要修改的源码都已修改完毕，其中输出日志那部分不是必须的，不过很有意义，推荐使用。

2.4 编写CMakeLists.txt文件

在myjni目录下新建CMakeLists.txt文件，注意，这个文件名是不能随便取的，必须是“CMakeLists.txt”，这里面的内容是用来规定cmake如何编译的，可以很简单也可以很复杂，看需要而定，具体怎么编写要学习一下cmake的语法，我也不是特别懂。现在把本项目中的CMakeLists.txt文件内容贴出来，然后稍微解释一下。

cmake_minimum_required(VERSION 3.4.1)
set(CMAKE_VERBOSE_MAKEFILE on)

set(LINK_DIR ${CMAKE_CURRENT_LIST_DIR}/../jniLibs/armeabi-v7a)
link_directories(${LINK_DIR})

set(INCLUDE_DIR "/home/hm/ffmpeg/ffmpeg_source/ffmpeg-3.4.1")
#头文件目录设置为ffmpeg-3.4.1源码目录及CMakeLists.txt文件所在目录
#也可以不显式指定CMakeLists.txt文件所在目录，该目录默认包含在搜索目录中
include_directories(${CMAKE_CURRENT_LIST_DIR} ${INCLUDE_DIR})

#指定生成的so包的输出路径，注意此语句要在add_library语句之前，否则不能生效
set(CMAKE_LIBRARY_OUTPUT_DIRECTORY ${CMAKE_CURRENT_LIST_DIR}/outputlibs)

# 查找当前目录下的所有源文件
# 并将名称保存到 SOURCE_DIR 变量
aux_source_directory(${CMAKE_CURRENT_LIST_DIR} SOURCE_DIR)

add_library(ffmpeg SHARED
            ${SOURCE_DIR})

target_link_libraries(ffmpeg
                      avcodec-57
                      avdevice-57
                      avfilter-6
                      avformat-57
                      avutil-55
                      swresample-2
                      swscale-4
                      log)

第一行指定最低的cmake版本；

第二行规定在编译的时候列出各步骤实际调用的命令、参数，使我们能看到详细编译过程，默认只会显示一个进度。

第三、第四行设置了链接文件所在的目录为/jniLibs/armeabi-v7a的绝对路径，也就是对FFmpeg源码进行交叉编译出来的7个so文件所在的目录

第五、第八行已经有注释了，这里要提醒一下就是头文件目录一定要包含FFmpeg源码目录，因为我们从源码中拷进来的那些文件都要依赖FFmpeg源码中的头文件的。

第十四行，add_library语句，生成一个共享库文件，名字叫“ffmpeg”，实际输出的包名为“libffmpeg.so”，前缀和后缀是cmake自动添加上去的，编译所用到的资源在SOURCE_DIR变量代表的目录里，这里代表了myjni目录。

最后一行，指定在生成ffmpeg共享库时要连接的其它库，我理解就是生成libffmpeg.so时要依赖的其它库，这里共有8个，前七个是FFmpeg相关的库，最后一个log库是NDK里面的日志库。

好，CMakeLists.txt文件的内容就全部介绍完了，接下来配置build.gradle文件。

2.5 配置build.gradle文件

在android节点下配置ndk及cmake相关的信息

android {
    compileSdkVersion 26
    buildToolsVersion "26.0.3"
    defaultConfig {
    ......

//        编译libffmpeg.so所需要的配置，编译完成后即可注释掉
          ndk{
             abiFilters 'armeabi-v7a'
          }
          externalNativeBuild{
              cmake{
                  arguments '-DANDROID_PLATFORM=android-21',
                          '-DANDROID_TOOLCHAIN=gcc', '-DANDROID_STL=gnustl_static'
              }
          }
    }

//    编译libffmpeg.so所需要的配置，编译完成后即可注释掉
      externalNativeBuild {
          cmake {
              path "src/main/myjni/CMakeLists.txt"
          }
      }
}

第一个是过滤cpu架构，我只选了一个常用的。

第二个是配置CMake的编译选项，这里有个地方要特别注意，’-DANDROID_TOOLCHAIN’一定要指定为“ gcc”，不能使用clang，不然会报错。

最后一个指定CMakeLists.txt路径。

改完之后同步一下，再运行，应该可以在myjni/outputlibs目录下看到libffmpeg.so文件了，如果输出了so文件，则将这个文件拷到jniLibs/armeabi-v7a目录下，然后在java中调native方法。

费了这么大劲就是为了这个libffmpeg.so文件，其实编译这个文件也可以不在android工程中进行，因为实际上我们的工程只要引用这几个so包而已，至于怎么编译这些so包并不在本工程的职责范围内。要在工程外编译请参考在命令行下用cmake交叉编译可在android中运行的so包或 cmake使用独立工具链交叉编译可在android中运行的so包。

最后，上源码：

https://github.com/MingHuang1024/GifRecorder

注意：源码是完整的源码，即实现了从录屏到转换成gif的全部功能的，不仅仅是本文所讲到的源码。

由于水平有限，如果文中存在错误之处，请大家批评指正，欢迎大家一起来分享、探讨！

博客：http://blog.csdn.net/MingHuang2017

GitHub：https://github.com/MingHuang1024

Email：[email protected]

微信：724360018

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