FFmpeg 集成 AV1（AOMedia Video 1）编解码器

在 Linux 环境下为 FFmpeg 集成 AV1（AOMedia Video 1）编解码器，需完成依赖安装、FFmpeg 源码编译配置、运行时环境设置等步骤。以下是详细操作指南：

一、前置条件

• Linux 系统：推荐 Ubuntu 20.04+/CentOS 7+（需支持 CMake、GCC 等工具）。
• FFmpeg 源码：从 FFmpeg 官网 克隆最新稳定版（如 6.0+）。
• AV1 依赖库：需安装 AV1 的官方参考实现 libaom（AOMedia Video 1 库）。

二、安装 AV1 依赖库（libaom）

AV1 的编解码依赖 libaom 库，需先安装其开发版本（含头文件和动态库）。

1. Ubuntu/Debian 系统

# 添加 AOMedia 官方 PPA（可选，若仓库无最新版）
sudo add-apt-repository ppa:aomedia/aom
sudo apt update

# 安装 libaom 开发库（含头文件和动态库）
sudo apt install -y libaom-dev

2. CentOS/RHEL/Fedora 系统

# 启用 EPEL 源（若未启用）
sudo dnf install -y epel-release

# 安装 libaom 开发库
sudo dnf install -y libaom-devel

3. 手动编译安装（若系统仓库无最新版）

若需使用最新版 libaom，可从源码编译：

# 克隆 libaom 源码
git clone https://aomedia.googlesource.com/aom
cd aom

# 安装依赖（需 CMake、GCC 等）
sudo apt update && sudo apt install -y build-essential cmake libyasm-dev

# 配置并编译（默认安装到 /usr/local）
mkdir build && cd build
cmake .. -DCMAKE_INSTALL_PREFIX=/usr/local
make -j$(nproc)
sudo make install

三、配置 FFmpeg 编译选项

FFmpeg 需通过 ./configure 脚本启用 AV1 编解码器支持，关键是关联 libaom 库的路径。

1. 下载 FFmpeg 源码

git clone https://git.ffmpeg.org/ffmpeg.git ffmpeg
cd ffmpeg

2. 配置编译参数

在 ./configure 中添加以下参数（根据 libaom 的实际安装路径调整）：

./configure \
    --prefix=/usr/local \          # FFmpeg 安装路径
    --enable-shared \              # 编译共享库（必选）
    --enable-static \              # 编译静态库（可选）
    --enable-libaom \              # 启用 AV1 编解码器（关键参数）
    --enable-gpl \                 # AV1 部分功能需 GPL（可选）
    --extra-cflags="-I/usr/local/include" \  # libaom 头文件路径
    --extra-ldflags="-L/usr/local/lib"     # libaom 库文件路径

参数说明

• --enable-libaom：显式启用 AV1 编解码器支持（依赖 libaom 库）。
• --extra-cflags：指定 libaom 头文件路径（若未安装到系统默认路径 /usr/include）。
• --extra-ldflags：指定 libaom 库文件路径（若未安装到系统默认路径 /usr/lib）。

3. 验证配置是否识别 AV1

配置完成后，运行 ./config.log 或 make 时观察日志，确认 AV1 编解码器被正确识别：

Enabled encoders: ... libaom_av1 ...
Enabled decoders: ... libaom_av1 ...

四、编译与安装 FFmpeg

配置通过后，编译并安装 FFmpeg：

# 编译（-j 参数根据 CPU 核心数优化速度）
make -j$(nproc)

# 安装到系统目录（需要 sudo 权限）
sudo make install

五、运行时环境设置

安装完成后，需确保系统能找到 AV1 和 FFmpeg 的动态库。

1. 更新动态链接库缓存

# 若 libaom 和 FFmpeg 库安装在 /usr/local/lib，需将其路径添加到系统库路径
echo '/usr/local/lib' | sudo tee -a /etc/ld.so.conf.d/av1-ffmpeg.conf
sudo ldconfig

2. 验证 FFmpeg 是否支持 AV1 编解码

运行以下命令查看 FFmpeg 支持的编解码器：

ffmpeg -codecs | grep av1

若输出类似 D.V.L. libaom_av1 AV1 (AOMedia Video 1) (decoder: libaom_av1_decoder) (encoder: libaom_av1_encoder)，则集成成功。

六、测试 AV1 编解码

使用 FFmpeg 验证 AV1 编解码功能，例如将 MP4 视频编码为 AV1 格式：

1. 编码测试（MP4 → AV1）

# 将输入视频（如 input.mp4）编码为 AV1 格式（输出为 output.avif）
ffmpeg -i input.mp4 \
    -c:v libaom_av1 \
    -crf 30 \          # 质量参数（0-63，值越小质量越高）
    -b:v 0 \           # 动态码率（CRF 模式下推荐）
    -c:a libopus \     # 音频编码（可选，推荐 Opus）
    output.avif

2. 解码测试（AV1 → MP4）

# 将 AV1 视频（output.avif）解码为 H.264 格式（输出为 decoded.mp4）
ffmpeg -i output.avif \
    -c:v libx264 \     # 解码为 H.264（兼容播放器）
    -c:a copy \        # 音频流直接复制
    decoded.mp4

七、常见问题与解决

问题 1：configure 报错“libaom not found”

• 原因：FFmpeg 未找到 libaom 库或头文件。
• 解决：
  1. 确认 libaom 已正确安装（通过 ldconfig -p | grep libaom 检查）。
  2. 手动指定 libaom 路径（若安装到非默认路径）：

     ./configure --extra-cflags="-I/path/to/libaom/include" --extra-ldflags="-L/path/to/libaom/lib"
     

问题 2：编译时报错“undefined reference to `aom_codec_init’”

• 原因：链接阶段未正确链接 libaom 库。
• 解决：检查 --extra-ldflags 是否包含 libaom.so 的路径，或重新编译 libaom 并确保 libaom.so 存在。

问题 3：运行 ffmpeg 时提示“cannot open shared object file”

• 原因：系统找不到 libaom.so 或 FFmpeg 的动态库。
• 解决：
  • 通过 LD_LIBRARY_PATH 临时指定路径：

    export LD_LIBRARY_PATH=/usr/local/lib:$LD_LIBRARY_PATH
    ffmpeg -i input.mp4 ...
    

  • 永久生效：将 /usr/local/lib 添加到 /etc/ld.so.conf.d/ 并运行 sudo ldconfig。

问题 4：AV1 编码速度过慢

• 原因：AV1 编码复杂度高（尤其是高分辨率视频）。
• 解决：
  • 启用硬件加速（如 Intel QSV、NVIDIA CUDA）：

    # 编译 FFmpeg 时启用硬件加速（如 Intel QSV）
    ./configure --enable-libaom --enable-intel-qsv ...
    

  • 调整编码参数（如降低分辨率、使用更快的编码预设）：

    ffmpeg -i input.mp4 -c:v libaom_av1 -preset fast -crf 35 output.avif
    

八、注意事项

• 许可证：AV1 采用 BSD-like 协议（宽松），但 FFmpeg 的部分功能（如 libx264）可能涉及 GPL，商业使用需确认授权。
• 性能优化：AV1 编码对 CPU 要求较高，推荐使用支持 AV1 硬件加速的处理器（如 Intel 第 11 代+、AMD Ryzen 5000+、NVIDIA RTX 3000+）。
• 版本兼容性：FFmpeg 5.0+ 对 AV1 的支持更完善，建议使用最新稳定版。

通过以上步骤，FFmpeg 即可在 Linux 环境下支持 AV1 编解码，适用于高清视频压缩、流媒体传输等场景。