FFmpeg开发：在Linux上交叉编译Android平台的x265库

FFmpeg开发：在Linux上交叉编译Android平台的x265库

准备工作

环境要求

• Linux系统（推荐Ubuntu 20.04+）
• Android NDK（推荐r21+）
• CMake 3.18+
• Git
• 必要的构建工具（make, autoconf等）

安装依赖

sudo apt update
sudo apt install -y build-essential autoconf automake libtool pkg-config \
                   cmake git ninja-build curl unzip

下载Android NDK

# 下载NDK r25b（当前稳定版本）
wget https://dl.google.com/android/repository/android-ndk-r25b-linux.zip
unzip android-ndk-r25b-linux.zip -d ~/android-ndk

# 设置环境变量
export ANDROID_NDK_HOME=~/android-ndk/android-ndk-r25b
export PATH=$PATH:$ANDROID_NDK_HOME/toolchains/llvm/prebuilt/linux-x86_64/bin

交叉编译x265库

1. 克隆x265源码

git clone https://bitbucket.org/multicoreware/x265_git.git
cd x265_git
git checkout Release_3.5  # 使用稳定版本

2. 创建交叉编译工具链文件

创建 android_toolchain.cmake：

# android_toolchain.cmake
set(CMAKE_SYSTEM_NAME Android)
set(CMAKE_SYSTEM_VERSION 21)  # Minimum API level
set(CMAKE_ANDROID_ARCH_ABI arm64-v8a)  # 可根据需要修改为 armeabi-v7a 或 x86_64
set(CMAKE_ANDROID_NDK $ENV{ANDROID_NDK_HOME})
set(CMAKE_ANDROID_STL_TYPE c++_shared)  # 使用共享C++运行时库

# 设置编译器
set(CMAKE_C_COMPILER   aarch64-linux-android21-clang)
set(CMAKE_CXX_COMPILER aarch64-linux-android21-clang)

3. 配置和编译x265

# 创建构建目录
mkdir build_android && cd build_android

# 配置CMake
cmake -DCMAKE_TOOLCHAIN_FILE=../android_toolchain.cmake \
      -DCMAKE_BUILD_TYPE=Release \
      -DENABLE_SHARED=ON \
      -DENABLE_ASSEMBLY=ON \
      -DENABLE_CLI=OFF \
      -DCMAKE_INSTALL_PREFIX=./install \
      ../source

# 编译并安装
make -j$(nproc)
make install

多架构支持脚本

创建构建脚本 build_x265_android.sh

#!/bin/bash

# 支持的架构列表
ARCHS=("arm64-v8a" "armeabi-v7a" "x86_64" "x86")

# 清理旧构建
rm -rf build_android

for ARCH in "${ARCHS[@]}"; do
    echo "Building for $ARCH..."
    
    # 设置架构相关变量
    case $ARCH in
        "arm64-v8a")
            COMPILER_PREFIX="aarch64-linux-android"
            API=21
            CMAKE_ARCH="arm64-v8a"
            ;;
        "armeabi-v7a")
            COMPILER_PREFIX="armv7a-linux-androideabi"
            API=21
            CMAKE_ARCH="armeabi-v7a"
            ;;
        "x86_64")
            COMPILER_PREFIX="x86_64-linux-android"
            API=21
            CMAKE_ARCH="x86_64"
            ;;
        "x86")
            COMPILER_PREFIX="i686-linux-android"
            API=21
            CMAKE_ARCH="x86"
            ;;
    esac
    
    # 创建构建目录
    BUILD_DIR="build_android/$ARCH"
    mkdir -p $BUILD_DIR && cd $BUILD_DIR
    
    # 配置CMake
    cmake \
        -DCMAKE_TOOLCHAIN_FILE=$ANDROID_NDK_HOME/build/cmake/android.toolchain.cmake \
        -DANDROID_ABI=$CMAKE_ARCH \
        -DANDROID_PLATFORM=android-$API \
        -DCMAKE_BUILD_TYPE=Release \
        -DENABLE_SHARED=ON \
        -DENABLE_ASSEMBLY=ON \
        -DENABLE_CLI=OFF \
        -DCMAKE_INSTALL_PREFIX=./install \
        ../../source
    
    # 编译并安装
    make -j$(nproc)
    make install
    
    # 返回项目根目录
    cd ../..
done

echo "All architectures built successfully!"

集成x265到FFmpeg

1. 编译FFmpeg支持x265

# 克隆FFmpeg源码
git clone https://github.com/FFmpeg/FFmpeg.git
cd FFmpeg

# 配置FFmpeg
./configure \
    --prefix=./android_build \
    --enable-cross-compile \
    --cross-prefix=aarch64-linux-android- \
    --target-os=android \
    --arch=aarch64 \
    --sysroot=$ANDROID_NDK_HOME/toolchains/llvm/prebuilt/linux-x86_64/sysroot \
    --extra-cflags="-I$HOME/x265_git/build_android/arm64-v8a/install/include" \
    --extra-ldflags="-L$HOME/x265_git/build_android/arm64-v8a/install/lib" \
    --enable-gpl \
    --enable-libx265 \
    --enable-shared \
    --disable-static

# 编译并安装
make -j$(nproc)
make install

2. 创建Android FFmpeg构建脚本 build_ffmpeg_android.sh

#!/bin/bash

# 配置参数
FFMPEG_DIR="FFmpeg"
X265_DIR="$HOME/x265_git/build_android"
ANDROID_NDK="$ANDROID_NDK_HOME"
API_LEVEL=21
ARCHS=("arm64-v8a" "armeabi-v7a" "x86_64" "x86")

# 清理旧构建
cd $FFMPEG_DIR
make clean
rm -rf android_build

# 为每个架构构建
for ARCH in "${ARCHS[@]}"; do
    echo "Building FFmpeg for $ARCH..."
    
    # 设置架构相关变量
    case $ARCH in
        "arm64-v8a")
            TARGET_ARCH="aarch64"
            CPU="armv8-a"
            CROSS_PREFIX="aarch64-linux-android"
            ;;
        "armeabi-v7a")
            TARGET_ARCH="arm"
            CPU="armv7-a"
            CROSS_PREFIX="arm-linux-androideabi"
            ;;
        "x86_64")
            TARGET_ARCH="x86_64"
            CPU="x86_64"
            CROSS_PREFIX="x86_64-linux-android"
            ;;
        "x86")
            TARGET_ARCH="x86"
            CPU="i686"
            CROSS_PREFIX="i686-linux-android"
            ;;
    esac
    
    # 配置FFmpeg
    ./configure \
        --prefix=./android_build/$ARCH \
        --enable-cross-compile \
        --cross-prefix=$CROSS_PREFIX- \
        --target-os=android \
        --arch=$TARGET_ARCH \
        --cpu=$CPU \
        --sysroot=$ANDROID_NDK/toolchains/llvm/prebuilt/linux-x86_64/sysroot \
        --extra-cflags="-I$X265_DIR/$ARCH/install/include -march=$CPU -mfpu=neon -mfloat-abi=softfp" \
        --extra-ldflags="-L$X265_DIR/$ARCH/install/lib" \
        --enable-gpl \
        --enable-libx265 \
        --enable-shared \
        --disable-static \
        --disable-doc \
        --disable-programs
    
    # 编译并安装
    make -j$(nproc)
    make install
    
    # 清理中间文件
    make clean
done

echo "FFmpeg for Android with x265 support built successfully!"

验证构建结果

检查x265库

# 列出生成的库文件
find x265_git/build_android -name "libx265*.so"

# 检查ABI兼容性
$ANDROID_NDK_HOME/toolchains/llvm/prebuilt/linux-x86_64/bin/llvm-readelf \
  -h x265_git/build_android/arm64-v8a/lib/libx265.so

检查FFmpeg是否包含x265支持

# 查看FFmpeg配置信息
./android_build/arm64-v8a/bin/ffmpeg -version

# 检查编码器列表
./android_build/arm64-v8a/bin/ffmpeg -encoders | grep libx265

常见问题解决

1. 汇编优化失败

错误信息：

nasm/yasm not found or too old. Use --disable-asm for a crippled build.

解决方案：

# 安装nasm
sudo apt install nasm

# 重新配置时添加汇编支持
cmake ... -DENABLE_ASSEMBLY=ON ...

2. C++标准库链接错误

错误信息：

undefined reference to `std::__ndk1::...'

解决方案：
确保FFmpeg和x265使用相同的C++运行时：

# 在FFmpeg配置中添加
--extra-ldflags="-L$X265_DIR/$ARCH/install/lib -lc++_shared"

3. API级别不兼容

错误信息：

error: undefined reference to 'some_function@API_LEVEL'

解决方案：
统一API级别：

# 在CMake配置中
-DANDROID_PLATFORM=android-24

# 在FFmpeg配置中
--sysroot=$ANDROID_NDK/platforms/android-24/arch-arm64

4. NEON优化问题

错误信息：

NEON intrinsics not supported

解决方案：

# 在CMake配置中添加
-DENABLE_NEON=ON

# 在FFmpeg配置中添加
--extra-cflags="-march=armv8-a -mfpu=neon -mfloat-abi=softfp"

优化建议

1. 启用汇编优化：

   -DENABLE_ASSEMBLY=ON -DENABLE_ALTIVEC=ON -DENABLE_AVX2=ON
   

2. 调整性能参数：

   -DMAIN12=ON -DHIGH_BIT_DEPTH=ON -DEXPORT_C_API=ON
   

3. 减小库体积：

   # 在FFmpeg配置中
   --enable-small --disable-avdevice --disable-swresample
   

4. 使用Ninja加速构建：

   cmake -G Ninja ...
   ninja -j$(nproc)
   

5. 预编译工具链缓存：

   ccache -M 5G
   export CMAKE_C_COMPILER_LAUNCHER=ccache
   export CMAKE_CXX_COMPILER_LAUNCHER=ccache
   

通过以上步骤，您可以在Linux系统上成功交叉编译支持x265的Android FFmpeg库。构建完成后，将生成的.so文件和FFmpeg可执行文件集成到Android项目中即可使用高性能的HEVC编码功能。