废话不多说，先上图
- 2020年1月13日
开始java层开发，设计demoUI，制作文件搜索功能 - 2020年1月24日
开始cpp层开发，尝试使用ndk编译ffmpeg.so，尝试使用jni调用ffmpeg转码功能 - 2020年2月10日
开始制作最终版UI，结合前期完成的cpp层应用内核，制作第一版M3U8批量转换 - 2020年2月16日
发布第一版app - 2021年7月7日
添加纯java解密合并m3u8功能,发布第二版app
M3U8 是 Unicode 版本的 M3U，用 UTF-8 编码。"M3U" 和 "M3U8" 文件都是苹果公司使用的 HTTP Live Streaming（HLS） 协议格式的基础，这种协议格式可以在 iPhone 和 Macbook 等设备播放。
这种格式将一整段视频分割为多个数秒的ts分片文件，便于网络传输。其中还可以将ts分片文件加密。由于chrome开始放弃对flash的支持，最近互联网上很多视频都是使用m3u8格式进行推流的。除了分片文件外还有一个.m3u8格式的文件列表，用于保存所有分片文件的URI。
目前UC浏览器和QQ浏览器都支持将m3u8视频流缓存到本地，其中QQ浏览器还可以直接转码为MP4，但是只能一个一个转换，不能批量转换，因此我就开发了这个app
我们都知道ffmpeg是一个很强大的命令行音频视频处理工具，可以用于各种视频格式的相互转换。具体地我们要把一个m3u8视频文件转化成mp4格式的，命令行这样使用：
ffmpeg -allowed_extensions ALL -i index.m3u8 -c copy new.mp4
#-allowed_extensions ALL启用对m3u8格式的支持，否则会显示不识别的文件格式
#-i index.m3u8 设置输入文件
#-c copy 复制产生新的文件
#new.mp4 指定输出文件名所以我们app开发的目的就是使用java-jni调用c层的ffmpeg函数，实现视频格式的转换
按照网络上的教程编译出来的ffmpeg项目有两个可执行文件ffmpeg和ffprobe，其中ffmpeg用来给视频转码，ffprobe用来查看视频文件的信息
这两个executable文件都需要使用7个动态链接库so文件
libavcodec.so #编解码
libavdevice.so #设备抽象
libavfilter.so #滤镜
libavformat.so #各种格式的支持
libavutil.so #项目自用工具集
libswresample.so #重新采样
libswscale.so #尺寸缩放这些库我们使用编译好的现成的就可以了，不需要在android-studio中编译，网络上还有自己把这7个库编译成一个ffmpeg.so库文件的，这样在使用的时候也就方便了
我们只需要修改ffmpeg可执行文件的源码，实现jni调用ffmpeg的main函数(当然要改名)，进行视频转码、获得转码进度和获得视频信息
不要选android-studio自带的c++项目，不好用，我们先创建一个empty activity，然后自己导入c++模块
在app模块的build.gradle中加入
android {
******
defaultConfig {
******
externalNativeBuild {
cmake {
cppFlags ""
}
}
//指定要ndk编译的目标平台
ndk {
abiFilters 'armeabi-v7a', 'arm64-v8a'
}
}
//指定cpp文件夹的路径
sourceSets {
main {
jniLibs.srcDirs = ['src/main/cpp/ffmpeg/prebuilt/']
}
}
//指定cmake文件的路径
externalNativeBuild {
cmake {
path "src/main/cpp/CMakeLists.txt"
}
}
}修改完成后，将cpp项目放到指定位置，同步一下gradle，android-studio就会出现cpp文件夹和jniLibs模块
这里主要是java层的开发，不会的百度谷歌一下就可，直接上界面图
这里我定义了一个工具类FFmpegCmd，用于模拟执行ffmpeg命令行，调用c层ffmpeg实现转换
- 首先加载c库
static {
//首先加载ffmpeg库(我将7个库编译成了一个)
System.loadLibrary("ffmpeg");
//ffmpeg-cmd实际上就是ffmpeg这个二进制文件的源码构成的项目,包含这些文件和ffmpeg项目的很多头文件(我直接将所有的头文件都拷贝了进去)
//cmdutils.c cmdutils.h cmdutils_opencl.c config.h ffmpeg.c
//ffmpeg.h ffmpeg-cmd.cpp ffmpeg_filter.c ffmpeg_hw.c ffmpeg_opt.c
System.loadLibrary("ffmpeg-cmd");
}- 调用转码函数
//模拟命令行执行的转码函数
//srcPath：m3u8文件路径
//outPath：输出文件路径
//listener：回调接口用于获得进度
public static void transcode(String srcPath, String outPath,ConvertListener listener) {
ArrayList<String> cmd = new ArrayList<>();
cmd.add("ffmpeg");
cmd.add("-allowed_extensions");
cmd.add("ALL");
cmd.add("-i");
cmd.add(srcPath);
cmd.add("-c");
cmd.add("copy");
cmd.add(outPath);
run(cmd,listener);
}- run函数调用native层
ffmpeg-cmd.cpp的exec函数，exec函数调用ffmpeg.c中的ffmpeg_exec执行转码(ffmpeg_exec就是原来的main函数)
exec(cmd.size(), cmd.toArray(new String[cmd.size()]));extern "C"
JNIEXPORT jint JNICALL
Java_com_juju_m3u8converter_FFmpegCmd_exec(JNIEnv *env, jclass type, jint cmdLen,jobjectArray cmd) {
//set java vm
JavaVM *jvm = NULL;
env->GetJavaVM(&jvm);
av_jni_set_java_vm(jvm, NULL);
//处理传入的参数，将jstring转为char *
char *argCmd[cmdLen] ;
jstring buf[cmdLen];
for (int i = 0; i < cmdLen; ++i) {
buf[i] = static_cast<jstring>(env->GetObjectArrayElement(cmd, i));
char *string = const_cast<char *>(env->GetStringUTFChars(buf[i], JNI_FALSE));
argCmd[i] = string;
LOGD("argCmd=%s",argCmd[i]);
}
//执行ffmpeg_exec并获得返回值
int retCode = ffmpeg_exec(cmdLen, argCmd);
LOGD("ffmpeg-invoke: retCode=%d",retCode);
return retCode;
}这样确实能转码成功，但是看不到转换进度
ffmpeg_exec中可获得已经转换的视频的帧数，所以还要获得视频的总帧数，才能算出转换进度
总帧数又可以用fps和视频的总时间长度相乘获得，因此就是要获得视频的信息
extern "C"
JNIEXPORT jstring JNICALL
Java_com_juju_m3u8converter_FFmpegCmd_retrieveInfo(JNIEnv *env, jclass clazz, jstring _path) {
//此函数的执行和ffmpeg_exec内部执行流程类似，都是先解析传入的视频信息
const char* path=env->GetStringUTFChars(_path, JNI_FALSE);
AVFormatContext* ctx = nullptr;
//ffmpeg初始化执行环境
av_register_all();
avcodec_register_all();
avfilter_register_all();
avformat_network_init();
//相当于是执行了没有带传入参数的ffmpeg_exec，所以要自己加入参数，否则报错文件不识别
//初始化词典，加入参数-allowed_extensions ALL
//AVDictionary dic;
AVDictionary *format_opts= nullptr;//初始化为空就行了
av_dict_set(&format_opts, "allowed_extensions", "ALL", 0);//会自动分配内存
//初始化ic,不能为空，否则m3u8文件无法解析
/* get default parameters from command line */
const char* filename=path;
AVFormatContext* ic = avformat_alloc_context();
if (!ic) {
print_error(filename, AVERROR(ENOMEM));
return nullptr;
}
ic->flags |= AVFMT_FLAG_KEEP_SIDE_DATA;
ic->flags |= AVFMT_FLAG_NONBLOCK;
//ic->interrupt_callback = int_cb;//暂停回调函数先不使用
//扫描全部的ts流的"Program Map Table"表
if (!av_dict_get(format_opts, "scan_all_pmts", NULL, AV_DICT_MATCH_CASE)) {
av_dict_set(&format_opts, "scan_all_pmts", "1", AV_DICT_DONT_OVERWRITE);
//scan_all_pmts_set = 1;
}
//打开了输入文件
ctx=ic;
int ret = avformat_open_input(&ctx, path, nullptr, &format_opts);
if (ret != 0) {
LOGE("avformat_open_input() open failed! path:%s, err:%s", path, av_err2str(ret));
return nullptr;
}
//获取了输入视频文件的信息
ret=avformat_find_stream_info(ctx, nullptr);
if (ret < 0) {
av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "Cannot find stream information\n");
LOGE("avformat_find_stream_info() failed! path:%s, err:%s", path, av_err2str(ret));
return nullptr;
}
env->ReleaseStringUTFChars(_path,path);
int nStreams = ctx->nb_streams;
AVStream **pStream = ctx->streams;
AVStream *vStream = nullptr;
for (int i = 0; i < nStreams; i++) {
//if (pStream[i]->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO) {
if (pStream[i]->codecpar->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO) {
vStream = pStream[i];
}
}
//对视频文件信息整理输出
int width = 0;
int height = 0;
int rotation = 0;
long fps = 0;
char *vCodecName = nullptr;
if(vStream!=nullptr){
width = vStream->codecpar->width;
height = vStream->codecpar->height;
rotation = static_cast<int>(get_rotation(vStream));
int num = vStream->avg_frame_rate.num;
int den = vStream->avg_frame_rate.den;
if (den > 0) {
fps = lround(num * 1.0 / den);
}
const char *codecName = avcodec_get_name(vStream->codecpar->codec_id);
vCodecName = const_cast<char *>(codecName);
}
long bitrate = ctx->bit_rate;
long duration = ctx->duration / 1000;//ms
//最后一定记得关闭，不然会出错
avformat_close_input(&ctx);
//返回json格式字符串
std::ostringstream buffer;
buffer << "{\"rotation\":"<<rotation<<",\"width\":"<<width<<",\"height\":"<<height<<",\"duration\":"<<duration<<",\"bitrate\":"<< bitrate<<",\"fps\":"<<fps<<R"(,"videoCodec":")"<<vCodecName<<"\"}";
std::string result = buffer.str();
return env->NewStringUTF(result.c_str());
}这个地方我踩到了一个坑，根据ffmpeg官方文档
avformat_open_input
avformat_find_stream_info
avformat_close_input
一套下来就完成了，但是程序一运行就崩溃，说不识别m3u8格式的文件，我就觉得很奇怪，你直接ffmpeg_exec就没问题，我照着ffmpeg_exec写的retrieveInfo就报错了
想来想去搞不懂，看官方文档也没说清楚，最后用debug，执行一个ffmpeg转码命令，在ffmpeg_exec中加断点，才明白要怎么在cpp代码中加传入的参数
//初始化词典，加入参数-allowed_extensions ALL
//AVDictionary dic;
AVDictionary *format_opts= nullptr;//初始化为空就行了
av_dict_set(&format_opts, "allowed_extensions", "ALL", 0);//会自动分配内存这个坑解决了，就可以获得文件的总帧数了
启动一个java新线程，循环调用getProgress方法获得实时已转换帧数，再启动一个新线程执行exec转码方法，防止阻塞主线程
public static void run(final ArrayList<String> cmd, final ConvertListener listener) {
Log.d("FFmpegCmd", "run: " + cmd.toString());
new Thread()
{
@Override
public void run() {
while(getProgress()==0);
listener.onStart();
for(;;)
{
if(getProgress()==0)
{
listener.onStop();
return;
}
//Log.d("isWorking:", "getprogress: "+String.valueOf(getProgress()));
listener.onProgress(getProgress());
try{
sleep(500);
}
catch (Exception e)
{
e.printStackTrace();
}
}
}
}.start();
new Thread()
{
@Override
public void run()
{
exec(cmd.size(), cmd.toArray(new String[cmd.size()]));
}
}.start();
}用java代码解析m3u8文件也是可以的，要是java能实现解密，就可以用纯java实现m3u8格式的转码，但是我研究了几天，发现java8对aes-128的加密解密和之前的不一样，我写了几个demo都没有成功，所以就放弃了
但是目前可以获得分片文件数，但是这也不是必要的
//循环读取每一行
while (true)
{
try {
line = reader.readLine();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
if(line.startsWith("#"))//#开头说明为标签
{
if (line == null || line.equals("#EXT-X-ENDLIST"))
break;
// 如果有#EXT-X-KEY匹配，说明是加密的视频，获得keymap
else if (line.matches("#EXT-X-KEY:.*")) {
String s = line.replaceAll("#EXT-X-KEY:(.*)", "$1");
// System.out.println("key:"+s);
String[] sarray = s.split(",");
for (int i = 0; i < sarray.length; i++) {
String[] kv = sarray[i].split("=");
if (kv[0].equals("URI")) {
String kpath = kv[1].replaceAll("\"(\\w://)?(.*)\"", "$2");
kv[1] = kpath;
}
keyMap.put(kv[0], kv[1]);
}
}
}
}-
一定要用google搜索，看英文文档，这是成为大神的必须之路
-
不懂的话多看看别人的代码，看看大神们是怎么写的，他们不一定会像我这样写技术文档，知识都在代码中
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这次开发经历，学习了android-studio的使用，学习了android-java知识，学习了ffmpeg的编译和调用，历时两个月，过得很充实，最后做出了成果，很有成就感
我参考了ffmpeg源代码里面的hls.c来写java，同时参考了网络上的一些对m3u8标签的解析博客和RFC 8216 HTTP Live Streaming标准，最终比较完美全面地完成了对m3u8标签的解析。
由于java不支持aes-128的加密解密，我参考这个博客java下载m3u8视频，解密并合并ts引入第三方bcprov-jdk16-139.jar进行解密
目前java解密存在对SAMPLE-AES加密方式无法处理的情况，我还没自己研究这个加密方式，不过目前看来这个加密方式碰到的比较少，如果碰到了就使用ffmpeg方式转码吧