基础概念

容器格式（Container Format）

容器格式又称封装格式，用于封装视频、音频、字幕、元数据（标题、章节信息等）等各种流媒体内容，容器决定了文件的扩展名。

常见的容器格式：

容器格式说明
mp4支持多种编解码器，广泛用于互联网和移动设备
mkv支持多轨音频、字幕，灵活性强，常用于高清电影和视频
avi支持功能有限，但兼容性强
mov苹果格式，主要用于QuickTime
flvFlash流媒体，现在使用较少
webm由Google提出，专为web视频流设计，轻量且开放
ogg免费、无专利限制、高质量的音频压缩格式

编码格式（Codec）

编码格式也称编解码器（Codec，Compressor/Decompressor），是对音视频数据进行压缩和解压缩的技术。编码器将原始多媒体数据压缩为更小的文件，以便于存储和传输，而解码器则负责将压缩的数据还原为可播放的音频或视频。

常见的视频编码格式：

编码格式说明
H.264 (AVC)最常用的压缩标准，广泛用于网络流媒体、蓝光等
H.265 (HEVC)H.264的升级版，压缩效率更高，适用于4K、8K视频
MPEG-4早期的压缩标准，主要用于流媒体和在线视频
VP9Google开发的开源编解码器，常用于YouTube视频
AV1更先进的开源编解码器，旨在取代H.265和VP9

容器格式和编码格式密切相关，但职责不同。容器负责封装和管理音视频、字幕等数据，编码格式负责压缩和解压实际的音视频数据。

同一容器可以支持多种编码格式。例如mp4容器可以使用H.264、H.265等不同的编解码器，mkv容器支持H.264、VP9等多种音视频编码。

安装编译环境

nasm/yasm

nasm/yasm都是汇编编译器，yasm是从nasm的基础上开发出来的，属于同宗，使用了相同的语法，所以nasm的代码可以用yasm编译。yasm对nasm一些不合理的地方进行了改良。但yasm更新较慢，而nasm更新较快，能支持更新的指令集，而且还支持Gas语法和AMD64（EM64T）架构，跨平台，支持多种目标文件格式。在Window平台上，fasm支持最好。

必须安装nasm/yasm，否则会报错：nasm/yasm not found or too old. Use --disable-x86asm for a crippled build.。

nasm下载地址：https://www.nasm.us/pub/nasm/releasebuilds/

[root@ecs ~]# yum install -y gcc
[root@ecs ~]# tar -xvf nasm-2.15.05.tar.gz && cd nasm-2.15.05
[root@ecs nasm-2.15.05]# ./configure && make && make install

nasm和yasm二者安装其一即可，但由于x265 2.6版之后，只能使用nasm 2.13或更高版本编译，因此如果要安装x265 2.6之后的版本就只能选择nasm。

安装媒体开发库

SDL

SDL是一套开源的跨平台多媒体开发库，专注于提供图形、音频和输入设备的访问。SDL主要用于：

  • 图形显示：提供对窗口、渲染器和纹理的控制，用于显示图像或视频；
  • 音频输出：处理和播放音频数据；
  • 输入处理：管理键盘、鼠标等输入设备。

SDL通常和ffmpeg搭配使用，可以实现功能上的互补。ffmpeg主要负责音视频解码，再由SDL负责将视频原始帧数据显示到屏幕，将解码后的音频数据输出到扬声器。在需要实时处理和播放的音视频应用中，ffmpeg解码后的数据通过SDL进行渲染和播放。

编译ffmpeg的时候加上参数--enable-ffplay即可生成ffplay。

[root@ecs ~]# cd /usr/local/src
[root@ecs src]# tar -zxvf SDL2-2.0.20.tar.gz && cd SDL2-2.0.20
[root@ecs SDL2-2.0.20]# ./configure && make -j 16 && make install

注：SDL只有在生成ffplay时才是必须的，如果不需要编译ffplay则忽略SDL。

安装依赖库

  • libmp3lame

    [root@ecs ~]# cd /usr/local/src
[root@ecs src]# tar xzvf lame-3.100.tar.gz && cd lame-3.100
[root@ecs src]# ./configure --enable-nasm && make && make install

    ffmpeg不支持mp3编码，因此需要依赖libmp3lame实现编码功能，但ffmpeg支持mp3解码，因此无需安装libMAD。

  • xvid

    xvid是一个开放源代码的MPEG-4（Moving Picture Experts Group-4 Part 2）视频编解码器。与x264相比，相同质量下，x264压缩的视频体积更小。

    下载地址：https://downloads.xvid.org/downloads/xvidcore-1.3.7.tar.gz

    [root@ecs ~]# cd /usr/local/src
[root@ecs src]# tar -zxvf xvidcore-1.3.7.tar.gz && cd xvidcore/build/generic
[root@ecs src]# ./configure && make && make install

  • libx264

    H.264(AVC)，全称MPEG-4 Part 10或Advanced Video Coding(AVC)，是由ITU-T的视频编码专家组（VCEG）和ISO/IEC的动态图像专家组（MPEG）联合制定的视频编码标准。ITU-T称为H.264，ISO/IEC则归纳与MPEG系列，称为MPEG-4 Part 10，另一个代称是MPEG-4 AVC。

    x264是一个开源的H.264/MPEG-4 AVC视频编码库，是最好的有损视频编码器之一。

    下载地址：https://www.videolan.org/developers/x264.html

    [root@ecs ~]# cd /usr/local/src
[root@ecs src]# tar -zxvf x264-master.tar.gz && cd x264-master
[root@ecs src]#./configure --enable-shared --enable-static --disable-asm
[root@ecs src]#make && make install

  • libx265

    H.265又称High Efficiency Video Coding(HEVC)，是H.264的升级版。

    x265是一个开源的H.265视频编码库。

    下载地址：https://www.videolan.org/developers/x265.html

    x265需要CMake 2.8.8或更高版本，yum的cmake版本为2.8.12，因此直接yum安装即可。

    [root@ecs ~]# yum install -y gcc-c++ cmake numactl-devel
[root@ecs ~]# cd /usr/local/src
[root@ecs src]# tar -zxvf x265_4.0.tar.gz
[root@ecs src]# cd x265_4.0/build/linux
[root@ecs linux]# sed -i 's/string(SUBSTRING "\${X265_REVISION_ID}" 0 12 X265_REVISION_ID)/set(X265_LATEST_TAG "4.0")\n  set(X265_TAG_DISTANCE "23")\n  set(X265_REVISION_ID "487105d")\n  string(SUBSTRING "\${X265_REVISION_ID}" 0 7 X265_REVISION_ID)/g' /usr/local/src/x265_4.0/source/cmake/Version.cmake
[root@ecs linux]# cmake -G "Unix Makefiles" ../../source
[root@ecs linux]# make -j$(nproc) && make install

    常见报错：

    • 报错：CMake Error: your CXX compiler: "CMAKE_CXX_COMPILER-NOTFOUND" was not found.，解决方法：安装gcc-c++。
    • 报错：Could NOT find nasm，解决方法：安装nasm。
    • 报错：Could NOT find NUMA (missing: NUMA_ROOT_DIR NUMA_INCLUDE_DIR NUMA_LIBRARY)，解决方法：安装numactl-devel。

    注：ffmpeg自身支持H.264和H.265的解码，因此无需安装其它解码器。

  • libvpx

    VP8是google定义并开源的视频编解码标准和编解码库实现。

    MPEG系列格式商用需要缴纳授权费用，因此Google和On2 Technologies制定了VP8，并在收购On2 Technologies之后将VP8开源（BSD授权），使其成为可免费授权使用的高品质视频编码格式。

    VP8号称比H.264编码性能更好，实际上没那么夸张，差不多相当于ffmpeg内置默认的openh264编解码库。VP8的压缩实现与H.264有点区别就是VP8没有B帧，而H.264有B帧。

    VP8的优点是开源，没有H.264/H.265的专利版权风险，除了IE9以下版本的浏览器外，现代浏览器都支持VP8视频编码，即webm视频格式。

    VP9也是google开源的，用于比拼H.265(HEVC)的编解码器。兼容性方面，除了IE9以下版本的浏览器外，现代浏览器都支持VP9视频编码。

    libvpx是WebM项目的子库，可以同时支持VP8和VP9视频编码。

    下载地址：https://github.com/webmproject/libvpx/archive/v1.11.0/libvpx-1.11.0.tar.gz

    [root@ecs ~]# yum install -y perl
[root@ecs ~]# cd /usr/local/src
[root@ecs src]# tar -zvxf libvpx-1.11.0.tar.gz && cd libvpx-1.11.0
[root@ecs src]# ./configure --enable-shared && make && make install

  • aac

    AAC全称Advanced Audio Coding，高级音频编码。是目前最常用的一种音频编码格式，与MP3相比，AAC是一种编码效果更好，编码音质更高的音频编码格式，常见的使用AAC编码后的文件存储格式为m4a。

    ffmpeg可以调用的AAC编码器主要有：

    • aac：ffmpeg自带的aac编码器；
    • libfaac：第三方aac编码器，faac是aac音频编码库，可将pcm音频编码为aac格式。faad是aac音频解码库，可将aac格式数据解码为pcm数据；
    • libfdk_aac：第三方aac编解码器。

    libfaac和libfdk_aac为非GPL协议，所以在预编译时需采用nonfree支持。

    性能对比：libfdk_aac > aac > libfaac，新版ffmpeg已经弃用了--enable-libfaac，因此只能选择libfdk_aac。

    fdk-aac下载地址：https://downloads.sourceforge.net/opencore-amr/fdk-aac-2.0.1.tar.gz

    [root@ecs ~]# cd /usr/local/src
[root@ecs src]# tar xzvf fdk-aac-2.0.1.tar.gz && cd fdk-aac-2.0.1
[root@ecs src]# ./configure && make && make install

  • ogg

    Ogg是一种流式容器格式，提供对流式数据进行分割、存储、排序、按时间顺序查找以及检查数据丢失的框架。Ogg格式主要采用Vorbis/Opus编码格式。

    Vorbis是Xiph.Org基金会为了对抗MP3收费音频格式而推出的一种有损压缩音频编码格式，支持多通道。它完全免费、开放且没有专利限制。

    libvorbis是Vorbis的编解码库，下载地址：https://www.xiph.org/downloads/。

    [root@ecs ~]# cd /usr/local/src
[root@ecs src]# tar -xzvf libogg-1.3.5.tar.gz && cd libogg-1.3.5
[root@ecs libogg-1.3.5]# ./configure && make && make install
[root@ecs libogg-1.3.5]# echo /usr/local/lib >> /etc/ld.so.conf; ldconfig
[root@ecs libogg-1.3.5]# cd /usr/local/src
[root@ecs src]# tar -zxvf libvorbis-1.3.7.tar.gz && cd libvorbis-1.3.7
[root@ecs libvorbis-1.3.7]# ./configure && make && make install
[root@ecs libvorbis-1.3.7]# echo export PKG_CONFIG_PATH="\$PKG_CONFIG_PATH:/usr/local/lib/pkgconfig" >> /etc/profile
[root@ecs libvorbis-1.3.7]# source /etc/profile

    libvorbis依赖于libogg，安装完libogg后，需要配置ld.so.conf，否则会报错：configure: error: must have Ogg installed!。

    安装好libvorbis后，还需要配置PKG_CONFIG_PATH，否则编译ffmpeg时会报错：ERROR: vorbis not found using pkg-config。

    或者直接安装libvorbis-devel（自动安装libogg-devel）。

    Vorbis在中高码率时优势明显，低码率时效果不佳。Xiph.Org随后开发了Speex有损压缩音频格式，专攻低码率语音，适用于视频通话、游戏聊天、有声读物等。

    后来Xiph研发CELT技术（继承自Vorbis的MDCT）以改进Speex，互联网工程任务组（IETF）将CELT和Skype公司的SILK（LP线性预测）这两个技术集成为Opus。Opus是一个完全开源、免费、通用性高的音频编解码器，由Xiph和Skype合作开发，8kHz以下（语音）用LP，8~20kHz用MDCT，强强联手，无缝切换，不仅音质极佳，而且适用范围广。

    [root@ecs ~]# cd /usr/local/src
[root@ecs src]# tar -zxvf opus-1.3.1.tar.gz && cd opus-1.3.1
[root@ecs opus-1.3.1]# ./configure --disable-static && make && make install

    或者直接安装opusfile-devel（自动安装libogg-devel和opus-devel）。

  • flac

    FLAC既是一个容器格式，也是一个编码格式。是目前最快、支持最广泛的无损音频格式，也是唯一一个开源无专利的无损音频格式。FLAC原为Josh Coalson发起的项目，后并入Xiph.Org基金会。ffmpeg支持flac的编解码，无需安装编解码库。

安装FFmpeg

[root@ecs ~]# cd /usr/local/src
[root@ecs src]# yum install -y bzip2
[root@ecs src]# tar -jvxf ffmpeg-7.0.2.tar.bz2 && cd ffmpeg-7.0.2
[root@ecs ffmpeg-7.0.2]# ./configure --prefix=/usr/local/ffmpeg \
--enable-ffplay --enable-libmp3lame \
--enable-libfdk-aac --enable-nonfree \
--disable-static --enable-shared \
--enable-libx264 --enable-libx265 --enable-gpl --enable-version3 \
--enable-libvpx --enable-libxvid
[root@ecs ffmpeg-7.0.2]# make -j$(nproc) && make install
[root@ecs ffmpeg-7.0.2]# cat >> /etc/profile << EOF
export PATH=\$PATH:/usr/local/ffmpeg/bin
LD_LIBRARY_PATH=/usr/local/ffmpeg/lib:/usr/local/lib:\$LD_LIBRARY_PATH
EOF
[root@ecs ffmpeg-7.0.2]# source /etc/profile

编译参数说明：

参数说明
--prefix安装目录
--enable-debug打开debug模式
--disable-static --enable-shared编译成动态库，默认编译成静态库
--disable-static：禁止编译静态链接库（.a或.lib）
--enable-shared：编译动态链接库（.so、.dll或.dylib）
--enable-ffplay生成ffplay（默认编译不带ffplay）,必须先安装SDL，否则即使--enable-ffplay也无法生成ffplay
--enable-libx264 --enable-gpllibx264采用GPL协议，所以用到libx264的ffmpeg必须gpl
--enable-version3启用‌LGPLv3（GNU Lesser General Public License version 3）许可，必须先--enable-gpl
--enable-filter=delogo启用去水印滤镜
--enable-libfdk-aac --enable-nonfree使用libfdk-aac库进行aac编解码
fdk-aac使用非自由许可证，与GPL不兼容，必须添加--enable-nonfree，生成的FFmpeg（库或二进制文件）不可公开分发

必须将/usr/local/ffmpeg/lib目录加入环境变量LD_LIBRARY_PATH中，否则在使用ffmpeg的过程中就会出现类似cannot open shared object file: No such file or directory这样的报错。

如果需要避免运行时依赖，须要同时设置：--enable-static --disable-shared。

注：只设置--enable-static而不设置--disable-shared，ffmpeg会同时生成.a和.so，默认情况下gcc链接时优先使用.so，导致ffmpeg仍是动态链接的。

常见报错

  • ffmpeg: error while loading shared libraries: libavdevice.so.61: cannot open shared object file: No such file or directory。

    此类报错一般会出现在--enable-shared方式编译的情况下。

    查看ffmpeg依赖

    [root@ecs ~]# ldd /usr/local/ffmpeg/bin/ffmpeg
    linux-vdso.so.1 =>  (0x00007ffcd1fbb000)
    libavdevice.so.61 => not found
    libavfilter.so.10 => not found
    libavformat.so.61 => not found
    libavcodec.so.61 => not found
    libpostproc.so.58 => not found
    libswresample.so.5 => not found
    libswscale.so.8 => not found
    libavutil.so.59 => not found
    libm.so.6 => /lib64/libm.so.6 (0x00007fb088914000)
    libpthread.so.0 => /lib64/libpthread.so.0 (0x00007fb0886f8000)
    libc.so.6 => /lib64/libc.so.6 (0x00007fb08832a000)
    /lib64/ld-linux-x86-64.so.2 (0x00007fb088c16000)

    发现很多都是not found，查找libavdevice.so.59共享库：

    [root@ecs ~]# find / -name libavdevice.so
/usr/local/ffmpeg/lib/libavdevice.so

    /usr/local/ffmpeg/lib/存在libavdevice.so，但为什么还提示not found呢？

    ffmpeg在调用动态链接库时，会到系统默认的动态链接库路径下查找，查看系统默认的动态链接库路径：

    [root@ecs ~]# ld --verbose | grep SEARCH
SEARCH_DIR("=/usr/x86_64-redhat-linux/lib64"); SEARCH_DIR("=/usr/lib64"); SEARCH_DIR("=/usr/local/lib64"); SEARCH_DIR("=/lib64"); SEARCH_DIR("=/usr/x86_64-redhat-linux/lib"); SEARCH_DIR("=/usr/local/lib"); SEARCH_DIR("=/lib"); SEARCH_DIR("=/usr/lib");

    返回的路径中并没有/usr/local/ffmpeg/lib/，因此就无法找到libavdevice.so了。解决方法只需将/usr/local/ffmpeg/lib/添加到动态链接库路径即可。

    [root@ecs ~]# echo export LD_LIBRARY_PATH="/usr/local/ffmpeg/lib:/usr/local/lib:\$LD_LIBRARY_PATH" >> /etc/profile
[root@ecs ~]# source /etc/profile

    或者：

    [root@ecs ~]# echo "/usr/local/ffmpeg/lib" >> /etc/ld.so.conf; ldconfig

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