GStreamer SDK 1.0 Build Via Cerbero

本文编写时基于GStreamer v1.11.0版，文中提及所有目录结构、文件、模块等信息也均以v1.11.0为标准。后续如GStreamer官方SDK有做较大变动，请自行适配。

1. GStreamer Introduction

GStreamer是一个基于流水线的多媒体框架，其内部基于GObject，以C语言写成（参见Wikipedia）。GStreamer采用基于plugin和pipeline的体系机构，框架中所有的功能模块都是可插拔的plugins，可以很方便地安装到任意pipeline上。

1.1 GStreamer 环境

通常，在运行基于GStreamer开发的程序前，需要配置开发平台所需环境，建议直接下载已编译的安装包，实在有特定需求（如裁剪、特定库支持）时，再考虑手动编译SDK。

GStreamer最新版本（1.11.0）中支持的系统具体如下：

  • Linux
    大部分Linux发行版均已提供GStreamer package，但部分发行版由于法律原因等会对GStreamer plugins进一步切割，因此可能不会包含gst-plugins-bad、gst-plugins-ugly及gst-libav pacakges

  • OpenBSD
    不同架构的package都有支持

  • Windows
    提供相应版本MSI安装器，SDK共提供三种文件，分别为：

    • Runtime：运行GStreamer程序必需的文件，可能会随程序一同发布
    • Development：开发GStreamer程序额外所需的文件
    • Merge Modules：为GStreamer程序部署SDK所需的额外文件

  • Mac OS X
    提供相应的框架

  • Android
    提供可被集成入Android NDK的GStreamer Binaries

  • IOS
    提供可被集成入XCode的GStreamer Binaries

  • Source

1.2 GStreamer内部模块

依据plugins功能及实现算法性能的不同，GStreamer将其分为如下模块：

2. Cerbero编译系统

Cerbero是一个服务于开源项目的多平台编译系统，它为不同体系、发行版的平台编译并创建本地化package。

2.1 Cerbero基础环境搭建

虽然Cerbero已经为各个平台提供了bootstrap（启动引导项），但仍需要一些基础环境来支持bootstrap。

由于Cerbero使用Python2.x(>= 2.6)开发编译脚本，因此不论是什么平台都必须安装Python，本教程中安装版本为v2.7。除此之外，各平台所需依赖项各有不同。具体如下：

2.1.1 OSX

在OSX上你需要安装如下软件：

Note:
此次实际编译并未涉及OSX平台，因此IOS及OSX相关部分编译并未测试，如需编译SDK，可参照教程中通用部分或根据github自行完成。

2.1.2 Linux(以Ubuntu为例)

测试环境为Ubuntu 14.04，其他版本或发行版仅供参考。需确认如下软件是否安装：

  • Git
    如当前环境中没有git工具，请先手动安装完成。


    安装完成后，配置git信息。

      git config --global user.email "xxxx@xxx.com"
  git config --global user.name "xxxx"

  • Python 2.x
    确认所使用的发行版中python版本>= 2.6且已添加python的argparse模块（Python2.7已默认支持）。


如出现正常安装步骤报错时，请尝试先手动sudo apt-get update && upgrade完善系统后重试。

2.1.3 Windows

Windows中环境配置较为复杂，编译SDK通常也相对耗时较长，但由于其中Directshow Plugins需使用到Directshow base classes，仍依赖Microsoft编译器和SDK完成编译，所以也无法通过Linux系统完美跨平台编译。

同时Cerbero默认使用Makefile进行所有项目的编译，类似Unix，因此如需在Windows中正常编译，必须首先配置Unix编译环境。

具体需安装项如下：

  • Python2.7 : Download
    切记只能安装2.7版本，3.x版本并不支持

  • CMake : Download
    下载的x86版本可同样支持x64版本编译，安装时勾选添加至环境变量。

  • Git : Download
    安装过程中选择“Checkout as-is, commit as-is"选项，其他保持默认


    安装完成后，配置git信息。

      git config --global user.email "xxxx@xxx.com"
git config --global user.name "xxxx"

  • Msys/MinGW : Download


    勾选"Basic Setup"所有项进行安装。

    此处选择所有项为便捷做法，如有兴趣，可尝试去除如gcc-ada等项，以最小化安装

  • Wix 3.5 ：Download
    Windows MSI打包工具，默认安装即可

  • Microsoft SDK 7.1 : Download
    安装Win7.1 SDK GRMSDKX_EN_DVD.7z(带X)，只有该包中存在amd64.msi，否则安装时因找不到文件报错而安装失败。

    如安装过程中报错不能安装依赖于 .NET Framework 4的组件，则请下载.NET 4并安装后重试。

  • Windows Driver Kit 7.1.0 : Download
    安装GRMWDK_EN_7600_1.iso

安装完上述项后，由于Cerbero必须在MinGW shell中运行，因此必须为shell配置部分程序环境变量：

  • windows x86

      echo 'export PATH="$PATH:/c/Python27:/c/Program Files(x86)/Git/bin:/c/MinGW/bin/

  • windows x64

      echo 'export PATH="$PATH:/c/Python27:/c/Program Files/Git/bin:/c/MinGW/bin/"' > ~/.profile

Note:
如生成的“.profile”文件与shell不位于同一路径下，请手动拷贝至同一路径下。并在shell中运行python、git、cmake命令确认已生效。

至此，Cerbero基础环境已搭建完成。

2.2 Cerbero基础编译过程

此处以Windows平台编译为示例，Linux可参照进行，步骤一致，唯一区别为打包后文件格式不同。

编译之前，需在shell中运行如下命令行进行版本库克隆：

git clone git://anongit.freedesktop.org/gstreamer/sdk/cerbero

clone成功后，目录结构(v1.11.0)如下图所示：

此处最好将cerbero完整文件夹内容拷贝值/home/usrxxx/下，以避免后面compile过程中出现完整路径过长而导致失败问题。具体可参造4.5小节内容。

可以看到文件夹上有勾选标号提示，这是ToriseGit的功能，Windows下平台可以更加便捷直观地查看git库文件，在裁剪SDK时有较大帮助，建议安装。当然，不安装也不影响后续操作。

可以看到根目录下存在 setup.py文件，而实际上cerbero编译工具使用前并不需要安装，只需要直接运行cerbero-uninstalled脚本及选项（可选）即可。

2.2.1 cerbero-uninstalled常用选项

编译之前，先简单了解下cerbero-uninstalled的常用选项：

./cerbero-uninstalled --help

其输出内容为：

usage: cerbero-uninstalled [-h] [-c CONFIG]
                           {add-recipe,rdeps,tag,genxcconfig,genlibfiles,check,list-packages,show-config,add-package,build,genvsprops,shell,run,cleanone,packageinfo,bundle-source,buildone,wipe,debug-packages,package,bootstrap,list,checkpackage,deps,gensdkshell,fetch-package,fetch}
                           ...

Build and package a set of modules to distribute them in a SDK

positional arguments:
  {add-recipe,rdeps,tag,genxcconfig,genlibfiles,check,list-packages,show-config,add-package,build,genvsprops,shell,run,cleanone,packageinfo,bundle-source,buildone,wipe,debug-packages,package,bootstrap,list,checkpackage,deps,gensdkshell,fetch-package,fetch}
                        sub-command help
    add-recipe          Adds a new recipe
    rdeps               List the reverse dependencies of a recipe
    tag                 Tag a git recipe or all git recipes using their
                        sdk-$version branch
    genxcconfig         Generate XCode config files to use the SDK from VS
    genlibfiles         Generate MSVC compatible library files (.lib)
    check               Run checks on a given recipe
    list-packages       List all the available packages
    show-config         Show configuration settings
    add-package         Adds a new package
    build               Build a recipe
    genvsprops          Generate Visual Studio property sheets to use the SDK
                        from VS
    shell               Starts a shell with the build environment
    run                 Runs a command in the cerbero shell
    cleanone            Clean a single recipe without its dependencies
    packageinfo         Print information about this package
    bundle-source       Bundle Source code of recipes and Cerbero
    buildone            Build or rebuild a single recipe without its
                        dependencies
    wipe                Wipes everything to restore the build system
    debug-packages      Outputs debug information about package, like
                        duplicates files or files that do not belong to any
                        package
    package             Creates a distribution package
    bootstrap           Bootstrap the build system installing all the
                        dependencies
    list                List all the available recipes
    checkpackage        Run checks on a given package
    deps                List the dependencies of a recipe
    gensdkshell         Create a script with the shell environment for the SDK
    fetch-package       Fetch the recipes sources from a package
    fetch               Fetch the recipes sources

optional arguments:
  -h, --help            show this help message and exit
  -c CONFIG, --config CONFIG
                        Configuration file used for the build

上面列出的命令实际上都定义于./cerbero/commands/路径下，以相应名称的python脚本文件形式存在，如：

虽然cerbero-uninstalled支持很多命令，但编译相关的并不多，这里仅介绍如下常用选项：

  • [-c CONFIG]
    cerbero-unistalled编译时，如未使用该选项，则cerbero-unistalled使用默认配置（等价于变量）进行编译；如指定cbc文件，则使用指定配置完成编译。

    可选择的CONFIG文件位于/config路径下，如下图所示：

  • list
    列出所有可选的recipes；recipe用于指定某个模块的源、依赖项、编译步骤、产出库（动态、静态）等编译过程相关信息。

    可选择的recipe文件位于/recipes目录下，由于数量较多，截取部分如下图所示：

  • list-packages
    列出所有可打包的packages；打包实质上是将编译过程中各模块相关文件（头文件、库等），按照对应的package文件内容取出至指定路径，压缩并打包为对应平台文件。

    可选择的package文件位于/packages路径下，如下图所示：

  • bootstrap
    下载并安装当前环境下编译时所需工具

  • build
    编译某个recipe，包括其依赖项

  • buildone
    编译某个recipe，不包括其依赖项

  • cleanone
    清理某个recipe

  • package
    打包某个package，递归遍历所有依赖项。

  • wipe
    清理之前build过程中产生的所有文件，慎用

2.2.2 cerbero-uninstalled基础编译

本节内容阅读默认前面章节所述环境均已安装配置完善，继续阅读前，请确认均已完备。

选择只简单指定.cbc文件，而不修改配置文件（package、recipe、commands等）直接编译，可能存在如下问题：

  • 模块依赖项多，打包操作内部遍历后整体所需编译模块较多，造成编译耗时长（虚拟机测试2天左右）
  • 部分特定模块打包时并未勾选，造成安装编译后SDK无法提供相应环境支持

如可接受上述问题，则可按照如下步骤进行基础编译：

./cerbero-uninstalled -c config/xxx.cbc bootstrap
./cerbero-uninstalled -c config/xxx.cbc package gstreamer-1.0

编译成功后，将生成对应平台文件，如windows中msi，linux下tar.bz2文件等。

Note:
编译过程中如出现错误，可先跳转至章节 “4. 问题-解决方法汇总”查看是否已有记录。

3. Cerbero配置

Cerbero内部使用了典型的oven-cookbook-recipe结构，结合其他功能命令、config等模块构建整个编译系统。

Projects通过recipes文件（.recipe）来定义，文件中描述了需要编译的项目信息，如name, version, license, sources和编译方法。同时，还提供了一些用于后续打包的文件。

Packages通过packages文件（.package）来定义，文件中描述了包信息，如name, version, license, maintainer和其他用于打包的内容。一个包内部包含了一系列recipes，安装时将进行展开。

3.1 定制编译步骤

如前所述，projects通过recipe文件来定义，build过程中会根据recipe内容进行编译。编译步骤实际上分为六步，分别为：

  • Fetch
  • Extract
  • Configure
  • Compile
  • Install
  • Post_install

第一次编译时，必须Fetch相关源以进行后续步骤，但通常在编译成功后，我们将不再希望所有模块每次编译时都自动更新为最新版本（稳定性不可控），此时可以将Fetch步骤去除，之后的build便会基于已有的源包进行编译。

./cerbero/build/recipe.py

3.2 指定模块编译版本

编译时，可能会出现某个模块的最新或特定版本存在bug，此时可通过指定模块编译版本来解决。

3.2.1 SourceType.GIT

以libffi为例， 修改下图中标示处：


其中commit等可从已clone下来的git版本库中获取，需为对应版本commit id。修改完成后，确认是否有其他相关内容需一并修改，此处需自行调整。

clean后重新build，测试通过。

3.2.2 SourceType.TARBALL

此处以faad2为例，修改下图中标示处：


修改version、url地址，url地址需访问链接进行手动确认，方法通常为去除末端版本字段，如faad2-2.7.tar.bz后访问。其他获取方法请自行研究。

3.2.3 SourceType.SVN

此处以Tremor为例，修改如下图标示处：

3.3 GStreamer SDK 裁剪

./cerbero-unistalled -c config/xxx.cbc package gstreamer-1.0

键入该命令行，可开始gstreamer-1.0 SDK的package动作。

SDK实质上是package所有recipe build后相关文件的产物，对应编译中参与的角色（总package、子package、模块），裁剪也分为如下三种：

3.3.1 总package裁剪-.package

gstreamer-1.0 的package文件位于路径 ./packages/gstreamer-1.0/下。

首先整体浏览下该package文件内容：

# -*- Mode: Python -*- vi:si:et:sw=4:sts=4:ts=4:syntax=python
class SDKPackage(package.SDKPackage):
    name = "gstreamer-1.0"
    shortdesc = "GStreamer 1.0"
    longdesc = "GStreamer 1.0"
    title = "GStreamer 1.0"
    url = "http://gstreamer.freedesktop.org"
    version = '1.9.0.1'
    sdk_version = '1.0'
    codename = 'Congo'
    license = License.LGPL
    uuid = 'b1b4b712-0d09-4a34-8117-8a69b6deecc2'
    vendor = "GStreamer Project"
    org = "org.freedesktop.gstreamer"
    ignore_package_prefix = True
    packages =[
        # (name, required, selected)
        ('gstreamer-1.0-core', True, True),
        #('gstreamer-1.0-system', False, True),
        #('gstreamer-1.0-playback', False, True),
        ('gstreamer-1.0-codecs', False, True),
        ('gstreamer-1.0-effects', False, True),
        #('gstreamer-1.0-net', False, True),
        #('gstreamer-1.0-visualizers', False, True),
        #('gstreamer-1.0-codecs-gpl', False, False),
        ('gstreamer-1.0-codecs-restricted', False, True),
        #('gstreamer-1.0-net-restricted', False, False),
        #('gstreamer-1.0-dvd', False, False),
        #('gstreamer-1.0-libav', False, False),
        #('gstreamer-1.0-encoding', False, False),
        ('gstreamer-1.0-capture', False, False),
        #('gstreamer-1.0-editing', False, False),
        ('gstreamer-1.0-devtools', False, False),
    ]
    platform_packages = {
        Platform.WINDOWS: [
            ('vsintegration-1.0', True, False),
            ('gstreamer-1.0-vs-templates', True, False),
        ],
    }

    install_dir = {
        Platform.WINDOWS: 'gstreamer',
        Platform.LINUX: '/opt/gstreamer-1.0/',
        Platform.DARWIN: '/Library/Frameworks/GStreamer.framework/',
        Platform.IOS: '/Library/Developer/GStreamer/iPhone.sdk'
    }

    root_env_var = 'GSTREAMER_1_0_ROOT_%(arch)s'
    wix_upgrade_code = {
        PackageType.DEVEL: {
            Architecture.X86 : 'c0c6126d-1f4a-4577-9598-e900f594fd06',
            Architecture.X86_64: '49c4a3aa-249f-453c-b82e-ecd05fac0693',
        },
        PackageType.RUNTIME: {
            Architecture.X86 : 'ebe0c791-d84e-4f7e-a4eb-18012a0e319d',
            Architecture.X86_64: 'c20a66dc-b249-4e6d-a68a-d0f836b2b3cf',
        },
    }
    osx_framework_library = ('GStreamer', 'lib/GStreamer')
    ios_framework_library = ('GStreamer', 'lib/GStreamer')
    
    def prepare(self):
        if self.config.target_platform in [Platform.ANDROID, Platform.IOS]:
        p = ['gstreamer-1.0-dvd']
        self.packages = [ x for x in self.packages if x[0] not in p]
        if self.config.target_platform == Platform.IOS:
            self.resources_postinstall = 'post_install_ios'
            #self.user_resources = ['share/gst-sdk/tutorials/xcode iOS']

从面的代码中可以看出，裁剪过程中，只需要关注gstreamer-1.0.package文件的如下字段：

  • packages
  • platform_packages
    对于不需要的子package可以直接使用#注释掉以裁剪。至于如何确认是否需要，就要打开各子package甚至更底层的模块recipe文件进行确认。

以gstreamer-1.0-codecs.package为例，如下图所示：


实际上，子package文件中也只是在deps、files、files_devel、platform_files这些字段中粗略列出相关模块和库，如需最终确认是否存在依赖或裁剪的空间，需进一步打开所引入的模块recipe文件。

以gst-plugins-good-1.0为例，子package gstreamer-1.0-codecs.package中使用了其:plugins_codecs和:plugins_codecs_devel两项内容，因此我们只关注gst-plugins-good-1.0.recipe文件中的这两部分。

:plugins_codecs_devel字段不存在
此时可以清晰地看到，子package中引入模块字段处其实是包含了模块中对应字段所有lib。如无需将这些lib打包到SDK中，则可在子package中移除对该字段的引入。

3.3.2 子package裁剪-.package

上节的裁剪是总package级别的，简单却也也粗暴，只能以package为单位进行裁剪，控制精度很低。实际上，为提高精度，可以对子package做进一步的裁剪。

以gstreamer-1.0-codecs.package为例，可做如下裁剪（具体裁剪内容根据需求决定）：

3.3.3 模块裁剪-.recipe

上节的子package裁剪虽然已经比总package级别裁剪精密很多，但某些时候，我们可能只需要在最终SDK中包含某子package所引入模块字段中的一个lib，其他lib都可以去除，此时就需要进行模块级别的裁剪。

以gst-plugins-good-1.0.recipe为例，可做如下裁剪示例（其他字段可参照进行）：


4. 问题-解决方法汇总

4.1 Git信息未配置


解决办法为根据提示配置信息：

git config --global user.email "xxxx@xxx.com"
git config --global user.name "xxxx"

4.2 Download certificate 验证


将参数check_cert=True修改为check_cert=False以关闭验证。

4.3 Console Unicode


The most secure solution is this one: Go to your Registry key HKEY_CURRENT_USER\Software\Microsoft\Command Processor and add String value Autorun = chcp 65001.

4.4 GPLed program for Windows NT/...


msgfmt是gettext中的一部分，使用gettext0.19.5中发现该系列程序运行会出错，而在gettext0.18.2中并未出现该问题。目前采用的方法是恢复使用0.18.2系列msgfmt程序替代。
Download

4.5 webrtc-audio-processing compile error


查找到根本问题为make过程中对应.o文件拼接后路径过长

需cebero文件夹内容直接放置在home/usrxx/目录下以减少完整路径长度。

4.6Ubuntu Android SDK libmad缺失

解决方法为去除对libmad项的依赖，需修改文件有：

  • ./recipes/gst-plugins-ugly-1.0.recipe


  • ./recipes/gst-plugins-ugly-1.0-static.recipe


  • ./packages/gstreamer-1.0-codec-restricted.package


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