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Java使用FFmpeg处理视频文件的方法教程

本文讲述了Java使用FFmpeg处理视频文件的方法教程!具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助。一起跟随六星小编过来看看吧,具体如下:

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本文讲述了Java使用FFmpeg处理视频文件的方法教程!具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助。一起跟随六星小编过来看看吧,具体如下:

这篇文章主要给大家介绍了关于Java使用FFmpeg处理视频文件的相关资料,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,需要的朋友们下面来一起学习学习吧

前言

本文主要讲述如何使用Java + FFmpeg实现对视频文件的信息提取、码率压缩、分辨率转换等功能;

之前在网上浏览了一大圈Java使用FFmpeg处理音视频的文章,大多都讲的比较简单,楼主在实操过程中踩了很多坑也填了很多坑,希望这份详细的踩坑&填坑指南能帮助到大家;

开发前准备

在使用Java调用FFmpeg处理音视频之前,需要先安装FFmpeg,安装方法分为两种:

引入封装了FFmpeg的开源框架

在系统中手动安装FFmpeg

2.1 引入封装了FFmpeg的开源框架

JAVE.jar(官网点我) 是一个封装了FFmpeg的Java框架,在项目中能直接调用它的API来处理音视频文件;

优点:使用方便,直接在项目中引入JAVE.jar即可处理媒体文件,且开发完成后可以随工程一起打包发布,不需要在目标运行环境内手动安装FFmpeg相关的类库

缺点:JAVE.jar最后一次更新是2009年,其封装的FFmpeg版本是09年或更早前的版本,比较老旧,无法使用一些新特性

(当然也可以看看有没有其他比较新的封装了FFmpeg的框架)

Maven坐标如下:

<dependency>

 <groupId>org.ffmpeg</groupId>

 <artifactId>sdk</artifactId>

 <version>1.0.2</version>

</dependency>

2.2 在系统中手动安装FFmpeg


在运行环境中手动安装FFmpeg稍微有一些麻烦,可以百度 windows/mac安装FFmpeg 这样的关键字,根据网上的安装教程将FFmpeg安装到系统中;


懒人链接:Windows安装教程 Mac安装教程


优点:可以直接调用FFmpeg的相关API处理音视频,FFmpeg版本可控


缺点:手动安装较为麻烦,开发环境与目标运行环境都需要先安装好FFmpeg


3. 使用FFmpeg处理音视频


使用JAVE.jar进行开发与直接使用FFmpeg开发的代码有一些不同,这里以直接使用FFmpeg进行开发的代码进行讲解(开发环境MacOS);(使用JAVE的代码、直接使用FFmpeg的代码都会附在文末供大家下载参考)


通过MediaUtil.java类及其依赖的类,你将可以实现:


解析源视频的基本信息,包括视频格式、时长、码率等;


解析音频、图片的基本信息;


将源视频转换成不同分辨率、不同码率、带或不带音频的新视频;


抽取源视频中指定时间点的帧画面,来生成一张静态图;


抽取源视频中指定时间段的帧画面,来生成一个GIF动态图;


截取源视频中的一段来形成一个新视频;


抽取源视频中的音频信息,生成单独的MP3文件;


对音视频等媒体文件执行自定义的FFmpeg命令;


3.1 代码结构梳理


MediaUtil.java是整个解析程序中的核心类,封装了各种常用的解析方法供外部调用;


MetaInfo.java定义了多媒体数据共有的一些属性,VideoMetaInfo.java MusicMetaInfo.java ImageMetaInfo.java都继承自MetaInfo.java,分别定义了视频、音频、图片数据相关的一些属性;


AnimatedGifEncoder.java LZWEncoder.java NeuQuant.java在抽取视频帧数、制作GIF动态图的时候会使用到;


CrfValueEnum.java 定义了三种常用的FFmpeg压缩视频时使用到的crf值,PresetVauleEnum.java定义了FFmpeg压缩视频时常用的几种压缩速率值;


有关crf、preset的延伸阅读点我


3.2 MediaUtil.java主程序类解析


3.2.1 使用前需要注意的几点


1、指定正确的FFmpeg程序执行路径


MacOS安装好FFmpeg后,可以在控制台中通过which ffmpeg命令获取FFmpeg程序的执行路径,在调用MediaUtil.java前先通过其 setFFmpegPath() 方法设置好FFmpeg程序在系统中的执行路径,然后才能顺利调用到FFmpeg去解析音视频;


Windows系统下该路径理论上应设置为:FFmpeg可执行程序在系统中的绝对路径(实际情况有待大家补充)


2、指定解析音视频信息时需要的正则表达式


因项目需要解析后缀格式为 .MP4 .WMV .AAC 的视频和音频文件,所以我研究了JAVE.jar底层调用FFmpeg时的解析逻辑后,在MediaUtil.java中设置好了匹配这三种格式的正则表达式供解析时使用(参考程序中的 durationRegex videoStreamRegex musicStreamRegex 这三个表达式值);


注意:如果你需要解析其他后缀格式如 .MKV .MP3 这样的媒体文件时,你很可能需要根据实际情况修改durationRegex videoStreamRegex musicStreamRegex 这三个正则表达式的值,否则可能无法解析出正确的信息;


3、程序中的很多默认值你可以根据实际需要修改,比如视频帧抽取的默认宽度或高度值、时长等等;


3.2.2 MediaUtil.java代码


package media;


import lombok.extern.slf4j.Slf4j;

import media.domain.ImageMetaInfo;

import media.domain.MusicMetaInfo;

import media.domain.VideoMetaInfo;

import media.domain.gif.AnimatedGifEncoder;

import org.apache.commons.collections4.CollectionUtils;

import org.apache.commons.io.FileUtils;

import org.apache.commons.lang3.StringUtils;


import javax.imageio.ImageIO;

import java.awt.image.BufferedImage;

import java.io.*;

import java.sql.Time;

import java.util.ArrayList;

import java.util.Arrays;

import java.util.LinkedList;

import java.util.List;

import java.util.regex.Matcher;

import java.util.regex.Pattern;


/**

 * 基于FFmpeg内核来编解码音视频信息;

 * 使用前需手动在运行环境中安装FFmpeg运行程序,然后正确设置FFmpeg运行路径后MediaUtil.java才能正常调用到FFmpeg程序去处理音视频;

 *

 * Author: dreamer-1

 *

 * version: 1.0

 *

 */

@Slf4j

public class MediaUtil {


 /**

 * 可以处理的视频格式

 */

 public final static String[] VIDEO_TYPE = { "MP4", "WMV" };

 /**

 * 可以处理的图片格式

 */

 public final static String[] IMAGE_TYPE = { "JPG", "JPEG", "PNG", "GIF" };

 /**

 * 可以处理的音频格式

 */

 public final static String[] AUDIO_TYPE = { "AAC" };


 /**

 * 视频帧抽取时的默认时间点,第10s(秒)

 * (Time类构造参数的单位:ms)

 */

 private static final Time DEFAULT_TIME = new Time(0, 0, 10);

 /**

 * 视频帧抽取的默认宽度值,单位:px

 */

 private static int DEFAULT_WIDTH = 320;

 /**

 * 视频帧抽取的默认时长,单位:s(秒)

 */

 private static int DEFAULT_TIME_LENGTH = 10;

 /**

 * 抽取多张视频帧以合成gif动图时,gif的播放速度

 */

 private static int DEFAULT_GIF_PLAYTIME = 110;

 /**

 * FFmpeg程序执行路径

 * 当前系统安装好ffmpeg程序并配置好相应的环境变量后,值为ffmpeg可执行程序文件在实际系统中的绝对路径

 */

 private static String FFMPEG_PATH = "/usr/bin/ffmpeg"; // /usr/bin/ffmpeg



 /**

 * 视频时长正则匹配式

 * 用于解析视频及音频的时长等信息时使用;

 *

 * (.*?)表示:匹配任何除\r\n之外的任何0或多个字符,非贪婪模式

 *

 */

 private static String durationRegex = "Duration: (\\d*?):(\\d*?):(\\d*?)\\.(\\d*?), start: (.*?), bitrate: (\\d*) kb\\/s.*";

 private static Pattern durationPattern;

 /**

 * 视频流信息正则匹配式

 * 用于解析视频详细信息时使用;

 */

 private static String videoStreamRegex = "Stream #\\d:\\d[\\(]??\\S*[\\)]??: Video: (\\S*\\S$?)[^\\,]*, (.*?), (\\d*)x(\\d*)[^\\,]*, (\\d*) kb\\/s, (\\d*[\\.]??\\d*) fps";

 private static Pattern videoStreamPattern;

 /**

 * 音频流信息正则匹配式

 * 用于解析音频详细信息时使用;

 */

 private static String musicStreamRegex = "Stream #\\d:\\d[\\(]??\\S*[\\)]??: Audio: (\\S*\\S$?)(.*), (.*?) Hz, (.*?), (.*?), (\\d*) kb\\/s";;

 private static Pattern musicStreamPattern;


 /**

 * 静态初始化时先加载好用于音视频解析的正则匹配式

 */

 static {

 durationPattern = Pattern.compile(durationRegex);

 videoStreamPattern = Pattern.compile(videoStreamRegex);

 musicStreamPattern = Pattern.compile(musicStreamRegex);

 }


 /**

 * 获取当前多媒体处理工具内的ffmpeg的执行路径

 * @return

 */

 public static String getFFmpegPath() {

 return FFMPEG_PATH;

 }


 /**

 * 设置当前多媒体工具内的ffmpeg的执行路径

 * @param ffmpeg_path ffmpeg可执行程序在实际系统中的绝对路径

 * @return

 */

 public static boolean setFFmpegPath(String ffmpeg_path) {

 if (StringUtils.isBlank(ffmpeg_path)) {

 log.error("--- 设置ffmpeg执行路径失败,因为传入的ffmpeg可执行程序路径为空!---");

 return false;

 }

 File ffmpegFile = new File(ffmpeg_path);

 if (!ffmpegFile.exists()) {

 log.error("--- 设置ffmpeg执行路径失败,因为传入的ffmpeg可执行程序路径下的ffmpeg文件不存在!---");

 return false;

 }

 FFMPEG_PATH = ffmpeg_path;

 log.info("--- 设置ffmpeg执行路径成功 --- 当前ffmpeg可执行程序路径为:" + ffmpeg_path);

 return true;

 }


 /**

 * 测试当前多媒体工具是否可以正常工作

 * @return

 */

 public static boolean isExecutable() {

 File ffmpegFile = new File(FFMPEG_PATH);

 if (!ffmpegFile.exists()) {

 log.error("--- 工作状态异常,因为传入的ffmpeg可执行程序路径下的ffmpeg文件不存在!---");

 return false;

 }

 List<String> cmds = new ArrayList<>(1);

 cmds.add("-version");

 String ffmpegVersionStr = executeCommand(cmds);

 if (StringUtils.isBlank(ffmpegVersionStr)) {

 log.error("--- 工作状态异常,因为ffmpeg命令执行失败!---");

 return false;

 }

 log.info("--- 工作状态正常 ---");

 return true;

 }



 /**

 * 执行FFmpeg命令

 * @param commonds 要执行的FFmpeg命令

 * @return FFmpeg程序在执行命令过程中产生的各信息,执行出错时返回null

 */

 public static String executeCommand(List<String> commonds) {

 if (CollectionUtils.isEmpty(commonds)) {

 log.error("--- 指令执行失败,因为要执行的FFmpeg指令为空!---");

 return null;

 }

 LinkedList<String> ffmpegCmds = new LinkedList<>(commonds);

 ffmpegCmds.addFirst(FFMPEG_PATH); // 设置ffmpeg程序所在路径

 log.info("--- 待执行的FFmpeg指令为:---" + ffmpegCmds);


 Runtime runtime = Runtime.getRuntime();

 Process ffmpeg = null;

 try {

 // 执行ffmpeg指令

 ProcessBuilder builder = new ProcessBuilder();

 builder.command(ffmpegCmds);

 ffmpeg = builder.start();

 log.info("--- 开始执行FFmpeg指令:--- 执行线程名:" + builder.toString());


 // 取出输出流和错误流的信息

 // 注意:必须要取出ffmpeg在执行命令过程中产生的输出信息,如果不取的话当输出流信息填满jvm存储输出留信息的缓冲区时,线程就回阻塞住

 PrintStream errorStream = new PrintStream(ffmpeg.getErrorStream());

 PrintStream inputStream = new PrintStream(ffmpeg.getInputStream());

 errorStream.start();

 inputStream.start();

 // 等待ffmpeg命令执行完

 ffmpeg.waitFor();


 // 获取执行结果字符串

 String result = errorStream.stringBuffer.append(inputStream.stringBuffer).toString();


 // 输出执行的命令信息

 String cmdStr = Arrays.toString(ffmpegCmds.toArray()).replace(",", "");

 String resultStr = StringUtils.isBlank(result) ? "【异常】" : "正常";

 log.info("--- 已执行的FFmepg命令:---" + cmdStr + " 已执行完毕,执行结果:" + resultStr);

 return result;


 } catch (Exception e) {

 log.error("--- FFmpeg命令执行出错!--- 出错信息:" + e.getMessage());

 return null;


 } finally {

 if (null != ffmpeg) {

 ProcessKiller ffmpegKiller = new ProcessKiller(ffmpeg);

 // JVM退出时,先通过钩子关闭FFmepg进程

 runtime.addShutdownHook(ffmpegKiller);

 }

 }

 }



 /**

 * 视频转换

 *

 * 注意指定视频分辨率时,宽度和高度必须同时有值;

 *

 * @param fileInput 源视频路径

 * @param fileOutPut 转换后的视频输出路径

 * @param withAudio 是否保留音频;true-保留,false-不保留

 * @param crf 指定视频的质量系数(值越小,视频质量越高,体积越大;该系数取值为0-51,直接影响视频码率大小),取值参考:CrfValueEnum.code

 * @param preset 指定视频的编码速率(速率越快压缩率越低),取值参考:PresetVauleEnum.presetValue

 * @param width 视频宽度;为空则保持源视频宽度

 * @param height 视频高度;为空则保持源视频高度

 */

 public static void convertVideo(File fileInput, File fileOutPut, boolean withAudio, Integer crf, String preset, Integer width, Integer height) {

 if (null == fileInput || !fileInput.exists()) {

 throw new RuntimeException("源视频文件不存在,请检查源视频路径");

 }

 if (null == fileOutPut) {

 throw new RuntimeException("转换后的视频路径为空,请检查转换后的视频存放路径是否正确");

 }


 if (!fileOutPut.exists()) {

 try {

 fileOutPut.createNewFile();

 } catch (IOException e) {

 log.error("视频转换时新建输出文件失败");

 }

 }


 String format = getFormat(fileInput);

 if (!isLegalFormat(format, VIDEO_TYPE)) {

 throw new RuntimeException("无法解析的视频格式:" + format);

 }


 List<String> commond = new ArrayList<String>();

 commond.add("-i");

 commond.add(fileInput.getAbsolutePath());

 if (!withAudio) { // 设置是否保留音频

 commond.add("-an"); // 去掉音频

 }

 if (null != width && width > 0 && null != height && height > 0) { // 设置分辨率

 commond.add("-s");

 String resolution = width.toString() + "x" + height.toString();

 commond.add(resolution);

 }


 commond.add("-vcodec"); // 指定输出视频文件时使用的编码器

 commond.add("libx264"); // 指定使用x264编码器

 commond.add("-preset"); // 当使用x264时需要带上该参数

 commond.add(preset); // 指定preset参数

 commond.add("-crf"); // 指定输出视频质量

 commond.add(crf.toString()); // 视频质量参数,值越小视频质量越高

 commond.add("-y"); // 当已存在输出文件时,不提示是否覆盖

 commond.add(fileOutPut.getAbsolutePath());


 executeCommand(commond);

 }



 /**

 * 视频帧抽取

 * 默认抽取第10秒的帧画面

 * 抽取的帧图片默认宽度为300px

 *

 * 转换后的文件路径以.gif结尾时,默认截取从第10s开始,后10s以内的帧画面来生成gif

 *

 * @param videoFile 源视频路径

 * @param fileOutPut 转换后的文件路径

 */

 public static void cutVideoFrame(File videoFile, File fileOutPut) {

 cutVideoFrame(videoFile, fileOutPut, DEFAULT_TIME);

 }


 /**

 * 视频帧抽取(抽取指定时间点的帧画面)

 * 抽取的视频帧图片宽度默认为320px

 *

 * 转换后的文件路径以.gif结尾时,默认截取从指定时间点开始,后10s以内的帧画面来生成gif

 *

 * @param videoFile 源视频路径

 * @param fileOutPut 转换后的文件路径

 * @param time 指定抽取视频帧的时间点(单位:s)

 */

 public static void cutVideoFrame(File videoFile, File fileOutPut, Time time) {

 cutVideoFrame(videoFile, fileOutPut, time, DEFAULT_WIDTH);

 }


 /**

 * 视频帧抽取(抽取指定时间点、指定宽度值的帧画面)

 * 只需指定视频帧的宽度,高度随宽度自动计算

 *

 * 转换后的文件路径以.gif结尾时,默认截取从指定时间点开始,后10s以内的帧画面来生成gif

 *

 * @param videoFile 源视频路径

 * @param fileOutPut 转换后的文件路径

 * @param time 指定要抽取第几秒的视频帧(单位:s)

 * @param width 抽取的视频帧图片的宽度(单位:px)

 */

 public static void cutVideoFrame(File videoFile, File fileOutPut, Time time, int width) {

 if (null == videoFile || !videoFile.exists()) {

 throw new RuntimeException("源视频文件不存在,请检查源视频路径");

 }

 if (null == fileOutPut) {

 throw new RuntimeException("转换后的视频路径为空,请检查转换后的视频存放路径是否正确");

 }

 VideoMetaInfo info = getVideoMetaInfo(videoFile);

 if (null == info) {

 log.error("--- 未能解析源视频信息,视频帧抽取操作失败 --- 源视频:" + videoFile);

 return;

 }

 int height = width * info.getHeight() / info.getWidth(); // 根据宽度计算适合的高度,防止画面变形

 cutVideoFrame(videoFile, fileOutPut, time, width, height);

 }


 /**

 * 视频帧抽取(抽取指定时间点、指定宽度值、指定高度值的帧画面)

 *

 * 转换后的文件路径以.gif结尾时,默认截取从指定时间点开始,后10s以内的帧画面来生成gif

 *

 * @param videoFile 源视频路径

 * @param fileOutPut 转换后的文件路径

 * @param time 指定要抽取第几秒的视频帧(单位:s)

 * @param width 抽取的视频帧图片的宽度(单位:px)

 * @param height 抽取的视频帧图片的高度(单位:px)

 */

 public static void cutVideoFrame(File videoFile, File fileOutPut, Time time, int width, int height) {

 if (null == videoFile || !videoFile.exists()) {

 throw new RuntimeException("源视频文件不存在,请检查源视频路径");

 }

 if (null == fileOutPut) {

 throw new RuntimeException("转换后的视频路径为空,请检查转换后的视频存放路径是否正确");

 }

 String format = getFormat(fileOutPut);

 if (!isLegalFormat(format, IMAGE_TYPE)) {

 throw new RuntimeException("无法生成指定格式的帧图片:" + format);

 }

 String fileOutPutPath = fileOutPut.getAbsolutePath();

 if (!"GIF".equals(StringUtils.upperCase(format))) {

 // 输出路径不是以.gif结尾,抽取并生成一张静态图

 cutVideoFrame(videoFile, fileOutPutPath, time, width, height, 1, false);

 } else {

 // 抽取并生成一个gif(gif由10张静态图构成)

 String path = fileOutPut.getParent();

 String name = fileOutPut.getName();

 // 创建临时文件存储多张静态图用于生成gif

 String tempPath = path + File.separator + System.currentTimeMillis() + "_" + name.substring(0, name.indexOf("."));

 File file = new File(tempPath);

 if (!file.exists()) {

 file.mkdir();

 }

 try {

 cutVideoFrame(videoFile, tempPath, time, width, height, DEFAULT_TIME_LENGTH, true);

 // 生成gif

 String images[] = file.list();

 for (int i = 0; i < images.length; i++) {

 images[i] = tempPath + File.separator + images[i];

 }

 createGifImage(images, fileOutPut.getAbsolutePath(), DEFAULT_GIF_PLAYTIME);

 } catch (Exception e) {

 log.error("--- 截取视频帧操作出错 --- 错误信息:" + e.getMessage());

 } finally {

 // 删除用于生成gif的临时文件

 String images[] = file.list();

 for (int i = 0; i < images.length; i++) {

 File fileDelete = new File(tempPath + File.separator + images[i]);

 fileDelete.delete();

 }

 file.delete();

 }

 }

 }


 /**

 * 视频帧抽取(抽取指定时间点、指定宽度值、指定高度值、指定时长、指定单张/多张的帧画面)

 *

 * @param videoFile 源视频

 * @param path 转换后的文件输出路径

 * @param time 开始截取视频帧的时间点(单位:s)

 * @param width 截取的视频帧图片的宽度(单位:px)

 * @param height 截取的视频帧图片的高度(单位:px,需要大于20)

 * @param timeLength 截取的视频帧的时长(从time开始算,单位:s,需小于源视频的最大时长)

 * @param isContinuty false - 静态图(只截取time时间点的那一帧图片),true - 动态图(截取从time时间点开始,timelength这段时间内的多张帧图)

 */

 private static void cutVideoFrame(File videoFile, String path, Time time, int width, int height, int timeLength, boolean isContinuty) {

 if (videoFile == null || !videoFile.exists()) {

 throw new RuntimeException("源视频文件不存在,源视频路径:");

 }

 if (null == path) {

 throw new RuntimeException("转换后的文件路径为空,请检查转换后的文件存放路径是否正确");

 }

 VideoMetaInfo info = getVideoMetaInfo(videoFile);

 if (null == info) {

 throw new RuntimeException("未解析到视频信息");

 }

 if (time.getTime() + timeLength > info.getDuration()) {

 throw new RuntimeException("开始截取视频帧的时间点不合法:" + time.toString() + ",因为截取时间点晚于视频的最后时间点");

 }

 if (width <= 20 || height <= 20) {

 throw new RuntimeException("截取的视频帧图片的宽度或高度不合法,宽高值必须大于20");

 }

 try {

 List<String> commond = new ArrayList<String>();

 commond.add("-ss");

 commond.add(time.toString());

 if (isContinuty) {

 commond.add("-t");

 commond.add(timeLength + "");

 } else {

 commond.add("-vframes");

 commond.add("1");

 }

 commond.add("-i");

 commond.add(videoFile.getAbsolutePath());

 commond.add("-an");

 commond.add("-f");

 commond.add("image2");

 if (isContinuty) {

 commond.add("-r");

 commond.add("3");

 }

 commond.add("-s");

 commond.add(width + "*" + height);

 if (isContinuty) {

 commond.add(path + File.separator + "foo-%03d.jpeg");

 } else {

 commond.add(path);

 }


 executeCommand(commond);

 } catch (Exception e) {

 log.error("--- 视频帧抽取过程出错 --- 错误信息:" + e.getMessage());

 }

 }


 /**

 * 截取视频中的某一段,生成新视频

 *

 * @param videoFile 源视频路径

 * @param outputFile 转换后的视频路径

 * @param startTime 开始抽取的时间点(单位:s)

 * @param timeLength 需要抽取的时间段(单位:s,需小于源视频最大时长);例如:该参数值为10时即抽取从startTime开始之后10秒内的视频作为新视频

 */

 public static void cutVideo(File videoFile, File outputFile, Time startTime, int timeLength) {

 if (videoFile == null || !videoFile.exists()) {

 throw new RuntimeException("视频文件不存在:");

 }

 if (null == outputFile) {

 throw new RuntimeException("转换后的视频路径为空,请检查转换后的视频存放路径是否正确");

 }

 VideoMetaInfo info = getVideoMetaInfo(videoFile);

 if (null == info) {

 throw new RuntimeException("未解析到视频信息");

 }

 if (startTime.getTime() + timeLength > info.getDuration()) {

 throw new RuntimeException("截取时间不合法:" + startTime.toString() + ",因为截取时间大于视频的时长");

 }

 try {

 if (!outputFile.exists()) {

 outputFile.createNewFile();

 }

 List<String> commond = new ArrayList<String>();

 commond.add("-ss");

 commond.add(startTime.toString());

 commond.add("-t");

 commond.add("" + timeLength);

 commond.add("-i");

 commond.add(videoFile.getAbsolutePath());

 commond.add("-vcodec");

 commond.add("copy");

 commond.add("-acodec");

 commond.add("copy");

 commond.add(outputFile.getAbsolutePath());

 executeCommand(commond);

 } catch (IOException e) {

 log.error("--- 视频截取过程出错 ---");

 }

 }


 /**

 * 抽取视频里的音频信息

 * 只能抽取成MP3文件

 * @param videoFile 源视频文件

 * @param audioFile 从源视频提取的音频文件

 */

 public static void getAudioFromVideo(File videoFile, File audioFile) {

 if (null == videoFile || !videoFile.exists()) {

 throw new RuntimeException("源视频文件不存在:");

 }

 if (null == audioFile) {

 throw new RuntimeException("要提取的音频路径为空:");

 }

 String format = getFormat(audioFile);

 if (!isLegalFormat(format, AUDIO_TYPE)) {

 throw new RuntimeException("无法生成指定格式的音频:" + format + " 请检查要输出的音频文件是否是AAC类型");

 }

 try {

 if (!audioFile.exists()) {

 audioFile.createNewFile();

 }


 List<String> commond = new ArrayList<String>();

 commond.add("-i");

 commond.add(videoFile.getAbsolutePath());

 commond.add("-vn"); // no video,去除视频信息

 commond.add("-y");

 commond.add("-acodec");

 commond.add("copy");

 commond.add(audioFile.getAbsolutePath());

 executeCommand(commond);

 } catch (Exception e) {

 log.error("--- 抽取视频中的音频信息的过程出错 --- 错误信息:" + e.getMessage());

 }

 }


 /**

 * 解析视频的基本信息(从文件中)

 *

 * 解析出的视频信息一般为以下格式:

 * Input #0, mov,mp4,m4a,3gp,3g2,mj2, from '6.mp4':

 * Duration: 00:00:30.04, start: 0.000000, bitrate: 19031 kb/s

 * Stream #0:0(eng): Video: h264 (Main) (avc1 / 0x31637661), yuv420p(tv, bt709), 1920x1080, 18684 kb/s, 25 fps, 25 tbr, 25k tbn, 50 tbc (default)

 * Stream #0:1(eng): Audio: aac (LC) (mp4a / 0x6134706D), 48000 Hz, stereo, fltp, 317 kb/s (default)

 *

 * 注解:

 * Duration: 00:00:30.04【视频时长】, start: 0.000000【视频开始时间】, bitrate: 19031 kb/s【视频比特率/码率】

 * Stream #0:0(eng): Video: h264【视频编码格式】 (Main) (avc1 / 0x31637661), yuv420p(tv, bt709), 1920x1080【视频分辨率,宽x高】, 18684【视频比特率】 kb/s, 25【视频帧率】 fps, 25 tbr, 25k tbn, 50 tbc (default)

 * Stream #0:1(eng): Audio: aac【音频格式】 (LC) (mp4a / 0x6134706D), 48000【音频采样率】 Hz, stereo, fltp, 317【音频码率】 kb/s (default)

 *

 * @param videoFile 源视频路径

 * @return 视频的基本信息,解码失败时返回null

 */

 public static VideoMetaInfo getVideoMetaInfo(File videoFile) {

 if (null == videoFile || !videoFile.exists()) {

 log.error("--- 解析视频信息失败,因为要解析的源视频文件不存在 ---");

 return null;

 }


 VideoMetaInfo videoInfo = new VideoMetaInfo();


 String parseResult = getMetaInfoFromFFmpeg(videoFile);


 Matcher durationMacher = durationPattern.matcher(parseResult);

 Matcher videoStreamMacher = videoStreamPattern.matcher(parseResult);

 Matcher videoMusicStreamMacher = musicStreamPattern.matcher(parseResult);


 Long duration = 0L; // 视频时长

 Integer videoBitrate = 0; // 视频码率

 String videoFormat = getFormat(videoFile); // 视频格式

 Long videoSize = videoFile.length(); // 视频大小


 String videoEncoder = ""; // 视频编码器

 Integer videoHeight = 0; // 视频高度

 Integer videoWidth = 0; // 视频宽度

 Float videoFramerate = 0F; // 视频帧率


 String musicFormat = ""; // 音频格式

 Long samplerate = 0L; // 音频采样率

 Integer musicBitrate = 0; // 音频码率


 try {

 // 匹配视频播放时长等信息

 if (durationMacher.find()) {

 long hours = (long)Integer.parseInt(durationMacher.group(1));

 long minutes = (long)Integer.parseInt(durationMacher.group(2));

 long seconds = (long)Integer.parseInt(durationMacher.group(3));

 long dec = (long)Integer.parseInt(durationMacher.group(4));

 duration = dec * 100L + seconds * 1000L + minutes * 60L * 1000L + hours * 60L * 60L * 1000L;

 //String startTime = durationMacher.group(5) + "ms";

 videoBitrate = Integer.parseInt(durationMacher.group(6));

 }

 // 匹配视频分辨率等信息

 if (videoStreamMacher.find()) {

 videoEncoder = videoStreamMacher.group(1);

 String s2 = videoStreamMacher.group(2);

 videoWidth = Integer.parseInt(videoStreamMacher.group(3));

 videoHeight = Integer.parseInt(videoStreamMacher.group(4));

 String s5 = videoStreamMacher.group(5);

 videoFramerate = Float.parseFloat(videoStreamMacher.group(6));

 }

 // 匹配视频中的音频信息

 if (videoMusicStreamMacher.find()) {

 musicFormat = videoMusicStreamMacher.group(1); // 提取音频格式

 //String s2 = videoMusicStreamMacher.group(2);

 samplerate = Long.parseLong(videoMusicStreamMacher.group(3)); // 提取采样率

 //String s4 = videoMusicStreamMacher.group(4);

 //String s5 = videoMusicStreamMacher.group(5);

 musicBitrate = Integer.parseInt(videoMusicStreamMacher.group(6)); // 提取比特率

 }

 } catch (Exception e) {

 log.error("--- 解析视频参数信息出错!--- 错误信息:" + e.getMessage());

 return null;

 }


 // 封装视频中的音频信息

 MusicMetaInfo musicMetaInfo = new MusicMetaInfo();

 musicMetaInfo.setFormat(musicFormat);

 musicMetaInfo.setDuration(duration);

 musicMetaInfo.setBitRate(musicBitrate);

 musicMetaInfo.setSampleRate(samplerate);

 // 封装视频信息

 VideoMetaInfo videoMetaInfo = new VideoMetaInfo();

 videoMetaInfo.setFormat(videoFormat);

 videoMetaInfo.setSize(videoSize);

 videoMetaInfo.setBitRate(videoBitrate);

 videoMetaInfo.setDuration(duration);

 videoMetaInfo.setEncoder(videoEncoder);

 videoMetaInfo.setFrameRate(videoFramerate);

 videoMetaInfo.setHeight(videoHeight);

 videoMetaInfo.setWidth(videoWidth);

 videoMetaInfo.setMusicMetaInfo(musicMetaInfo);


 return videoMetaInfo;

 }


 /**

 * 获取视频的基本信息(从流中)

 *

 * @param inputStream 源视频流路径

 * @return 视频的基本信息,解码失败时返回null

 */

 public static VideoMetaInfo getVideoMetaInfo(InputStream inputStream) {

 VideoMetaInfo videoInfo = new VideoMetaInfo();

 try {

 File file = File.createTempFile("tmp", null);

 if (!file.exists()) {

 return null;

 }

 FileUtils.copyInputStreamToFile(inputStream, file);

 videoInfo = getVideoMetaInfo(file);

 file.deleteOnExit();

 return videoInfo;

 } catch (Exception e) {

 log.error("--- 从流中获取视频基本信息出错 --- 错误信息:" + e.getMessage());

 return null;

 }

 }


 /**

 * 获取音频的基本信息(从文件中)

 * @param musicFile 音频文件路径

 * @return 音频的基本信息,解码失败时返回null

 */

 public static MusicMetaInfo getMusicMetaInfo(File musicFile) {

 if (null == musicFile || !musicFile.exists()) {

 log.error("--- 无法获取音频信息,因为要解析的音频文件为空 ---");

 return null;

 }

 // 获取音频信息字符串,方便后续解析

 String parseResult = getMetaInfoFromFFmpeg(musicFile);


 Long duration = 0L; // 音频时长

 Integer musicBitrate = 0; // 音频码率

 Long samplerate = 0L; // 音频采样率

 String musicFormat = ""; // 音频格式

 Long musicSize = musicFile.length(); // 音频大小


 Matcher durationMacher = durationPattern.matcher(parseResult);

 Matcher musicStreamMacher = musicStreamPattern.matcher(parseResult);


 try {

 // 匹配音频播放时长等信息

 if (durationMacher.find()) {

 long hours = (long)Integer.parseInt(durationMacher.group(1));

 long minutes = (long)Integer.parseInt(durationMacher.group(2));

 long seconds = (long)Integer.parseInt(durationMacher.group(3));

 long dec = (long)Integer.parseInt(durationMacher.group(4));

 duration = dec * 100L + seconds * 1000L + minutes * 60L * 1000L + hours * 60L * 60L * 1000L;

 //String startTime = durationMacher.group(5) + "ms";

 musicBitrate = Integer.parseInt(durationMacher.group(6));

 }

 // 匹配音频采样率等信息

 if (musicStreamMacher.find()) {

 musicFormat = musicStreamMacher.group(1); // 提取音频格式

 //String s2 = videoMusicStreamMacher.group(2);

 samplerate = Long.parseLong(musicStreamMacher.group(3)); // 提取采样率

 //String s4 = videoMusicStreamMacher.group(4);

 //String s5 = videoMusicStreamMacher.group(5);

 musicBitrate = Integer.parseInt(musicStreamMacher.group(6)); // 提取比特率

 }

 } catch (Exception e) {

 log.error("--- 解析音频参数信息出错!--- 错误信息:" + e.getMessage());

 return null;

 }


 // 封装视频中的音频信息

 MusicMetaInfo musicMetaInfo = new MusicMetaInfo();

 musicMetaInfo.setFormat(musicFormat);

 musicMetaInfo.setDuration(duration);

 musicMetaInfo.setBitRate(musicBitrate);

 musicMetaInfo.setSampleRate(samplerate);

 musicMetaInfo.setSize(musicSize);

 return musicMetaInfo;

 }


 /**

 * 获取音频的基本信息(从流中)

 * @param inputStream 源音乐流路径

 * @return 音频基本信息,解码出错时返回null

 */

 public static MusicMetaInfo getMusicMetaInfo(InputStream inputStream) {

 MusicMetaInfo musicMetaInfo = new MusicMetaInfo();

 try {

 File file = File.createTempFile("tmp", null);

 if (!file.exists()) {

 return null;

 }

 FileUtils.copyInputStreamToFile(inputStream, file);

 musicMetaInfo = getMusicMetaInfo(file);

 file.deleteOnExit();

 return musicMetaInfo;

 } catch (Exception e) {

 log.error("--- 从流中获取音频基本信息出错 --- 错误信息:" + e.getMessage());

 return null;

 }

 }



 /**

 * 获取图片的基本信息(从流中)

 *

 * @param inputStream 源图片路径

 * @return 图片的基本信息,获取信息失败时返回null

 */

 public static ImageMetaInfo getImageInfo(InputStream inputStream) {

 BufferedImage image = null;

 ImageMetaInfo imageInfo = new ImageMetaInfo();

 try {

 image = ImageIO.read(inputStream);

 imageInfo.setWidth(image.getWidth());

 imageInfo.setHeight(image.getHeight());

 imageInfo.setSize(Long.valueOf(String.valueOf(inputStream.available())));

 return imageInfo;

 } catch (Exception e) {

 log.error("--- 获取图片的基本信息失败 --- 错误信息:" + e.getMessage());

 return null;

 }

 }


 /**

 * 获取图片的基本信息 (从文件中)

 *

 * @param imageFile 源图片路径

 * @return 图片的基本信息,获取信息失败时返回null

 */

 public static ImageMetaInfo getImageInfo(File imageFile) {

 BufferedImage image = null;

 ImageMetaInfo imageInfo = new ImageMetaInfo();

 try {

 if (null == imageFile || !imageFile.exists()) {

 return null;

 }

 image = ImageIO.read(imageFile);

 imageInfo.setWidth(image.getWidth());

 imageInfo.setHeight(image.getHeight());

 imageInfo.setSize(imageFile.length());

 imageInfo.setFormat(getFormat(imageFile));

 return imageInfo;

 } catch (Exception e) {

 log.error("--- 获取图片的基本信息失败 --- 错误信息:" + e.getMessage());

 return null;

 }

 }


 /**

 * 检查文件类型是否是给定的类型

 * @param inputFile 源文件

 * @param givenFormat 指定的文件类型;例如:{"MP4", "AVI"}

 * @return

 */

 public static boolean isGivenFormat(File inputFile, String[] givenFormat) {

 if (null == inputFile || !inputFile.exists()) {

 log.error("--- 无法检查文件类型是否满足要求,因为要检查的文件不存在 --- 源文件:" + inputFile);

 return false;

 }

 if (null == givenFormat || givenFormat.length <= 0) {

 log.error("--- 无法检查文件类型是否满足要求,因为没有指定的文件类型 ---");

 return false;

 }

 String fomat = getFormat(inputFile);

 return isLegalFormat(fomat, givenFormat);

 }


 /**

 * 使用FFmpeg的"-i"命令来解析视频信息

 * @param inputFile 源媒体文件

 * @return 解析后的结果字符串,解析失败时为空

 */

 public static String getMetaInfoFromFFmpeg(File inputFile) {

 if (inputFile == null || !inputFile.exists()) {

 throw new RuntimeException("源媒体文件不存在,源媒体文件路径:");

 }

 List<String> commond = new ArrayList<String>();

 commond.add("-i");

 commond.add(inputFile.getAbsolutePath());

 String executeResult = MediaUtil.executeCommand(commond);

 return executeResult;

 }


 /**

 * 检测视频格式是否合法

 * @param format

 * @param formats

 * @return

 */

 private static boolean isLegalFormat(String format, String formats[]) {

 for (String item : formats) {

 if (item.equals(StringUtils.upperCase(format))) {

 return true;

 }

 }

 return false;

 }


 /**

 * 创建gif

 *

 * @param image 多个jpg文件名(包含路径)

 * @param outputPath 生成的gif文件名(包含路径)

 * @param playTime 播放的延迟时间,可调整gif的播放速度

 */

 private static void createGifImage(String image[], String outputPath, int playTime) {

 if (null == outputPath) {

 throw new RuntimeException("转换后的GIF路径为空,请检查转换后的GIF存放路径是否正确");

 }

 try {

 AnimatedGifEncoder encoder = new AnimatedGifEncoder();

 encoder.setRepeat(0);

 encoder.start(outputPath);

 BufferedImage src[] = new BufferedImage[image.length];

 for (int i = 0; i < src.length; i++) {

 encoder.setDelay(playTime); // 设置播放的延迟时间

 src[i] = ImageIO.read(new File(image[i])); // 读入需要播放的jpg文件

 encoder.addFrame(src[i]); // 添加到帧中

 }

 encoder.finish();

 } catch (Exception e) {

 log.error("--- 多张静态图转换成动态GIF图的过程出错 --- 错误信息:" + e.getMessage());

 }

 }



 /**

 * 获取指定文件的后缀名

 * @param file

 * @return

 */

 private static String getFormat(File file) {

 String fileName = file.getName();

 String format = fileName.substring(fileName.indexOf(".") + 1);

 return format;

 }



 /**

 * 在程序退出前结束已有的FFmpeg进程

 */

 private static class ProcessKiller extends Thread {

 private Process process;


 public ProcessKiller(Process process) {

 this.process = process;

 }


 @Override

 public void run() {

 this.process.destroy();

 log.info("--- 已销毁FFmpeg进程 --- 进程名:" + process.toString());

 }

 }



 /**

 * 用于取出ffmpeg线程执行过程中产生的各种输出和错误流的信息

 */

 static class PrintStream extends Thread {

 InputStream inputStream = null;

 BufferedReader bufferedReader = null;

 StringBuffer stringBuffer = new StringBuffer();


 public PrintStream(InputStream inputStream) {

 this.inputStream = inputStream;

 }


 @Override

 public void run() {

 try {

 if (null == inputStream) {

 log.error("--- 读取输出流出错!因为当前输出流为空!---");

 }

 bufferedReader = new BufferedReader(new InputStreamReader(inputStream));

 String line = null;

 while ((line = bufferedReader.readLine()) != null) {

 log.info(line);

 stringBuffer.append(line);

 }

 } catch (Exception e) {

 log.error("--- 读取输入流出错了!--- 错误信息:" + e.getMessage());

 } finally {

 try {

 if (null != bufferedReader) {

 bufferedReader.close();

 }

 if (null != inputStream) {

 inputStream.close();

 }

 } catch (IOException e) {

 log.error("--- 调用PrintStream读取输出流后,关闭流时出错!---");

 }

 }

 }

 }


}

3.2.3 踩坑&填坑

1、在Linux等服务器上部署Java程序进行视频压缩时,多注意一下运行账号的权限问题,有时候可能是由于运行程序没有足够的文件操作权限,导致压缩过程失败;

2、第一版程序上线后,偶尔会出现这样的问题:

调用MediaUtil.java进行视频压缩过程中,整个程序突然“卡住”,后台也没有日志再打印出来,此时整个压缩过程还没有完成,像是线程突然阻塞住了;

经过多番查找,发现Java调用FFmpeg时,实际是在JVM里产生一个子进程来执行压缩过程,这个子进程与JVM建立三个通道链接(包括标准输入、标准输出、标准错误流),在压缩过程中,实际会不停地向标准输出和错误流中写入信息;

因为本地系统对标准输出及错误流提供的缓冲区大小有限,当写入标准输出和错误流的信息填满缓冲区时,执行压缩的进程就会阻塞住;

所以在压缩过程中,需要单独创建两个线程不停读取标准输出及错误流中的信息,防止整个压缩进程阻塞;(参考MediaUtil.java中的 executeCommand() 方法中的 errorStream 和 inputStream 这两个内部类实例的操作)

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  • 发表于 2023-06-17 09:40
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  • 分类:Java开发

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