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Java使用FFmpeg处理视频文件指南

Dreamer-1 2019-02-18 10:06:00 阅读数:310 评论数:0 点赞数:0 收藏数:0

Java使用FFmpeg处理视频文件指南

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;

1. 什么是FFmpeg

点我了解

2. 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: org.ffmpeg sdk 1.0.2

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)

  1. 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;

  1. 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 DEFAULTTIME = new Time(0, 0, 10); /// / 视频帧抽取的默认宽度值,单位:px // private static int DEFAULTWIDTH = 320; /// / 视频帧抽取的默认时长,单位:s(秒) // private static int DEFAULTTIMELENGTH = 10; /// / 抽取多张视频帧以合成gif动图时,gif的播放速度 // private static int DEFAULTGIFPLAYTIME = 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rn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 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 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 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 commond = new ArrayList(); 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 commond = new ArrayList(); 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 commond = new ArrayList(); 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 commond = new ArrayList(); 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 commond = new ArrayList(); 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)

3.3 在CentOS服务器安装FFmpeg指南

因项目最后部署在CentOS服务器上,需提前在服务器上安装好FFmpeg程序,这过程中也踩了不少坑,针对此写了另一篇总结文章,参考这里 点我哦

4. 源码下载

这里提供两种版本的源码供大家下载参考:

  • 引入封装了FFmpeg的开源框架Jave.jar的版本 点我下载
  • 在系统中手动安装FFmpeg的版本 点我下载

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