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2019-08-11

Java 调用 FFmpeg 转换视频音频

使用 FFmpeg 的命令把一种格式的视频转换为另一种格式的视频，例如把 test.avi 转为 test.mp4 的命令为 ffmpeg -i test.avi -vcodec h264 test.mp4，Java 中可以用 ProcessBuilder 调用这个命令执行转换:

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public static void main(String[] args) throws IOException {
    ProcessBuilder pb = new ProcessBuilder("ffmpeg", "-i", "test.avi", "-vcodec", "h264", "test.mp4");
    pb.directory(new File("/Users/Biao/Desktop")); // pb 的工作目录，设置为 test.avi 所在目录
    pb.start();
}

直接调用命令转换虽然很方便，但是如果视频比较大，转换需要的时间比较长时，希望能够及时的得到转换进度并反馈给客户端，就要解析命令的输出获取转换进度，这时就比较麻烦了。接下来介绍 ffmpeg-cli-wrapper 的使用，它对 FFmpeg 的命令进行了封装，简化视频转换的开发难度。

ffmpeg-cli-wrapper: A fluent interface to running FFmpeg from Java.

使用案例介绍 ffmpeg-cli-wrapper 的三种操作:

  • 视频转换
  • 音频转换
  • 提取视频中指定时间处的画面

一、安装 FFmpeg

首先当然是先安装好，FFmpeg 支持 Linux，Windows，Mac，安装步骤就不在此一一列举了，需要注意的是安装好后把 FFmpeg 的 bin 目录设置到系统环境变量中，方便调用。

二、Gradle 依赖

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compile "net.bramp.ffmpeg:ffmpeg:0.6.2"

三、视频转换

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/**
 * 转换任意格式的视频为 mp4 格式的视频
 *
 * @param src  源视频文件
 * @param dest 保存 mp4 视频的文件
 * @throws IOException
 */
public static void convertToMp4(File src, File dest) throws IOException {
    FFmpeg  ffmpeg  = new FFmpeg("/usr/local/Cellar/ffmpeg/4.1/bin/ffmpeg");
    FFprobe ffprobe = new FFprobe("/usr/local/Cellar/ffmpeg/4.1/bin/ffprobe");
    FFmpegProbeResult in = ffprobe.probe(src.getAbsolutePath());

    FFmpegBuilder builder = new FFmpegBuilder()
            .overrideOutputFiles(true) // Override the output if it exists
            .setInput(in)
            .addOutput(dest.getAbsolutePath())
            .setFormat("mp4")                  // Format is inferred from filename, or can be set
            .setVideoCodec("libx264")          // Video using x264
            .setVideoFrameRate(24, 1)          // At 24 frames per second
            // .setVideoResolution(width, height) // At 1280x720 resolution (宽高必须都能被 2 整除)
            .setAudioCodec("aac")              // Using the aac codec
            .setStrict(FFmpegBuilder.Strict.EXPERIMENTAL) // Allow FFmpeg to use experimental specs (ex. aac)
            .done();

    FFmpegExecutor executor = new FFmpegExecutor(ffmpeg, ffprobe);
    FFmpegJob job = executor.createJob(builder, new ProgressListener() {
        // 使用 FFmpegProbeResult 得到视频的长度 (单位为纳秒)
        final double duration_ns = in.getFormat().duration * TimeUnit.SECONDS.toNanos(1);

        @Override
        public void progress(Progress progress) {
            // 转换进度 [0, 100]
            // [Fix] No duration for FLV, SWF file, 所以获取进度无效时都假装转换到了 99%
            int percentage = (duration_ns > 0) ? (int)(progress.out_time_ns / duration_ns * 100) : 99;

            // 日志中输出转换进度信息
            log.debug("[{}%] status: {}, frame: {}, time: {} ms, fps: {}, speed: {}x",
                    percentage,
                    progress.status,
                    progress.frame,
                    FFmpegUtils.toTimecode(progress.out_time_ns, TimeUnit.NANOSECONDS),
                    progress.fps.doubleValue(),
                    progress.speed
            );
        }
    });

    job.run();
}

四、音频转换

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/**
 * 转换任意格式的音频为 mp3 格式的音频
 *
 * @param src  源音频文件
 * @param dest 保存 mp3 音频的文件
 * @throws IOException
 */
public static void convertAudioToMp3(File src, File dest) throws IOException {
    FFmpeg  ffmpeg  = new FFmpeg("/usr/local/Cellar/ffmpeg/4.1/bin/ffmpeg");
    FFprobe ffprobe = new FFprobe("/usr/local/Cellar/ffmpeg/4.1/bin/ffprobe");
    FFmpegProbeResult in = ffprobe.probe(src.getAbsolutePath());

    FFmpegBuilder builder = new FFmpegBuilder()
            .overrideOutputFiles(true)
            .setInput(src.getAbsolutePath())
            .addOutput(dest.getAbsolutePath())
            .done();

    FFmpegExecutor executor = new FFmpegExecutor(ffmpeg, ffprobe);
    FFmpegJob job = executor.createJob(builder, new ProgressListener() {
        // 使用 FFmpegProbeResult 得到视频的长度 (单位为纳秒)
        final double duration_ns = in.getFormat().duration * TimeUnit.SECONDS.toNanos(1);

        @Override
        public void progress(Progress progress) {
            // 转换进度 [0, 100]
            int percentage = (duration_ns > 0) ? (int)(progress.out_time_ns / duration_ns * 100) : 99;

            // 日志中输出转换进度信息
            log.info("[{}%] status: {}, frame: {}, time: {} ms, fps: {}, speed: {}x",
                    percentage,
                    progress.status,
                    progress.frame,
                    FFmpegUtils.toTimecode(progress.out_time_ns, TimeUnit.NANOSECONDS),
                    progress.fps.doubleValue(),
                    progress.speed
            );
        }
    });

    job.run();
}

五、提取视频中指定时间处的画面

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/**
 * 提取视频中传入的 time 处的画面
 *
 * @param video 视频文件
 * @throws IOException
 */
public static void extractImage(File video, File image, int time) throws IOException {
    FFmpeg  ffmpeg  = new FFmpeg("/usr/local/Cellar/ffmpeg/4.1/bin/ffmpeg");
    FFprobe ffprobe = new FFprobe("/usr/local/Cellar/ffmpeg/4.1/bin/ffprobe");
    FFmpegBuilder builder = new FFmpegBuilder()
            .overrideOutputFiles(true)
            .setInput(video.getAbsolutePath())
            .addOutput(image.getAbsolutePath())
            .setFrames(1)
            .setVideoFilter(String.format("select='gte(t\\,%d)'", time)) // 第 time 秒处的画面
            .done();

    FFmpegExecutor executor = new FFmpegExecutor(ffmpeg, ffprobe);
    executor.createJob(builder).run();
}

六、参考资料