在java中实现视频处理及播放功能详解

浅浅的花香味﹌ 2024-03-17 14:51 62阅读 0赞

我们知道，现在视频可以说是最火爆的多媒体手段了，所以顺带着视频处理技术也就成了目前炙手可热的技术之一了。我们作为一个Java程序员，又该怎么处理视频呢?今天Java架构栈就给大家讲解一下，如何通过Java代码来实现视频处理及播放。

### 一. 需要了解的技术点 ###

在具体实现之前，我们先来看看视频处理需要了解的技术点都有哪些。

**FFmpeg**

FFmpeg是一套可以用来记录、转换数字音频、视频，并能将其转化为流的开源计算机程序。采用LGPL或GPL许可证。它提供了录制、转换以及流化音视频的完整解决方案。它包含了非常先进的音频/视频编解码库libavcodec，为了保证高可移植性和编解码质量，libavcodec里很多code都是从头开发的。 FFmpeg在Linux平台下开发，但它同样也可以在其它操作系统环境中编译运行，包括Windows、Mac OS X等。这个项目最早由Fabrice Bellard发起，2004年至2015年间由Michael Niedermayer主要负责维护。许多FFmpeg的开发人员都来自MPlayer项目，而且当前FFmpeg也是放在MPlayer项目组的服务器上。项目的名称来自MPEG视频编码标准，前面的"FF"代表"Fast Forward"。 \[1\] FFmpeg编码库可以使用GPU加速。

**HLS**

HLS(HTTP Live Streaming)是Apple的动态码率自适应技术。主要用于PC和Apple终端的音视频服务。包括一个m3u8的索引文件，TS媒体分片文件和key加密串文件。

HLS的工作原理：将视频文件分成多个ts格式的小文件，通过m3u8格式的索引文件对这些ts小文件组织索引。播放器可以通过连接m3u8文件播放视频，当要快进时可以通过m3u8这个索引文件找到对应的小文件，并去下载对应的ts文件，最终可以实现快进、快退、实时播放等功能。

m3u8所以文件和ts小文件可以让FFmpeg帮我们生成。

video.js 网络播放器

Video.js是一个为HTML5世界从头开始构建的网络视频播放器。它支持HTML5视频和现代流媒体格式，它支持桌面和移动设备上的视频播放。该项目于2010年中期启动，目前已有数百名撰稿人，在450000多个网站上使用。

官方地址：https://videojs.com/

### 二. 具体实现步骤 ###

了解完上面的这些基本理论知识后，接下来咱们就来看看该如何进行代码实现吧。

使用ffmpeg将录制的avi格式文件生成MP4文件

我们可以把avi格式的文件转为mp4格式的文件，实现代码如下所示：

/**
    
    生成avi文件生成mp4文件
    
    @param ffmpeg_path ffmpeg的安装路径：C:\Program Files\ffmpeg-master-latest-win64-gpl-shared\bin\ffmpeg.exe
    
    @param video_path 要转化的avi文件地址
    
    @param mp4folder_path 生成的MP4存放路径
    
    @param mp4_name 生成的MP4文件名
    
    @return 成功返回ok，失败返回error
    */

public String makeMp4(String ffmpeg_path,String video_path,String mp4folder_path,String mp4_name){
    
    　　//ffmpeg.exe -i qfedu.avi -c:v libx264 -s 1280x720 -pix_fmt yuv420p -b:a 63k -b:v 753k -r 18 .\qfedu.mp4
    
    　　// 通过 ProcessBuilder 执行 ffmpeg.exe
    
    　　List cmd = new ArrayList();
    
    　　cmd.add(ffmpeg_path);
    
    　　cmd.add("-i");
    
    　　cmd.add(video_path);
    
    　　cmd.add("-c:v");
    
    　　cmd.add("libx264");
    
    　　cmd.add("-y");
    
    　　cmd.add("-s");
    
    　　cmd.add("1280x720");
    
    　　cmd.add("-pix_fmt");
    
    　　cmd.add("yuv420p");
    
    　　cmd.add("-b:a");
    
    　　cmd.add("63k");
    
    　　cmd.add("-b:v");
    
    　　cmd.add("753k");
    
    　　cmd.add("-r");
    
    　　cmd.add("18");
    
    　　cmd.add(mp4folder_path + mp4_name );
    
    　　String outstring = null;
    
    　　try {
    
    　　ProcessBuilder builder = new ProcessBuilder();
    
    　　builder.command(cmd);
    
    　　builder.redirectErrorStream(true);
    
    　　Process process = builder.start();
    
    　　outstring = getProcessResult(process);
    
    　　System.out.println(outstring);
    
    　　return "ok";
    
    　　} catch (Exception ex) {
    
    　　ex.printStackTrace();
    
    　　return "error";
    
    　　}
    
    　　}
    
    　　/**

获取进程执行结果

*/
    public String getProcessResult(Process process) {
    String result = "error";
    int exitValue = -1;
    InputStream inputStream = null;
    InputStream errorInputStream = null;
    StringBuffer outputString = new StringBuffer();
    try {
    inputStream = process.getInputStream();
    errorInputStream = process.getErrorStream();
    boolean finished = false;
    int max = 300;//每次休眠1秒，最长执行时间5分种
    int count = 0;
    while (!finished) {
    //超过5分钟，默认失败
    if (retry > max) {
    return "error";
    }

try {
                 while (inputStream.available() > 0) {
                     Character c = new Character((char) inputStream.read());
                     outputString.append(c);
                     System.out.print(c);
                 }
    
                 while (errorInputStream.available() > 0) {
                     Character c = new Character((char) errorInputStream.read());
                     outputString.append(c);
                     System.out.print(c);
                 }
    
                 exitValue = p.exitValue();
                 finished = true;
             } catch (IllegalThreadStateException e) {
                 Thread.currentThread().sleep(1000);//休眠1秒
                 count++;
             }
         }
     } catch (Exception e) {
         e.printStackTrace();
     } finally {
         if (inputStream != null) {
             try {
                 inputStream.close();
             } catch (IOException e) {
                 System.out.println(e.getMessage());
             }
         }
     }
     return outputString.toString();

使用ffmpeg将MP4文件生成m3u8/ts文件

我们也可以把MP4格式的文件转换为m3u8/ts格式的文件，实现代码如下所示：

/**
    
    　　生成m3u8文件
    
    　　@param ffmpeg_path ffmpeg的安装路径：C:\Program Files\ffmpeg-master-latest-win64-gpl-shared\bin\ffmpeg.exe
    
    　　@param video_path 要转化的mp4文件地址
    
    　　@param m3u8folder_path 生成m3u8的存放路径
    
    　　@param m3u8_name 生成的m3u8文件名
    
    　　@return 成功返回ok，失败返回error
    
    　　@return 成功则返回success，失败error
    
    　　/
    
    　　public String makeM3u8(String ffmpeg_path,String video_path,String m3u8folder_path,String m3u8_name) {
    
    　　/
    
    　　ffmpeg -i qfedu.mp4 -hls_time 10 -hls_list_size 0 -hls_segment_filename ./hls/qfedu_%05d.ts ./hls/qfedu.m3u8
    
    　　*/
    
    　　List cmd = new ArrayList();
    
    　　cmd.add(ffmpeg_path);
    
    　　cmd.add("-i");
    
    　　cmd.add(video_path);
    
    　　cmd.add("-hls_time");
    
    　　cmd.add("10");
    
    　　cmd.add("-hls_list_size");
    
    　　cmd.add("0");
    
    　　cmd.add("-hls_segment_filename");
    
    　　cmd.add(m3u8folder_path + m3u8_name.substring(0, m3u8_name.lastIndexOf(".")) + "_%05d.ts");
    
    　　cmd.add(m3u8folder_path + m3u8_name);
    
    　　String out = null;
    
    　　try {
    
    　　ProcessBuilder processBuilder = new ProcessBuilder();
    
    　　processBuilder.command(cmd);
    
    　　processBuilder.redirectErrorStream(true);
    
    　　Process process = processBuilder.start();
    
    　　out = getProcessResult(process);
    
    　　System.out.println(out);
    
    　　} catch (Exception e) {
    
    　　e.printStackTrace();
    
    　　}
    
    　　//通过检查生成的m3u8的文件列表判断是否成功
    
    　　List tsList = getTsList(m3u8folder_path,m3u8_name);
    
    　　if (tsList == null) {
    
    　　return "error";
    
    　　}
    
    　　return "success";
    
    　　}
    
    　　/**
    
    　　获取ts列表
    
    　　@return ts列表
    
    　　*/
    
    　　public List getTsList(String m3u8folder_path,String m3u8_name ) {
    
    　　List fileList = new ArrayList();
    
    　　List tsList = new ArrayList();
    
    　　String m3u8file_path = m3u8folder_path + m3u8_name;
    
    　　BufferedReader reader = null;
    
    　　String str = null;
    
    　　String line = "";
    
    　　try {
    
    　　reader = new BufferedReader(new FileReader(m3u8file_path));
    
    　　while ((str = reader.readLine()) != null) {
    
    　　line = str;
    
    　　if (line.endsWith(".ts")) {
    
    　　tsList.add(line);
    
    　　}
    
    　　}
    
    　　} catch (IOException e) {
    
    　　e.printStackTrace();
    
    　　} finally {
    
    　　if (reader != null) {
    
    　　try {
    
    　　reader.close();
    
    　　} catch (IOException e) {
    
    　　e.printStackTrace();
    
    　　}
    
    　　}
    
    　　}
    
    　　if (line.contains("#EXT-X-ENDLIST")) {
    
    　　fileList.addAll(tsList);
    
    　　return fileList;
    
    　　}
    
    　　return null;
    
    　　}

使用基于html5支持Video.js网络视频播放器播放视频

我们也可以在html页面中，把处理好的视频嵌入进来，供用户流量播放。

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