Java+Windows+ffmpeg實現視頻轉換功能

原創 郑文亮 2018-12-20 04:52

這篇文章主要爲大家詳細介紹了Java+Windows+ffmpeg實現視頻轉換功能，具有一定的參考價值，感興趣的小夥伴們可以參考一下

最近由於項目需要，研究了一下如何用Java實現視頻轉換，“着實”廢了點心思，整理整理，寫出給自己備忘下。

思路

由於之前沒有沒法過相關功能的經驗，一開始來真不知道從哪裏入手。當然，這個解決，google一下立馬就發現了ffmpeg，網上講解用Java+ffmpeg來進行視頻轉換的文章也不在少數，我主要參考的這篇文章。

上文提到的這篇文章，基本已經把開發流程什麼的講的很清楚了，這裏總結下：

1）核心是利用ffmpeg進行視頻轉換，我們自己並不寫轉換視頻的代碼，只是調用ffmpeg，它會幫我們完成視頻的轉換。ffmpeg支持的類型有：asx，asf，mpg，wmv，3gp，mp4，mov，avi，flv等，這些類型，可以利用ffmpeg進行直接轉換。ffmpeg不支持的類型有：wmv9，rm，rmvb等，這些類型需要先用別的工具（mencoder）轉換爲avi(ffmpeg能解析的)格式。

2）瞭解Java如何調用外部程序，這會是最困難的，也會是坑最多的地方。

3）根據我們的需求設置ffmpeg的參數。（這類文章網上已經有很多了，我也不用複製黏貼了，見這裏）

代碼

上文中提到的那篇文章中的代碼其實已經寫的很友好了，基本拿來就能用，不過仍然存在許多問題，接下來會講到，下面是文中的代碼：

import java.io.File; 
import java.util.ArrayList; 
import java.util.Calendar; 
import java.util.List; 
 
public class ConvertVideo { 
 
 private final static String PATH = "c:\\ffmpeg\\input\\c.mp4"; 
 
 public static void main(String[] args) { 
  if (!checkfile(PATH)) { 
   System.out.println(PATH + " is not file"); 
   return; 
  } 
  if (process()) { 
   System.out.println("ok"); 
  } 
 } 
 
 private static boolean process() { 
  int type = checkContentType(); 
  boolean status = false; 
  if (type == 0) { 
   System.out.println("直接將文件轉爲flv文件"); 
   status = processFLV(PATH);// 直接將文件轉爲flv文件 
  } else if (type == 1) { 
   String avifilepath = processAVI(type); 
   if (avifilepath == null) 
    return false;// avi文件沒有得到 
   status = processFLV(avifilepath);// 將avi轉爲flv 
  } 
  return status; 
 } 
 
 private static int checkContentType() { 
  String type = PATH.substring(PATH.lastIndexOf(".") + 1, PATH.length()) 
    .toLowerCase(); 
  // ffmpeg能解析的格式：（asx，asf，mpg，wmv，3gp，mp4，mov，avi，flv等） 
  if (type.equals("avi")) { 
   return 0; 
  } else if (type.equals("mpg")) { 
   return 0; 
  } else if (type.equals("wmv")) { 
   return 0; 
  } else if (type.equals("3gp")) { 
   return 0; 
  } else if (type.equals("mov")) { 
   return 0; 
  } else if (type.equals("mp4")) { 
   return 0; 
  } else if (type.equals("asf")) { 
   return 0; 
  } else if (type.equals("asx")) { 
   return 0; 
  } else if (type.equals("flv")) { 
   return 0; 
  } 
  // 對ffmpeg無法解析的文件格式(wmv9，rm，rmvb等), 
  // 可以先用別的工具（mencoder）轉換爲avi(ffmpeg能解析的)格式. 
  else if (type.equals("wmv9")) { 
   return 1; 
  } else if (type.equals("rm")) { 
   return 1; 
  } else if (type.equals("rmvb")) { 
   return 1; 
  } 
  return 9; 
 } 
 
 private static boolean checkfile(String path) { 
  File file = new File(path); 
  if (!file.isFile()) { 
   return false; 
  } 
  return true; 
 } 
 
 // 對ffmpeg無法解析的文件格式(wmv9，rm，rmvb等), 可以先用別的工具（mencoder）轉換爲avi(ffmpeg能解析的)格式. 
 private static String processAVI(int type) { 
  List<String> commend = new ArrayList<String>(); 
  commend.add("c:\\ffmpeg\\mencoder"); 
  commend.add(PATH); 
  commend.add("-oac"); 
  commend.add("lavc"); 
  commend.add("-lavcopts"); 
  commend.add("acodec=mp3:abitrate=64"); 
  commend.add("-ovc"); 
  commend.add("xvid"); 
  commend.add("-xvidencopts"); 
  commend.add("bitrate=600"); 
  commend.add("-of"); 
  commend.add("avi"); 
  commend.add("-o"); 
  commend.add("c:\\ffmpeg\\output\\a.avi"); 
  try { 
   ProcessBuilder builder = new ProcessBuilder(); 
   builder.command(commend); 
   builder.start(); 
   return "c:\\ffmpeg\\output\\a.avi"; 
  } catch (Exception e) { 
   e.printStackTrace(); 
   return null; 
  } 
 } 
 
 // ffmpeg能解析的格式：（asx，asf，mpg，wmv，3gp，mp4，mov，avi，flv等） 
 private static boolean processFLV(String oldfilepath) { 
 
  if (!checkfile(PATH)) { 
   System.out.println(oldfilepath + " is not file"); 
   return false; 
  } 
   
  // 文件命名 
  Calendar c = Calendar.getInstance(); 
  String savename = String.valueOf(c.getTimeInMillis())+ Math.round(Math.random() * 100000); 
  List<String> commend = new ArrayList<String>(); 
  commend.add("c:\\ffmpeg\\ffmpeg"); 
  commend.add("-i"); 
  commend.add(oldfilepath); 
  commend.add("-ab"); 
  commend.add("56"); 
  commend.add("-ar"); 
  commend.add("22050"); 
  commend.add("-qscale"); 
  commend.add("8"); 
  commend.add("-r"); 
  commend.add("15"); 
  commend.add("-s"); 
  commend.add("600x500"); 
  commend.add("c:\\ffmpeg\\output\\a.flv"); 
 
  try { 
   Runtime runtime = Runtime.getRuntime(); 
   Process proce = null; 
   String cmd = ""; 
   String cut = "  c:\\ffmpeg\\ffmpeg.exe -i " 
     + oldfilepath 
     + " -y -f image2 -ss 8 -t 0.001 -s 600x500 c:\\ffmpeg\\output\\" 
     + "a.jpg"; 
   String cutCmd = cmd + cut; 
   proce = runtime.exec(cutCmd); 
   ProcessBuilder builder = new ProcessBuilder(commend); 
    builder.command(commend); 
   builder.start(); 
 
   return true; 
  } catch (Exception e) { 
   e.printStackTrace(); 
   return false; 
  } 
 } 
}

接下來是我自己經過修改後的代碼：

import java.io.File;
import java.io.IOException;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Calendar;
import java.util.List;
public class ConvertVideo {
 
 private static String inputPath = "";
 
 private static String outputPath = "";
 
 private static String ffmpegPath = "";
 
 public static void main(String args[]) throws IOException {
  
  getPath();
  
  if (!checkfile(inputPath)) {
   System.out.println(inputPath + " is not file");
   return;
  }
  if (process()) {
   System.out.println("ok");
  }
 }
 
 private static void getPath() { // 先獲取當前項目路徑，在獲得源文件、目標文件、轉換器的路徑
  File diretory = new File("");
  try {
   String currPath = diretory.getAbsolutePath();
   inputPath = currPath + "\\input\\test.wmv";
   outputPath = currPath + "\\output\\";
   ffmpegPath = currPath + "\\ffmpeg\\";
   System.out.println(currPath);
  }
  catch (Exception e) {
   System.out.println("getPath出錯");
  }
 }
 
 private static boolean process() {
  int type = checkContentType();
  boolean status = false;
  if (type == 0) {
   System.out.println("直接轉成flv格式");
   status = processFLV(inputPath);// 直接轉成flv格式
  } else if (type == 1) {
   String avifilepath = processAVI(type);
   if (avifilepath == null)
    return false;// 沒有得到avi格式
   status = processFLV(avifilepath);// 將avi轉成flv格式
  }
  return status;
 }

 private static int checkContentType() {
  String type = inputPath.substring(inputPath.lastIndexOf(".") + 1, inputPath.length())
    .toLowerCase();
  // ffmpeg能解析的格式：（asx，asf，mpg，wmv，3gp，mp4，mov，avi，flv等）
  if (type.equals("avi")) {
   return 0;
  } else if (type.equals("mpg")) {
   return 0;
  } else if (type.equals("wmv")) {
   return 0;
  } else if (type.equals("3gp")) {
   return 0;
  } else if (type.equals("mov")) {
   return 0;
  } else if (type.equals("mp4")) {
   return 0;
  } else if (type.equals("asf")) {
   return 0;
  } else if (type.equals("asx")) {
   return 0;
  } else if (type.equals("flv")) {
   return 0;
  }
  // 對ffmpeg無法解析的文件格式(wmv9，rm，rmvb等),
  // 可以先用別的工具（mencoder）轉換爲avi(ffmpeg能解析的)格式.
  else if (type.equals("wmv9")) {
   return 1;
  } else if (type.equals("rm")) {
   return 1;
  } else if (type.equals("rmvb")) {
   return 1;
  }
  return 9;
 }

 private static boolean checkfile(String path) {
  File file = new File(path);
  if (!file.isFile()) {
   return false;
  }
  return true;
 }

 // 對ffmpeg無法解析的文件格式(wmv9，rm，rmvb等), 可以先用別的工具（mencoder）轉換爲avi(ffmpeg能解析的)格式.
 private static String processAVI(int type) {
  List<String> commend = new ArrayList<String>();
  commend.add(ffmpegPath + "mencoder");
  commend.add(inputPath);
  commend.add("-oac");
  commend.add("lavc");
  commend.add("-lavcopts");
  commend.add("acodec=mp3:abitrate=64");
  commend.add("-ovc");
  commend.add("xvid");
  commend.add("-xvidencopts");
  commend.add("bitrate=600");
  commend.add("-of");
  commend.add("avi");
  commend.add("-o");
  commend.add(outputPath + "a.avi");
  try {
   ProcessBuilder builder = new ProcessBuilder();
   Process process = builder.command(commend).redirectErrorStream(true).start();
   new PrintStream(process.getInputStream());
   new PrintStream(process.getErrorStream());
   process.waitFor();
   return outputPath + "a.avi";
  } catch (Exception e) {
   e.printStackTrace();
   return null;
  }
 }

 // ffmpeg能解析的格式：（asx，asf，mpg，wmv，3gp，mp4，mov，avi，flv等）
 private static boolean processFLV(String oldfilepath) {

  if (!checkfile(inputPath)) {
   System.out.println(oldfilepath + " is not file");
   return false;
  }
  
  List<String> command = new ArrayList<String>();
  command.add(ffmpegPath + "ffmpeg");
  command.add("-i");
  command.add(oldfilepath);
  command.add("-ab");
  command.add("56");
  command.add("-ar");
  command.add("22050");
  command.add("-qscale");
  command.add("8");
  command.add("-r");
  command.add("15");
  command.add("-s");
  command.add("600x500");
  command.add(outputPath + "a.flv");

  try {
   
   // 方案1
//   Process videoProcess = Runtime.getRuntime().exec(ffmpegPath + "ffmpeg -i " + oldfilepath 
//     + " -ab 56 -ar 22050 -qscale 8 -r 15 -s 600x500 "
//     + outputPath + "a.flv");
   
   // 方案2
   Process videoProcess = new ProcessBuilder(command).redirectErrorStream(true).start();
   
   new PrintStream(videoProcess.getErrorStream()).start();
   
   new PrintStream(videoProcess.getInputStream()).start();
   
   videoProcess.waitFor();
   
   return true;
  } catch (Exception e) {
   e.printStackTrace();
   return false;
  }
 }
}

class PrintStream extends Thread 
{
 java.io.InputStream __is = null;
 public PrintStream(java.io.InputStream is) 
 {
  __is = is;
 }

 public void run() 
 {
  try 
  {
   while(this != null) 
   {
    int _ch = __is.read();
    if(_ch != -1) 
     System.out.print((char)_ch); 
    else break;
   }
  } 
  catch (Exception e) 
  {
   e.printStackTrace();
  } 
 }
}

問題

原文的代碼中有一個很大的問題，便是不知道視頻轉換到底什麼時候結束。看原文中的這兩處代碼：

98行處

builder.command(commend); 
 builder.start(); 
 return "c:\\ffmpeg\\output\\a.avi";

145行處

builder.start(); 
 return true;

在進程開始之後，直接就返回結果了。要知道，這樣的寫法，是不會阻塞當前進程的，也就是說，當然程序返回的時候，轉碼程序（ffmpeg和mencoder）還在執行。如果需要mencoder進行中間轉碼，那原文中的寫法會造成在avi文件還未轉換完成時，程序就調用了ffmpeg進行轉換。而對於最終的flv文件，我們也無法知道到底是什麼時候轉換好的，這顯然是無法滿足我們的業務需求的 。

解決方案

最先想到的辦法自然就是阻塞當前進程（主進程），實例代碼：

Process process = new ProcessBuilder(command).start();
 process.waitFor();
 return true;

採用這種的方案運行程序，發現視頻轉到十幾秒的時候就不轉了，但是程序還沒返回，打開進程管理器一開，ffmpeg進程還在，內存還佔着，但是CPU爲0，如圖：

當時不知道什麼原因，在網上查了半天，才明白這是死鎖了，但是不知道是什麼原因造成的。當時就一直覺得死鎖是waitFor()函數造成了，看來用它來判斷子進程是否結果是不行了，所以又在網上查了半天其他判斷子進程結束的辦法（這裏其實就已經走彎路了）。有人說可以用exitValue()，於是就有了下面的代碼：

Process process = new ProcessBuilder(command).start();
while (true) {
  try {
    if (process.exitValue() == 0)
      break;
  }
  catch (IllegalThreadStateException e) {
    continue;
  }
}
return true;

當子進程沒有結束的時候，如果執行exitValue()就會拋出異常，我採用的辦法是捕獲這個異常然後不去理他，直到程序結束exitValue()返回0爲止。但是，還是失敗了，出現的情況和用waitFor()方式時的一模一樣，我才覺得可能是另外的原因，在去google，發現可能是是由於JVM只提供有限緩存空間，當外部程序（子進程）的輸出流超出了這個有限空間而父進程又不讀出這些數據，子進程會被阻塞waitFor()永遠都不會返回，就會造成死鎖。

官方解釋：

Because some native platforms only provide limited buffer size for standard input and output streams, failure to promptly write the input stream or read the output stream of the subprocess may cause the subprocess to block, and even deadlock.

知道問題了就要對症下藥（其實當時我也不知道這是不是就是我遇到的問題，只能各種打散彈了，打中了算）。關於如何讀出子進程的輸出流，如何解決這個死鎖，網上的辦法都大同小異，寫的比較好的可以看這個地址。

於是程序被改成這樣：

Process process = new ProcessBuilder(command).start();
             
 new PrintStream(process.getInputStream()).start();
 process.waitFor();

PrintStream類如下：

class PrintStream extends Thread 
{
  java.io.InputStream __is = null;
  public PrintStream(java.io.InputStream is) 
  {
    __is = is;
  }

  public void run() 
  {
    try 
    {
      while(this != null) 
      {
        int _ch = __is.read();
        if(_ch != -1) 
          System.out.print((char)_ch); 
        else break;
      }
    } 
    catch (Exception e) 
    {
      e.printStackTrace();
    } 
  }
}

運行，發現還是不對，症狀和之前的一模一樣，我還以爲是不是輸出流太多了，一個線程讀的不夠快（好吧，真的很傻很天真，人被逼急了真的什麼想法都有），於是我就再開了幾個一模一樣的線程，結果還是一樣。

就在我快要放棄的時候，在百度知道上，看了個無關痛癢的例子，於是做了個小修改，在進程啓動之前，重定向了下錯誤輸出流，如下：

Process videoProcess = new ProcessBuilder(command).redirectErrorStream(true).start();
             
 new PrintStream(videoProcess.getInputStream()).start();       
 videoProcess.waitFor();
       
 return true;

然後，然後，然後就可以了。

結論

其實有兩種寫法可以解決這個問題，這種事像我上面那樣寫，還有一種如下：

Process videoProcess = new ProcessBuilder(command).start();
      
 new PrintStream(videoProcess.getErrorStream()).start();      
 new PrintStream(videoProcess.getInputStream()).start();
      
 videoProcess.waitFor();
      
 return true;

其實道理還是一樣的，就是讀出ffmpeg的輸出流，避免ffmpeg的輸出流塞滿緩存造成死鎖。但是不知道爲什麼，ffmpeg的輸出信息是在錯誤輸出流裏面的，我看了下控制檯打印結果，發現只是一些當前轉換狀態的信息，並沒有錯誤，令人費解。

在Process類中，getInputStream用來獲取進程的輸出流，getOutputStream用來獲取進程的輸入流，getErrorStream用來獲取進程的錯誤信息流。爲了保險起見，在讀出的時候，最好把子進程的輸出流和錯誤流都讀出來，這樣可以保證清空緩存區。

其實，我深刻地感覺到，這些解決的問題的經歷是標準的散彈式編程，打到哪算哪，以後引以爲戒。

以上就是本文的全部內容，希望對大家的學習有所幫助，也希望大家多多支持神馬文庫。

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