在Serverless架構的應用案例中，有這樣一個非常實在的應用：視頻的處理。
騰訊雲的函數計算平臺是這樣描述視頻處理場景的：
視頻應用、社交應用等場景下，用戶上傳的圖片、音視頻的總量大、頻率高，對處理系統的實時性和併發能力都有較高的要求。例如：對於用戶上傳的視頻短片，我們可以使用多個雲函數對其分別處理，對應不同的清晰度（1080p、720p等），以滿足不同場景下用戶的需求，適應移動網絡帶寬較小且不穩定的特性。
在阿里雲的函數計算也有相關的描述：
由此可見，視頻的壓縮/轉碼等操作是Serverless架構的一個典型"應用"。那麼問題來看，如何在Serverless架構下實現視頻壓縮與轉碼？
準備開始ffmpeg
什麼是ffmpeg？百度百科是這樣描述的：
FFmpeg是一套可以用來記錄、轉換數字音頻、視頻，並能將其轉化爲流的開源計算機程序。採用LGPL或GPL許可證。它提供了錄製、轉換以及流化音視頻的完整解決方案。它包含了非常先進的音頻/視頻編解碼庫libavcodec，爲了保證高可移植性和編解碼質量，libavcodec裏很多code都是從頭開發的。
FFmpeg在Linux平臺下開發，但它同樣也可以在其它操作系統環境中編譯運行，包括Windows、Mac OS X等。這個項目最早由Fabrice Bellard發起，2004年至2015年間由Michael Niedermayer主要負責維護。許多FFmpeg的開發人員都來自MPlayer項目，而且當前FFmpeg也是放在MPlayer項目組的服務器上。項目的名稱來自MPEG視頻編碼標準，前面的"FF"代表"Fast Forward"。
在實際生產生活中，ffmpeg也是一個非常好的工具，我們可以利用這個工具來進行圖像的壓縮/轉碼等操作。
在ffmpeg官網，我們可以看到有不同的操作系統、文件可供選擇：
也就是說，我們如果要在雲函數中使用這個模塊，那麼就要有這樣一個模塊是在雲函數所在的環境下可以運行起來的，根據雲函數的文檔可以看到：
我們要有一個在CentOS操作系統下可以使用的ffmpeg，接下來，我們就準備這個文件：
- 在CentOS操作系統上，下載源碼包：
wget http://www.ffmpeg.org/releases/ffmpeg-3.1.tar.gz - 解壓並進入目錄：
tar -zxvf ffmpeg-3.1.tar.gz && cd ffmpeg-3.1 - 編譯安裝：
./configure && make && make install
在進行./configure操作的時候，可能出現yasm/nasm not found or too old. Use --disable-yasm for a crippledbuild錯誤。
yasm是彙編編譯器，ffmpeg爲了提高效率使用了彙編指令，如MMX和SSE等。所以系統中未安裝yasm時，就會報錯誤，此時可以安裝yasm編譯器來解決：
- 下載
wget http://www.tortall.net/projects/yasm/releases/yasm-1.3.0.tar.gz - 解壓並進入目錄：
tar zxvf yasm-1.3.0.tar.gz && cd yasm-1.3.0 - 編譯安裝：
./configure && make && make install
完成ffmpeg的編譯安裝，就可以在當前目錄下看到生成了文件：ffmpeg，此時我們保存這個文件即可在騰訊雲的雲函數中使用。
Serverless架構下的視頻壓縮
按照騰訊雲提供的實踐架構圖，其推薦的是對象存儲觸發器觸發函數，也就是說我們將視頻存儲到對象存儲中，然後通過對象存儲的相關觸發器觸發函數進行視頻的處理，處理之後再回傳對象存儲的操作。
代碼實現：
import os
import subprocess
from qcloud_cos_v5 import CosConfig
from qcloud_cos_v5 import CosS3Client
secret_id = os.environ.get('secret_id')
secret_key = os.environ.get('secret_key')
region = os.environ.get('region')
cosClient = CosS3Client(CosConfig(Region=region, SecretId=secret_id, SecretKey=secret_key))
# 移動ffmpeg到tmp目錄，並且賦予權限
with open("./ffmpeg", "rb") as rf:
with open("/tmp/ffmpeg", "wb") as wf:
wf.write(rf.read())
subprocess.run('chmod 755 /tmp/ffmpeg', shell=True)
def main_handler(event, context):
for record in event['Records']:
bucket = record['cos']['cosBucket']['name'] + '-' + record['cos']['cosBucket']['appid']
key = "/".join(record['cos']['cosObject']['key'].split("/")[3:])
download_path = '/tmp/{}'.format(key.split('/')[-1])
upload_path = '/tmp/new_mp4-{}'.format(key.split('/')[-1])
# 下載圖片
print("key", key)
response = cosClient.get_object(Bucket=bucket, Key=key)
response['Body'].get_stream_to_file(download_path)
# 執行ffmpeg指令壓縮視頻
child = subprocess.run('/tmp/ffmpeg -i %s -r 10 -b:a 32k %s'%(download_path, upload_path), stdout=subprocess.PIPE, stderr=subprocess.PIPE, close_fds=True, shell=True)
# 上傳圖片
cosClient.put_object_from_local_file(
Bucket=bucket,
LocalFilePath=upload_path,
Key="/new_mp4/" + key.split('/')[-1]
)
這裏的主要操作就是在容器建立的時候，或者說是函數冷啓動的時候，將ffmpeg複製到可執行目錄，並且設置其權限爲755。
完成之後可以進行serverless.yaml的編寫：
MyVideo:
component: "@serverless/tencent-scf"
inputs:
name: MyVideo
codeUri: ./
handler: index.main_handler
runtime: Python3.6
region: ap-guangzhou
memorySize: 128
timeout: 200
environment:
variables:
secret_id: 用戶密鑰id
secret_key: 用戶密鑰key
region: ap-guangzhou
events:
- cos:
name: video-1256773370.cos.ap-guangzhou.myqcloud.com
parameters:
bucket: video-1256773370.cos.ap-guangzhou.myqcloud.com
filter:
prefix: source/
events: cos:ObjectCreated:*
enable: true
部署完成，我們將一個測試的MP4文件上傳到對應的存儲的source/文件夾中：
稍等片刻，我們可以看到目標文件夾出現了對應的視頻：
大家可以對比一下兩個視頻文件的差距。
當然，這裏僅僅是通過/tmp/ffmpeg -i 原視頻 -r 10 -b:a 32k 生成視頻來進行視頻壓縮，除此之外，我們還可以使用ffmpeg進行額外的操作(以下內容來源於canmeng的博客)：
ffmpeg -ss 00:00:00 -t 00:00:30 -i test.mp4 -vcodec copy -acodec copy output.mp4
-ss 指定從什麼時間開始
-t 指定需要截取多長時間
-i 指定輸入文件
這個命令就是從00秒開始裁剪到00+30=30秒結束，總共30秒的視頻。這個命令執行很快，因爲只是原始數據的拷貝，中間沒有什麼編碼和解碼的過程，命令執行後可以得到output.mp4輸出文件。
與期望的視頻裁剪後的效果一致，00秒開始，30秒結束，總共30秒的視頻，但是有些視頻裁剪後你會發現開始和結束時間可能不是很準確，有可能是從00秒開始，33秒結束。這是爲什麼呢？
因爲這些視頻裏30秒處地方剛好不是關鍵幀，而ffmpeg會在你輸入的時間點附近圓整到最接近的關鍵幀處，然後做接下來的事情。如果你不懂什麼是關鍵幀，沒關係，這也不影響你使用這個命令。
合併視頻
//截取從頭開始的30s
ffmpeg -ss 00:00:00 -t 00:00:30 -i keyoutput.mp4 -vcodec copy -acodec copy split.mp4
//截取從30s開始的30s
ffmpeg -ss 00:00:30 -t 00:00:30 -i keyoutput.mp4 -vcodec copy -acodec copy split1.mp4
//進行視頻的合併
ffmpeg -f concat -i list.txt -c copy concat.mp4
在list.txt文件中，對要合併的視頻片段進行了描述。
內容如下
file ./split.mp4
file ./split1.mp4
更多常用命令：
ffmpeg -i in.mp4 -filter:v "crop=in_w:in_h-40" -c:a copy out.mp4
// 去掉視頻中的音頻
ffmpeg -i input.mp4 -vcodec copy -an output.mp4
// -an: 去掉音頻；-vcodec:視頻選項，一般後面加copy表示拷貝
// 提取視頻中的音頻
ffmpeg -i input.mp4 -acodec copy -vn output.mp3
// -vn: 去掉視頻；-acodec: 音頻選項， 一般後面加copy表示拷貝
// 音視頻合成
ffmpeg -y –i input.mp4 –i input.mp3 –vcodec copy –acodec copy output.mp4
// -y 覆蓋輸出文件
//剪切視頻
ffmpeg -ss 0:1:30 -t 0:0:20 -i input.mp4 -vcodec copy -acodec copy output.mp4
// -ss 開始時間; -t 持續時間
// 視頻截圖
ffmpeg –i test.mp4 –f image2 -t 0.001 -s 320x240 image-%3d.jpg
// -s 設置分辨率; -f 強迫採用格式fmt;
// 視頻分解爲圖片
ffmpeg –i test.mp4 –r 1 –f image2 image-%3d.jpg
// -r 指定截屏頻率
// 將圖片合成視頻
ffmpeg -f image2 -i image%d.jpg output.mp4
//視頻拼接
ffmpeg -f concat -i filelist.txt -c copy output.mp4
// 將視頻轉爲gif
ffmpeg -i input.mp4 -ss 0:0:30 -t 10 -s 320x240 -pix_fmt rgb24 output.gif
// -pix_fmt 指定編碼
// 將視頻前30幀轉爲gif
ffmpeg -i input.mp4 -vframes 30 -f gif output.gif
// 旋轉視頻
ffmpeg -i input.mp4 -vf rotate=PI/2 output.mp4
// 縮放視頻
ffmpeg -i input.mp4 -vf scale=iw/2:-1 output.mp4
// iw 是輸入的寬度， iw/2就是一半;-1 爲保持寬高比
//視頻變速
ffmpeg -i input.mp4 -filter:v setpts=0.5*PTS output.mp4
//音頻變速
ffmpeg -i input.mp3 -filter:a atempo=2.0 output.mp3
//音視頻同時變速，但是音視頻爲互倒關係
ffmpeg -i input.mp4 -filter_complex "[0:v]setpts=0.5*PTS[v];[0:a]atempo=2.0[a]" -map "[v]" -map "[a]" output.mp4
// 視頻添加水印
ffmpeg -i input.mp4 -i logo.jpg -filter_complex [0:v][1:v]overlay=main_w-overlay_w-10:main_h-overlay_h-10[out] -map [out] -map 0:a -codec:a copy output.mp4
// main_w-overlay_w-10 視頻的寬度-水印的寬度-水印邊距；
// 截取視頻局部
ffmpeg -i in.mp4 -filter:v "crop=out_w:out_h:x:y" out.mp4
// 截取部分視頻，從[80,60]的位置開始，截取寬200，高100的視頻
ffmpeg -i in.mp4 -filter:v "crop=80:60:200:100" -c:a copy out.mp4
// 截取右下角的四分之一
ffmpeg -i in.mp4 -filter:v "crop=in_w/2:in_h/2:in_w/2:in_h/2" -c:a copy out.mp4
// 截去底部40像素高度
ffmpeg -i in.mp4 -filter:v "crop=in_w:in_h-40" -c:a copy out.mp4
參數說明：
-vcodec xvid 使用xvid壓縮
-s 320×240 指定分辨率
-r fps 設置幀頻 缺省25
-b <比特率> 指定壓縮比特
-acodec aac 設定聲音編碼
-ac <數值> 設定聲道數，1就是單聲道，2就是立體聲
-ar <採樣率> 設定聲音採樣率，PSP只認24000
-ab <比特率> 設定聲音比特率
-vol <百分比> 設定音量
-y 覆蓋輸出文件
-t duration 設置紀錄時間 hh:mm:ss[.xxx]格式的記錄時間也支持
-ss position 搜索到指定的時間 [-]hh:mm:ss[.xxx]的格式也支持
-title string 設置標題
-author string 設置作者
-copyright string 設置版權
-hq 激活高質量設置
-aspect aspect 設置橫縱比 4:3 16:9 或 1.3333 1.7777
-croptop size 設置頂部切除帶大小 像素單位
-cropbottom size -cropleft size -cropright size
-padtop size 設置頂部補齊的大小 像素單位
-padbottom size -padleft size -padright size -padcolor color 設置補齊條顏色(hex,6個16進制的數，紅:綠:蘭排列，比如 000000代表黑色)
-bt tolerance 設置視頻碼率容忍度kbit/s
-maxrate bitrate設置最大視頻碼率容忍度
-minrate bitreate 設置最小視頻碼率容忍度
-bufsize size 設置碼率控制緩衝區大小
-vcodec codec 強制使用codec編解碼方式。 如果用copy表示原始編解碼數據必須被拷貝
-sameq 使用同樣視頻質量作爲源（VBR）
-pass n 選擇處理遍數（1或者2）。兩遍編碼非常有用。第一遍生成統計信息，第二遍生成精確的請求的碼率
-passlogfile file 選擇兩遍的紀錄文件名爲file
-map file:stream 設置輸入流映射
-debug 打印特定調試信息
總結
Serverless架構不僅在同步業務方面能取得不錯的效果，而且在異步流程上也有很棒的表現，因此可以通過Serverless架構來實現大數據分析，也可以實現圖像壓縮、水印/格式轉換、視頻處理。