Java实现视频处理和播放的详细教程

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。