Java调用FFmpeg进行视频处理及Builder设计模式的应用
1、FFmpeg是什么
FFmpeg（https://www.ffmpeg.org）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。它用来干吗呢？视频采集、视频格式转化、视频截图、视频添加水印、视频切片(m3u8、ts)、视频录制、视频推流、更改音视频参数（编码方式、分辨率、码率、比特率等）功能，等等...
下载下来解压完了呢是这个样子：
bin中文件夹有个 ffmpeg.exe，点开，是的，一闪而逝并没有什么用，因为ffmpeg靠命令行来调用：
如上图命令读取 《小星星》.mp4 文件的文件信息，下面的一大片输出就是文件的信息输出了。
2、Java调用FFmpeg
现在我们需要把目标视频在第10秒处截图，怎么做呢，先看看用命令行是这样：
C:\workspace\project\greejoy\picManager\web\tools\ffmpeg\bin\ffmpeg.exe -i C:\Users\Dulk\Desktop\ukulele\01\《小星星》.mp4 -f image2 -ss 10 -t 0.001 -s 320*240 C:\Users\Dulk\Desktop\ukulele\01\littleStar.jpg1
1
C:\workspace\project\greejoy\picManager\web\tools\ffmpeg\bin\ffmpeg.exe -i C:\Users\Dulk\Desktop\ukulele\01\《小星星》.mp4 -f image2 -ss 10 -t 0.001 -s 320*240 C:\Users\Dulk\Desktop\ukulele\01\littleStar.jpg
其中：
- C:\workspace\project\greejoy\picManager\web\tools\ffmpeg\bin\ffmpeg.exe 指 ffmpeg.exe 的路径
- C:\Users\Dulk\Desktop\ukulele\01\《小星星》.mp4 指源视频路径
- C:\Users\Dulk\Desktop\ukulele\01\littleStar.jpg 指截图的输出路径
- -i 表示输入文件的命令
- -f 表示输出格式，image2表示输出为图片
- -ss 表示指定的起始位置，这里设置为10，即10s处
- -t 表示设置录制/转码时长，既然截图就0.001就足够了
- -s 表示size，设置帧大小
（更多的 ffmpeg命令行参数详解）
现在我们看看用Java调用FFmpeg来实现相同的目的，要用到 ProcessBuilder 这个类，该类用于创建操作系统进程，执行本地命令或脚本等工作，其属性command是一个字符串列表（用以输入命令），然后通过start()方法启动执行，但需要注意的是，该方法调用会启动新的进程执行操作，所以并不是和原Java代码同步执行的。
public class FFmpegTest {
public static void main(String[] args) {
String ffmpegExePath = "C:\\workspace\\project\\greejoy\\picManager\\web\\tools\\ffmpeg\\bin\\ffmpeg.exe";
String inputFilePath = "C:\\Users\\Dulk\\Desktop\\ukulele\\01\\《小星星》.mp4";
String outputFilePath = "C:\\Users\\Dulk\\Desktop\\ukulele\\01\\littleStarJava.jpg";
List<String> command = new ArrayList<String>();
command.add(ffmpegExePath);
command.add("-i");
command.add(inputFilePath);
command.add("-f");
command.add("image2");
command.add("-ss");
command.add("10");
command.add("-t");
command.add("0.001");
command.add("-s");
command.add("320*240");
command.add(outputFilePath);
ProcessBuilder builder = new ProcessBuilder();
builder.command(command);
//正常信息和错误信息合并输出
builder.redirectErrorStream(true);
try {
//开始执行命令
Process process = builder.start();
//如果你想获取到执行完后的信息，那么下面的代码也是需要的
StringBuffer sbf = new StringBuffer();
String line = null;
BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(process.getInputStream()));
while ((line = br.readLine()) != null) {
sbf.append(line);
sbf.append(" ");
}
String resultInfo = sbf.toString();
System.out.println(resultInfo);
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}47
1
public class FFmpegTest {
2
3
public static void main(String[] args) {
4
5
String ffmpegExePath = "C:\\workspace\\project\\greejoy\\picManager\\web\\tools\\ffmpeg\\bin\\ffmpeg.exe";
6
String inputFilePath = "C:\\Users\\Dulk\\Desktop\\ukulele\\01\\《小星星》.mp4";
7
String outputFilePath = "C:\\Users\\Dulk\\Desktop\\ukulele\\01\\littleStarJava.jpg";
8
9
List<String> command = new ArrayList<String>();
10
command.add(ffmpegExePath);
11
command.add("-i");
12
command.add(inputFilePath);
13
command.add("-f");
14
command.add("image2");
15
command.add("-ss");
16
command.add("10");
17
command.add("-t");
18
command.add("0.001");
19
command.add("-s");
20
command.add("320*240");
21
command.add(outputFilePath);
22
23
ProcessBuilder builder = new ProcessBuilder();
24
builder.command(command);
25
//正常信息和错误信息合并输出
26
builder.redirectErrorStream(true);
27
try {
28
//开始执行命令
29
Process process = builder.start();
30
31
//如果你想获取到执行完后的信息，那么下面的代码也是需要的
32
StringBuffer sbf = new StringBuffer();
33
String line = null;
34
BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(process.getInputStream()));
35
while ((line = br.readLine()) != null) {
36
sbf.append(line);
37
sbf.append(" ");
38
}
39
String resultInfo = sbf.toString();
40
System.out.println(resultInfo);
41
42
} catch (IOException e) {
43
e.printStackTrace();
44
}
45
}
46
47
}
可以看到，拼接命令实际上就是把参数和值按序传入一个List，然后将该List传给 ProcessBuilder 类，然后执行 start() 方法即可。可以看到控制台输出的信息如下：
需要注意的是：
- 操作执行信息的读取是分为正常信息和错误信息，分别需要使用 getInputStream() 和 getErrorStream() 读取，上例使用了 builder.redirectErrorStream(true); 将两者合并输出
- 如果要使用 Process.waitFor() 则需要小心阻塞问题，此处不展开（FFmpeg在JAVA中的使用以及Process.waitFor()引发的阻塞问题）
3、Builder设计模式的应用
如果你每次使用都要如上例中add()一大堆参数，我估计也是头疼：
List<String> command = new ArrayList<String>();
command.add(ffmpegExePath);
command.add("-i");
command.add(inputFilePath);
command.add("-f");
command.add("image2");
command.add("-ss");
command.add("10");
command.add("-t");
command.add("0.001");
command.add("-s");
command.add("320*240");
command.add(outputFilePath);13
1
List<String> command = new ArrayList<String>();
2
command.add(ffmpegExePath);
3
command.add("-i");
4
command.add(inputFilePath);
5
command.add("-f");
6
command.add("image2");
7
command.add("-ss");
8
command.add("10");
9
command.add("-t");
10
command.add("0.001");
11
command.add("-s");
12
command.add("320*240");
13
command.add(outputFilePath);
后来一想，这简直就是绝佳的使用builder模式的示例，先把命令封装成一个类：
/**
* FFmpeg命令的封装类
*/
public class FFmpegCommand {
private List<String> command;
public FFmpegCommand(List<String> command) {
this.command = command == null ? new ArrayList<String>() : command;
}
public List<String> getCommand() {
return command;
}
public void setCommand(List<String> command) {
this.command = command;
}
/**
* 开始执行命令
*
* @param callback 回调
* @return 命令的信息输出
* @throws FFmpegCommandException
*/
public String start(FFmpegCallback callback) throws FFmpegCommandException {
BufferedReader br = null;
StringBuffer sbf = new StringBuffer();
String resultInfo = null;
try {
ProcessBuilder builder = new ProcessBuilder();
builder.command(command);
//正常信息和错误信息合并输出
builder.redirectErrorStream(true);
//开启执行子线程
Process process = builder.start();
String line = null;
br = new BufferedReader(new InputStreamReader(process.getInputStream()));
while ((line = br.readLine()) != null) {
sbf.append(line);
sbf.append(" ");
}
resultInfo = sbf.toString();
//等待命令子线程执行完成
int exitValue = process.waitFor();
//完成后执行回调
if (exitValue == 0 && callback != null) {
callback.complete(resultInfo);
}
//销毁子线程
process.destroy();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
throw new FFmpegCommandException(e.getMessage());
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
throw new FFmpegCommandException("线程阻塞异常:" + e.getMessage());
} finally {
try {
if (br != null) {
br.close();
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
return resultInfo;
}
}75
1
/**
2
* FFmpeg命令的封装类
3
*/
4
public class FFmpegCommand {
5
6
private List<String> command;
7
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public FFmpegCommand(List<String> command) {
9
this.command = command == null ? new ArrayList<String>() : command;
10
}
11
12
public List<String> getCommand() {
13
return command;
14
}
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16
public void setCommand(List<String> command) {
17
this.command = command;
18
}
19
20
/**
21
* 开始执行命令
22
*
23
* @param callback 回调
24
* @return 命令的信息输出
25
* @throws FFmpegCommandException
26
*/
27
public String start(FFmpegCallback callback) throws FFmpegCommandException {
28
BufferedReader br = null;
29
StringBuffer sbf = new StringBuffer();
30
String resultInfo = null;
31
try {
32
ProcessBuilder builder = new ProcessBuilder();
33
builder.command(command);
34
//正常信息和错误信息合并输出
35
builder.redirectErrorStream(true);
36
//开启执行子线程
37
Process process = builder.start();
38
39
String line = null;
40
br = new BufferedReader(new InputStreamReader(process.getInputStream()));
41
while ((line = br.readLine()) != null) {
42
sbf.append(line);
43
sbf.append(" ");
44
}
45
resultInfo = sbf.toString();
46
47
//等待命令子线程执行完成
48
int exitValue = process.waitFor();
49
//完成后执行回调
50
if (exitValue == 0 && callback != null) {
51
callback.complete(resultInfo);
52
}
53
//销毁子线程
54
process.destroy();
55
56
} catch (IOException e) {
57
e.printStackTrace();
58
throw new FFmpegCommandException(e.getMessage());
59
} catch (InterruptedException e) {
60
e.printStackTrace();
61
throw new FFmpegCommandException("线程阻塞异常:" + e.getMessage());
62
} finally {
63
try {
64
if (br != null) {
65
br.close();
66
}
67
} catch (IOException e) {
68
e.printStackTrace();
69
}
70
}
71
72
return resultInfo;
73
}
74
75
}
自然，要有builder类：
public class FFmpegCommandBuilder {
List<String> command = new ArrayList<String>();
public FFmpegCommandBuilder(String exePath) {
if (exePath == null) {
throw new FFmpegCommandRuntimeException("ffmpeg.exe 路径不得为空");
}
//添加命令的exe执行文件位置
command.add(exePath);
}
/**
* 添加输入文件的路径
*
* @param inputFilePath
*/
public FFmpegCommandBuilder input(String inputFilePath) {
if (inputFilePath != null) {
command.add("-i");
command.add(inputFilePath);
}
return this;
}
/**
* 添加输出文件的路径
*
* @param outputFilePath
*/
public FFmpegCommandBuilder output(String outputFilePath) {
if (outputFilePath != null) {
command.add(outputFilePath);
}
return this;
}
/**
* 覆盖输出文件
*/
public FFmpegCommandBuilder override() {
command.add("-y");
return this;
}
/**
* 强制输出格式
*
* @param format 输出格式
*/
public FFmpegCommandBuilder format(FFmpegCommandFormatEnum format) {
if (format != null) {
command.add("-f");
command.add(format.getValue());
}
return this;
}
/**
* 设置录制/转码的时长
*
* @param duration 形如 0.001 表示0.001秒，hh:mm:ss[.xxx]格式的记录时间也支持
*/
public FFmpegCommandBuilder duration(String duration) {
if (duration != null) {
command.add("-t");
command.add(duration);
}
return this;
}
/**
* 搜索到指定的起始时间
*
* @param position 形如 17 表示17秒，[-]hh:mm:ss[.xxx]的格式也支持
*/
public FFmpegCommandBuilder position(String position) {
if (position != null) {
command.add("-ss");
command.add(position);
}
return this;
}
/**
* 设置帧大小
*
* @param size 形如 xxx*xxx
* @return
*/
public FFmpegCommandBuilder size(String size) {
if (size != null) {
command.add("-s");
command.add(size);
}
return this;
}
/**
* 创建FFmpegCommand命令封装类
*
* @return FFmpegCommand
*/
public FFmpegCommand build() {
return new FFmpegCommand(command);
}
}108
1
public class FFmpegCommandBuilder {
2
3
List<String> command = new ArrayList<String>();
4
5
public FFmpegCommandBuilder(String exePath) {
6
if (exePath == null) {
7
throw new FFmpegCommandRuntimeException("ffmpeg.exe 路径不得为空");
8
}
9
//添加命令的exe执行文件位置
10
command.add(exePath);
11
}
12
13
/**
14
* 添加输入文件的路径
15
*
16
* @param inputFilePath
17
*/
18
public FFmpegCommandBuilder input(String inputFilePath) {
19
if (inputFilePath != null) {
20
command.add("-i");
21
command.add(inputFilePath);
22
}
23
return this;
24
}
25
26
/**
27
* 添加输出文件的路径
28
*
29
* @param outputFilePath
30
*/
31
public FFmpegCommandBuilder output(String outputFilePath) {
32
if (outputFilePath != null) {
33
command.add(outputFilePath);
34
}
35
return this;
36
}
37
38
/**
39
* 覆盖输出文件
40
*/
41
public FFmpegCommandBuilder override() {
42
command.add("-y");
43
return this;
44
}
45
46
/**
47
* 强制输出格式
48
*
49
* @param format 输出格式
50
*/
51
public FFmpegCommandBuilder format(FFmpegCommandFormatEnum format) {
52
if (format != null) {
53
command.add("-f");
54
command.add(format.getValue());
55
}
56
return this;
57
}
58
59
/**
60
* 设置录制/转码的时长
61
*
62
* @param duration 形如 0.001 表示0.001秒，hh:mm:ss[.xxx]格式的记录时间也支持
63
*/
64
public FFmpegCommandBuilder duration(String duration) {
65
if (duration != null) {
66
command.add("-t");
67
command.add(duration);
68
}
69
return this;
70
}
71
72
/**
73
* 搜索到指定的起始时间
74
*
75
* @param position 形如 17 表示17秒，[-]hh:mm:ss[.xxx]的格式也支持
76
*/
77
public FFmpegCommandBuilder position(String position) {
78
if (position != null) {
79
command.add("-ss");
80
command.add(position);
81
}
82
return this;
83
}
84
85
/**
86
* 设置帧大小
87
*
88
* @param size 形如 xxx*xxx
89
* @return
90
*/
91
public FFmpegCommandBuilder size(String size) {
92
if (size != null) {
93
command.add("-s");
94
command.add(size);
95
}
96
return this;
97
}
98
99
/**
100
* 创建FFmpegCommand命令封装类
101
*
102
* @return FFmpegCommand
103
*/
104
public FFmpegCommand build() {
105
return new FFmpegCommand(command);
106
}
107
108
}
那么使用builder模式，还是刚才的目的，我们的代码就变成了：
public class FFmpegBuilderTest {
public static void main(String[] args) {
String ffmpegExePath = "C:\\workspace\\project\\greejoy\\picManager\\web\\tools\\ffmpeg\\bin\\ffmpeg.exe";
String inputFilePath = "C:\\Users\\Dulk\\Desktop\\ukulele\\01\\《小星星》.mp4";
String outputFilePath = "C:\\Users\\Dulk\\Desktop\\ukulele\\01\\littleStarJavaBuilder.jpg";
FFmpegCommandBuilder builder = new FFmpegCommandBuilder(ffmpegExePath);
builder.input(inputFilePath).format(FFmpegCommandFormatEnum.IMAGE)
.position("10").duration("0.001").size("320*240").output(outputFilePath);
FFmpegCommand command = builder.build();
try {
String result = command.start(null);
System.out.println(result);
} catch (FFmpegCommandException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}x
1
public class FFmpegBuilderTest {
2
3
public static void main(String[] args) {
4
5
String ffmpegExePath = "C:\\workspace\\project\\greejoy\\picManager\\web\\tools\\ffmpeg\\bin\\ffmpeg.exe";
6
String inputFilePath = "C:\\Users\\Dulk\\Desktop\\ukulele\\01\\《小星星》.mp4";
7
String outputFilePath = "C:\\Users\\Dulk\\Desktop\\ukulele\\01\\littleStarJavaBuilder.jpg";
8
9
FFmpegCommandBuilder builder = new FFmpegCommandBuilder(ffmpegExePath);
10
builder.input(inputFilePath).format(FFmpegCommandFormatEnum.IMAGE)
11
.position("10").duration("0.001").size("320*240").output(outputFilePath);
12
FFmpegCommand command = builder.build();
13
try {
14
String result = command.start(null);
15
System.out.println(result);
16
} catch (FFmpegCommandException e) {
17
e.printStackTrace();
18
}
19
}
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}
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