Java截取视频生成Gif动图

一时失言乱红尘 2021-11-29 04:18 377阅读 0赞

添加jar包依赖

<dependency>
    	<groupId>org.bytedeco</groupId>
    	<artifactId>javacv-platform</artifactId>
    	<version>1.4.2</version>
    </dependency>
    
    <dependency>
    	<groupId>com.madgag</groupId>
    	<artifactId>animated-gif-lib</artifactId>
    	<version>1.4</version>
    </dependency>

Gif生成工具类

package org.pet.king.util;
    importjava.awt.Graphics2D;
    import java.awt.Image;
    import java.awt.RenderingHints;
    import java.awt.image.BufferedImage;
    import java.io.File;
    import java.io.FileOutputStream;
    import java.io.IOException;
    import javax.imageio.ImageIO;
    import org.bytedeco.javacv.FFmpegFrameGrabber;
    import org.bytedeco.javacv.Frame;
    import org.bytedeco.javacv.Java2DFrameConverter;
    import com.madgag.gif.fmsware.AnimatedGifEncoder;
    import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
    
    @Slf4j
    public class GifUtil {
    
    	/**
    	 * 默认每截取一次跳过多少帧（默认：2）
    	 */
    	private static final Integer DEFAULT_MARGIN = 2;
    	/**
    	 * 默认帧频率（默认：10）
    	 */
    	private static final Integer DEFAULT_FRAME_RATE = 10;
    
    	/**
    	 * 截取视频指定帧生成gif,存储路径同级下
    	 * 
    	 * @param videofile
    	 *            视频文件
    	 * @param startFrame
    	 *            开始帧
    	 * @param frameCount
    	 *            截取帧数
    	 * @param frameRate
    	 *            帧频率（默认：2）
    	 * @param margin
    	 *            每截取一次跳过多少帧（默认：10）
    	 * @throws IOException
    	 * 
    	 */
    	public static String buildGif(String filePath, int startFrame, int frameCount, Integer frameRate, Integer margin)
    			throws IOException {
    		if (margin == null) {
    			margin = DEFAULT_MARGIN;
    		}
    		if (frameRate == null) {
    			frameRate = DEFAULT_FRAME_RATE;
    		}
    		// gif存储路径
    		String gifPath = filePath.substring(0, filePath.lastIndexOf(".")) + ".gif";
    		// 输出文件流
    		FileOutputStream targetFile = new FileOutputStream(gifPath);
    		// 读取文件
    		FFmpegFrameGrabber ff = new FFmpegFrameGrabber(filePath);
    		Java2DFrameConverter converter = new Java2DFrameConverter();
    		// 无限期的循环下去、注意，此参数设置必须在下面for循环之前，即在添加第一帧数据之前
    		en.setRepeat(0);
    		ff.start();
    		try {
    			Integer videoLength = ff.getLengthInFrames();
    			// 如果用户上传视频极短,不符合自己定义的帧数取值区间,设置合法区间
    			if (startFrame > videoLength || (startFrame + frameCount * margin) > videoLength) {
    				startFrame = videoLength / 5;
    				frameCount = (videoLength - startFrame - 5) / margin;
    			}
    			ff.setFrameNumber(startFrame);
    			AnimatedGifEncoder en = new AnimatedGifEncoder();
    			en.setFrameRate(frameRate);
    			en.start(targetFile);
    			for (int i = 0; i < frameCount; i++) {
    				en.addFrame(converter.convert(ff.grabFrame()));
    				ff.setFrameNumber(ff.getFrameNumber() + margin);
    			}
    			en.finish();
    		} finally {
    			ff.stop();
    			ff.close();
    		}
    		log.info("返回文件路径");
    		return gifPath;
    	}
    
    	public static void main(String[] args) {
    		try {
    			System.out.println(buildGif("E:/file/20190722085411_IMG_8131.MP4", 5, 50, 10, 2));
    		} catch (Exception e) {
    			e.printStackTrace();
    			// TODO: handle exception
    		}
    	}
    }

理论上而言执行main方法就可以生成gif文件，但是有的时候你会发现虽然gif生成了，但是文件错误，无法打开(例如mov文件)，这就是我遇到的关键问题所在，以下为解决办法：  
我对工具类加了大量的日志打印以及断点，如下：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3NpbmdsZV9jb25n_size_16_color_FFFFFF_t_70]  
通过两台电脑同时跑(一个mp4文件，一个mov文件，发现问题出现在`ff.setFrameNumber(startFrame);`这里)  
现在进入这个方法看一下流程是什么：

@Override public void setFrameNumber(int frameNumber) throws Exception {
        if (hasVideo()) setTimestamp(Math.round(1000000L * frameNumber / getFrameRate()));
        else super.frameNumber = frameNumber;
    }

上述为目标方法的代码，如果你使用mov文件生成gif执行到这里你会发现hasVideo()返回值是false，而hasVideo()方法判断的是video\_st参数值，下一个任务就是查看video\_st参数在什么时候设置的值了，目标代码是`ff.start();`，参数设置的位置在`FFmpegFrameGrabber`类的772行左右  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3NpbmdsZV9jb25n_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]  
会发现mov执行else if条件语句，mp4执行if条件语句，导致mov文件被认为是音频文件，但这里还不是重点，就算你设置了startFrame为0又怎样，虽然第一帧是黑的，但是我截取一部分总会有不黑的部分吧，继续向下调试，发现`converter.convert(ff.grab())`打印的数据是null，而mp4时则不是null，问题应该就出现在这里，执行到这里的时候我们查看ff参数的各属性，你会发现ff的frame属性存在不同，mov格式时代码执行到`ff.setFrameNumber(startFrame);`时frameNumber变为0，但是frame里面无变化，而mp4格式时frameNumber为初始化的5，同时你会发现frame属性里面image值变化了！！！！！  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3NpbmdsZV9jb25n_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]  
重点就在这里，mov时被当作音频处理，image属性始终为null，现在进入到`converter.convert(ff.grabFrame())`方法，  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3NpbmdsZV9jb25n_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]  
第一个条件判断直接返回null了，所以gif无论如何肯定无法生成了，向回回溯，问题点在于mov文件被当成音频处理了，我的解决办法是在文件上传时对文件进行转码，只要是mov后缀名的文件统一转一份mp4格式的视频文件，这样生成的时候使用mp4的视频文件生成即可。

## 文件转码 ##

添加依赖

<dependency>
        <groupId>com.github.dadiyang</groupId>
        <artifactId>jave</artifactId>
        <version>1.0.5</version>
    </dependency>

maven仓库中没有jave-1.0.2的jar包，此处暂用上述依赖，当然你也可以下载jar包然后mvn install  
文件转码工具类

package org.pet.king.util;
    
    import java.io.File;
    import it.sauronsoftware.jave.AudioAttributes;
    import it.sauronsoftware.jave.Encoder;
    import it.sauronsoftware.jave.EncodingAttributes;
    import it.sauronsoftware.jave.VideoAttributes;
    import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
    
    @Slf4j
    public class FileEncodeUtil {
    
    	/**
    	 * 文件转码
    	 * 
    	 * @param source
    	 *            源文件路径
    	 * @param target
    	 *            目标文件路径
    	 * @return 转换是否成功
    	 * @author single-聪
    	 * @date 2019年7月22日
    	 * @version 1.0.1
    	 */
    	public static boolean encoder(String sourcePath, String targetPath) {
    		File source = new File(sourcePath);
    		File target = new File(targetPath);
    		AudioAttributes audio = new AudioAttributes();
    		audio.setCodec("libmp3lame");
    		audio.setBitRate(new Integer(56000));
    		audio.setChannels(new Integer(1));
    		audio.setSamplingRate(new Integer(22050));
    		VideoAttributes video = new VideoAttributes();
    		video.setCodec("mpeg4");
    		// video.setSize(new VideoSize(400, 300));
    		video.setBitRate(new Integer(800000));
    		video.setFrameRate(new Integer(15));
    		EncodingAttributes attrs = new EncodingAttributes();
    		attrs.setFormat("mp4");
    		attrs.setAudioAttributes(audio);
    		attrs.setVideoAttributes(video);
    		Encoder encoder = new Encoder();
    		try {
    			encoder.encode(source, target, attrs);
    			return true;
    		} catch (Exception e) {
    			log.info("视频转码失败");
    			e.printStackTrace();
    			return false;
    		}
    	}
    }

如果是mov格式文件调用上述方法即可生成一个mp4格式视频，然后根据mp4格式视频生成gif动图即可，建议视频转码完成之后删除上一文件。

下面是生成视频预览图的方法，多数前端框架使用poster标签定义，在这里说一下，阿里的OSS文件存储提供这个服务，所以一般情况下可以直接使用阿里提供的服务，服务费可以忽略不计，但是使用这个貌似无法读取到视频的宽高（有些前端框架播放视频的时候需要用到）所以在这里也提供一下这个方法

生成预览图的原理和制作GIF一样，因为GIF我们是使用多个Image拼接到一起的，所以预览图我们只需要截取到第一帧有画面的即可（一般情况下是第二帧）现在重写buildGif方法如下：

/**
    * 截取视频指定帧生成gif,存储路径同级下
     * 
     * @param filePath
     *            视频文件路径
     * @param startFrame
     *            开始帧
     * @param frameCount
     *            截取帧数
     * @param frameRate
     *            帧频率(默认：3)
     * @param margin
     *            每截取一次跳过多少帧(默认：3)
     * @throws IOException
     * 
     */
    public static FileResponse buildGif(String filePath, int startFrame, int frameCount, Integer frameRate,
    		Integer margin) throws IOException {
    	FileResponse file = new FileResponse();
    	if (margin == null) {
    		margin = DEFAULT_MARGIN;
    	}
    	if (frameRate == null) {
    		frameRate = DEFAULT_FRAME_RATE;
    	}
    	// gif存储路径
    	String gifPath = filePath.substring(0, filePath.lastIndexOf(".")) + ".gif";
    	// 输出文件流
    	FileOutputStream targetFile = new FileOutputStream(gifPath);
    	// 读取文件
    	FFmpegFrameGrabber ff = new FFmpegFrameGrabber(filePath);
    	Java2DFrameConverter converter = new Java2DFrameConverter();
    	ff.start();
    	try {
    		Integer videoLength = ff.getLengthInFrames();
    		log.info("视频帧长度:[{}]", videoLength);
    		// 如果用户上传视频极短,不符合自己定义的帧数取值区间,那么获取从1/5处开始至1/2处结束生成gif
    		if (startFrame > videoLength || (startFrame + frameCount * margin) > videoLength) {
    			startFrame = videoLength / 5;
    			frameCount = (videoLength - startFrame - 5) / margin;
    		}
    		ff.setFrameNumber(startFrame);
    		log.info("起始位置[{}]帧数:[{}]跳步:[{}]", startFrame, frameCount, margin);
    		AnimatedGifEncoder en = new AnimatedGifEncoder();
    		en.setFrameRate(frameRate);
    		log.info("帧频率设置为[{}]", frameRate);
    		// 无限期的循环下去、注意，此参数设置必须在下面for循环之前，即在添加第一帧数据之前
    		en.setRepeat(0);
    		en.start(targetFile);
    		// 预览图、当前未生成
    		boolean poster = false;
    		for (int i = 0; i < frameCount; i++) {
    			// BufferedImage image = (BufferedImage)
    			// converter.convert(ff.grabFrame()).getScaledInstance(300, 400,
    			// Image.SCALE_DEFAULT);
    			// log.info("图片质量压缩");
    			// 截取一帧,确保截取的当前帧存在图片！
    			if (!poster) {
    				Frame f = ff.grabFrame();
    				if (f != null) {
    					// 图片宽高即为视频宽高
    					file.setHeight(f.imageHeight);
    					file.setWidth(f.imageWidth);
    					File filePicture = new File(
    							filePath.substring(0, filePath.lastIndexOf(".")) + ",jpg");
    					log.info("vedio参数为[{}]", file);
    					log.info("文件参数:[{}]", filePicture);
    					// 获取图片信息
    					BufferedImage image = (BufferedImage) converter.getBufferedImage(f);
    					BufferedImage bi = new BufferedImage(file.getWidth(), file.getHeight(),
    							BufferedImage.TYPE_3BYTE_BGR);
    					bi.getGraphics().drawImage(
    							image.getScaledInstance(file.getWidth(), file.getHeight(), Image.SCALE_DEFAULT), 0, 0,
    							null);
    					// 生成视频预览图
    					ImageIO.write(image, "jpg", filePicture);
    					poster = true;
    					file.setPosterUrl(filePicture.getPath());
    				}
    			}
    			en.addFrame(converter.convert(ff.grabFrame()));
    			// log.info("取帧位置[{}],参数[{}]", frameCount, ff.grabFrame());
    			ff.setFrameNumber(ff.getFrameNumber() + margin);
    			// log.info("设置下一帧位置:[{}]", ff.getFrameNumber());
    		}
    		en.finish();
    	} finally {
    		ff.stop();
    		ff.close();
    	}
    	log.info("上传gif图片到oss文件存储,返回gif文件存储路径");
    	file.setGifUrl(gifPath);
    	return file;
    }

上述方法实现截取第一个有画面的图片作为预览图，同时获取到图片宽高，保存路径自己根据情况设置即可，上述方法的GIF和图片和视频位于相同目录下，文件名相同后缀不同。  
FileResponse是我自定义的一个类，用以存放根据这个视频生成的相关文件的信息，如下（根据个人需求更改）：

package org.pet.king.response;
    
    import lombok.Data;
    
    @Data
    public class FileResponse {
    	/**
    	 * 是否转码成功,默认成功
    	 */
    	private boolean encode = true;
    	/**
    	 * gif创建是否成功
    	 */
    	private boolean gif = true;
    	/**
    	 * 本地gif文件路径
    	 */
    	private String gifUrl;
    	/**
    	 * 本地视频路径
    	 */
    	private String url;
    	/**
    	 * 预览图本地存储路径
    	 */
    	private String posterUrl;
    	/**
    	 * 视频高
    	 */
    	private Integer height = 400;
    	/**
    	 * 视频宽
    	 */
    	private Integer width = 300;
    
    	public FileResponse() {
    		super();
    	}
    }

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3NpbmdsZV9jb25n_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20211129/c363d102aa1b4edaae8675b0d2b9831f.png
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[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3NpbmdsZV9jb25n_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]: /images/20211129/132a03238e2348218d78e0ada80abbcb.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3NpbmdsZV9jb25n_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]: /images/20211129/a789cb6e18ff4c0cac7149b4c37d095d.png