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怎么用SpringBoot+FFmpeg實現(xiàn)一個簡單的M3U8切片轉碼系統(tǒng)

這篇文章主要講解了“怎么用SpringBoot + FFmpeg實現(xiàn)一個簡單的M3U8切片轉碼系統(tǒng)”，文中的講解內(nèi)容簡單清晰，易于學習與理解，下面請大家跟著小編的思路慢慢深入，一起來研究和學習“怎么用SpringBoot + FFmpeg實現(xiàn)一個簡單的M3U8切片轉碼系統(tǒng)”吧！

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想法

客戶端上傳視頻到服務器，服務器對視頻進行切片后，返回m3u8，封面等訪問路徑。可以在線的播放。 服務器可以對視頻做一些簡單的處理，例如裁剪，封面的截取時間。

視頻轉碼文件夾的定義

喜羊羊與灰太狼  // 文件夾名稱就是視頻標題
  |-index.m3u8  // 主m3u8文件，里面可以配置多個碼率的播放地址
  |-poster.jpg  // 截取的封面圖片
  |-ts      // 切片目錄
    |-index.m3u8  // 切片播放索引
    |-key   // 播放需要解密的AES KEY

實現(xiàn)

需要先在本機安裝FFmpeg，并且添加到PATH環(huán)境變量，如果不會先通過搜索引擎找找資料

工程

怎么用SpringBoot + FFmpeg實現(xiàn)一個簡單的M3U8切片轉碼系統(tǒng)

pom


	4.0.0
	com.demo
	demo
	0.0.1-SNAPSHOT


	
		org.springframework.boot
		spring-boot-starter-parent
		2.4.5
		 
	

	
		
			org.springframework.boot
			spring-boot-starter-test
			test
		
		
			org.junit.vintage
			junit-vintage-engine
			test
		

		
			org.springframework.boot
			spring-boot-starter-web
			
				
					org.springframework.boot
					spring-boot-starter-tomcat
				
			
		
		
			org.springframework.boot
			spring-boot-starter-undertow
		
		
			commons-codec
			commons-codec
		
		
			com.google.code.gson
			gson
		

	

	
		${project.artifactId}
		
			
				org.springframework.boot
				spring-boot-maven-plugin
				
					true

配置文件

server:
  port: 80


app:
  # 存儲轉碼視頻的文件夾地址
  video-folder: "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\tmp"

spring:
  servlet:
    multipart:
      enabled: true
      # 不限制文件大小
      max-file-size: -1
      # 不限制請求體大小
      max-request-size: -1
      # 臨時IO目錄
      location: "${java.io.tmpdir}"
      # 不延遲解析
      resolve-lazily: false
      # 超過1Mb，就IO到臨時目錄
      file-size-threshold: 1MB
  web:
    resources:
      static-locations:
        - "classpath:/static/"
        - "file:${app.video-folder}" # 把視頻文件夾目錄，添加到靜態(tài)資源目錄列表

TranscodeConfig，用于控制轉碼的一些參數(shù)

package com.demo.ffmpeg;

public class TranscodeConfig {
	private String poster;				// 截取封面的時間			HH:mm:ss.[SSS]
	private String tsSeconds;			// ts分片大小，單位是秒
	private String cutStart;			// 視頻裁剪，開始時間		HH:mm:ss.[SSS]
	private String cutEnd;				// 視頻裁剪，結束時間		HH:mm:ss.[SSS]
	public String getPoster() {
		return poster;
	}

	public void setPoster(String poster) {
		this.poster = poster;
	}

	public String getTsSeconds() {
		return tsSeconds;
	}

	public void setTsSeconds(String tsSeconds) {
		this.tsSeconds = tsSeconds;
	}

	public String getCutStart() {
		return cutStart;
	}

	public void setCutStart(String cutStart) {
		this.cutStart = cutStart;
	}

	public String getCutEnd() {
		return cutEnd;
	}

	public void setCutEnd(String cutEnd) {
		this.cutEnd = cutEnd;
	}

	@Override
	public String toString() {
		return "TranscodeConfig [poster=" + poster + ", tsSeconds=" + tsSeconds + ", cutStart=" + cutStart + ", cutEnd="
				+ cutEnd + "]";
	}
}

MediaInfo，封裝視頻的一些基礎信息

package com.demo.ffmpeg;

import java.util.List;

import com.google.gson.annotations.SerializedName;

public class MediaInfo {
	public static class Format {
		@SerializedName("bit_rate")
		private String bitRate;
		public String getBitRate() {
			return bitRate;
		}
		public void setBitRate(String bitRate) {
			this.bitRate = bitRate;
		}
	}

	public static class Stream {
		@SerializedName("index")
		private int index;

		@SerializedName("codec_name")
		private String codecName;

		@SerializedName("codec_long_name")
		private String codecLongame;

		@SerializedName("profile")
		private String profile;
	}
	
	// ----------------------------------

	@SerializedName("streams")
	private List streams;

	@SerializedName("format")
	private Format format;

	public List getStreams() {
		return streams;
	}

	public void setStreams(List streams) {
		this.streams = streams;
	}

	public Format getFormat() {
		return format;
	}

	public void setFormat(Format format) {
		this.format = format;
	}
}

FFmpegUtils，工具類封裝FFmpeg的一些操作

package com.demo.ffmpeg;

import java.io.BufferedReader;
import java.io.File;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.nio.charset.StandardCharsets;
import java.nio.file.Files;
import java.nio.file.Path;
import java.nio.file.Paths;
import java.nio.file.StandardOpenOption;
import java.security.NoSuchAlgorithmException;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

import javax.crypto.KeyGenerator;

import org.apache.commons.codec.binary.Hex;
import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;
import org.springframework.util.StringUtils;

import com.google.gson.Gson;


public class FFmpegUtils {
	
	private static final Logger LOGGER = LoggerFactory.getLogger(FFmpegUtils.class);
	
	
	// 跨平臺換行符
	private static final String LINE_SEPARATOR = System.getProperty("line.separator");
	
	/**
	 * 生成隨機16個字節(jié)的AESKEY
	 * @return
	 */
	private static byte[] genAesKey ()  {
		try {
			KeyGenerator keyGenerator = KeyGenerator.getInstance("AES");
			keyGenerator.init(128);
			return keyGenerator.generateKey().getEncoded();
		} catch (NoSuchAlgorithmException e) {
			return null;
		}
	}
	
	/**
	 * 在指定的目錄下生成key_info, key文件，返回key_info文件
	 * @param folder
	 * @throws IOException 
	 */
	private static Path genKeyInfo(String folder) throws IOException {
		// AES 密鑰
		byte[] aesKey = genAesKey();
		// AES 向量
		String iv = Hex.encodeHexString(genAesKey());
		
		// key 文件寫入
		Path keyFile = Paths.get(folder, "key");
		Files.write(keyFile, aesKey, StandardOpenOption.CREATE, StandardOpenOption.TRUNCATE_EXISTING);

		// key_info 文件寫入
		StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder();
		stringBuilder.append("key").append(LINE_SEPARATOR);					// m3u8加載key文件網(wǎng)絡路徑
		stringBuilder.append(keyFile.toString()).append(LINE_SEPARATOR);	// FFmeg加載key_info文件路徑
		stringBuilder.append(iv);											// ASE 向量
		
		Path keyInfo = Paths.get(folder, "key_info");
		
		Files.write(keyInfo, stringBuilder.toString().getBytes(), StandardOpenOption.CREATE, StandardOpenOption.TRUNCATE_EXISTING);
		
		return keyInfo;
	}
	
	/**
	 * 指定的目錄下生成 master index.m3u8 文件
	 * @param fileName			master m3u8文件地址
	 * @param indexPath			訪問子index.m3u8的路徑
	 * @param bandWidth			流碼率
	 * @throws IOException
	 */
	private static void genIndex(String file, String indexPath, String bandWidth) throws IOException {
		StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder();
		stringBuilder.append("#EXTM3U").append(LINE_SEPARATOR);
		stringBuilder.append("#EXT-X-STREAM-INF:BANDWIDTH=" + bandWidth).append(LINE_SEPARATOR);  // 碼率
		stringBuilder.append(indexPath);
		Files.write(Paths.get(file), stringBuilder.toString().getBytes(StandardCharsets.UTF_8), StandardOpenOption.CREATE, StandardOpenOption.TRUNCATE_EXISTING);
	}
	
	/**
	 * 轉碼視頻為m3u8
	 * @param source				源視頻
	 * @param destFolder			目標文件夾
	 * @param config				配置信息
	 * @throws IOException 
	 * @throws InterruptedException 
	 */
	public static void transcodeToM3u8(String source, String destFolder, TranscodeConfig config) throws IOException, InterruptedException {
		
		// 判斷源視頻是否存在
		if (!Files.exists(Paths.get(source))) {
			throw new IllegalArgumentException("文件不存在：" + source);
		}
		
		// 創(chuàng)建工作目錄
		Path workDir = Paths.get(destFolder, "ts");
		Files.createDirectories(workDir);
		
		// 在工作目錄生成KeyInfo文件
		Path keyInfo = genKeyInfo(workDir.toString());
		
		// 構建命令
		List commands = new ArrayList<>();
		commands.add("ffmpeg");			
		commands.add("-i")						;commands.add(source);					// 源文件
		commands.add("-c:v")					;commands.add("libx264");				// 視頻編碼為H264
		commands.add("-c:a")					;commands.add("copy");					// 音頻直接copy
		commands.add("-hls_key_info_file")		;commands.add(keyInfo.toString());		// 指定密鑰文件路徑
		commands.add("-hls_time")				;commands.add(config.getTsSeconds());	// ts切片大小
		commands.add("-hls_playlist_type")		;commands.add("vod");					// 點播模式
		commands.add("-hls_segment_filename")	;commands.add("%06d.ts");				// ts切片文件名稱
		
		if (StringUtils.hasText(config.getCutStart())) {
			commands.add("-ss")					;commands.add(config.getCutStart());	// 開始時間
		}
		if (StringUtils.hasText(config.getCutEnd())) {
			commands.add("-to")					;commands.add(config.getCutEnd());		// 結束時間
		}
		commands.add("index.m3u8");														// 生成m3u8文件
		
		// 構建進程
		Process process = new ProcessBuilder()
			.command(commands)
			.directory(workDir.toFile())
			.start()
			;
		
		// 讀取進程標準輸出
		new Thread(() -> {
			try (BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(new InputStreamReader(process.getInputStream()))) {
				String line = null;
				while ((line = bufferedReader.readLine()) != null) {
					LOGGER.info(line);
				}
			} catch (IOException e) {
			}
		}).start();
		
		// 讀取進程異常輸出
		new Thread(() -> {
			try (BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(new InputStreamReader(process.getErrorStream()))) {
				String line = null;
				while ((line = bufferedReader.readLine()) != null) {
					LOGGER.info(line);
				}
			} catch (IOException e) {
			}
		}).start();
		
		
		// 阻塞直到任務結束
		if (process.waitFor() != 0) {
			throw new RuntimeException("視頻切片異常");
		}
		
		// 切出封面
		if (!screenShots(source, String.join(File.separator, destFolder, "poster.jpg"), config.getPoster())) {
			throw new RuntimeException("封面截取異常");
		}
		
		// 獲取視頻信息
		MediaInfo mediaInfo = getMediaInfo(source);
		if (mediaInfo == null) {
			throw new RuntimeException("獲取媒體信息異常");
		}
		
		// 生成index.m3u8文件
		genIndex(String.join(File.separator, destFolder, "index.m3u8"), "ts/index.m3u8", mediaInfo.getFormat().getBitRate());
		
		// 刪除keyInfo文件
		Files.delete(keyInfo);
	}
	
	/**
	 * 獲取視頻文件的媒體信息
	 * @param source
	 * @return
	 * @throws IOException
	 * @throws InterruptedException
	 */
	public static MediaInfo getMediaInfo(String source) throws IOException, InterruptedException {
		List commands = new ArrayList<>();
		commands.add("ffprobe");	
		commands.add("-i")				;commands.add(source);
		commands.add("-show_format");
		commands.add("-show_streams");
		commands.add("-print_format")	;commands.add("json");
		
		Process process = new ProcessBuilder(commands)
				.start();
		 
		MediaInfo mediaInfo = null;
		
		try (BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(new InputStreamReader(process.getInputStream()))) {
			mediaInfo = new Gson().fromJson(bufferedReader, MediaInfo.class);
		} catch (IOException e) {
			e.printStackTrace();
		}
		
		if (process.waitFor() != 0) {
			return null;
		}
		
		return mediaInfo;
	}
	
	/**
	 * 截取視頻的指定時間幀，生成圖片文件
	 * @param source		源文件
	 * @param file			圖片文件
	 * @param time			截圖時間 HH:mm:ss.[SSS]		
	 * @throws IOException 
	 * @throws InterruptedException 
	 */
	public static boolean screenShots(String source, String file, String time) throws IOException, InterruptedException {
		
		List commands = new ArrayList<>();
		commands.add("ffmpeg");	
		commands.add("-i")				;commands.add(source);
		commands.add("-ss")				;commands.add(time);
		commands.add("-y");
		commands.add("-q:v")			;commands.add("1");
		commands.add("-frames:v")		;commands.add("1");
		commands.add("-f");				;commands.add("image2");
		commands.add(file);
		
		Process process = new ProcessBuilder(commands)
					.start();
		
		// 讀取進程標準輸出
		new Thread(() -> {
			try (BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(new InputStreamReader(process.getInputStream()))) {
				String line = null;
				while ((line = bufferedReader.readLine()) != null) {
					LOGGER.info(line);
				}
			} catch (IOException e) {
			}
		}).start();
		
		// 讀取進程異常輸出
		new Thread(() -> {
			try (BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(new InputStreamReader(process.getErrorStream()))) {
				String line = null;
				while ((line = bufferedReader.readLine()) != null) {
					LOGGER.error(line);
				}
			} catch (IOException e) {
			}
		}).start();
		
		return process.waitFor() == 0;
	}
}

UploadController，執(zhí)行轉碼操作

package com.demo.web.controller;

import java.io.IOException;
import java.nio.file.Files;
import java.nio.file.Path;
import java.nio.file.Paths;
import java.time.LocalDate;
import java.time.format.DateTimeFormatter;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Value;
import org.springframework.http.HttpStatus;
import org.springframework.http.ResponseEntity;
import org.springframework.web.bind.annotation.PostMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestPart;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
import org.springframework.web.multipart.MultipartFile;

import com.demo.ffmpeg.FFmpegUtils;
import com.demo.ffmpeg.TranscodeConfig;

@RestController
@RequestMapping("/upload")
public class UploadController {
	
	private static final Logger LOGGER = LoggerFactory.getLogger(UploadController.class);
	
	@Value("${app.video-folder}")
	private String videoFolder;

	private Path tempDir = Paths.get(System.getProperty("java.io.tmpdir"));
	
	/**
	 * 上傳視頻進行切片處理，返回訪問路徑
	 * @param video
	 * @param transcodeConfig
	 * @return
	 * @throws IOException 
	 */
	@PostMapping
	public Object upload (@RequestPart(name = "file", required = true) MultipartFile video,
						@RequestPart(name = "config", required = true) TranscodeConfig transcodeConfig) throws IOException {
		
		LOGGER.info("文件信息：title={}, size={}", video.getOriginalFilename(), video.getSize());
		LOGGER.info("轉碼配置：{}", transcodeConfig);
		
		// 原始文件名稱，也就是視頻的標題
		String title = video.getOriginalFilename();
		
		// io到臨時文件
		Path tempFile = tempDir.resolve(title);
		LOGGER.info("io到臨時文件：{}", tempFile.toString());
		
		try {
			
			video.transferTo(tempFile);
			
			// 刪除后綴
			title = title.substring(0, title.lastIndexOf("."));
			
			// 按照日期生成子目錄
			String today = DateTimeFormatter.ofPattern("yyyyMMdd").format(LocalDate.now());
			
			// 嘗試創(chuàng)建視頻目錄
			Path targetFolder = Files.createDirectories(Paths.get(videoFolder, today, title));
			
			LOGGER.info("創(chuàng)建文件夾目錄：{}", targetFolder);
			Files.createDirectories(targetFolder);
			
			// 執(zhí)行轉碼操作
			LOGGER.info("開始轉碼");
			try {
				FFmpegUtils.transcodeToM3u8(tempFile.toString(), targetFolder.toString(), transcodeConfig);
			} catch (Exception e) {
				LOGGER.error("轉碼異常：{}", e.getMessage());
				Map result = new HashMap<>();
				result.put("success", false);
				result.put("message", e.getMessage());
				return ResponseEntity.status(HttpStatus.INTERNAL_SERVER_ERROR).body(result);
			}
			
			// 封裝結果
			Map videoInfo = new HashMap<>();
			videoInfo.put("title", title);
			videoInfo.put("m3u8", String.join("/", "", today, title, "index.m3u8"));
			videoInfo.put("poster", String.join("/", "", today, title, "poster.jpg"));
			
			Map result = new HashMap<>();
			result.put("success", true);
			result.put("data", videoInfo);
			return result;
		} finally {
			// 始終刪除臨時文件
			Files.delete(tempFile);
		}
	}
}

index.html，客戶端


    
        
        Title
        
    
    
        選擇轉碼文件： 
        

		
    
    

使用

  1. 在配置文件中，配置到本地視頻目錄后啟動

  2. 打開頁面 localhost

  3. 點擊【選擇文件】，選擇一個視頻文件進行上傳，等待執(zhí)行完畢（沒有做加載動畫）

  4. 后端轉碼完成后，會自動把視頻信息加載到播放器，此時可以手動點擊播放按鈕進行播放

可以打開控制臺，查看上傳進度，以及播放時的網(wǎng)絡加載信息

感謝各位的閱讀，以上就是“怎么用SpringBoot + FFmpeg實現(xiàn)一個簡單的M3U8切片轉碼系統(tǒng)”的內(nèi)容了，經(jīng)過本文的學習后，相信大家對怎么用SpringBoot + FFmpeg實現(xiàn)一個簡單的M3U8切片轉碼系統(tǒng)這一問題有了更深刻的體會，具體使用情況還需要大家實踐驗證。這里是創(chuàng)新互聯(lián)，小編將為大家推送更多相關知識點的文章，歡迎關注！


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