音视频开发（8）FFmpeg的代码调用

2017-01-11

一、概述

FFmpeg由C语言编写，因此也提供大量C的接口，涉及libavformat、libavcodec、libavfilter等库的接口，功能涵盖转封装、转码、滤镜等功能。因此调用FFmpeg由两种主流方式：

编码调用ffmpeg命令行
编码调用ffmpeg的API接口

二、Java命令行调用

在Java中提供了两种方法来调用诸如exe,shell这样的程序或脚本

使用Runtime的exec()方法
使用ProcessBuilder的start()方法

Runtime和ProcessBulider提供了不同的方式来启动程序，设置启动参数、环境变量和工作目录，但是这两种方法都会返回一个用于管理操作系统进程的Process对象。

正常情况下，我们调用命令行会返回process对象，通过waitFor方法等待该process表示的进程已经终止后，再继续执行。

java代码如下：

public void test1(){
    try{
        Runtime runtime = Runtime.getRuntime();
        String cmd="notepad.exe";
        Process process =runtime.exec(cmd);
        System.out.println("命令运行中...");
        process.waitFor();
    }catch(Exception e){
        System.out.println("出现异常："+e.getMessage());
    }
    System.out.println("命令执行成功");
}

如果需要打印命令行执行结果，可获取process的inputStream。

public void test2(){
    try{
        Runtime runtime = Runtime.getRuntime();
        String cmd="cmd /c dir";
        Process process =runtime.exec(cmd);
        System.out.println("命令运行中...");
        process.waitFor();

        BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(process.getInputStream()));
        String line = "";
        String outputJson = "";
        while ((line = reader.readLine()) != null) {
            outputJson = outputJson + line;
        }
        System.out.println(outputJson);
    }catch(Exception e){
        System.out.println("出现异常："+e.getMessage());
    }
    System.out.println("命令执行成功");
}

当将命令换成ffmpeg命令时，当打印日志时，程序无法结束，似乎卡住了。

public void test3(){
    try{
        Runtime runtime = Runtime.getRuntime();
        //将视频压缩为每秒15帧 平均码率1000k，分辨率为1280*720，不输出日志，正常
        String cmd="ffmpeg -y -i D:\\video\\input.mp4 -t 10 -r 15 -b:v 1000k -s 1280x720 D:\\video\\output_java.mp4";
        Process process =runtime.exec(cmd);
        System.out.println("命令运行中...");
        process.waitFor();
    }catch(Exception e){
        System.out.println("出现异常："+e.getMessage());
    }
    System.out.println("命令执行成功");
}

问题的关键在缓冲区这个地方：可执行程序的标准输出比较多，而运行窗口的标准缓冲区不够大，所以发生阻塞。接着来分析缓冲区，哪来的这个东西,当Runtime对象调用exec(cmd)后，JVM会启动一个子进程，该进程会与JVM进程建立三个管道连接：标准输入，标准输出和标准错误流。假设该程序不断在向标准输出流和标准错误流写数据，而JVM不读取的话，当缓冲区满之后将无法继续写入数据，最终造成阻塞在waitfor()这里。我们尝试在ffmpeg加上-v quiet不输出日志时，可正常转码，印证了这一问题。

改用

public void test6(){
    try{
        Process processDuration = new ProcessBuilder("ffmpeg", "-y", "-i", "D:\\video\\input.mp4","-t", "10",
                "-r", "15", "-b:v", "1000k", "-s", "1280x720", "D:\\video\\output_java.mp4").redirectErrorStream(true).start();
        StringBuilder strBuild = new StringBuilder();
        System.out.println("命令运行中...");
        try (BufferedReader processOutputReader = new BufferedReader(new InputStreamReader(processDuration.getInputStream(), Charset.defaultCharset()));) {
            String line;
            while ((line = processOutputReader.readLine()) != null) {
                strBuild.append(line + System.lineSeparator());
                System.out.println(line);
            }
            processDuration.waitFor();
        }
    }catch(Exception e){
        System.out.println("出现异常："+e.getMessage());
    }
    System.out.println("命令执行成功");
}

三、三方框架

『JAVE2』是对ffmpeg项目的一个Java封装。
『javacv』是对OpenCV和FFmpeg接口的Java实现。