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Introduction au développement d'applications de traitement vidéo en langage Java

王林

Libérer： 2023-06-10 16:31:37

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Introduction au développement d'applications de traitement vidéo en langage Java

Avec le développement continu d'Internet et de la technologie numérique, la vidéo est devenue un élément indispensable de la vie des gens. Qu’il s’agisse d’applications vidéo courtes ou de plateformes éducatives en ligne, les vidéos occupent une place importante. Parmi eux, les applications de traitement vidéo sont devenues l’un des sujets brûlants. Cet article présentera le développement d'applications de traitement vidéo en langage Java.

1. Bibliothèque de classes de traitement vidéo en langage Java

En tant que langage de programmation multiplateforme, la puissance du langage Java réside dans ses riches bibliothèques de classes, qui comprennent également de nombreuses bibliothèques de classes liées au traitement vidéo.

JMF (Java Media Framework)

JMF est un framework de traitement vidéo et audio sur la plateforme Java. Sur la plateforme Java 2, JMF utilise une architecture basée sur la Machine Virtuelle Java. Il prend en charge les opérations de traitement telles que l'analyse et la lecture de formats de fichiers multimédia, la capture et l'encodage de vidéo et d'audio, etc. JMF fournit des API pour intégrer des flux multimédias dans des applications Java. Ces API permettent aux développeurs Java d'effectuer des opérations de traitement audio et vidéo dans les applications.

JavaCV

JavaCV est une version Java d'OpenCV (Open Source Computer Vision Library). Il fournit une interface permettant aux développeurs Java d'accéder à la bibliothèque OpenCV, qui peut implémenter des opérations de traitement d'images et de vidéos dans le langage Java. JavaCV prend en charge la conversion de données entre Java et C++, et sa couche sous-jacente utilise Java Native Interface (JNI) et JavaCPP.

JCodec

JCodec est une bibliothèque de traitement vidéo sur la plate-forme Java. Elle fournit des opérations telles que le traitement de fichiers vidéo, la compression et la décompression de vidéos, ainsi que l'encodage et le décodage de vidéos. Les méthodes de codage vidéo prises en charge par JCodec incluent des formats tels que H.264 et VP8, et peuvent également prendre en charge l'ajustement de paramètres tels que le débit binaire, la fréquence d'images et la résolution.

2. Développement d'applications de traitement vidéo

Transcodage vidéo

Le transcodage vidéo fait référence au processus de conversion d'un format vidéo en un autre format. Par exemple, convertissez MP4 en AVI, ou convertissez AVI en FLV, etc. La bibliothèque de classes JCodec peut être utilisée sur la plateforme Java pour implémenter la fonction de transcodage vidéo. En prenant comme exemple la conversion d'une vidéo MP4 en vidéo FLV, le code est le suivant :

public class VideoEncoder {

    public void encode MP4toFLV(String MP4FilePath, String FLVFilePath) throws Exception {
        File input = new File(MP4FilePath);
        File output = new File(FLVFilePath);

        SeekableByteChannel inputSBChannel = NIOUtils.readableFileChannel(input);
        SeekableByteChannel outputSBChannel = NIOUtils.writableFileChannel(output);

        MP4Demuxer demuxer = new MP4Demuxer(inputSBChannel);

        Transcoder transcoder = new FMJPlugin.TFMJTranscoder();

        transcoder.videoEncoderFourCC("FLV1");
        transcoder.setVideoQuality(0.6);

        MediaInfo sourceInfo = demuxer.getMediaInfo();
        Codec codec = Codec.getDecoder(sourceInfo.getVideoCodec());
        VideoDecoder vd = codec == null ? null : (VideoDecoder) codec.getDecoder(new VideoCodecMeta(sourceInfo.getVideoCodecMeta().getCodec(), sourceInfo.getVideoCodecMeta().getFourcc(), sourceInfo.getVideoCodecMeta().getTimestampScale(), sourceInfo.getVideoCodecMeta().getSize()));

        transcoder.addVideoTrack(outputSBChannel, vd, sourceInfo.getVideoFps(), 640, 480);

        Packet packet;
        long count = 0;

        while ((packet = demuxer.read(sourceInfo.getVideoTrack())) != null) {
            if (packet.isKeyFrame() && packet.isVideo()) {
                transcoder.encodeVideo(packet, outputSBChannel);
            }
            io.natty.TranscoderUtil.logProgress(++count);
        }

        transcoder.finish(outputSBChannel);
        outputSBChannel.close();
    }
}

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Montage vidéo

Une opération courante dans le montage vidéo consiste à couper, fusionner et recadrer des vidéos. Sur la plate-forme Java, vous pouvez utiliser des outils de ligne de commande tels que FFmpeg et FFprobe pour implémenter des fonctions de montage vidéo, ou vous pouvez utiliser la bibliothèque de classes JavaCV. En prenant comme exemple l'utilisation de JavaCV pour le montage vidéo, le code est le suivant :

public class VideoEditor {

    public void clipVideo(String inputFilePath, String outputFilePath, int startFrame, int endFrame) throws Exception {
        FFmpegFrameGrabber grabber = new FFmpegFrameGrabber(inputFilePath);
        grabber.start();

        FFmpegFrameRecorder recorder = new FFmpegFrameRecorder(outputFilePath, grabber.getImageWidth(), grabber.getImageHeight());
        recorder.setFormat("mp4");
        recorder.setFrameRate(grabber.getFrameRate());
        recorder.start();

        Frame frame = null;
        int frameNum = grabber.getLengthInFrames();
        int count = 0;
        while ((frame = grabber.grabFrame()) != null) {
            if (count >= startFrame && count <= endFrame) {
                recorder.record(frame);
            } else if (count > endFrame) {
                break;
            }
            count++;
        }

        grabber.stop();
        recorder.stop();
    }

    public void mergeVideo(String[] inputFilePaths, String outputFilePath) throws Exception {
        List<FFmpegFrameGrabber> grabbers = new ArrayList<>();
        long totalFrameNum = 0;

        for (String inputFilePath : inputFilePaths) {
            FFmpegFrameGrabber grabber = new FFmpegFrameGrabber(inputFilePath);
            grabber.start();
            grabbers.add(grabber);
            totalFrameNum += grabber.getLengthInFrames();
        }

        FFmpegFrameRecorder recorder = new FFmpegFrameRecorder(outputFilePath, grabbers.get(0).getImageWidth(), grabbers.get(0).getImageHeight());
        recorder.setFrameRate(grabbers.get(0).getFrameRate());
        recorder.start();

        for (FFmpegFrameGrabber grabber : grabbers) {
            Frame frame = null;
            long count = 0;

            while ((frame = grabber.grabFrame()) != null) {
                recorder.record(frame);
                count++;
                io.natty.TranscoderUtil.logProgress(count, totalFrameNum);
            }

            grabber.stop();
        }

        recorder.stop();
    }

    public void cropVideo(String inputFilePath, String outputFilePath, int x, int y, int width, int height) throws Exception {
        FFmpegFrameGrabber grabber = new FFmpegFrameGrabber(inputFilePath);
        grabber.start();

        FFmpegFrameFilter filter = new FFmpegFrameFilter("crop=" + width + ":" + height + ":" + x + ":" + y);
        filter.start();

        FFmpegFrameRecorder recorder = new FFmpegFrameRecorder(outputFilePath, grabber.getImageWidth(), grabber.getImageHeight());
        recorder.setFormat("mp4");
        recorder.setFrameRate(grabber.getFrameRate());
        recorder.start();

        Frame frame = null;

        while ((frame = grabber.grabFrame()) != null) {
            filter.push(frame);
            Frame filteredFrame = filter.pull();
            recorder.record(filteredFrame);
        }

        grabber.stop();
        filter.stop();
        recorder.stop();
    }
}

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Résumé

Cet article présente plusieurs bibliothèques de traitement vidéo dans le langage Java et comment utiliser le langage Java pour développer des applications de traitement vidéo. Les fonctions des applications de traitement vidéo incluent le transcodage vidéo, le montage vidéo et d'autres opérations. Le langage Java fournit une multitude de bibliothèques de classes et d'outils pour mettre en œuvre ces opérations.

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