Java之视频读取IO流解帧实施方案

　　获取视频处理对象的方式有很多，读取本地文件、读取url、读取摄像头等，而直接读流解析视频的实施方案却难以寻觅。此处有两种方案处理视频流（此处设定场景为用户上传视频，同时两种方式均需服务端安装ffmpeg+opencv）：

　　1.io流保存本地再读取

　　　　　　该方案没有太多技术含量，直接借助java.io+opencv-VideoCapture即可实现视频的解帧等操作。

　　　　　　1）保存本地

　　　　　　　　本地保存为求方便，直接使用 apache.commons.io.FileUtils.copyInputStreamToFile(InputStream,File)方法

// MultipartFile videoFile
InputStream videoInputStream = videoFile.getInputStream();
File file = new File(path + getRandomFileName() + ".mp4");
FileUtils.copyInputStreamToFile(videoInputStream,file);

　　　　　　2)  视频解析

　　　　　　　　此处视频解析，可以直接使用整合了ffmpeg的opencv中的VideoCapture对象来操作

VideoCapture = new VideoCapture(file.getPath());

　　　　　　3) 业务要求

　　　　　　　　项目业务要求，取视频前两秒的20帧，转储为Mat矩阵的集合

// 此处的视频操作常量来自 javacv
Double rawFps = videoCapture.get(opencv_highgui.CV_CAP_PROP_FPS);// 帧率
Double validFps = Math.min(10.0,rawFps);// 校验
Double validTimeGap = 1.0 / validFps;
List<Mat> frameList = new ArrayList();
try {
    Double currentTime = 0.0;
    while (currentTime + EPSILON < timeCount) {//EPSILON为浮点数操作修正值
        // 设置视频的位置
        videoCapture.set(opencv_highgui.CV_CAP_PROP_POS_MSEC,currentTime * 1000);
        Mat frame = new Mat();
        capture.read(frame);
        frameList.add(frame);
        currentTime += validTimeGap;
    }  
} catch .... finally ..

　　2.直接读流

　　　　直接读流的依赖支撑来自 Bytedeco - javacv - FFmpegFrameGrabber 类，在此 向Bytedeco团队致敬。

　　　　1）读io，转FFmpegFrameGrabber

InputStream inputStream = videoFile.getInputStream();
FFmpegFrameGrabber grabber = new FFmpegFrameGrabber(inputStream);

　　　　2）业务要求

　　　　FFmpegFrameGrabber与VideoCapture在开闭时有所不同，VideoCapture如果直接构造来初始化不需手动open()即打开，FFmpegFrameGrabber有一专属方法来打开视频解析 - start() 。

grabber.start();
// get each mat
List<Mat> mats = new ArrayList<>();
double fps = grabber.getFrameRate();
double each = Math.ceil(fps / fpsDefine);
double count = fps * timeCount ;
for (int i = 0 ; i < count ; i++) {
    double mod = i % each;
    Frame frame = grabber.grabImage();
    if (mod == 0.0) {
        OpenCVFrameConverter.ToMat toMat = new OpenCVFrameConverter.ToMat();
        opencv_core.Mat mat = toMat.convert(frame);
        if (mat != null) {
            Mat matUse = new Mat(mat.clone().address());
            mats.add(matUse);
            mat.release();
        }
    }
}

　　3.两种方式的异同

　　　　1.bytedeco - ffmpeg 包中整合有Frame - Mat - BufferImage的相关转换方法，实际应用中需注意其与opencv - Mat的转换

　　　　2.二者都依赖ffmpeg+opencv本地方法，而pom依赖又有不同：

　　　　VideoCapture：

        <dependency>
            <groupId>org.opencv</groupId>
            <artifactId>opencv</artifactId>
            <version>2.4.13</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.bytedeco</groupId>
            <artifactId>javacv</artifactId>
            <version>1.4.3</version>
        </dependency>

　　　　FFmpegFrameGrabber：

        <dependency>
            <groupId>org.opencv</groupId>
            <artifactId>opencv</artifactId>
            <version>2.4.13</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.bytedeco</groupId>
            <artifactId>javacv</artifactId>
            <version>1.4.3</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.bytedeco.javacpp-presets</groupId>
            <artifactId>opencv</artifactId>
            <version>3.4.3-1.4.3</version>
            <classifier>linux-x86_64</classifier>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.bytedeco.javacpp-presets</groupId>
            <artifactId>ffmpeg</artifactId>
            <version>4.0.2-1.4.3</version>
            <classifier>linux-x86_64</classifier>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.bytedeco</groupId>
            <artifactId>javacpp</artifactId>
            <version>1.4.3</version>
        </dependency>

　　　　3.都需手动对本地资源加以释放：这里包括io流，视频流，Mat矩阵，同时释放的方法又有不同

　　　　VideoCapture：release()

　　　　FFmpegFrameGrabber : stop()

        finally {
            try {
                inputStream.close();
            } catch (IOException e) {
                log.error("close InputStream error : " , e);
            }
            try {
                grabber.stop();
            } catch (FrameGrabber.Exception e) {
                log.error("stop grabber error : " , e);
            }
            for (Mat mat : mats) {
                if (mat != null) {
                    mat.release();
                }
            }
        }