Java实现视频时间维度剪切的工具类

首先我们需要明确需求，即实现视频的时间维度剪切。时间维度剪切是什么呢？简单来说就是截取视频中某一时间段的内容，生成一个新的视频文件。下面是Java实现视频时间维度剪切的完整攻略：

1. 导入依赖库和相关类

为了实现视频时间维度剪切，我们需要用到一些依赖库和相关类。这里我们推荐使用FFmpeg，它是一个开源的多媒体框架，支持各种格式的音频和视频，可以在Java中调用。

我们需要在项目中导入FFmpeg的依赖库，以及FFmpeg的相关类。

这里的依赖库是FFmpeg的Java端口：https://github.com/bramp/ffmpeg-cli-wrapper

下面是依赖库的maven坐标：

<dependency>
    <groupId>com.github.bramp.ffmpeg</groupId>
    <artifactId>ffmpeg-cli-wrapper</artifactId>
    <version>1.6.2</version>
</dependency>

在导入依赖库之后，我们需要导入FFmpeg的相关类。

import static org.bytedeco.javacpp.avcodec.AV_CODEC_ID_H264;
import static org.bytedeco.javacpp.avformat.av_register_all;
import static org.bytedeco.javacpp.avutil.AV_PIX_FMT_YUV420P;
import static org.bytedeco.javacpp.avutil.av_free;
import static org.bytedeco.javacpp.avutil.av_freep;
import static org.bytedeco.javacpp.avutil.av_log_set_level;
import static org.bytedeco.javacpp.avutil.av_malloc;
import static org.bytedeco.javacpp.avutil.avformat_close_input;
import static org.bytedeco.javacpp.avutil.avformat_find_stream_info;
import static org.bytedeco.javacpp.avutil.avformat_free_context;
import static org.bytedeco.javacpp.avutil.avformat_new_stream;
import static org.bytedeco.javacpp.avutil.avformat_open_input;
import static org.bytedeco.javacpp.avutil.avformat_write_header;

2. 初始化FFmpeg

使用FFmpeg之前需要先初始化。在我们的示例中，初始化过程如下：

av_register_all();
av_log_set_level(avutil.AV_LOG_ERROR);

3. 打开原始视频文件

打开原始视频文件并解析，获取相应的信息。

AVFormatContext inputContext = new AVFormatContext(null);
if (avformat_open_input(inputContext, inputFilePath, null, null) < 0) {
    throw new RuntimeException("Could not open input file " + inputFilePath);
}

if (avformat_find_stream_info(inputContext, null) < 0) {
    throw new RuntimeException("Failed to retrieve input stream information");
}

4. 创建输出视频文件

创建输出视频文件和流。

首先，我们需要创建一个新的AVFormatContext，用于输出。

AVFormatContext outputFormatContext = new AVFormatContext(null);
if (avformat_alloc_output_context2(outputFormatContext, null, null, outputFilePath) < 0) {
    throw new RuntimeException("Could not create output context");
}

然后，我们需要把原始视频文件的信息复制到输出文件中。

for (int i = 0; i < inputContext.nb_streams(); i++) {
    AVStream inputStream = inputContext.streams(i);
    AVStream outputStream = avformat_new_stream(outputFormatContext, inputStream.codec().codec());
    if (outputStream == null) {
        throw new RuntimeException("Failed to allocate output stream");
    }

    if (avcodec_copy_context(outputStream.codec(), inputStream.codec()) < 0) {
        throw new RuntimeException("Failed to copy context from input to output stream codec context");
    }

    outputStream.codec().codec_tag(0);
}

最后，打开输出文件和流，准备输出。

if ((outputFormatContext.oformat().flags() & AVFMT_NOFILE) == 0) {
    if (avio_open(outputFormatContext.pb(), outputFilePath, AVIO_FLAG_WRITE) < 0) {
        throw new RuntimeException("Could not open output file " + outputFilePath);
    }
}

if (avformat_write_header(outputFormatContext, (PointerPointer) null) < 0) {
    throw new RuntimeException("Error occurred when opening output file");
}

5. 写入视频帧

在完成了输出文件的创建后，需要将由原始视频文件中相关的那些时间段内的帧写入到输出文件中。

AVPacket inputPacket = new AVPacket();
av_init_packet(inputPacket);
inputPacket.data(null);
inputPacket.size(0);

long startPts = startTime * AV_TIME_BASE;
long endPts = endTime * AV_TIME_BASE;

while (av_read_frame(inputContext, inputPacket) >= 0) {
    // 判断当前读出的帧是否属于指定时间范围内
    if (inputPacket.stream_index() == inputStreamIndex && (inputPacket.pts() >= startPts && inputPacket.pts() <= endPts)) {
        // 转换输出视频帧时间戳
        inputPacket.pts(inputPacket.pts() - startPts);
        inputPacket.dts(inputPacket.dts() - startPts);
        inputPacket.duration((int) (inputPacket.duration() * ((float) outputTimebase / (float) inputTimebase)));

        if (av_interleaved_write_frame(outputFormatContext, inputPacket) < 0) {
            throw new RuntimeException("Error while writing video frame");
        }
    }
}

6. 清理工作

完成输出之后，我们需要进行一些清理工作。

av_write_trailer(outputFormatContext);

if ((outputFormatContext.oformat().flags() & AVFMT_NOFILE) == 0 && outputFormatContext.pb() != null) {
    avio_close(outputFormatContext.pb());
}

if (outputFormatContext != null) {
    avformat_free_context(outputFormatContext);
}

if (inputContext != null) {
    avformat_close_input(inputContext);
}

好了，以上就是实现视频时间维度剪切的完整攻略了。下面给出两个示例。

示例1

假设我们要剪切一段长度为10秒的视频，时间段为3秒至8秒之间。

String inputFilePath = "C:/video/test.mp4";
String outputFilePath = "C:/video/test_cut.mp4";

long startTime = 3;
long endTime = 8;

VideoUtils.cutVideo(inputFilePath, outputFilePath, startTime, endTime);

示例2

假设我们需要从一个较长的视频文件中剪切多个时间段，并将这些时间段拼接成一个新的视频文件。

String inputFilePath = "C:/video/test.mp4";
String outputFilePath = "C:/video/test_cut.mp4";

long[] startTimes = {3, 10, 20};
long[] endTimes = {8, 15, 25};

VideoUtils.concatVideos(inputFilePath, outputFilePath, startTimes, endTimes);

以上就是两个示例了。