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120行代碼實(shí)現(xiàn)純Web剪輯視頻

[[422785]]

本文轉(zhuǎn)載自微信公眾號(hào)「微醫(yī)大前端技術(shù)」，作者翁佳瑞。轉(zhuǎn)載本文請(qǐng)聯(lián)系微醫(yī)大前端技術(shù)公眾號(hào)。

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前言

前幾天偶爾看到一篇 webassembly 的相關(guān)文章，對(duì)這個(gè)技術(shù)還是挺感興趣的，在了解一些相關(guān)知識(shí)的基礎(chǔ)上，看下自己能否小小的實(shí)踐下。

什么是 webasembly?

WebAssembly(wasm)就是一個(gè)可移植、體積小、加載快并且兼容 Web 的全新格式?？梢詫?C,C++等語言編寫的模塊通過編譯器來創(chuàng)建 wasm 格式的文件，此模塊通過二進(jìn)制的方式發(fā)給瀏覽器，然后 js 可以通過 wasm 調(diào)用其中的方法功能。

WebAssembly 的優(yōu)勢(shì)

網(wǎng)上對(duì)于這個(gè)相關(guān)的介紹應(yīng)該有很多了，WebAssembly 優(yōu)勢(shì)性能好，運(yùn)行速度遠(yuǎn)高于 Js,對(duì)于需要高計(jì)算量、對(duì)性能要求高的應(yīng)用場(chǎng)景如圖像/視頻解碼、圖像處理、3D/WebVR/AR 等，優(yōu)勢(shì)非常明顯，們可以將現(xiàn)有的用 C、C++等語言編寫的庫直接編譯成 WebAssembly 運(yùn)行到瀏覽器上，并且可以作為庫被 JavaScript 引用。那就意味著我們可以將很多后端的工作轉(zhuǎn)移到前端，減輕服務(wù)器的壓力。

WebAssembly 最簡(jiǎn)單的實(shí)踐調(diào)用

我們編寫一個(gè)最簡(jiǎn)單的 c 文件

 
 
 
 
  
  
  
  int add(int a,int b) { 
  
  
  
    return a + b; 
  
  
  
  }

然后安裝對(duì)于的 Emscripten 編譯器Emscripten 安裝指南

 
 
 
 
  
  
  
  emcc test.c -Os -s WASM=1 -s SIDE_MODULE=1 -o test.wasm

然后我們?cè)?html 中引入使用即可

 
 
 
 
  
  
  
  fetch('./test.wasm').then(response => 
  
  
  
    response.arrayBuffer() 
  
  
  
  ).then(bytes => 
  
  
  
    WebAssembly.instantiate(bytes) 
  
  
  
  ).then(results => { 
  
  
  
    const add = results.instance.exports.add 
  
  
  
    console.log(add(11,33)) 
  
  
  
  });

這時(shí)我們即可在控制臺(tái)看到對(duì)應(yīng)的打印日志,成功調(diào)用我們編譯的代碼啦

正式開動(dòng)

既然我們已經(jīng)知道如何能快速的調(diào)用到一些已經(jīng)成熟的 C,C++的類庫，那我們離在線剪輯視頻預(yù)期目標(biāo)更進(jìn)一步了。

最終 demo 演示

由于錄制操作的電腦 cpu 不太行，所以可能耗時(shí)比較久，但整體的效果還是能看的到滴

demo 倉庫地址(https://github.com/Dseekers/clip-video-by-webassembly)

FFmpeg

在這個(gè)之前你得稍微的了解下啥是 FFmpeg? 以下根據(jù)維基百科的目錄解釋：

FFmpeg 是一個(gè)開放源代碼的自由軟件，可以運(yùn)行音頻和視頻多種格式的錄影、轉(zhuǎn)換、流功能[1]，包含了 libavcodec——這是一個(gè)用于多個(gè)項(xiàng)目中音頻和視頻的解碼器庫，以及 libavformat——一個(gè)音頻與視頻格式轉(zhuǎn)換庫。

簡(jiǎn)單的說這個(gè)就是由 C 語言編寫的視頻處理軟件，它的用法也是相當(dāng)?shù)魏?jiǎn)單

我主要將這次需要用到的命令給調(diào)了出來，如果你還可能用到別的命令，可以根據(jù)他的官方文檔查看，還可以了解下阮一峰大佬的文章 (https://www.ruanyifeng.com/blog/2020/01/ffmpeg.html)

 
 
 
 
  
  
  
  ffmpeg -ss [start] -i [input] -to [end] -c copy [output]

start 為開始時(shí)間 end 為結(jié)束時(shí)間 input 為需要操作的視頻源文件 output 為輸出文件的位置名稱

這一行代碼就是我們需要用到的剪輯視頻的命令了

獲取相關(guān)的FFmpeg的wasm

由于通過 Emscripten 編譯 ffmpeg 成 wasm 存在較多的環(huán)境問題，所以我們這次直接使用在線已經(jīng)編譯好的 CDN 資源

這邊就直接使用了這個(gè)比較成熟的庫 https://github.com/ffmpegwasm/ffmpeg.wasm

為了本地調(diào)試方便，我把其相關(guān)的資源都下了下來一共 4 個(gè)資源文件

 
 
 
 
  
  
  
  ffmpeg.min.js 
  
  
  
  ffmpeg-core.js 
  
  
  
  ffmpeg-core.wasm 
  
  
  
  ffmpeg-core.worker.js

我們使用的時(shí)候只需引入第一個(gè)文件即可，其它文件會(huì)在調(diào)用時(shí)通過 fetch 方式去拉取資源

最小的功能實(shí)現(xiàn)

前置功能實(shí)現(xiàn): 在我們本地需要實(shí)現(xiàn)一個(gè) node 服務(wù)，因?yàn)槭褂?ffmpeg 這個(gè)模塊會(huì)出現(xiàn)如果沒在服務(wù)器端設(shè)置響應(yīng)頭，會(huì)報(bào)錯(cuò) SharedArrayBuffer is not defined，這個(gè)是因?yàn)橄到y(tǒng)的安全漏洞，瀏覽器默認(rèn)禁用了該 api，若要啟用則需要在 header 頭上設(shè)置

 
 
 
 
  
  
  
  Cross-Origin-Opener-Policy: same-origin 
  
  
  
  Cross-Origin-Embedder-Policy: require-corp

我們啟動(dòng)一個(gè)簡(jiǎn)易的 node 服務(wù)

 
 
 
 
  
  
  
  const Koa = require('koa'); 
  
  
  
  const path = require('path') 
  
  
  
  const fs = require('fs') 
  
  
  
  const router = require('koa-router')(); 
  
  
  
  const static = require('koa-static') 
  
  
  
  const staticPath = './static' 
  
  
  
  const app = new Koa(); 
  
  
  
  app.use(static( 
  
  
  
      path.join(__dirname, staticPath) 
  
  
  
  )) 
  
  
  
  // log request URL: 
  
  
  
  app.use(async (ctx, next) => { 
  
  
  
      console.log(`Process ${ctx.request.method} ${ctx.request.url}...`); 
  
  
  
      ctx.set('Cross-Origin-Opener-Policy', 'same-origin') 
  
  
  
      ctx.set('Cross-Origin-Embedder-Policy', 'require-corp') 
  
  
  
      await next(); 
  
  
  
  }); 
  
  
  
   
  
  
  
  router.get('/', async (ctx, next) => { 
  
  
  
      ctx.response.body = 'Index
'; 
  
  
  
  }); 
  
  
  
  router.get('/:filename', async (ctx, next) => { 
  
  
  
      console.log(ctx.request.url) 
  
  
  
      const filePath = path.join(__dirname, ctx.request.url); 
  
  
  
      console.log(filePath) 
  
  
  
      const htmlContent = fs.readFileSync(filePath); 
  
  
  
      ctx.type = "html"; 
  
  
  
      ctx.body = htmlContent; 
  
  
  
  }); 
  
  
  
  app.use(router.routes()); 
  
  
  
  app.listen(3000); 
  
  
  
  console.log('app started at port 3000...');

我們做一個(gè)最小化的 demo 來實(shí)現(xiàn)下這個(gè)剪輯功能,剪輯視頻的前一秒鐘新建一個(gè) demo.html 文件，引入相關(guān)資源

原視頻

處理后的視頻

 
 
 
 
  
  
  
  let originFile 
  
  
  
  $(document).ready(function () { 
  
  
  
    $('#select_origin_file').on('change', (e) => { 
  
  
  
      const file = e.target.files[0] 
  
  
  
      originFile = file 
  
  
  
      const url = window.webkitURL.createObjectURL(file) 
  
  
  
      $('#origin-video').attr('src', url) 
  
  
  
    }) 
  
  
  
    $('#start_clip').on('click', async function () { 
  
  
  
      const { fetchFile, createFFmpeg } = FFmpeg; 
  
  
  
      ffmpeg = createFFmpeg({ 
  
  
  
        log: true, 
  
  
  
        corePath: './assets/ffmpeg-core.js', 
  
  
  
      }); 
  
  
  
      const file = originFile 
  
  
  
      const { name } = file; 
  
  
  
      if (!ffmpeg.isLoaded()) { 
  
  
  
        await ffmpeg.load(); 
  
  
  
      } 
  
  
  
      ffmpeg.FS('writeFile', name, await fetchFile(file)); 
  
  
  
      await ffmpeg.run('-i', name, '-ss', '00:00:00', '-to', '00:00:01', 'output.mp4'); 
  
  
  
      const data = ffmpeg.FS('readFile', 'output.mp4'); 
  
  
  
      const tempURL = URL.createObjectURL(new Blob([data.buffer], { type: 'video/mp4' })); 
  
  
  
      $('#handle-video').attr('src', tempURL) 
  
  
  
    }) 
  
  
  
  });

其代碼的含義也是相當(dāng)簡(jiǎn)單，通過引入的 FFmpeg 去創(chuàng)建一個(gè)實(shí)例，然后通過 ffmpeg.load()方法去加載對(duì)應(yīng)的 wasm 和 worker 資源沒有進(jìn)行優(yōu)化的 wasm 的資源是相當(dāng)?shù)未?，本地文件竟?23MB，這個(gè)若是需要投入生產(chǎn)的可是必須通過 emcc 調(diào)節(jié)打包參數(shù)的方式去掉無用模塊。然后通 fetchFile 方法將選中的 input file 加載到內(nèi)存中去，接下來就可以通過 ffmpeg.run 運(yùn)行和本地命令行一樣的 ffmpeg 命令行參數(shù)了參數(shù)基本一致。

這時(shí)我們的核心功能已經(jīng)實(shí)現(xiàn)完畢了。

做一點(diǎn)小小的優(yōu)化

剪輯的話最好是可以選擇時(shí)間段，我這為了方便直接把 element 的以 cdn 方式引入使用通過 slider 來截取視頻區(qū)間,我這邊就只貼 js 相關(guān)的代碼了，具體代碼可以去 github 倉庫里面仔細(xì)看下：

 
 
 
 
  
  
  
  class ClipVideo { 
  
  
  
      constructor() { 
  
  
  
          this.ffmpeg = null 
  
  
  
          this.originFile = null 
  
  
  
          this.handleFile = null 
  
  
  
          this.vueInstance = null 
  
  
  
          this.currentSliderValue = [0, 0] 
  
  
  
          this.init() 
  
  
  
      } 
  
  
  
      init() { 
  
  
  
          console.log('init') 
  
  
  
          this.initFfmpeg() 
  
  
  
          this.bindSelectOriginFile() 
  
  
  
          this.bindOriginVideoLoad() 
  
  
  
          this.bindClipBtn() 
  
  
  
          this.initVueSlider() 
  
  
  
      } 
  
  
  
      initVueSlider(maxSliderValue = 100) { 
  
  
  
          console.log(`maxSliderValue ${maxSliderValue}`) 
  
  
  
          if (!this.vueInstance) { 
  
  
  
              const _this = this 
  
  
  
              const Main = { 
  
  
  
                  data() { 
  
  
  
                      return { 
  
  
  
                          value: [0, 0], 
  
  
  
                          maxSliderValue: maxSliderValue 
  
  
  
                      } 
  
  
  
                  }, 
  
  
  
                  watch: { 
  
  
  
                      value() { 
  
  
  
                          _this.currentSliderValue = this.value 
  
  
  
                      } 
  
  
  
                  }, 
  
  
  
                  methods: { 
  
  
  
                      formatTooltip(val) { 
  
  
  
                          return _this.transformSecondToVideoFormat(val); 
  
  
  
                      } 
  
  
  
                  } 
  
  
  
              } 
  
  
  
              const Ctor = Vue.extend(Main) 
  
  
  
              this.vueInstance = new Ctor().$mount('#app') 
  
  
  
          } else { 
  
  
  
              this.vueInstance.maxSliderValue = maxSliderValue 
  
  
  
              this.vueInstance.value = [0, 0] 
  
  
  
          } 
  
  
  
      } 
  
  
  
      transformSecondToVideoFormat(value = 0) { 
  
  
  
          const totalSecond = Number(value) 
  
  
  
          let hours = Math.floor(totalSecond / (60 * 60)) 
  
  
  
          let minutes = Math.floor(totalSecond / 60) % 60 
  
  
  
          let second = totalSecond % 60 
  
  
  
          let hoursText = '' 
  
  
  
          let minutesText = '' 
  
  
  
          let secondText = '' 
  
  
  
          if (hours < 10) { 
  
  
  
              hoursText = `0${hours}` 
  
  
  
          } else { 
  
  
  
              hoursText = `${hours}` 
  
  
  
          } 
  
  
  
          if (minutes < 10) { 
  
  
  
              minutesText = `0${minutes}` 
  
  
  
          } else { 
  
  
  
              minutesText = `${minutes}` 
  
  
  
          } 
  
  
  
          if (second < 10) { 
  
  
  
              secondText = `0${second}` 
  
  
  
          } else { 
  
  
  
              secondText = `${second}` 
  
  
  
          } 
  
  
  
          return `${hoursText}:${minutesText}:${secondText}` 
  
  
  
      } 
  
  
  
      initFfmpeg() { 
  
  
  
          const { createFFmpeg } = FFmpeg; 
  
  
  
          this.ffmpeg = createFFmpeg({ 
  
  
  
              log: true, 
  
  
  
              corePath: './assets/ffmpeg-core.js', 
  
  
  
          }); 
  
  
  
      } 
  
  
  
      bindSelectOriginFile() { 
  
  
  
          $('#select_origin_file').on('change', (e) => { 
  
  
  
              const file = e.target.files[0] 
  
  
  
              this.originFile = file 
  
  
  
              const url = window.webkitURL.createObjectURL(file) 
  
  
  
              $('#origin-video').attr('src', url) 
  
  
  
   
  
  
  
          }) 
  
  
  
      } 
  
  
  
      bindOriginVideoLoad() { 
  
  
  
          $('#origin-video').on('loadedmetadata', (e) => { 
  
  
  
              const duration = Math.floor(e.target.duration) 
  
  
  
              this.initVueSlider(duration) 
  
  
  
          }) 
  
  
  
      } 
  
  
  
      bindClipBtn() { 
  
  
  
          $('#start_clip').on('click', () => { 
  
  
  
              console.log('start clip') 
  
  
  
              this.clipFile(this.originFile) 
  
  
  
          }) 
  
  
  
      } 
  
  
  
      async clipFile(file) { 
  
  
  
          const { ffmpeg, currentSliderValue } = this 
  
  
  
          const { fetchFile } = FFmpeg; 
  
  
  
          const { name } = file; 
  
  
  
          const startTime = this.transformSecondToVideoFormat(currentSliderValue[0]) 
  
  
  
          const endTime = this.transformSecondToVideoFormat(currentSliderValue[1]) 
  
  
  
          console.log('clipRange', startTime, endTime) 
  
  
  
          if (!ffmpeg.isLoaded()) { 
  
  
  
              await ffmpeg.load(); 
  
  
  
          } 
  
  
  
          ffmpeg.FS('writeFile', name, await fetchFile(file)); 
  
  
  
          await ffmpeg.run('-i', name, '-ss', startTime, '-to', endTime, 'output.mp4'); 
  
  
  
          const data = ffmpeg.FS('readFile', 'output.mp4'); 
  
  
  
          const tempURL = URL.createObjectURL(new Blob([data.buffer], { type: 'video/mp4' })); 
  
  
  
          $('#handle-video').attr('src', tempURL) 
  
  
  
      } 
  
  
  
  } 
  
  
  
  $(document).ready(function () { 
  
  
  
      const instance = new ClipVideo() 
  
  
  
  });

這樣文章開頭的效果就這樣實(shí)現(xiàn)啦

小結(jié)

webassbembly 還是比較新的一項(xiàng)技術(shù)，我這邊只是應(yīng)用了其中一小部分功能，值得我們探索的地方還有很多，歡迎大家多多交流哈

參考資料

WebAssembly 完全入門——了解 wasm 的前世今生

(https://juejin.cn/post/6844903709806182413)

使用 FFmpeg 與 WebAssembly 實(shí)現(xiàn)純前端視頻截幀 (https://toutiao.io/posts/7as4kva/preview)

前端視頻幀提取 ffmpeg + Webassembly (https://juejin.cn/post/6854573219454844935)

當(dāng)前文章：120行代碼實(shí)現(xiàn)純Web剪輯視頻
文章網(wǎng)址：http://www.5511xx.com/article/cdeeicd.html

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