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利用Golang和FFmpeg實現影片去閃爍的實踐

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Sep 27, 2023 pm 04:46 PM

golang 視訊處理 ffmpeg

利用Golang和FFmpeg實現影片去閃爍的實踐

利用Golang和FFmpeg實作影片去閃爍的實踐

概述：
影片的閃爍問題是在影片處理過程中經常遇到的一個挑戰。當錄製影片的幀率與照明頻率不符時，可能會導致影片中出現閃爍的情況。本文將介紹如何利用Golang和FFmpeg函式庫來實作影片去閃爍的方法，並提供具體的程式碼範例。

步驟：

安裝FFmpeg函式庫：
首先，我們需要在Golang開發環境中安裝FFmpeg函式庫。可以透過以下命令來安裝：
go get github.com/giorgisio/goav/avcodec
```
    github.com/giorgisio/goav/avfilter 
    github.com/giorgisio/goav/avutil 
    github.com/giorgisio/goav/swscale
```
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開啟影片檔案：
使用FFmpeg庫中的avformat.OpenInput( )函數開啟需要處理的影片檔。透過傳遞視訊檔案路徑作為參數，取得視訊檔案的相關資訊。

範例程式碼如下：

package main

import (
    "fmt"
    "github.com/giorgisio/goav/avformat"
)

func main() {
    filepath := "path_to_video_file.mp4"

    avformat.AvRegisterAll()

    // 打开视频文件
    ctx := avformat.AvformatAllocContext()
    if err := avformat.AvformatOpenInput(&ctx, filepath, nil, nil); err != 0 {
        fmt.Printf("无法打开文件 %s: %s
", filepath, avutil.AvStrerror(err))
    }
    defer avformat.AvformatCloseInput(&ctx)
    
    // 获取视频文件信息
    if err := avformat.AvformatFindStreamInfo(ctx, nil); err < 0 {
        fmt.Printf("无法获取文件信息: %s
", avutil.AvStrerror(err))
    }
}

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處理視訊幀：
使用FFmpeg庫中的avcodec.AvcodecDecodeVideo2()函數解碼視訊幀。透過循環遍歷視訊幀，對每一幀進行處理。在處理過程中，可以利用Golang的影像處理庫（如GoCV）來進行影像處理操作，例如減少亮度、增加對比度等。

範例程式碼如下：

package main

import (
    "fmt"
    "github.com/giorgisio/goav/avcodec"
    "github.com/giorgisio/goav/avformat"
    "github.com/giorgisio/goav/avutil"
    "github.com/giorgisio/goav/swscale"
    "gocv.io/x/gocv"
)

func main() {
    filepath := "path_to_video_file.mp4"

    avformat.AvRegisterAll()

    // 打开视频文件
    ctx := avformat.AvformatAllocContext()
    if err := avformat.AvformatOpenInput(&ctx, filepath, nil, nil); err != 0 {
        fmt.Printf("无法打开文件 %s: %s
", filepath, avutil.AvStrerror(err))
    }
    defer avformat.AvformatCloseInput(&ctx)

    // 获取视频文件信息
    if err := avformat.AvformatFindStreamInfo(ctx, nil); err < 0 {
        fmt.Printf("无法获取文件信息: %s
", avutil.AvStrerror(err))
    }

    // 查找视频流索引
    streamIndex := avutil.AvFindBestStream(ctx, avutil.AvmediaType(avformat.AvmTypeVideo), -1, -1, nil, 0)

    codecParams := ctx.Streams()[streamIndex].CodecParameters()

    // 获取解码器
    codec := avcodec.AvcodecFindDecoder(codecParams.CodecId())
    if codec == nil {
        fmt.Println("无法获取解码器")
    }

    // 打开解码器
    codecCtx := avcodec.AvcodecAllocContext3(codec)
    if err := avcodec.AvcodecParametersToContext(codecCtx, codecParams); err < 0 {
        fmt.Printf("无法打开解码器: %s
", avutil.AvStrerror(err))
    }
    defer avcodec.AvcodecFreeContext(&codecCtx)

    if err := avcodec.AvcodecOpen2(codecCtx, codec, nil); err < 0 {
        fmt.Printf("无法打开解码器: %s
", avutil.AvStrerror(err))
    }

    // 初始化帧
    frame := avutil.AvFrameAlloc()
    defer avutil.AvFrameFree(&frame)

    // 初始化解码器上下文
    packet := avcodec.AvPacketAlloc()
    defer avcodec.AvPacketFree(&packet)

    swsCtx := swscale.SwsGetContext(codecParams.Width(), codecParams.Height(), codecCtx.PixFmt(),
        codecParams.Width(), codecParams.Height(), avutil.AV_PIX_FMT_BGR24,
        swscale.SWS_BICUBIC, nil, nil, nil)
    defer swscale.SwsFreeContext(&swsCtx)

    for {
        // 读取帧
        if err := avformat.AvReadFrame(ctx, packet); err != 0 {
            fmt.Printf("无法读取帧: %s
", avutil.AvStrerror(err))
            break
        }

        if packet.StreamIndex() == streamIndex {
            if err := avcodec.AvcodecSendPacket(codecCtx, packet); err < 0 {
                fmt.Printf("无法发送数据包到解码器: %s
", avutil.AvStrerror(err))
            }

            if err := avcodec.AvcodecReceiveFrame(codecCtx, frame); err < 0 {
                fmt.Printf("无法接收解码帧: %s
", avutil.AvStrerror(err))
            }

            // 进行图像处理操作
            img := gocv.NewMatFromBytes(codecParams.Width(), codecParams.Height(), gocv.MatType(gocv.MatTypeCV8UC3), frame.Data(0))
            imgDst := gocv.NewMat()

            // 图像处理操作，以减少亮度为例
            gocv.ConvertScaleAbs(img, &imgDst, 0.5, 0)

            // 输出图像
            fmt.Printf("输出图像: %v
", imgDst)

            img.Close()
            imgDst.Close()
        }

        avcodec.AvPacketUnref(packet)
    }
}

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寫入處理後的影片：
使用FFmpeg庫中的avcodec.AvcodecEncodeVideo2()函數編碼處理後的視訊幀，然後使用avformat.AvWriteFrame()函數將編碼後的幀寫入到目標視訊檔案中。

範例程式碼如下：

package main

import (
    "fmt"
    "github.com/giorgisio/goav/avcodec"
    "github.com/giorgisio/goav/avformat"
    "github.com/giorgisio/goav/avutil"
    "github.com/giorgisio/goav/swscale"
    "gocv.io/x/gocv"
)

func main() {
    filepath := "path_to_video_file.mp4"
    outputpath := "path_to_output_file.mp4"

    avformat.AvRegisterAll()

    // 打开视频文件
    ctx := avformat.AvformatAllocContext()
    if err := avformat.AvformatOpenInput(&ctx, filepath, nil, nil); err != 0 {
        fmt.Printf("无法打开文件 %s: %s
", filepath, avutil.AvStrerror(err))
    }
    defer avformat.AvformatCloseInput(&ctx)

    // 获取视频文件信息
    if err := avformat.AvformatFindStreamInfo(ctx, nil); err < 0 {
        fmt.Printf("无法获取文件信息: %s
", avutil.AvStrerror(err))
    }

    // 查找视频流索引
    streamIndex := avutil.AvFindBestStream(ctx, avutil.AvmediaType(avformat.AvmTypeVideo), -1, -1, nil, 0)

    codecParams := ctx.Streams()[streamIndex].CodecParameters()

    // 获取解码器
    codec := avcodec.AvcodecFindDecoder(codecParams.CodecId())
    if codec == nil {
        fmt.Println("无法获取解码器")
    }

    // 打开解码器
    codecCtx := avcodec.AvcodecAllocContext3(codec)
    if err := avcodec.AvcodecParametersToContext(codecCtx, codecParams); err < 0 {
        fmt.Printf("无法打开解码器: %s
", avutil.AvStrerror(err))
    }
    defer avcodec.AvcodecFreeContext(&codecCtx)

    if err := avcodec.AvcodecOpen2(codecCtx, codec, nil); err < 0 {
        fmt.Printf("无法打开解码器: %s
", avutil.AvStrerror(err))
    }

    // 初始化帧
    frame := avutil.AvFrameAlloc()
    defer avutil.AvFrameFree(&frame)

    // 初始化解码器上下文
    packet := avcodec.AvPacketAlloc()
    defer avcodec.AvPacketFree(&packet)

    swsCtx := swscale.SwsGetContext(codecParams.Width(), codecParams.Height(), codecCtx.PixFmt(),
        codecParams.Width(), codecParams.Height(), avutil.AV_PIX_FMT_BGR24,
        swscale.SWS_BICUBIC, nil, nil, nil)
    defer swscale.SwsFreeContext(&swsCtx)

    // 创建输出格式上下文
    fmtCtx := avformat.AvformatAllocContext()
    defer avformat.AvformatFreeContext(fmtCtx)

    // 设置输出文件的格式
    fmtCtx.SetOutputFormat(avformat.AvGuessFormat("", outputpath, ""))

    // 创建输出文件
    if avformat.AvioOpen(&fmtCtx.Pb, outputpath, avformat.AVIO_FLAG_WRITE) < 0 {
        fmt.Println("无法打开输出文件")
    }

    // 写入文件头部
    if avformat.AvformatWriteHeader(fmtCtx, nil) < 0 {
        fmt.Println("无法写入文件头部")
    }

    for {
        // 读取帧
        if err := avformat.AvReadFrame(ctx, packet); err != 0 {
            fmt.Printf("无法读取帧: %s
", avutil.AvStrerror(err))
            break
        }

        if packet.StreamIndex() == streamIndex {
            if err := avcodec.AvcodecSendPacket(codecCtx, packet); err < 0 {
                fmt.Printf("无法发送数据包到解码器: %s
", avutil.AvStrerror(err))
            }

            if err := avcodec.AvcodecReceiveFrame(codecCtx, frame); err < 0 {
                fmt.Printf("无法接收解码帧: %s
", avutil.AvStrerror(err))
            }

            // 进行图像处理操作
            img := gocv.NewMatFromBytes(codecParams.Width(), codecParams.Height(), gocv.MatType(gocv.MatTypeCV8UC3), frame.Data(0))
            imgDst := gocv.NewMat()

            // 图像处理操作，以减少亮度为例
            gocv.ConvertScaleAbs(img, &imgDst, 0.5, 0)

            // 将处理后的图像数据转换为原始数据
            dstData := imgDst.ToBytes()

            // 创建输出帧
            outputFrame := avutil.AvFrameAlloc()
            defer avutil.AvFrameFree(&outputFrame)

            outputFrame.SetData(dstData)

            // 编码输出帧
            if err := avcodec.AvcodecSendFrame(codecCtx, outputFrame); err < 0 {
                fmt.Printf("无法发送输出帧到编码器: %s
", avutil.AvStrerror(err))
            }

            for err := avcodec.AvcodecReceivePacket(codecCtx, packet); err >= 0; err = avcodec.AvcodecReceivePacket(codecCtx, packet) {
                packet.SetStreamIndex(0)
                packet.RescaleTs(codecCtx.TimeBase(), ctx.Streams()[streamIndex].TimeBase())

                if err := avformat.AvWriteFrame(fmtCtx, packet); err < 0 {
                    fmt.Printf("无法写入帧: %s
", avutil.AvStrerror(err))
                }
                avcodec.AvPacketUnref(packet)
            }

            img.Close()
            imgDst.Close()
        }

        avcodec.AvPacketUnref(packet)
    }

    // 写入文件尾部
    avformat.AvWriteTrailer(fmtCtx)
}

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總結：
本文介紹如何利用Golang和FFmpeg函式庫來實作影片去閃爍的方法，並提供了詳細的程式碼範例。透過使用FFmpeg庫中的函數，我們可以打開視訊文件，處理視訊幀，並將處理後的幀重新編碼後寫入到目標視訊檔案中。在實踐中，可以根據具體需求進行影像處理操作，以解決視訊閃爍問題。利用Golang和FFmpeg的強大功能，我們可以更有彈性和有效率地處理影片閃爍問題。

以上是利用Golang和FFmpeg實現影片去閃爍的實踐的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章！

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