如何用Serverless實(shí)現(xiàn)視頻剪輯批量化、自動(dòng)化與定制化？

前言

開(kāi)始講之前先解決大家看到這個(gè)標(biāo)題時(shí)心里的3個(gè)疑惑：

1.視頻剪輯不是用Adobe的軟件就可以做了嗎？

2.為什么要用Serverless？

3.如何寫(xiě)代碼做視頻剪輯？

哪些視頻剪輯場(chǎng)景是Adobe等軟件無(wú)法完成的

大家平常接觸到的視頻剪輯通常都是使用Premiere，AE等這類專業(yè)工具來(lái)完成視頻剪輯。他們能完成一些復(fù)雜的效果，比如做宣傳視頻，廣告視頻等。

但有些企業(yè)在某些業(yè)務(wù)場(chǎng)景下是期望能批量且自動(dòng)化的完成視頻剪輯。

比如以下幾種場(chǎng)景：

1.假設(shè)學(xué)校期望能在學(xué)生上完網(wǎng)課之后馬上呈現(xiàn)所有學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中的精彩視頻，配上學(xué)校的logo和宣傳語(yǔ)等，讓學(xué)生一鍵分享自己的成果。假設(shè)有1萬(wàn)個(gè)學(xué)生，需要為每個(gè)學(xué)生制作獨(dú)一無(wú)二的視頻，所以需要批量且自動(dòng)化的完成1萬(wàn)個(gè)不同的視頻剪輯。

2.某次營(yíng)銷活動(dòng)中，需要為不同的用戶生成不同的頭像視頻來(lái)吸引用戶參與。每個(gè)用戶的頭像都是獨(dú)一無(wú)二的，生成的視頻也是獨(dú)一無(wú)二的，用戶可能成千上萬(wàn)，因此自動(dòng)化完成是必須的條件。

3.網(wǎng)紅運(yùn)營(yíng)公司期望能給所有主播生成統(tǒng)一的營(yíng)業(yè)視頻。可能有100個(gè)主播，專門(mén)找一個(gè)人剪輯100個(gè)視頻好像勉強(qiáng)能接受，但如果每周都要剪一次不同的視頻呢？所以自動(dòng)化，批量和可定制化的剪輯就成了主要需求。

以上的場(chǎng)景中有三個(gè)特點(diǎn)：

1.批量

2.自動(dòng)化

3.可定制

對(duì)于符合以上特點(diǎn)的場(chǎng)景，是傳統(tǒng)的視頻剪輯工具或者模版化的視頻處理軟件無(wú)法輕松完成的。

為什么推薦用Serverless

因?yàn)橐曨l剪輯這樣的業(yè)務(wù)有幾個(gè)特點(diǎn)：

·使用時(shí)段集中。

·計(jì)算量大。

單獨(dú)購(gòu)買(mǎi)高規(guī)格的服務(wù)器利用率很低，買(mǎi)便宜的服務(wù)器計(jì)算能力又跟不上。

因此Serverless按量計(jì)費(fèi)的特點(diǎn)，以及高性能的計(jì)算能力，完美匹配了這樣的需求場(chǎng)景。

既能達(dá)到100%的利用率，又能按量使用它的高性能計(jì)算能力。

同時(shí)，騰訊云Serverless云函數(shù)擁有多變的可編程環(huán)境，可以使用任意熟悉的編程語(yǔ)言，靈活性很高。

如何通過(guò)寫(xiě)代碼做視頻剪輯

本文章提到的所有視頻剪輯的功能，都是用FFmpeg這個(gè)工具，先給大家講講什么是FFmpeg。

FFmpeg（http://ffmpeg.org/）是一個(gè)用來(lái)做視頻處理的開(kāi)源工具，它有非常強(qiáng)大的功能，它支持視頻剪輯、視頻轉(zhuǎn)碼、視頻編輯、音頻處理、添加文字、視頻拼接、拉流推流直播等功能。

我們通過(guò)不同的FFmpeg命令就可以編程完成不同的視頻剪輯功能，組合編排起來(lái)，就可以應(yīng)對(duì)各種批量自動(dòng)化的場(chǎng)景了。

視頻剪輯批量化、自動(dòng)化與定制化實(shí)踐

常見(jiàn)的視頻剪輯場(chǎng)景主要包含以下幾種：

1.視頻轉(zhuǎn)碼

2.視頻裁剪

3.視頻加文字

4.視頻加圖片

5.視頻拼接

6.視頻加音頻

7.視頻轉(zhuǎn)場(chǎng)

8.視頻特效

9.視頻加速慢速播放

接下來(lái)給大家展示一些具體的FFmpeg命令例子，如果你在本地安裝了FFmpeg，也可以在本地執(zhí)行這些命令。關(guān)于怎么安裝FFmpeg，可以去看官網(wǎng)的教程（http://ffmpeg.org/）。

// 將MOV視頻轉(zhuǎn)成mp4視頻

ffmpeg -i input.mov output.mp4

// 將原視頻的幀率修改為24

ffmpeg -i input.mp4 -r 24 -an output.mp4

// 將mp4視頻轉(zhuǎn)為可用于直播的視頻流

ffmpeg -i input.mp4 -codec: copy -bsf:v h264_mp4toannexb -start_number 0 -hls_time 10 -hls_list_size 0 -f hls output.m3u8

// 將視頻分別變?yōu)?80x360，并把碼率改400

ffmpeg -i input.mp4 -vf scale=480:360,pad=480:360:240:240:black -c:v libx264 -x264-params nal-hrd=cbr:force-cfr=1 -b:v 400000 -bufsize 400000 -minrate 400000 -maxrate 400000 output.mp4

// 給視頻添加文字，比如字幕、標(biāo)題等。

// `fontfile`是要使用的字體的路徑，`text`是你要添加的文字，

// `fontcolor`是文字的顏色，`fontsize`是文字大小，`box`是給文字添加底框。

// `box=1`表示enable，`0`表示disable，`boxcolor`是底框的顏色，black@0.5表示黑色透明度是50%，`boxborderw`是底框距文字的寬度

// `x`和`y`是文字的位置，`x`和`y`不只支持?jǐn)?shù)字，還支持各種表達(dá)式，具體可以去官網(wǎng)查看

ffmpeg -i input.mp4 -vf "drawtext=fontfile=/path/to/font.ttf:text='你的文字':fontcolor=white:fontsize=24:box=1:boxcolor=black@0.5:boxborderw=5:x=(w-text_w)/2:y=(h-text_h)/2" -codec:a copy output.mp4

// 給視頻添加圖片，比如添加logo、頭像、表情等。filter_complex表示復(fù)合的濾鏡，overlay表示表示圖片的x和y，enable表示圖片出現(xiàn)的時(shí)間段，從0-20秒

ffmpeg -i input.mp4 -i avatar.JPG -filter_complex "[0:v][1:v] overlay=25:25:enable='between(t,0,20)'" -pix_fmt yuv420p -c:a copy output.mp4

// 視頻拼接，list.txt里面按順序放所有要拼接的視頻的文件路徑，如下。

// 注意，如果視頻的分辨率不一致會(huì)導(dǎo)致拼接失敗。

ffmpeg -f concat -safe 0 -i list.txt -c copy -movflags +faststart output.mp4

// list.txt的格式如下

file 'xx.mp4'

file 'yy.mp4'

// 視頻加音頻，stream_loop表示是否循環(huán)音頻內(nèi)容，-1表示無(wú)限循環(huán)，0表示不循環(huán)。shortest表示最短的MP3輸入流結(jié)束時(shí)完成編碼。

ffmpeg -y -i input.mp4 -stream_loop -1 -i audio.mp3 -map 0:v -map 1:a -c:v copy -shortest output.mp4

FFmpeg能做的事情非常多，這里就不一一講解了。更多的玩法可以在FFmpeg官網(wǎng)上探索。

對(duì)于音頻的編輯也是同樣的道理，F(xiàn)Fmpeg也支持單獨(dú)對(duì)音頻進(jìn)行編輯。

運(yùn)行FFmpeg命令

因?yàn)镻ython運(yùn)行這些命令比較便捷，所以我們可以使用python來(lái)運(yùn)行所有的FFmpeg命令。

同時(shí)，python在騰訊云Serverless云函數(shù)上運(yùn)行性能也比較好，部署也方便。

通過(guò)Python來(lái)使用FFmpeg的視頻剪輯代碼在文章最后有開(kāi)源鏈接，并且，在官網(wǎng)上也有模版可以直接使用，幾乎覆蓋了常見(jiàn)的音視頻剪輯等操作。

這里就展示一個(gè)簡(jiǎn)單的調(diào)用代碼示例。

child = subprocess.run('./ffmpeg -i input.mov output.mp4',

                               stdout=subprocess.PIPE,

                               stderr=subprocess.PIPE, close_fds=True, shell=True)

if child.returncode == 0:

  print("success:", child)

else:

  print("error:", child)

raise KeyError("處理視頻失敗, 錯(cuò)誤: ", child)

在Serverless部署

上面提到的常見(jiàn)的視頻剪輯場(chǎng)景我已經(jīng)實(shí)現(xiàn)并開(kāi)源了，下載代碼直接部署到Serverless就可以使用了，下載地址：

https://github.com/woodyyan/ffmpeg-composition

https://github.com/woodyyan/ffmpeg-splice

這里分為了兩個(gè)函數(shù)，一個(gè)負(fù)責(zé)處理單個(gè)視頻，一個(gè)負(fù)責(zé)把多個(gè)視頻拼接成一個(gè)視頻并配上背景音樂(lè)。

目前支持以下功能：

1.在視頻中添加文字

2.視頻分辨率轉(zhuǎn)換

3.在視頻中添加圖片

4.視頻拼接

5.添加背景音樂(lè)

源碼里展示的只是常見(jiàn)的一些視頻剪輯場(chǎng)景，大家可以根據(jù)自己的業(yè)務(wù)需要，編寫(xiě)自己的視頻剪輯邏輯。

方式一：Github Action自動(dòng)部署

1.Fork倉(cāng)庫(kù)。

2.在倉(cāng)庫(kù)的Settings-Secrets-Actions中添加TENCENT_SECRET_ID和TENCENT_SECRET_KEY兩個(gè)密鑰。ID和KEY可以在騰訊云的訪問(wèn)控制里面獲取。

3.添加之后，在Action中就可以發(fā)起部署了。每次修改代碼推送后，也會(huì)自動(dòng)觸發(fā)Action部署。

4.如果需要有一些自定義的配置，請(qǐng)修改serverless.yml。

5.云函數(shù)最終會(huì)自動(dòng)部署到TENCENT_SECRET_ID所在的賬號(hào)下。

方式二：云函數(shù)控制臺(tái)手動(dòng)部署

1.下載代碼。

2.在根目錄把所有文件和文件夾一起打包成一個(gè)ZIP文件。

3.去云函數(shù)控制臺(tái)（https://console.cloud.tencent.com/scf/list），新建一個(gè)函數(shù)。

4.選擇從頭開(kāi)始：

a.選擇python語(yǔ)言。

b.上傳ZIP文件。

c.函數(shù)內(nèi)存建議選擇較大的內(nèi)存。

d.開(kāi)啟異步執(zhí)行。

e.執(zhí)行超時(shí)時(shí)間根據(jù)視頻大小建議設(shè)置長(zhǎng)一點(diǎn)，比如30秒以上。

f.配置觸發(fā)器，選擇API網(wǎng)關(guān)觸發(fā)器，關(guān)閉集成響應(yīng)。

5.完成部署后，就可以通過(guò)API網(wǎng)關(guān)的URL開(kāi)始調(diào)用了。

真實(shí)案例回顧

一個(gè)做網(wǎng)課的學(xué)校，需要每次在學(xué)生上完網(wǎng)課之后把上網(wǎng)課的錄像制作成一段30秒的視頻，作為學(xué)生的學(xué)習(xí)成果。

此案例有幾個(gè)關(guān)鍵的信息點(diǎn)：

1.通常一堂課有200個(gè)學(xué)生，需要同時(shí)制作200個(gè)視頻。

2.需要把1小時(shí)的上課視頻剪輯成30秒。

3.由于每個(gè)學(xué)生的上課屏幕有所不同，因此錄制的視頻都是不同的。

4.最終的成果視頻還需要加上學(xué)生的名字和頭像。

5.學(xué)生結(jié)束上課的時(shí)間很集中，因此制作視頻時(shí)會(huì)有短時(shí)高并發(fā)。

6.每次上完課的時(shí)候才會(huì)需要制作視頻，時(shí)段比較固定且集中。

綜合上述特點(diǎn)，用騰訊云Serverless云函數(shù)來(lái)做這樣的視頻剪輯帶來(lái)了多個(gè)好處：

1.解決了200個(gè)并發(fā)的問(wèn)題，不需要自己搭建過(guò)多的服務(wù)器。

2.解決了只在發(fā)生時(shí)段使用的問(wèn)題，其他時(shí)段都沒(méi)有成本產(chǎn)生。

3.解決了需要較強(qiáng)計(jì)算能力快速制作視頻的問(wèn)題。

下面是這個(gè)案例的參考架構(gòu)圖：

總結(jié)

通過(guò)編排、組合、復(fù)用上面列舉的各種音視頻剪輯的場(chǎng)景，就能制作出各種各樣想要的效果。

然后把視頻剪輯中用來(lái)控制各種效果的參數(shù)，變成調(diào)用服務(wù)時(shí)傳入的參數(shù)，就能實(shí)現(xiàn)各種效果的定制化了。

最后再總結(jié)一下通過(guò)這種寫(xiě)代碼的方式完成視頻剪輯的使用場(chǎng)景：

1.解決通過(guò)修改個(gè)別參數(shù)來(lái)批量制作視頻的場(chǎng)景。

2.解決通過(guò)用戶觸發(fā)來(lái)自動(dòng)化制作視頻的場(chǎng)景。

3.解決不同場(chǎng)景需要不同定制化的制作視頻的場(chǎng)景。

同時(shí)，利用騰訊云Serverless云函數(shù)來(lái)完成視頻剪輯，同樣也解決了以下幾個(gè)問(wèn)題：

1.因?yàn)橥ǔＲ曨l剪輯不是全天運(yùn)行，利用騰訊云Serverless云函數(shù)按量付費(fèi)的特性能優(yōu)化成本。

2.因?yàn)橐曨l剪輯通常是重計(jì)算場(chǎng)景，利用騰訊云Serverless云函數(shù)可選的高規(guī)格配置來(lái)應(yīng)對(duì)這種重計(jì)算場(chǎng)景。

3.在批量制作視頻的場(chǎng)景中通常會(huì)存在高并發(fā)，利用騰訊云Serverless云函數(shù)自動(dòng)彈性伸縮的特性能輕松應(yīng)對(duì)高并發(fā)。