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const express = require('express' ); const fs = require('fs' ); const path = require('path' ); const http = require('http' ); const https = require('https' ); // static 托管静态文件 用于客户端访问gif图片 app.use('/public',express.static(path.join(__dirname,'public' ))); // 引入 ffmpegRouter.js const ffmpegRouter= require('./ffmpegRouter' ) app.use( '/ffmpeg' ,ffmpegRouter); // Configuare https const options = { key : fs.readFileSync( '[key文件路径]' ), cert: fs.readFileSync( "[pem文件路径]" ), http.createServer(app).listen( 80); // http端口 https.createServer(options, app).listen(443); // https 端口

路由 ffmpegRouter.js

// ffmpegRouter.js
const express = require('express')
const router = express.Router()
const fs = require('fs')
const child = require('child_process')
const multer  = require('multer')
const storage = multer.diskStorage({
  destination: function(req,file,cb){
    cb(null,'./uploads');
  filename: function(req,file,cb){
    // 以时间格式来命名文件,28800000为8小时的毫秒数,为了去除时区的误差
    const date = new Date(Date.now()+28800000).toJSON().substring(5, 16).replace(/(T|:)/g, '-');
    // 随机 0 ~ 1000 的整数,防止同一时间上传的文件被覆盖
    const random = parseInt(Math.random() * 1000);
    // 提取文件类型
    const type = file.originalname.split('.').pop();
    const filename = `${date}-${random}.${type}`
    cb(null,filename);
const upload = multer({ storage })
router.post('/transform/gif', upload.single('file'), (req, res) => {
  transform(req.file, req, res)
function transform(file, req, res) {
  let { path, filename } = file;
  let { 
    start, //开始时间
    end, //结束时间
    sizeLimit, //大小限制
    dpi, //分辨率
    framePerSecond, //每秒帧率
    pts, //倍速
    toning, //调色
    contrast, // 对比度
    brightness, // 亮度
    saturation, // 饱和度
    effects, // 特效
    crop, // 裁剪
  } = req.body;
  //类型检查
  let type = filename.split('.').pop();
  let allowTypes = ['gif', 'mp4','avi', 'amv', 'dmv', 'mov', 'qt', 'flv', 'mpeg', 'mpg', 'm4v', 'm3u8', 'webm', 
    'mtv', 'dat', 'wmv', 'ram', '3gp', 'viv', 'rm', 'rmvb'];
  if (!allowTypes.includes(type)) {
    fs.unlink(path, () => {
      console.log(`文件类型不支持:${filename} `);
    return res.send({ err: -2, msg: '文件类型不支持' });
  const Option = {
    list: ['-ss', '-to', '-i', '-fs', '-vf', '-s', '-r', '-y'],
    init() {
      this.list.forEach(x => this[x] = '')
    add(name, value) {
      this[name] += (this[name] ? ',' : '') + value;
    get(name) {
      return this[name] ? `${name} ${this[name]} ` : ''
    toString() {
      return this.list.reduce(((p,c) =>  p + this.get(c) ),'')
  Option.init()
   *  ...配置Option 下文解释
  Option.add('-i', path);
  let rfilen = `public/picture/gif/${filename}.gif`
  Option.add('-y', rfilen);
  let optionStr = Option.toString()
  child.exec(`ffmpeg ${optionStr}`, function (err) {
    fs.unlink(path, () => {
      console.log('视频转GIF:' + filename);
      console.log(optionStr);
    if (err) {
      console.error(err)
      res.send({ err: -1, msg: err })
    } else {
      //定时删除
const mins = 60 * 3;
      const limitTime = mins * 60 * 1000
      const expired = +new Date() + limitTime
      const stat = fs.statSync(rfilen)
      setTimeout(() => {
        fs.unlink(rfilen, () => {
          console.log(`GIF文件:${filename} 已删除!`)
      }, limitTime)
      res.send({
        err: 0,
        msg: `视频转gif处理成功,有效期${mins}分钟!`,
        url: `https://[服务器地址]/${rfilen}`,
        size: stat.size,
        expiredIn: expired,
module.exports = router

body数据

Option

const Option = {
    list: ['-ss', '-to', '-i', '-fs', '-vf', '-s', '-r', '-y'],
    init() {
      this.list.forEach(x => this[x] = '')
    add(name, value) {
      this[name] += (this[name] ? ',' : '') + value;
    get(name) {
      return this[name] ? `${name} ${this[name]} ` : ''
    toString() {
      return this.list.reduce(((p,c) =>  p + this.get(c)),'')

Option.list

该字段的顺序就是导出字符串时的选项顺序

-ss :当用作输入选项时(在-i之前),在该输入文件中查找位置。(作为开始时间点)
-to :结束读取的时间点
-i :输入文件的地址
-fs : 设置文件大小限制,以字节表示。超过限制后不再写入字节块。输出文件的大小略大于请求的文件大小。
-vf :-filter:v的简称,创建滤波图并使用它来过滤流,本文用于修改倍速和分辨率
-s :设置帧大小,用于设置分辨率
-r :设置帧率
-y :输出文件地址,注意:重复名直接覆盖而不询问
内容参考自:ffmpeg 文档

Option.init()

初始化设置,为 Option 添加 list 里的所有字段

Option.add(name, value)

为字段添加值,若不为空,则在前面添加 "," 来分隔

Option.get(name)

获取某个选项的值,把 key 和 value 拼接起来,自动在尾部添加空格,若没有数据则返回空字符串

Option.toString()

利用 Array.prototype.reduce() 方法,按照顺序返回所有字段字符串

if (start && end){ if (Number(start) > Number(end)) { return res.send({ err: -4, msg: '时间参数错误' }) Option.add('-ss',start) Option.add('-to',end) //大小限制 if (sizeLimit && sizeLimit != '默认') { Option.add('-fs', sizeLimit) //分辨率 if (dpi) { if (dpi == '默认') { dpi = '480p'; if (dpi.endsWith('p')) { Option.add('-vf', `scale=-2:${dpi.substr(0, dpi.length - 1)}`) } else { Option.add('-s',dpi) //帧率 if (framePerSecond && framePerSecond != '默认') { Option.add('-r', framePerSecond); //倍速 if (pts && pts != '默认') { pts = Number(pts) pts = 1 / pts; if (pts < 0.25) { pts = 0.25 } else if (pts > 4) { pts = 4 Option.add('-vf', `setpts=${pts}*PTS`) //调色 if (contrast !== undefined || brightness !== undefined || saturation !== undefined) { const list = [] if (contrast !== undefined) { list.push(`contrast=${contrast}`) if (brightness !== undefined) { list.push(`brightness=${brightness}`) if (saturation !== undefined) { list.push(`saturation=${saturation}`) Option.add("-vf", 'eq=' + list.join(':')); if (crop) { Option.add('-vf', `crop=${crop}`) //特效 if (effects && effects != '默认') { switch(effects){ case '边缘' : Option.add("-vf", "edgedetect=low=0.1:high=0.4");break; case '油画' : Option.add("-vf", "edgedetect=mode=colormix:high=0");break; case '上下切割' : Option.add("-vf", "stereo3d=abl:sbsr");break; case '模糊' : Option.add('-vf','boxblur=2:1');break; case '防抖' : Option.add('-vf','deshake=edge=1:search=0');break; case '倒放' : Option.add('-vf','reverse');break; default: break;

但只是讲述了最基本的流程,从设计上看比较拙略,有许多可以改进的地方。本文主要从以下几个角度进行优化

  • 抽离出视频转动图的逻辑作为一个 RequestHandler (中间件);
  • 在该中间件的基础上新增更多接口服务;
  • 抽离出 Option 设计成一个 class (用于执行 ffmpeg 命令行的类);
  • 使用 crontab 定时执行删除任务,替代 setTimeout 定时器任务;
  • 使用 ffmpeg 生成 全局调色板 增加画面质量
  • 优化 - 封装 Option 为 class 对象

    // ffmpegOption.js
    const propertys = ['-v', '-ss', '-to', '-i', '-fs', '-crf', '-preset', '-vf', "-lavfi", '-s', '-r', '-y']
    module.exports = class {
      constructor () {
        this.init()
      init() {
        propertys.forEach(x => this[x] = '')
      add(name, value) {
        this[name] += (this[name] ? ',' : '') + value
      set(name, value) {
        this[name] = value;
      get(name) {
        return this[name] ? `${name} ${this[name]} ` : ''
      getValue(name) {
        return this[name]
      toString() {
        return 'ffmpeg ' + propertys.reduce(((p, c) => p + this.get(c)), '')
    

    由于某些场景需要,添加了 set 、getValue 方法。使用时只需要引入该模块然后实例化即可。

    const ffmpegOption = require("./ffmpegOption")
    const Option = new ffmpegOption()

    关于 propertys 的设置,可以参考 ffmpeg 官方文档 。

    优化 - 视频转动图 handler

    // ffmpeg.js
    const fs = require('fs')
    const util = require('util');
    const child = require('child_process')
    const exec = util.promisify(child.exec);
    const ffmpegOption = require("./ffmpegOption")
    function custom_transfrom(path) {
      return (req, res) => {
        let { filename } = req.body
        const filePath = require('path').join(path, filename)
        try {
          fs.statSync(filePath)
        } catch {
          return res.send({ err: -4, msg: 'File Not Found'})
        req.file = {
          filename,
          path: filePath,
        transform(req, res)
    async function transform(req, res) {
        // ......
    module.exports = {
      transform,
      custom_transfrom,
    

    该模块里两个方法:

  • transform :转换动图的方法。
  • custom_transform :高阶函数,接受一个路径参数,返回一个自定义文件路径的 hander,把文件信息挂载在 req.file 然后调用 transform ,用于处理服务器本地文件的文件,无需用户上传。
  • 用 util.promisify 方法把 child_process.exec 方法转换成 promise ,减少回调函数的嵌套。

    需要注意的是:"如果调用 exec 方法的 util.promisify() 版本,则返回 Promise(会传入具有 stdout 和 stderr 属性的 Object)。 返回的 ChildProcess 实例会作为 child 属性附加到 Promise。 如果出现错误(包括导致退出码不为 0 的任何错误),则返回 reject 的 promise,并传入与回调中相同的 error 对象,但是还有两个额外的属性 stdout 和 stderr。" ( 参考: node 官方文档 )

    优化 - 路由调用

    const express = require('express')
    const router = express.Router()
    const upload = require('../../util/multer')
    const ffmpeg = require('./ffmpeg');
    // 上传视频 -> 转成GIF
    router.post('/gif', upload.single('file'), ffmpeg.transform)
    // 本地视频转换成GIF (无需上传)
    router.post('/gif-temp', ffmpeg.custom_transfrom('uploads'))
    // 本地动图转换成GIF (GIF修改)
    router.post('/gif-local', ffmpeg.custom_transfrom('public/picture/gif'))
    module.exports = router
    upload 是中间件 multer 构造出的 multer 对象。
    /gif :upload.single() 上传文件,再调用 ffmpeg.transform 生成成 gif。
    /gif-temp :用户调用 /gif上传视频文件之后,再次视频转动图时无需再次上传,只需调用该接口从上传文件夹找到对应的文件转换就行了。
    /gif-local :与上面的类似,只是切换了文件夹路径,在生成的 gif 里找到对应的文件,再根据 body 数据把 gif 转换成对应格式。

    优化 - 使用全局调色板提升动图质量

    此处参考:
    Linux公社 - 使用 FFmpeg 处理高质量 GIF 图片
    OSCHINA - 使用 FFmpeg 处理高质量 GIF 图片
    // ffmpeg.js transform funciton
    // 调色板图片路径
    PalettePicPath = `tmp/palette-${filename}.png`;
    await exec(`ffmpeg ${Option.get('-ss') + Option.get('-to')} -i ${path} -vf palettegen  -y ${PalettePicPath}`)
        .catch(err => {
            console.error("全局调色板生成错误:", err);
    Option.add('-i', PalettePicPath)
    Option.add('-lavfi', Option.getValue('-vf'))
    Option.add('-lavfi', `paletteuse`)
    Option.set('-vf', '');

    -ss 和 -to 指定开始和结束时间,以减少生成的时间,在 -vf 添加 "palettegen" 。这个滤波器对每一帧的所有颜色制作一个直方图,并且基于这些生成一个调色板。

    调色板文件

    将调色板作为输入源需要指定两个-i (一个源文件、一个调色板文件), -vf 的配置需要换成 -lavfi 以配置全局的滤波 (同-filter_complex),并同样在后边添加 "paletteuse"

    因为要指定两个输入源,所以在后面配置 -i 时需要这样:

    // -i input.mp4 -i palette.png
    Option.set('-i', `${path} ${Option.get('-i')}`);

    path 为源文件路径,Option.get('-i') 为上文添加的配置。

    这是为什么 ffmpegOption.js 中要添加 set() 和 getValue() 的原因,实现的方法有很多种,这里选择了最省事的方法

    Crontab 定时删除文件

    上回使用 setTimeout 来执行定时任务,当访问量较大时,由于闭包导致内存泄露,会让服务器性能下降,是一个不靠谱的设计。

    使用 crontab,每小时执行一次 查找并删除两小时前的 gif 和 mp4 文件。

    crontab -e
    0  *  *   *   *     find /root/miniprogram/ -regex ".+\.\(gif\|mp4\)$" -mmin +120  -exec rm {} \;

    exec 执行命令

    去掉了 child_process.exec 的回调函数,和 setTimeout 函数,整个世界变得很清静。

    转换后删除配色板文件,再返回即可。

    // ffmpeg.js transform funciton
    const ffmpegCommand = Option.toString()
    await exec(ffmpegCommand)
      .catch(err => {
        console.error(err)
        res.send({ err: -1, msg: 'exec error' })
    PalettePicPath && fs.unlink(PalettePicPath, () => {
      console.log("配色板文件清除")
    const expired = +new Date() + 3 * 60 * 60 * 1000
    const stat = fs.statSync(rfilen)
    res.send({
      err: 0,
      msg: `ok`,
      url: `https://${config.host}/${rfilen}`,
      size: stat.size,
      expiredIn: expired,