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Node + FFmpeg 实现Canvas动画导出视频

news 来源：原创 2024/4/26 11:35:07

导言

Canvas为前端提供了动画展示的平台，随着现在视频娱乐的流行，你是否想过把Canvas动画导出视频？目前纯前端的视频编码转换（例如WebM Encoder Whammy）还存在许多限制，较为成熟的方案是将每帧图片传给后端实现，由后端调用FFmpeg进行视频转码。整体流程并不复杂，这篇文章将带大家实现这个过程。

整体方案

由前端记录Canvas动画的每帧图像，以base64字符串形式传给后端
利用node fluent-ffmpeg模块，调用FFmpeg将图片合并成视频，并将视频存储在server端，并返回相应下载url
前端通过请求得到视频文件

前端部分

每帧图片生成

图片生成可以通过canvas原生接口toDataURL实现，最终返回base64形式的图像数据。

generatePng () {
  ...
  var imgData = canvas.toDataURL("image/png");
  return imgData;
}

动画录制与图片流传输

动画的记录与传送是个异步过程，这里返回一个Promise，等待后端处理完毕，收到回应后，即完成此异步过程。

以下代码将canvas每帧动画信息存入一个图片数组imgs中，将数组转成字符串的形式传给后端。注意这里contentType设置为“text/plain”。

generateVideo () {
  var that = this;
  return new Promise (
    function (resolve, reject) {
      var imgs = [];
      ...
      window.requestAnimationFrame(that.recordTick.bind(that, imgs, resolve, reject));
    }
  )
}

recordTick (imgs, resolve, reject) {
  ...//每帧动画的记录信息，如时间戳等

  if (...) {//动画终止条件
    this.stopPlay();
    imgs.push(this.generatePng());
    $.ajax({
      url: '/video/record',
      data: imgs.join(' '),
      method: 'POST',
      contentType: 'text/plain',
      success: function (data, textStatus, jqXHR) {
        resolve(data);
      },
      error: function (jqXHR, textStatus, errorThrown) {
        reject(errorThrown);
      }
    });
  } else {
    ...//每帧动画展示的代码

    imgs.push(this.generatePng());
    window.requestAnimationFrame(this.recordTick.bind(this, imgs, resolve, reject));
  }
}

视频下载

上一节代码中，动画停止时，会通过post请求给后端传送所有图片数据，后端处理完毕后，返回数据中包含一个url，此url即为视频文件的下载地址。

为了支持浏览器端用户点击下载，我们需要用到a标签的download属性，此属性可以支持点击a标签后下载指定文件。

editor.generateVideo().then(function (data) {
  videoRecordingModal.setDownloadLink(data.url, data.filename);
  videoRecordingModal.changeStatus('recorded');
});

setDownloadLink: function (url, filename) {
  this.config.$dom.find('.video-download').attr('href', url);
  this.config.$dom.find('.video-download').attr('download', filename);
}

后端部分

图片序列生成

接收到前端传送的图片数据后，我们首先需要将图片解析、存储在服务器中，我们建立以当前时间戳命名的文件夹，将图片序列以一定格式存储于其中。由于每张图片写入都是异步过程，为确保所有图片都已处理完毕后，才执行视频转码过程，我们需要用到Promise.all。

Promise.all(imgs.map(function (value, index) {
  var img = decodeBase64Image(value)
  var data = img.data
  var type = img.type
  return new Promise(function (resolve, reject) {
    fs.writeFile(path.resolve(__dirname, (folder + '/img' + index + '.' + type)), data, 'base64', function(err) {
      if (err) {
        reject(err)
      } else {
        resolve()
      }
    })
  })
})).then(function () {
  …//视频转码
})

其中decodeBase64Image函数参考这里。

视频生成

视频生成利用FFmpeg转码工具。
首先确保server端安装了FFmpeg

brew install ffmpeg

在项目中安装fluent-ffmpeg，这是node调用ffmpeg的接口模块

npm install fluent-ffmpeg --save

结合上一节图片序列存储的代码，整个接口代码如下：

app.post('/video/record', function(req, res) {
  var imgs = req.text.split(' ')
  var timeStamp = Date.now()
  var folder = 'images/' + timeStamp
  if (!fs.existsSync(resolve(folder))){
    fs.mkdirSync(resolve(folder));
  }

  Promise.all(imgs.map(function (value, index) {
    var img = decodeBase64Image(value)
    var data = img.data
    var type = img.type
    return new Promise(function (resolve, reject) {
      fs.writeFile(path.resolve(__dirname, (folder + '/img' + index + '.' + type)), data, 'base64', function(err) {
        if (err) {
          reject(err)
        } else {
          resolve()
        }
      })
    })
  })).then(function () {
    var proc = new ffmpeg({ source: resolve(folder + '/img%d.png'), nolog: true })
      .withFps(25)
      .on('end', function() {
        res.status(200)
        res.send({
          url: '/video/mpeg/' + timeStamp,
          filename: 'jianshi' + timeStamp + '.mpeg'
        })
      })
      .on('error', function(err) {
        console.log('ERR: ' + err.message)
      })
      .saveToFile(resolve('video/jianshi' + timeStamp + '.mpeg'))
  })
})

视频下载

最终将视频文件传输给前端的接口代码如下：

app.get('/video/mpeg/:timeStamp', function(req, res) {
  res.contentType('mpeg');
  var rstream = fs.createReadStream(resolve('video/jianshi' + req.params.timeStamp + '.mpeg'));
  rstream.pipe(res, {end: true});
})