在线帮助中心对视频加载，过程优化，降低视频对服务端的负载

1. 背景

在 大数据平台XSailboat 中包含 帮助中心 模块，提供在线的帮助文档和平台使用教程。

在帮助中心，不仅支持普通的文字，图片，还希望支持视频。

前端网页显示出视频数据，在大数据平台的软件架构下，会经历这样的数据链路：

在用户点击目录，打开文档时，其实他不一定会去看视频，为了提升效率，希望在用户点击观看视频的时候，才去加载视频。

在浏览器端，显示视频使用的是video字段。在默认情况下，当页面dom加载出来之后，会自动去加载视频数据。为了不让它自动加载，我们刚开始尝试了video的preload属性。它有auto、metadata、none三个属性可选。

• auto，自动加载整个视频，
• metadata，会加入头部一段视频之后刮起，等人去点击播放又重新打开一个流去读取
• none，不加载视频，视频区域看起来一片黑

2. 实现方案

实现思路：

1. 在视频类型的附件上传的时候，中台服务在往数据库里面写之前，从视频内容里面截取一帧图片。这样会有两个附件：一个视频附件，一个图片附件。从视频中提取出来的图片附件，它的id为“视频附件的id.poster”，类型为jpg。
2. 前端显示的时候，设置video的poster属性，这个poster的链接地址就是步骤1提取到的附件地址。

3. 如何从视频中获得一帧poster(海报)

这里就需要使用java-cv库。这里的cv是 Computer Vision（计算机视觉）的缩写。

<dependency>
    <groupId>org.bytedecogroupId>
    <artifactId>javacv-platformartifactId>
    <version>1.5.9version>
dependency>

这个库依赖的东西是很多的，在导出的时候，可以只保留用到的那部分jar包。（后面给出最小jar包集合）

视频数据会以输入流(InputStream)的形式到达后台，在不用提取一帧图片的情况下，直接对接输入流和入库(Blob，这里后端数据库是PostgreSQL)的输出流即可。Spring JPA的代码如下：

// 省略...
@Column(name="file_data" )
@Comment("文件内容")
@Basic(fetch = FetchType.LAZY)
Blob fileData ;

public void setContent(InputStream aContent , long aLength)
{
	// fileData是附件类的一个属性，类型是java.sql.Blob
	fileData = BlobProxy.generateProxy(aContent, aLength) ; 
}
// 省略...

现在需要从流中提取出一帧图片，但对于Http连接的输入流，读了数据是无法回撤重读的。即大多数的流其实并不支持mark/reset特性。某个流是否支持mark/reset特性，调用InputStream的这个方法测试一下即可：

/**
* Tests if this input stream supports the mark and
* reset methods. Whether or not mark and
* reset are supported is an invariant property of a
* particular input stream instance. The markSupported method
* of InputStream returns false.
*
* @return  true if this stream instance supports the mark
*          and reset methods; false otherwise.
* @see     java.io.InputStream#mark(int)
* @see     java.io.InputStream#reset()
*/
public boolean markSupported() {
   // 省略...
}

如果一个流不支持mark/reset特性，可以通过BufferedInputStream包装一下，BufferedInputStream是支持mark/reset特性的，这样就能实现预览一部分数据，提取一帧图片，然后回到头上重新开始，将视频数据完整写入到数据库。
以下代码供参考：

public String createAttachment(String aDocId,
			InputStream aIns,
			long aOriginalFileSize,
			String aMediaType,
			String aOriginalFileName,
			String aUserId) throws IOException
{
	boolean isVideo = aMediaType.toLowerCase().startsWith("video/") ;
	byte[] pic =  null ;
	InputStream ins = aIns ;
	if(isVideo)
	{
		if(!ins.markSupported())
			ins = new BufferedInputStream(ins , 1024_000) ;
		ins.mark(1024_000) ;
		byte[] buf = new byte[1024_000] ;
		int len = 0 ;
		int readLen = 0 ;
		// 一次可能读不满buf的，得多次读取
		while(len < buf.length && (readLen = ins.read(buf , len , buf.length - len)) != -1)
		{
			len += readLen ;
		}
		ins.reset() ;
		
		ByteArrayInputStream bins = new ByteArrayInputStream(buf, 0, len) ;
		ByteArrayOutputStream bouts = new ByteArrayOutputStream(512_000);
//			FFmpegLogCallback.set() ;
		getVideoPic(bins, bouts) ;
		pic = bouts.toByteArray() ; 
	}
	
	Date now = new Date() ;
	
	DocAttachment athm = new DocAttachment();
	athm.setDocId(aDocId);
	athm.setContent(ins , aOriginalFileSize);
	athm.setFileName(aOriginalFileName);
	athm.setMediaType(aMediaType);
	athm.setLength(aOriginalFileSize);
	athm.setCreateUserId(aUserId);
	athm.setCreateTime(now) ;

	String id = mDocAthmRepo.save(athm).getId();
	if(isVideo)
	{
		String picId = id+".poster" ;
		
		athm = new DocAttachment();
		athm.setId(picId) ;
		athm.setDocId(aDocId);
		athm.setContent(new ByteArrayInputStream(pic) , pic.length);
		athm.setFileName(aOriginalFileName+".poster");
		athm.setMediaType(MediaType.IMAGE_JPEG_VALUE) ;
		athm.setLength(pic.length);
		athm.setCreateUserId(aUserId);
		athm.setCreateTime(now) ;
		
		mDocAthmRepo.save(athm) ;
	}
	return id ;
}

public static void getVideoPic(InputStream aIns, OutputStream aOuts) throws IOException
{
	try(FFmpegFrameGrabber ff = new FFmpegFrameGrabber(aIns)
			; Java2DFrameConverter converter = new Java2DFrameConverter())
	{
		ff.start();

		// 截取中间帧图片(具体依实际情况而定)
		int i = 0;
		int length = ff.getLengthInFrames();
		Assert.isTrue(length > 0, "%d 字节的视频数据，没有一帧完整图像！");
		Frame frame = null;
		while (i < length)
		{
			frame = ff.grabFrame();
			if (frame.image != null)
				break;
			i++;
		}

		// 截取的帧图片
		BufferedImage srcImage = converter.getBufferedImage(frame);
		ff.stop() ;
		int srcImageWidth = srcImage.getWidth();
		int srcImageHeight = srcImage.getHeight();

		// 对截图进行等比例缩放(缩略图)
		int width = 480;
		int height = (int) (((double) width / srcImageWidth) * srcImageHeight);
		BufferedImage thumbnailImage = new BufferedImage(width, height, BufferedImage.TYPE_3BYTE_BGR);
		thumbnailImage	.getGraphics()
						.drawImage(srcImage.getScaledInstance(width, height, Image.SCALE_SMOOTH), 0, 0, null);

		ImageIO.write(thumbnailImage, "jpg", aOuts);	
	}
}

4. java-cv最小jar包集合

完成提取一帧图像所需的最小jar包集合