基于FFmpeg的气象视频处理系统

摘要：首先分析了公共气象服务的现状，为满足现阶段气象视频在网络及移动设备上传播的需求，针对目前气象视频处理方式的不足，提出了基于FFmpeg的视频处理系统。系统采用B/S模式，使用C#语言在.NET框架下开发，实现了视频文件采集、格式转换、传输、备份等功能自动化运行。该系统具有配置简单、自动运行、工作效率高等特点，能够满足实际工作中的业务需求，具有很大的推广价值。

关键词：气象；视频；FFmpeg；格式转换

随着我国信息化建设的不断发展，人们的生活方式也发生了巨大的变化。目前，在网络上通过视频获取信息已经成为人们日常生活的一部分，气象部门也越来越多的以通过网络发布气象视频的方式来提供公共气象服务，但由于受网络带宽等影响需要把视频转换成适合在网络或移动设备上传播的格式，如flv、mp4等格式。

1 系统目标

本文讨论的视频处理系统是采用C#语言在.NET框架下开发而成，系统采用B/S模式，视频格式转换功能模块基于FFmpeg开发。该系统提供了一个集视频文件采集、格式转换、传输、备份等功能于一体的平台，通过该平台，管理员可以配置源视频文件的自动采集时间、采集地址及视频处理后视频文件的存储地址、传輸地址、传输时间等。视频格式转换模块对源视频进行分析、转换，视频自动传输模块则把转换成功的视频通过FTP方式传输至指定地址。本系统还支持手动上传视频并选择要转换的格式等参数，临时指定视频保存地址或传输地址。

2 系统设计

2.1 功能设计

本系统能够实现源视频文件的上传或自动采集、格式自动转换、视频文件存储及自动传输等完整的处理流程。源视频文件的上传包括FTP方式和Web方式共两种方式。FTP方式适合大量视频的上传，具有上传速度快的特点；Web方式适合单个视频文件的上传，具有方便简单的特点[1]。源视频文件的定时自动采集需要管理员配置好采集时间、采集地址及采集方式，采集方式分为局域网共享目录采集和FTP下载方式采集。视频格式转换模块负责把源视频文件转换成指定格式如：flv、mp4等格式的视频。转换好的视频将被保存在服务器上，视频的标题、文件名、简介、格式、标签、尺寸、时长、存储地址、大小等属性信息则被存入数据库。视频自动传输模块将转换好的视频按预先设定方案以FTP方式传输至指定地址。

2.2 性能设计

本系统含有队列管理和防阻塞机制，支持并发计算，可以在单一服务器上并发处理多个请求；为满足超大量视频转换的需求，可以通过部署多台服务器来实现并发计算和分布式计算。系统还可以通过 Webservice 提供管理接口，配置定时自动采集时间、采集地址、格式转换参数、传输时间、传输地址等。

3 系统的实现

本系统是在windows操作系统下开发的，开发语言采用C#语言，通过调用FFmpeg来实现对视频格式的转换。本系统的后台数据库为Oracle11G，用来存储视频的相关信息，包括视频的标题、文件名、简介、格式、标签、尺寸、时长、存储地址、大小等属性信息。

3.1 视频上传及采集模块

视频上传支持FTP方式和Web方式。FTP 方式适合大批量视频的上传，在上传时，每个视频共需上传两个文件，一个是文本格式的视频属性文件，文件中包含视频的属性信息，如标题、文件名、简介、格式、标签、尺寸、时长、存储地址、大小等，一个是视频文件本身，如weather.avi、weather.txt为一个视频对应的两个文件，或者只上传视频文件，视频属性信息通过Webservice管理接口进行添加。Web方式更适合单个视频文件的上传，通过本系统提供的Web方式视频上传功能，可以方便的对单个视频文件进行上传。源视频文件的定时自动采集模块根据后台配置信息，自动从指定地址采集源视频文件，采集方式为局域网共享目录采集或FTP下载方式采集。

3.2 视频格式转换模块

视频格式转换模块是系统的核心，主要是把上传或采集的源视频文件转换成符合要求的flv或MP4格式的视频，该模块是基于FFmpeg进行视频转换的。FFmpeg是一个开源免费跨平台的视频和音频流方案，属于自由软件，采用LGPL或GPL许可证（依据你选择的组件）。它提供了录制、转换以及流化音视频的完整解决方案，包含了非常先进的音频、视频编解码库libavcodec[2] [3]。

3.3 视频传输模块

视频传输模块负责视频文件的传输工作，当系统配置中预定任务的视频文件格式转换成功后，视频传输模块根据配置信息将转换成功的视频文件以FTP方式传输至指定地址。用户临时上传的视频文件经过格式转换后，如果需要传输，则由用户指定传输地址或者在预先配置好的几个地址中选择要传输的目的地址，视频传输模块会将视频文件传输至指定地址。

4 结语

本文实现的气象视频处理系统具有配置简单、自动运行、工作效率高等特点，可以通过后台配置计划任务，实现工作任务的自动化。该系统不仅能够实现视频文件采集、格式转换及传输等任务的自动化运行，还可以由用户上传视频，根据用户提交参数进行视频格式转换等任务，能够满足实际工作中的业务需求，具有很大的推广价值。

参考文献：

[1]任严，韩臻，刘丽.基于 FFMPEG 的视频转换与发布系统[J].计算机工程与设计，2007，28（20）：49624967.

[2]覃艳.基于FFMPEG的视频格式转换技术研究[J].电脑知识与技术，2011，7（12）：29122913.

[3]张学武，杨学星，江水.基于H.263的视频编码、解码的研究及软件实现[J].计算机工程与设计，2005，26（9）：24912493.

基金项目：山西省气象局一般课题（SXKYBDZ201510040）

作者简介：程海军（1979），男，山西原平人，主要从事预警信息发布、气象服务工作。