为音频添加一段口播音频水印，水印音频循环播放至原音频结束

先解释一下什么是音频加水印：

音频加水印就是在一段音频中通过混音加入另一段音频，目的是让音频可以公开分享并有效保护原创。

 

本文主要纪录自己关于给音频加水印的技术调研。

开发语言：Java，开发所处系统环境Mac

使用了开源软件：FFmpeg 4.2.4

FFmpeg官网下载链接：https://ffmpeg.org/download.html#build-mac

 

第一步：准备一个水印音频

一般水印音频都是一段口播文字，可以到这个网站（https://www.zaixianai.cn/voiceCompose）去免费文字转语音一下

转完之后下载下来，命名为：watermark.mp3

 

第二步：生成一段指定时长的无声音频

水印音频混音在原音频中，肯定是需要一段间隔时间的，这里生成无声音频目的就是跟第一步的水印音频拼接，从而形成一个有间隔可以循环去播放的水印音频

这里要用到FFmpeg的命令：

  1. # -t后面的数字8是生成音频的时长，单位秒
  2. ffmpeg-x86_64-osx -ar 48000 -t 8 -f s16le -acodec pcm_s16le -i /dev/zero -f mp3 -y /Users/wanghz/Documents/音频水印/empty-8.mp3

 

第三步：拼接无声音频和水印音频（最终水印）

  1. # 第一个 -i 后面是纯水印文件
  2. # 第二个 -i 后面跟的是8s的无声音频
  3. ffmpeg-x86_64-osx -i /Users/wanghz/Documents/音频水印/watermark.mp3 -i /Users/wanghz/Documents/音频水印/empty-8.mp3 -filter_complex '[0:0] [1:0] concat=n=2:v=0:a=1 [a]' -map [a] -ar 48000 -y /Users/wanghz/Documents/音频水印/loop-8.mp3

 

第四步：混合原音频和最终水印音频，水印音频循环播放至原音频播放结束

  1. # 第一个 -i 后面是原音频文件
  2. # -stream_loop -1 指定后面一个音频将无限循环
  3. # 第二个 -i 后面是生成好的水印文件
  4. # -t 指定混音后文件的时长单位秒
  5. # -f 后面跟生成格式
  6. # -y 如果已存在文件，将其覆盖
  7. ffmpeg-x86_64-osx -i /Users/wanghz/Documents/音频水印/原音频.mp3 -stream_loop -1 -i /Users/wanghz/Documents/音频水印/loop-8.mp3 -filter_complex "[1:a][0:a]amix" -t 163 -ar 48000 -f mp3 -y /Users/wanghz/Documents/音频水印/添加水印后.mp3

 

以上4步就是在终端中，使用FFmpeg命令完成一次给音频加水印的操作了！

 

接下来我们看看在Java中如何编码操作

首先maven引入第三方工具包：

  1. <!-- 引入三方工具包 -->
  2. <dependency>
  3.     <groupId>cn.hutool</groupId>
  4.     <artifactId>hutool-all</artifactId>
  5.     <version>5.4.6</version>
  6. </dependency>
  7. <dependency> 
  8.     <groupId>org</groupId>
  9.     <artifactId>jaudiotagger</artifactId>
  10.     <version>2.0.1</version>
  11. </dependency>

 

创建一个工具类：AudioUtils，并添加以下方法

  1. /**
  2.  * 获取音频播放时长，返回值单位秒
  3.  * @param path 音频路径
  4.  * @return
  5.  */
  6. public static Integer getAudioDuration(String path) {
  7.    try {
  8.       MP3File file = new MP3File(path);
  9.       MP3AudioHeader audioHeader = (MP3AudioHeader) file.getAudioHeader();
  10.       return audioHeader.getTrackLength();
  11.    } catch (Exception e) {
  12.       log.error("获取音频播放时长失败！ERROR：{}", ExceptionUtils.getStackTrace(e));
  13.       return null;
  14.    }
  15. }

再创建一个工具类：CmdExecutor，用来执行FFmpeg指令

  1. package com.whz.uni.audio.util;
  3. import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
  5. import java.io.BufferedReader;
  6. import java.io.InputStreamReader;
  8. /**
  9.  * 脚本命令执行器
  10.  * @author Wang Hangzhou
  11.  * @since 2021/4/28
  12.  */
  13. @Slf4j
  14. public class CmdExecutor {
  16.    /**
  17.     * CMD操作
  18.     * @param getter 获取控制台打印信息
  19.     * @param cmd 命令
  20.     */
  21.    public static void exec(CmdOutputGetter getter, String... cmd) {
  22.       try {
  23.          // 创建新线程
  24.          ProcessBuilder builder = new ProcessBuilder();
  25.          // 执行命令
  26.          builder.command(cmd);
  27.          builder.redirectErrorStream(true);
  28.          Process proc = builder.start();
  29.          BufferedReader stdout = new BufferedReader(new InputStreamReader(proc.getInputStream()));
  30.          String line;
  31.          while ((line = stdout.readLine()) != null) {
  32.             if (getter != null)
  33.                getter.dealLine(line);
  34.          }
  35.          proc.waitFor();
  36.          stdout.close();
  37.       } catch (Exception e) {
  38.          log.error(e.getMessage(), e);
  39.       }
  40.    }
  41. }

 

完成以上操作，就可以使用了，贴一个测试类，供大家参考

  1. package com.whz.audio;
  3. import cn.hutool.core.io.FileUtil;
  4. import com.whz.uni.audio.util.AudioUtils;
  5. import com.whz.uni.audio.util.CmdExecutor;
  6. import com.whz.uni.audio.util.CmdOutputGetter;
  7. import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
  8. import org.junit.Test;
  10. import java.io.File;
  11. import java.util.Objects;
  13. /**
  14.  * 为音频添加水印
  15.  * @author Wang Hangzhou
  16.  * @since 2021/4/28
  17.  */
  19. @Slf4j
  20. public class FFmpegTest {
  22.    /**
  23.     * ffmpeg程序位置
  24.     */
  25.    private final static String FFMPEG_FILE = "/Users/wanghz/Documents/音频水印/ffmpeg-x86_64-osx";
  26.    /**
  27.     * 水印文件位置
  28.     */
  29.    private final static String WATERMARK_FILE = "/Users/wanghz/Documents/音频水印/watermark.mp3";
  31.    /**
  32.     * 生成音频水印文件
  33.     * @param seconds 水印循环间隔时间
  34.     * @return
  35.     */
  36.    public static String buildWaterMarkFile(int seconds) {
  37.       String loop = "/Users/wanghz/Documents/音频水印/loop-" + seconds + ".mp3";
  38.       try {
  39.          String emptyAudioPath = "/Users/wanghz/Documents/音频水印/empty-" + seconds + ".mp3";
  40.          File file = FileUtil.file(loop);
  41.          if (file.exists()) {
  42.             log.info("水印文件已存在");
  43.             return loop;
  44.          }
  45.          String[] command4empty = {FFMPEG_FILE, "-ar", "48000", "-t", seconds + "", "-f", "s16le", "-acodec",
  46.                "pcm_s16le", "-i", "/dev/zero", "-f", "mp3", "-y", emptyAudioPath};
  47.          //调用cmd操作类
  48.          CmdExecutor.exec(new CmdOutputGetter() {
  49.             @Override
  50.             public void dealLine(String line) {
  51.                //把cmd输出的信息每行syso，这个是实时输出的，可以换其他的处理方式
  52.                System.out.println(line);
  53.             }
  54.          }, command4empty);
  55.          log.info("「{}秒」静音音频生成完成！", seconds);
  57.          String[] command4concat = {FFMPEG_FILE, "-i", WATERMARK_FILE, "-i", emptyAudioPath, "-filter_complex",
  58.                "[0:0] [1:0] concat=n=2:v=0:a=1 [a]", "-map", "[a]", "-ar", "48000", loop, "-y"};
  60.          CmdExecutor.exec(new CmdOutputGetter() {
  61.             @Override
  62.             public void dealLine(String line) {
  63.                //把cmd输出的信息每行syso，这个是实时输出的，可以换其他的处理方式
  64.                System.out.println(line);
  65.             }
  66.          }, command4concat);
  68.          log.info("水印连接「{}秒」间隔音频完成！", seconds);
  70.       } catch (Exception e) {
  71.          e.printStackTrace();
  72.       }
  74.       return loop;
  75.    }
  77.    /**
  78.     * 为音频文件添加水印
  79.     * @param watermarkFilePath 水印文件路径
  80.     * @param audioPath 源音频文件路径
  81.     */
  82.    public void addWatermark4Audio(String watermarkFilePath, String audioPath) {
  83.       // 获取源音频文件播放时长
  84.       Integer duration = AudioUtils.getAudioDuration(audioPath);
  85.       if (Objects.isNull(duration)) {
  86.          log.error("获取音频文件时长失败");
  87.          return;
  88.       }
  89.       log.info("源音频时长：「{}秒」", duration);
  90.       String newAudioPath = "/Users/wanghz/Documents/音频水印/newAudio.mp3";
  92.       String[] command4addWatermark = {FFMPEG_FILE, "-i", audioPath, "-stream_loop", "-1", "-i", watermarkFilePath,
  93.             "-filter_complex", "[1:a][0:a]amix", "-t", duration + "", "-ar", "48000", "-f", "mp3", newAudioPath,
  94.             "-y"};
  96.       CmdExecutor.exec(new CmdOutputGetter() {
  97.          @Override
  98.          public void dealLine(String line) {
  99.             //把cmd输出的信息每行syso，这个是实时输出的，可以换其他的处理方式
  100.             System.out.println(line);
  101.          }
  102.       }, command4addWatermark);
  104.       log.info("添加音频水印完成！路径：{}", newAudioPath);
  105.    }
  107.    @Test
  108.    public void addWaterMark() {
  109.       // 生成指定间隔水印文件
  110.       String waterMarkFile = buildWaterMarkFile(4);
  111.       // 需要添加水印的音频文件
  112.       String audioPath = "/Users/wanghz/Documents/音频水印/1.mp3";
  113.       // 添加水印
  114.       addWatermark4Audio(waterMarkFile, audioPath);
  115.    }
  117. }

 

当时也是参考了很多博客，但是没有找到一篇满足我需要的，

本篇文章所记录的都是经过我验证的，遗憾本方法尚未在业务代码中使用。

希望可以帮到有需要的同学！

　　

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