FFmpegで動画ファイルや音楽ファイルをMP形式を変換する

この記事は Android スマホ用のアプリ開発の中で、
今後の開発で再使用性が高いと思われるコーディングをまとめたものです。
Java での開発経験、XML 構文規則、Android のアプリ開発経験がある方を対象としています。
Android のアプリ開発でお役にたててれば、嬉しいです。
（これから Android のアプリ開発や Java での開発を始めたい方への案内は、記事の最後で紹介します）

この記事のテーマ

　FFmpegを使用して、動画ファイルや音楽ファイルの形式を変換する

Androidのスマホは、MP4形式しか動画ファイルは再生できません。
ビデオカメラで撮影した動画ファイルは、MTS形式が多い。
MTS形式の動画ファイルをAndroidで再生するには、MP4形式に変換する必要があります。

Android13から、AIFF形式（Apple標準のオーディオ形式）の音楽ファイルが再生できなくなっています。
CDの曲をiTunesに取り込んだ音楽ファイルをAndroid13以降で再生するには、MP3形式に変換する必要があります。

FFmpegは、動画ファイルや音声ファイルを記録・変換・再生するためのフリーソフトウェアです。
Androidで対応していない形式のファイルはFFmpegを使用して、MP4形式やMP3形式に変換すれば、Androidでも再生できるようになります。

FFmpegKitは、Androidで使用できるオープンソフトウェアライブラリです。

GitHub - arthenica/ffmpeg-kit: FFmpeg Kit for applications. Supports Android, Flutter, iOS, Linux, macOS, React Native and tvOS. Supersedes MobileFFmpeg, flutter_ffmpeg and react-native-ffmpeg.

FFmpeg Kit for applications. Supports Android, Flutter, iOS, Linux, macOS, React Native and tvOS. Supersedes MobileFFmpe...

ffmpegkitを使用するための準備
動画ファイルの形式を変換する
音声ファイルの形式を変換する
1. AIFF形式からMP3形式に変換
動画や音声のファイルを削除する
これからAndroidのアプリ開発やJavaでの開発を始めたい方へ

ffmpegkitを使用するための準備

ffmpegkitを使用するには、
プロジェクトおよび、モジュールのbuild.gradleファイルに定義の追加が必要です。

◎build.gradle（プロジェクト）

:
allprojects {
    repositories {
        mavenCentral()
        :
    }
}
:

◎build.gradle（モジュール）
2024年2月現在の最新バージョンは 6.0.2 です。

dependencies {
    :
    implementation 'com.arthenica:ffmpeg-kit-full:6.0-2'
}

◎ライセンス表記
ffmpegkitは、LGPL v3.0 Licenseです。
アプリで使用する場合、ライセンス表記が必要です。

動画ファイルの形式を変換する

ffmpegkitは、コマンドライン引数で動画ファイルの変換動作をパラメータで指定します。
フォーマット、コーデック、開始位置や長さ、品質指定などが指定できます。
これらパラメータ指定の組み合わせで、MP4形式変換、サムネイルの作成、動画のトリミングが可能です。

メディアストア（動画フォルダ）の動画ファイルにアクセスするには、きめ細かいメディア権限を設定する必要があります。
詳細は、Android13対応（ファイルのメディア権限）で紹介しています。

Android13対応（ファイルのメディア権限）

Android13では、アプリがメディアストアを使用して画像や写真、動画、音声ファイルを使用する場合、新しく追加されたの権限をマニフェストファイルに追加するのと、その権限についてユーザー承認をリクエストして、許可がないとアクセスできません

MP4形式変換

FFmpegKitは、動画ファイルの形式は拡張子で判断しています。
入力ファイルがMP4形式以外の拡張子で、出力ファイルの拡張子がMP4形式であれば、MP4形式に変換できます。

import com.arthenica.ffmpegkit.FFmpegKit;
import com.arthenica.ffmpegkit.FFmpegKitConfig;
import com.arthenica.ffmpegkit.FFmpegSession;
import com.arthenica.ffmpegkit.ReturnCode;
:
    String[] mimeList = new String[]{"video/mp4", "video/webm", "video/quicktime", "video/mp2ts"};
    ExecutorService executorService = Executors.newSingleThreadExecutor();
    executorService.execute(() -> {
        try {
            ContentResolver resolver = context.getContentResolver();
            Cursor cursor = resolver.query(MediaStore.Video.Media.EXTERNAL_CONTENT_URI, null, null, null, "_ID DESC");
            while (cursor.moveToNext()) {
                if (Arrays.asList(mimeList).contains(cursor.getString(cursor.getColumnIndex(MediaStore.Audio.Media.MIME_TYPE)))) {
                	Uri contentUri = ContentUris.withAppendedId(MediaStore.Video.Media.EXTERNAL_CONTENT_URI, Long.parseLong(cursor.getString(cursor.getColumnIndexOrThrow(MediaStore.Video.Media._ID))));
                    String path = cursor.getString(cursor.getColumnIndex(MediaStore.Video.VideoColumns.DATA));
                    String source = cursor.getString(cursor.getColumnIndex(MediaStore.Video.VideoColumns.DISPLAY_NAME));
                    String ext = source.substring(source.lastIndexOf(".")).toLowerCase();
                    long width = Long.parseLong(cursor.getString(cursor.getColumnIndex(MediaStore.Video.VideoColumns.WIDTH)));
                    long height = Long.parseLong(cursor.getString(cursor.getColumnIndex(MediaStore.Video.VideoColumns.HEIGHT)));
                    // 拡張子がMP4以外はコーディック
                    if (!ext.equals(".mp4") && ext.length() > 0) {
                        // ファイル名からスペース削除と拡張子変更
                    	String file = source.toLowerCase().replace("　", "").replace(" ", "").replace(ext, ".mp4");
                        path = context.getExternalFilesDir(Environment.DIRECTORY_PICTURES) + File.separator + file;
                        // mp4ファイル変換
                        String mts = FFmpegKitConfig.getSafParameterForRead(context, contentUri);
                        String mp4 = context.getExternalFilesDir(Environment.DIRECTORY_PICTURES) + File.separator + file;
                        FFmpegSession session = FFmpegKit.execute(String.format("-i '%s' -qmin %d -qmax %d -acodec libmp3lame -ab 192000 -ar 48000 -s %dx%d '%s'", mts, 16, 20, width ,height , mp4));
                        if (ReturnCode.isSuccess(session.getReturnCode())) {
                        	// 変換成功
                            :
                        } else {
                        	// 変換失敗
                            :
                        }
                    }
                }
            }
            cursor.close();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    });

コンテンツリゾルバを使用して、メディアストア（動画フォルダ）の動画ファイルのリストを取得しています。
また、MIMEタイプがmp4、webm、quicktime（MOV）、mp2ts(MTS)の動画ファイルか判定しています。
コンテンツリゾルバのクエリ結果より、Uri、パス、ファイル名、拡張子、サイズを取得します。
MP4形式以外の場合、MP4形式に変換します。
FFmpegKitの引数として、入力ファイルパス（-i）、品質指定（-qmin, -qmax）、音声コーディック（-acodec）、音声サンプリングレートレート（-ar）、音声ビットレート（-ab）、サイズ（-s 横*縦）、出力ファイルパスを指定しています。
動画コーディックは、デフォルト（指定なし）を使用します。
変換結果は、FFmpegSessionで判定します。

エンコード時の出力ファイルの動画品質（q値範囲の最小と最大）を指定できます。
小さい方が高品質ですが、ファイルサイズは大きくなる傾向があります。
引数に-c:v copyを追加することで動画コーディックをしない指定が可能です。
音声コーディックはMP3エンコーダー、サンプリングレートとビットレートは業界標準値です。

サムネイル画像の作成

動画ファイルの開始位置とフレーム数に1を指定することで、サムネイル画像ファイルを出力できます。

import com.arthenica.ffmpegkit.FFmpegKit;
:
    String[] mimeList = new String[]{"video/mp4", "video/webm", "video/quicktime", "video/mp2ts"};
    ExecutorService executorService = Executors.newSingleThreadExecutor();
    executorService.execute(() -> {
        try {
            ContentResolver resolver = context.getContentResolver();
            Cursor cursor = resolver.query(MediaStore.Video.Media.EXTERNAL_CONTENT_URI, null, null, null, "_ID DESC");
            while (cursor.moveToNext()) {
                if (Arrays.asList(mimeList).contains(cursor.getString(cursor.getColumnIndex(MediaStore.Audio.Media.MIME_TYPE)))) {
                    String path = cursor.getString(cursor.getColumnIndex(MediaStore.Video.VideoColumns.DATA));
                    long width = Long.parseLong(cursor.getString(cursor.getColumnIndex(MediaStore.Video.VideoColumns.WIDTH)));
                    long height = Long.parseLong(cursor.getString(cursor.getColumnIndex(MediaStore.Video.VideoColumns.HEIGHT)));
                    String jpg = String.format("%s.jpg", cursor.getString(cursor.getColumnIndex(MediaStore.Video.VideoColumns.TITLE)));
                    // サムネイル作成
                    FFmpegKit.execute(String.format("-i '%s' -ss 0 -vframes 1 -s %dx%d '%s'", path, width ,height , context.getExternalFilesDir(Environment.DIRECTORY_PICTURES) + File.separator + jpg));
                }
            }
            cursor.close();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    });

コンテンツリゾルバを使用して、動画フォルダにある動画ファイルのリストを取得しています。
また、MIMEタイプが。mp4、webm、quicktime（MOV）、mp2ts(MTS)を動画ファイルと判定しています。
コンテンツリゾルバのクエリ結果より、Uri、パス、ファイル名、拡張子、サイズを取得します。
FFmpegKitの引数として、入力ファイルパス（-i）、開始位置（-ss）、フレーム数（-vframes）、サイズ（-s 横*縦）、出力ファイルパスを指定しています。

動画からサムネイルを作成するで、別の方法を紹介しています。
動画上でサムネイル画像の位置が指定できるか、できないかの違いがあります。

動画からサムネイルを作成する

動画からのサムネイルの作成方法は、サムネイルユーティリティで動画ファイルからサムネイル用のBitmapを取得し、ファイル出力します。作成対象の動画ファイルが多い場合は、処理に時間がかかるので、作成済みの動画は再作成しないなどの工夫が必要です

動画のトリミング

動画ファイルの開始位置（秒）と長さ（秒）を指定することで、トリミングした動画ファイルを出力できます。

import com.arthenica.ffmpegkit.FFmpegKit;
import com.arthenica.ffmpegkit.FFmpegKitConfig;
import com.arthenica.ffmpegkit.FFmpegSession;
import com.arthenica.ffmpegkit.ReturnCode;
:
    // 動画トリミング実行
    trimMp4(context, uri, String.format("%s.mp4", title), new long[]{5, 30});
    :

    // 動画トリミング //
    @SuppressLint({"Range", "DefaultLocale"})
    public void trimMp4(Context context, Uri uri, String mp4, long[] values) {
        ExecutorService executorService = Executors.newSingleThreadExecutor();
        executorService.execute(() -> {
            // 内部ストレージにワークファイルを作成する
            File work = new File(context.getFilesDir(), mp4);
            work.delete();
            String in = FFmpegKitConfig.getSafParameterForRead(context, uri);
            String out = work.getAbsolutePath();
            FFmpegSession session = FFmpegKit.execute(String.format("-ss %d -i '%s' -t %d %s'", values[0], in, values[1] - values[0], out));
            if (ReturnCode.isSuccess(session.getReturnCode())) {
                OutputStream outputStream;
                try (FileInputStream fileinputStream = new FileInputStream(work)){
                    if (Build.VERSION.SDK_INT >= Build.VERSION_CODES.Q) {
                        ContentValues content = new ContentValues();
                        content.put(MediaStore.MediaColumns.DISPLAY_NAME, mp4);
                        content.put(MediaStore.MediaColumns.MIME_TYPE, "video/mp4");
                        content.put(MediaStore.MediaColumns.RELATIVE_PATH, Environment.DIRECTORY_MOVIES);
                        outputStream = context.getContentResolver().openOutputStream(context.getContentResolver().insert(MediaStore.Video.Media.getContentUri("external"), content));
                    } else {
                        outputStream = Files.newOutputStream(new File(Environment.getExternalStoragePublicDirectory(Environment.DIRECTORY_MOVIES).toString(), mp4).toPath());
                    }
                    if (outputStream != null) {
                        BufferedOutputStream bufferedOutputStream = new BufferedOutputStream(outputStream);
                        byte[] buffer = new byte[1024];
                        int len;
                        while ((len = fileinputStream.read(buffer)) != -1) {
                            bufferedOutputStream.write(buffer, 0, len);
                        }
                        bufferedOutputStream.close();
                    }
                    work.delete();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            } else {
                // トリミング失敗
                :
            }
        });
    }

入力ファイルをトリミングした動画ファイル（ワークファイル）を内部ストレージに出力しています。
ワークファイルをコンテンツリゾルバに登録して、動画フォルダにコピーしています。
FFmpegKitの引数として、開始位置（-ss）、入力ファイルパス（-i）、長さ（-t）、出力ファイルパスを指定しています。
変換結果は、FFmpegSessionで判定します。

動画のトリミングが正しく動作しない場合、以下を確認してください。
・開始地点（-ss）は、入力ファイルパス（-i）の前で指定する
・エンコードする（-c copyは指定しない）

音声ファイルの形式を変換する

ffmpegkitは、コマンドライン引数で音声ファイルの変換動作をパラメータで指定します。
フォーマット、コーデックなどが指定できます。
これらパラメータ指定の組み合わせで、MP3形式の音声ファイルに変換が可能です。

音楽再生アプリ（Assistants）は、AIFF形式の音声ファイルも再生できます

メディアストア（音声フォルダ）の音声ファイルにアクセスするには、きめ細かいメディア権限を設定する必要があります。
詳細は、Android13対応（ファイルのメディア権限）で紹介しています。

Android13対応（ファイルのメディア権限）