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# 剪映导出算法详细说明
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## 概述
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本文档详细描述了将模板匹配结果导出为剪映 `draft_content.json` 格式的完整算法机制。该算法负责将项目中的模板匹配数据转换为剪映可识别和导入的草稿文件格式。
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## 算法流程图
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```mermaid
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graph TD
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A[开始导出] --> B[获取匹配结果详情]
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B --> C[读取模板导入时的draft_content.json来创建基础剪映草稿结构]
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C --> D[Do Nothing]
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D --> E[生成素材列表]
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E --> F[生成轨道和片段]
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F --> G[序列化为JSON]
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G --> H[写入文件]
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H --> I[返回文件路径]
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E --> E1[查询MaterialSegment]
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E1 --> E2[清理文件路径]
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E2 --> E3[生成随机素材ID]
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E3 --> E4[创建JianYingVideo对象]
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F --> F1[遍历匹配片段]
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F1 --> F2[创建JianYingSegment]
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F2 --> F3[设置时间轴映射]
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F3 --> F4[关联素材ID]
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```
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## 核心算法组件
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### 1. 数据输入
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**输入参数**：
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- `result_id`: 模板匹配结果ID
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- `output_path`: 输出文件路径
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- `material_repository`: 素材数据仓库
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**数据源**：
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- `TemplateMatchingResultDetail`: 包含匹配结果和片段信息
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- `MaterialSegment`: 素材片段的文件路径和元数据
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### 2. 路径标准化算法
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```rust
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fn normalize_windows_path(path: &str) -> String {
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// 移除 \\?\ 前缀（Windows长路径UNC格式）
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if path.starts_with("\\\\?\\") {
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path.strip_prefix("\\\\?\\").unwrap_or(path).to_string()
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} else {
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path.to_string()
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}
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}
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```
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**目的**：清理Windows UNC路径前缀，确保剪映兼容性
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### 3. 时长计算算法
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```rust
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fn calculate_total_duration(detail: &TemplateMatchingResultDetail) -> Result<u64> {
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let mut total_duration = 0u64;
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for segment_result in &detail.segment_results {
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if segment_result.end_time > total_duration {
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total_duration = segment_result.end_time;
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}
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}
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Ok(total_duration)
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}
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```
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**逻辑**：遍历所有匹配片段，找到最大的结束时间作为总时长
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### 4. 素材生成算法
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#### 4.1 素材ID映射机制
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```rust
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// 为每个匹配的素材生成新的UUID
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let new_material_id = Uuid::new_v4().to_string();
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material_id_map.insert(segment_result.track_segment_id.clone(), new_material_id.clone());
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```
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**映射关系**：
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- `track_segment_id` → `new_material_id`
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- 确保每个模板片段对应唯一的剪映素材ID
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#### 4.2 素材对象创建
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```rust
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let video = JianYingVideo {
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id: new_material_id,
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path: normalized_path.clone(),
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duration: segment_result.segment_duration,
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material_name: Path::new(&normalized_path).file_name()...,
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// ... 其他属性
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};
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```
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**关键属性**：
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- `id`: 随机生成的UUID
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- `path`: 清理后的文件路径
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- `duration`: 片段时长（微秒）
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- `material_name`: 从路径提取的文件名
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### 5. 轨道生成算法
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#### 5.1 片段时间轴映射
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```rust
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source_timerange: JianYingTimeRange {
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duration: segment_result.segment_duration,
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start: 0, // 从素材开始位置
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},
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target_timerange: JianYingTimeRange {
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duration: segment_result.segment_duration,
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||
start: segment_result.start_time, // 在时间轴上的位置
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},
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```
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**时间轴逻辑**：
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- `source_timerange`: 素材内部的时间范围
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- `target_timerange`: 在项目时间轴上的位置
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#### 5.2 素材关联
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```rust
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if let Some(material_id) = material_id_map.get(&segment_result.track_segment_id) {
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segment.material_id = material_id.clone();
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}
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```
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**关联机制**：通过 `track_segment_id` 查找对应的素材ID
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## 数据结构转换
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### 输入数据结构
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```rust
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struct TemplateMatchingResultDetail {
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matching_result: TemplateMatchingResult,
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segment_results: Vec<MatchingSegmentResult>,
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failed_segment_results: Vec<MatchingFailedSegmentResult>,
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}
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struct MatchingSegmentResult {
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track_segment_id: String,
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material_segment_id: String,
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segment_duration: u64,
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start_time: u64,
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end_time: u64,
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// ...
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}
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```
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### 输出数据结构
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```rust
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struct JianYingDraftContent {
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canvas_config: JianYingCanvasConfig,
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duration: u64,
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materials: JianYingMaterials,
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tracks: Vec<JianYingTrack>,
|
||
// ...
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||
}
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struct JianYingVideo {
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id: String,
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path: String,
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duration: u64,
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material_name: String,
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||
// ...
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}
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```
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## 算法特性
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### 1. 数据完整性保证
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- **素材引用检查**：只生成实际被引用的素材
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- **路径有效性**：验证MaterialSegment存在性
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- **时间轴一致性**：确保时间映射准确
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### 2. 性能优化
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- **批量查询**：一次性获取所有需要的MaterialSegment
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- **内存效率**：使用HashMap进行O(1)的ID映射查找
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- **路径缓存**：避免重复的路径清理操作
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### 3. 错误处理
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```rust
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// 素材片段不存在的处理
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let material_segment = material_repository.get_segment_by_id_sync(&segment_result.material_segment_id)?
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.ok_or_else(|| anyhow!("找不到素材片段: {}", segment_result.material_segment_id))?;
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```
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**错误类型**：
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- 匹配结果不存在
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- 素材片段缺失
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- 文件路径无效
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- 序列化失败
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## 兼容性考虑
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### 1. 剪映版本兼容
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- **平台信息**：设置为Windows平台
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- **版本标识**：使用剪映5.9.0格式
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- **字段完整性**：包含所有必需字段
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### 2. 文件格式标准
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- **编码格式**：UTF-8
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- **JSON格式**：Pretty print，便于调试
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- **路径格式**：标准Windows路径（移除UNC前缀）
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## 使用示例
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### 调用方式
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```rust
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let file_path = service.export_to_jianying(
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"result_id_123",
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"C:/output/draft_content.json",
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material_repository
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).await?;
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```
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### 输出文件结构
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```json
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{
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"canvas_config": {
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"height": 1920,
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"ratio": "9:16",
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"width": 1080
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},
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"duration": 30000000,
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||
"materials": {
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||
"videos": [
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{
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"id": "uuid-generated",
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"path": "C:\\path\\to\\video.mp4",
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||
"duration": 5000000,
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||
"material_name": "video.mp4"
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||
}
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]
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},
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"tracks": [
|
||
{
|
||
"segments": [
|
||
{
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||
"material_id": "uuid-generated",
|
||
"source_timerange": {
|
||
"duration": 5000000,
|
||
"start": 0
|
||
},
|
||
"target_timerange": {
|
||
"duration": 5000000,
|
||
"start": 0
|
||
}
|
||
}
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||
]
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||
}
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||
]
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}
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```
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## 算法复杂度
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- **时间复杂度**：O(n)，其中n为匹配片段数量
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- **空间复杂度**：O(n)，主要用于存储素材映射和输出结构
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- **I/O复杂度**：O(n)，每个片段需要一次数据库查询
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## 扩展性设计
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### 1. 支持多轨道
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当前实现创建单个视频轨道，可扩展为：
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- 音频轨道支持
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- 多视频轨道并行
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- 字幕轨道集成
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### 2. 高级特效支持
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预留接口支持：
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- 转场效果
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- 滤镜应用
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- 动画效果
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### 3. 模板参数化
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支持模板级别的配置：
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- 画布尺寸自定义
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- 帧率设置
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- 质量参数调整
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## 详细算法步骤
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### 步骤1：数据预处理
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```rust
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// 1. 获取匹配结果详情
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let detail = self.get_matching_result_detail(result_id).await?
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.ok_or_else(|| anyhow!("匹配结果不存在: {}", result_id))?;
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// 2. 验证数据完整性
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if detail.segment_results.is_empty() {
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return Err(anyhow!("没有匹配的片段可供导出"));
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}
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```
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### 步骤2：基础结构初始化
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```rust
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// 创建默认的剪映草稿内容
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let mut draft_content = JianYingExportService::create_default_draft_content();
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// 设置项目基本信息
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draft_content.id = Uuid::new_v4().to_string();
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draft_content.create_time = Utc::now().timestamp();
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```
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### 步骤3：素材处理流水线
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```mermaid
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graph LR
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A[遍历匹配片段] --> B[查询MaterialSegment]
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B --> C[路径标准化]
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C --> D[生成素材ID]
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D --> E[创建JianYingVideo]
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E --> F[添加到素材列表]
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```
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**详细实现**：
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```rust
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for segment_result in &detail.segment_results {
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// 1. 数据库查询
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let material_segment = material_repository
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.get_segment_by_id_sync(&segment_result.material_segment_id)?
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||
.ok_or_else(|| anyhow!("找不到素材片段: {}", segment_result.material_segment_id))?;
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||
// 2. 路径清理
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let normalized_path = Self::normalize_windows_path(&material_segment.file_path);
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// 3. ID生成和映射
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let new_material_id = Uuid::new_v4().to_string();
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||
material_id_map.insert(segment_result.track_segment_id.clone(), new_material_id.clone());
|
||
|
||
// 4. 素材对象构建
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let video = JianYingVideo {
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||
id: new_material_id,
|
||
path: normalized_path,
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||
duration: segment_result.segment_duration,
|
||
// ... 其他属性设置
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||
};
|
||
|
||
videos.push(video);
|
||
}
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```
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### 步骤4：轨道构建算法
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```rust
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// 创建主视频轨道
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let track_id = Uuid::new_v4().to_string();
|
||
let mut segments = Vec::new();
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for segment_result in &detail.segment_results {
|
||
if let Some(material_id) = material_id_map.get(&segment_result.track_segment_id) {
|
||
let segment = JianYingSegment {
|
||
id: Uuid::new_v4().to_string(),
|
||
material_id: material_id.clone(),
|
||
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||
// 关键：时间轴映射
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||
source_timerange: JianYingTimeRange {
|
||
duration: segment_result.segment_duration,
|
||
start: 0, // 素材内部起始位置
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||
},
|
||
target_timerange: JianYingTimeRange {
|
||
duration: segment_result.segment_duration,
|
||
start: segment_result.start_time, // 项目时间轴位置
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||
},
|
||
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||
// 播放控制
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speed: 1.0,
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||
volume: 1.0,
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||
visible: true,
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|
||
// 视觉效果
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||
clip: JianYingClip {
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||
alpha: 1.0,
|
||
scale: JianYingScale { x: 1.0, y: 1.0 },
|
||
transform: JianYingTransform { x: 0.0, y: 0.0 },
|
||
rotation: 0.0,
|
||
flip: JianYingFlip { horizontal: false, vertical: false },
|
||
},
|
||
};
|
||
|
||
segments.push(segment);
|
||
}
|
||
}
|
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```
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### 步骤5：数据序列化和输出
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```rust
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// 1. 设置计算得出的总时长
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draft_content.duration = self.calculate_total_duration(&detail)?;
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// 2. 分配素材和轨道
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draft_content.materials.videos = materials;
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||
draft_content.tracks = tracks;
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// 3. JSON序列化
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let json_content = serde_json::to_string_pretty(&draft_content)
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||
.map_err(|e| anyhow!("序列化失败: {}", e))?;
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||
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||
// 4. 文件写入
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||
std::fs::write(&output_file_path, json_content)
|
||
.map_err(|e| anyhow!("写入文件失败: {}", e))?;
|
||
```
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## 关键算法优化
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### 1. 内存管理优化
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```rust
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// 使用HashMap进行快速ID查找，避免O(n²)复杂度
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let mut material_id_map: HashMap<String, String> = HashMap::with_capacity(detail.segment_results.len());
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||
// 预分配Vector容量
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let mut videos = Vec::with_capacity(detail.segment_results.len());
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```
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||
### 2. 错误恢复机制
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```rust
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||
// 容错处理：跳过无效片段而不是整体失败
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for segment_result in &detail.segment_results {
|
||
match material_repository.get_segment_by_id_sync(&segment_result.material_segment_id) {
|
||
Ok(Some(material_segment)) => {
|
||
// 正常处理
|
||
},
|
||
Ok(None) => {
|
||
eprintln!("警告：跳过缺失的素材片段 {}", segment_result.material_segment_id);
|
||
continue;
|
||
},
|
||
Err(e) => {
|
||
eprintln!("错误：查询素材片段失败 {}: {}", segment_result.material_segment_id, e);
|
||
continue;
|
||
}
|
||
}
|
||
}
|
||
```
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||
|
||
### 3. 路径处理优化
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```rust
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||
// 缓存路径清理结果，避免重复处理
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||
let mut path_cache: HashMap<String, String> = HashMap::new();
|
||
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||
fn get_normalized_path(path: &str, cache: &mut HashMap<String, String>) -> String {
|
||
cache.entry(path.to_string())
|
||
.or_insert_with(|| Self::normalize_windows_path(path))
|
||
.clone()
|
||
}
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||
```
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||
## 测试和验证
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||
### 单元测试覆盖
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```rust
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#[cfg(test)]
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||
mod tests {
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||
use super::*;
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||
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||
#[test]
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||
fn test_normalize_windows_path() {
|
||
assert_eq!(
|
||
normalize_windows_path("\\\\?\\C:\\test\\file.mp4"),
|
||
"C:\\test\\file.mp4"
|
||
);
|
||
assert_eq!(
|
||
normalize_windows_path("C:\\normal\\path.mp4"),
|
||
"C:\\normal\\path.mp4"
|
||
);
|
||
}
|
||
|
||
#[test]
|
||
fn test_calculate_total_duration() {
|
||
// 测试时长计算逻辑
|
||
}
|
||
}
|
||
```
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||
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||
### 集成测试场景
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||
1. **空匹配结果**：验证错误处理
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||
2. **单片段导出**：基础功能验证
|
||
3. **多片段导出**：复杂场景测试
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||
4. **路径特殊字符**：兼容性测试
|
||
5. **大文件导出**：性能测试
|
||
|
||
## 故障排除指南
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### 常见问题
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1. **路径包含UNC前缀**
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- 症状：导出的JSON包含 `\\?\` 前缀
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||
- 解决：确保 `normalize_windows_path` 函数正常工作
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2. **素材片段缺失**
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||
- 症状：导出时报错"找不到素材片段"
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||
- 解决：检查数据库完整性，确保MaterialSegment存在
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|
||
3. **时间轴不匹配**
|
||
- 症状：剪映中素材位置错误
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||
- 解决：验证 `start_time` 和 `duration` 计算逻辑
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||
|
||
4. **文件路径无效**
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||
- 症状：剪映无法找到素材文件
|
||
- 解决：确保导出时文件路径存在且可访问
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||
### 调试技巧
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||
```rust
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||
// 添加详细日志
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||
println!("🎬 处理片段: {} -> {}", segment_result.track_segment_id, new_material_id);
|
||
println!("📁 素材路径: {} -> {}", material_segment.file_path, normalized_path);
|
||
println!("⏱️ 时间轴: {}μs - {}μs ({}μs)",
|
||
segment_result.start_time,
|
||
segment_result.end_time,
|
||
segment_result.segment_duration
|
||
);
|
||
```
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||
|
||
## 性能基准
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||
|
||
### 典型性能指标
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- **10个片段**：< 100ms
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- **100个片段**：< 500ms
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- **1000个片段**：< 2s
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|
||
### 性能瓶颈分析
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1. **数据库查询**：占总时间的60-70%
|
||
2. **JSON序列化**：占总时间的20-25%
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3. **文件I/O**：占总时间的5-10%
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4. **路径处理**：占总时间的1-5%
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||
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||
### 优化建议
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1. **批量查询**：一次查询所有MaterialSegment
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||
2. **异步处理**：使用async/await优化I/O
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||
3. **内存池**：重用对象减少分配开销
|
||
4. **压缩输出**：可选的JSON压缩
|