FFmpeg 視頻處理入門教程
作者: 阮一峯
日期: 2020年1月14日
FFmpeg 是視頻處理最常用的開源軟件。
它功能強大,用途廣泛,大量用於視頻網站和商業軟件(比如 Youtube 和 iTunes),也是許多音頻和視頻格式的標準編碼/解碼實現。
FFmpeg 本身是一個龐大的項目,包含許多組件和庫文件,最常用的是它的命令行工具。本文介紹 FFmpeg 命令行如何處理視頻,比桌面視頻處理軟件更簡潔高效。
如果你還沒安裝,可以根據官方文檔 先完成安裝。
一、概念
介紹 FFmpeg 用法之前,需要了解一些視頻處理的基本概念。
1.1 容器
視頻文件本身其實是一個容器(container),裏面包括了視頻和音頻,也可能有字幕等其他內容。
常見的容器格式有以下幾種。一般來說,視頻文件的後綴名反映了它的容器格式。
- MP4
- MKV
- WebM
- AVI
下面的命令查看 FFmpeg 支持的容器。
$ ffmpeg -formats
1.2 編碼格式
視頻和音頻都需要經過編碼,才能保存成文件。不同的編碼格式(CODEC),有不同的壓縮率,會導致文件大小和清晰度的差異。
常用的視頻編碼格式如下。
- H.262
- H.264
- H.265
上面的編碼格式都是有版權的,但是可以免費使用。此外,還有幾種無版權的視頻編碼格式。
- VP8
- VP9
- AV1
常用的音頻編碼格式如下。
- MP3
- AAC
上面所有這些都是有損的編碼格式,編碼後會損失一些細節,以換取壓縮後較小的文件體積。無損的編碼格式壓縮出來的文件體積較大,這裏就不介紹了。
下面的命令可以查看 FFmpeg 支持的編碼格式,視頻編碼和音頻編碼都在內。
$ ffmpeg -codecs
1.3 編碼器
編碼器(encoders)是實現某種編碼格式的庫文件。只有安裝了某種格式的編碼器,才能實現該格式視頻/音頻的編碼和解碼。
以下是一些 FFmpeg 內置的視頻編碼器。
- libx264:最流行的開源 H.264 編碼器
- NVENC:基於 NVIDIA GPU 的 H.264 編碼器
- libx265:開源的 HEVC 編碼器
- libvpx:谷歌的 VP8 和 VP9 編碼器
- libaom:AV1 編碼器
音頻編碼器如下。
- libfdk-aac
- aac
下面的命令可以查看 FFmpeg 已安裝的編碼器。
$ ffmpeg -encoders
二、FFmpeg 的使用格式
FFmpeg 的命令行參數非常多,可以分成五個部分。
$ ffmpeg {1} {2} -i {3} {4} {5}
上面命令中,五個部分的參數依次如下。
- 全局參數
- 輸入文件參數
- 輸入文件
- 輸出文件參數
- 輸出文件
參數太多的時候,爲了便於查看,ffmpeg 命令可以寫成多行。
$ ffmpeg \ [全局參數] \ [輸入文件參數] \ -i [輸入文件] \ [輸出文件參數] \ [輸出文件]
下面是一個例子。
$ ffmpeg \ -y \ # 全局參數 -c:a libfdk_aac -c:v libx264 \ # 輸入文件參數 -i input.mp4 \ # 輸入文件 -c:v libvpx-vp9 -c:a libvorbis \ # 輸出文件參數 output.webm # 輸出文件
上面的命令將 mp4 文件轉成 webm 文件,這兩個都是容器格式。輸入的 mp4 文件的音頻編碼格式是 aac,視頻編碼格式是 H.264;輸出的 webm 文件的視頻編碼格式是 VP9,音頻格式是 Vorbis。
如果不指明編碼格式,FFmpeg 會自己判斷輸入文件的編碼。因此,上面的命令可以簡單寫成下面的樣子。
$ ffmpeg -i input.avi output.mp4
三、常用命令行參數
FFmpeg 常用的命令行參數如下。
-c
:指定編碼器-c copy
:直接複製,不經過重新編碼(這樣比較快)-c:v
:指定視頻編碼器-c:a
:指定音頻編碼器-i
:指定輸入文件-an
:去除音頻流-vn
: 去除視頻流-preset
:指定輸出的視頻質量,會影響文件的生成速度,有以下幾個可用的值 ultrafast, superfast, veryfast, faster, fast, medium, slow, slower, veryslow。-y
:不經過確認,輸出時直接覆蓋同名文件。
四、常見用法
下面介紹 FFmpeg 幾種常見用法。
4.1 查看文件信息
查看視頻文件的元信息,比如編碼格式和比特率,可以只使用-i
參數。
$ ffmpeg -i input.mp4
上面命令會輸出很多冗餘信息,加上-hide_banner
參數,可以只顯示元信息。
$ ffmpeg -i input.mp4 -hide_banner
4.2 轉換編碼格式
轉換編碼格式(transcoding)指的是, 將視頻文件從一種編碼轉成另一種編碼。比如轉成 H.264 編碼,一般使用編碼器libx264
,所以只需指定輸出文件的視頻編碼器即可。
$ ffmpeg -i [input.file] -c:v libx264 output.mp4
下面是轉成 H.265 編碼的寫法。
$ ffmpeg -i [input.file] -c:v libx265 output.mp4
4.3 轉換容器格式
轉換容器格式(transmuxing)指的是,將視頻文件從一種容器轉到另一種容器。下面是 mp4 轉 webm 的寫法。
$ ffmpeg -i input.mp4 -c copy output.webm
上面例子中,只是轉一下容器,內部的編碼格式不變,所以使用-c copy
指定直接拷貝,不經過轉碼,這樣比較快。
4.4 調整碼率
調整碼率(transrating)指的是,改變編碼的比特率,一般用來將視頻文件的體積變小。下面的例子指定碼率最小爲964K,最大爲3856K,緩衝區大小爲 2000K。
$ ffmpeg \ -i input.mp4 \ -minrate 964K -maxrate 3856K -bufsize 2000K \ output.mp4
4.5 改變分辨率(transsizing)
下面是改變視頻分辨率(transsizing)的例子,從 1080p 轉爲 480p 。
$ ffmpeg \ -i input.mp4 \ -vf scale=480:-1 \ output.mp4
4.6 提取音頻
有時,需要從視頻裏面提取音頻(demuxing),可以像下面這樣寫。
$ ffmpeg \ -i input.mp4 \ -vn -c:a copy \ output.aac
上面例子中,-vn
表示去掉視頻,-c:a copy
表示不改變音頻編碼,直接拷貝。
4.7 添加音軌
添加音軌(muxing)指的是,將外部音頻加入視頻,比如添加背景音樂或旁白。
$ ffmpeg \ -i input.aac -i input.mp4 \ output.mp4
上面例子中,有音頻和視頻兩個輸入文件,FFmpeg 會將它們合成爲一個文件。
4.8 截圖
下面的例子是從指定時間開始,連續對1秒鐘的視頻進行截圖。
$ ffmpeg \ -y \ -i input.mp4 \ -ss 00:01:24 -t 00:00:01 \ output_%3d.jpg
如果只需要截一張圖,可以指定只截取一幀。
$ ffmpeg \ -ss 01:23:45 \ -i input \ -vframes 1 -q:v 2 \ output.jpg
上面例子中,-vframes 1
指定只截取一幀,-q:v 2
表示輸出的圖片質量,一般是1到5之間(1 爲質量最高)。
4.9 裁剪
裁剪(cutting)指的是,截取原始視頻裏面的一個片段,輸出爲一個新視頻。可以指定開始時間(start)和持續時間(duration),也可以指定結束時間(end)。
$ ffmpeg -ss [start] -i [input] -t [duration] -c copy [output] $ ffmpeg -ss [start] -i [input] -to [end] -c copy [output]
下面是實際的例子。
$ ffmpeg -ss 00:01:50 -i [input] -t 10.5 -c copy [output] $ ffmpeg -ss 2.5 -i [input] -to 10 -c copy [output]
上面例子中,-c copy
表示不改變音頻和視頻的編碼格式,直接拷貝,這樣會快很多。
4.10 爲音頻添加封面
有些視頻網站只允許上傳視頻文件。如果要上傳音頻文件,必須爲音頻添加封面,將其轉爲視頻,然後上傳。
下面命令可以將音頻文件,轉爲帶封面的視頻文件。
$ ffmpeg \ -loop 1 \ -i cover.jpg -i input.mp3 \ -c:v libx264 -c:a aac -b:a 192k -shortest \ output.mp4
上面命令中,有兩個輸入文件,一個是封面圖片cover.jpg
,另一個是音頻文件input.mp3
。-loop 1
參數表示圖片無限循環,-shortest
參數表示音頻文件結束,輸出視頻就結束。
五、參考鏈接
- FFmpeg libav tutorial
- Digital video introduction
- FFmpeg encoding and editing course
- Making Slideshows w/FFMpeg
- The Complete Guide for Using ffmpeg in Linux
(完)
文檔信息
- 版權聲明:自由轉載-非商用-非衍生-保持署名(創意共享3.0許可證)
- 發表日期: 2020年1月14日
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