ffmpeg 学习记录

1、压缩的ffmpeg命令    

        参数解释:

                         -i     输入文件,后面跟的是文件的地址,如果test.mp4文件路径和ffmpeg是在同一根目录下,则直接输入-i test.mp4

                         -b    数据比特率,每秒传输的数据流量大小(kb/s),这个命令里设置的比特率是600k,用于指定视频的压缩程度,后面跟的是压缩原视频后的视频存储路径。

1. 视频转换

比如一个avi文件,想转为mp4,或者一个mp4想转为ts 
ffmpeg -i input.avi output.mp4 
ffmpeg -i input.mp4 output.ts

2. 提取音频

ffmpeg -i test.mp4 -acodec copy -vn output.aac 
上面的命令,默认mp4audio codecaac,如果不是,可以都转为最常见的aac 
ffmpeg -i test.mp4 -acodec aac -vn output.aac

3. 提取视频

ffmpeg -i input.mp4 -vcodec copy -an output.mp4

4. 视频剪切

下面的命令,可以从时间为00:00:15开始,截取5秒钟的视频。 
ffmpeg -ss 00:00:15 -t 00:00:05 -i input.mp4 -vcodec copy -acodec copy output.mp4 
-ss
表示开始切割的时间,-t表示要切多少。上面就是从15秒开始,切5秒钟出来。

5. 码率控制

码率控制对于在线视频比较重要。因为在线视频需要考虑其能提供的带宽。

那么,什么是码率?很简单: 
bitrate = file size / duration 

比如一个文件20.8M,时长1分钟,那么,码率就是: 
biterate = 20.8M bit/60s = 20.8*1024*1024*8 bit/60s= 2831Kbps 

一般音频的码率只有固定几种,比如是128Kbps 
那么,video的就是 
video biterate = 2831Kbps -128Kbps = 2703Kbps

那么ffmpeg如何控制码率。 
ffmpg
控制码率有3种选择,-minrate -b:v -maxrate 
-b:v
主要是控制平均码率。 
比如一个视频源的码率太高了,有10Mbps,文件太大,想把文件弄小一点,但是又不破坏分辨率。 
ffmpeg -i input.mp4 -b:v 2000k output.mp4 
上面把码率从原码率转成2Mbps码率,这样其实也间接让文件变小了。目测接近一半。 
不过,ffmpeg官方wiki比较建议,设置b:v时,同时加上 -bufsize 
-bufsize
用于设置码率控制缓冲器的大小,设置的好处是,让整体的码率更趋近于希望的值,减少波动。(简单来说,比如1 2的平均值是1.5 1.49 1.51 也是1.5, 当然是第二种比较好) 
ffmpeg -i input.mp4 -b:v 2000k -bufsize 2000k output.mp4

-minrate -maxrate就简单了,在线视频有时候,希望码率波动,不要超过一个阈值,可以设置maxrate 
ffmpeg -i input.mp4 -b:v 2000k -bufsize 2000k -maxrate 2500k output.mp4

6. 视频编码格式转换

比如一个视频的编码是MPEG4,想用H264编码,咋办? 
ffmpeg -i input.mp4 -vcodec h264 output.mp4 
相反也一样 
ffmpeg -i input.mp4 -vcodec mpeg4 output.mp4

当然了,如果ffmpeg当时编译时,添加了外部的x265或者X264,那也可以用外部的编码器来编码。(不知道什么是X265,可以 Google一下,简单的说,就是她不包含在ffmpeg的源码里,是独立的一个开源代码,用于编码HEVCffmpeg编码时可以调用它。当然 了,ffmpeg自己也有编码器) 
ffmpeg -i input.mp4 -c:v libx265 output.mp4 
ffmpeg -i input.mp4 -c:v libx264 output.mp4

7. 只提取视频ES数据

ffmpeg –i input.mp4 –vcodec copy –an –f m4v output.h264

8. 过滤器的使用

8.1 将输入的1920x1080缩小到960x540输出:

ffmpeg -i input.mp4 -vf scale=960:540 output.mp4 
//ps:
如果540不写,写成-1,即scale=960:-1, 那也是可以的,ffmpeg会通知缩放滤镜在输出时保持原始的宽高比。

8.2 为视频添加logo

比如,我有这么一个图片 
 
想要贴到一个视频上,那可以用如下命令: 
./ffmpeg -i input.mp4 -i iQIYI_logo.png -filter_complex overlay output.mp4 

结果如下所示: 
 
要贴到其他地方?看下面: 
右上角: 
./ffmpeg -i input.mp4 -i logo.png -filter_complex overlay=W-w output.mp4 

左下角: 
./ffmpeg -i input.mp4 -i logo.png -filter_complex overlay=0:H-h output.mp4 

右下角: 
./ffmpeg -i input.mp4 -i logo.png -filter_complex overlay=W-w:H-h output.mp4

8.3 去掉视频的logo

语法:-vf delogo=x:y:w:h[:t[:show]] 
x:y
离左上角的坐标 
w:h logo
的宽和高 
t:
矩形边缘的厚度默认值
show
:若设置为1有一个绿色的矩形,默认值0

ffmpeg -i input.mp4 -vf delogo=0:0:220:90:100:1 output.mp4 
结果如下所示: 

9. 截取视频图像

ffmpeg -i input.mp4 -r 1 -q:v 2 -f image2 pic-%03d.jpeg 
-r
表示每一秒几帧 
-q:v
表示存储jpeg的图像质量,一般2是高质量。 
如此,ffmpeg会把input.mp4,每隔一秒,存一张图片下来。假设有60s,那会有60张。


可以设置开始的时间,和你想要截取的时间。 
ffmpeg -i input.mp4 -ss 00:00:20 -t 10 -r 1 -q:v 2 -f image2 pic-%03d.jpeg 
-ss
表示开始时间 
-t
表示共要多少时间。 
如此,ffmpeg会从input.mp4的第20s时间开始,往下10s,即20~30s10秒钟之间,每隔1s就抓一帧,总共会抓10帧。

 

10. 序列帧与视频的相互转换

darkdoor.[001-100].jpg序列帧和001.mp3音频文件利用mpeg4编码方式合成视频文件darkdoor.avi
$ ffmpeg -i 001.mp3 -i darkdoor.%3d.jpg -s 1024x768 -author fy -vcodec mpeg4 darkdoor.avi

还可以把视频文件导出成jpg序列帧:
$ ffmpeg -i bc-cinematic-en.avi example.%d.jpg


其他用法

1.输出YUV420原始数据

对于一下做底层编解码的人来说,有时候常要提取视频的YUV原始数据,如下:
ffmpeg -i input.mp4 output.yuv

那如果我只想要抽取某一帧YUV呢? 
你先用上面的方法,先抽出jpeg图片,然后把jpeg转为YUV 
比如: 
你先抽取10帧图片。 
ffmpeg -i input.mp4 -ss 00:00:20 -t 10 -r 1 -q:v 2 -f image2 pic-%03d.jpeg

然后,你就随便挑一张,转为YUV: 
ffmpeg -i pic-001.jpeg -s 1440x1440 -pix_fmt yuv420p xxx3.yuv 
如果-s参数不写,则输出大小与输入一样。

当然了,YUV还有yuv422p啥的,你在-pix_fmt 换成yuv422p就行啦!

2. H264编码profile & level控制

背景知识

先科普一下profile&level。(这里讨论最常用的H264 
H.264
有四种画质级别,分别是baseline, extended, main, high 
  1Baseline Profile:基本画质。支持I/P 帧,只支持无交错(Progressive)和CAVLC 
  2Extended profile:进阶画质。支持I/P/B/SP/SI 帧,只支持无交错(Progressive)和CAVLC(用的少
  3Main profile:主流画质。提供I/P/B 帧,支持无交错(Progressive)和交错(Interlaced), 
    也支持CAVLC CABAC 的支持; 
  4High profile:高级画质。在main Profile 的基础上增加了8x8内部预测、自定义量化、 无损视频编码和更多的YUV 格式; 
H.264 Baseline profile
Extended profileMain profile都是针对8位样本数据、4:2:0格式(YUV)的视频序列。在相同配置情况下,High profileHP)可以比Main profileMP)降低10%的码率。 
根据应用领域的不同,Baseline profile多应用于实时通信领域,Main profile多应用于流媒体领域,High profile则多应用于广电和存储领域。

下图清楚的给出不同的profile&level的性能区别。 
profile 

level 

2.1 ffmpeg如何控制profile&level

3个例子吧 
ffmpeg -i input.mp4 -profile:v baseline -level 3.0 output.mp4

ffmpeg -i input.mp4 -profile:v main -level 4.2 output.mp4

ffmpeg -i input.mp4 -profile:v high -level 5.1 output.mp4

如果ffmpeg编译时加了externallibx264,那就这么写: 
ffmpeg -i input.mp4 -c:v libx264 -x264-params "profile=high:level=3.0" output.mp4

从压缩比例来说,baseline< main < high,对于带宽比较局限的在线视频,可能会选择high,但有些时候,做个小视频,希望所有的设备基本都能解码(有些低端设备或早期的设备只能解码 baseline),那就牺牲文件大小吧,用baseline。自己取舍吧!

苹果的设备对不同profile的支持。 

2.2. 编码效率和视频质量的取舍(preset, crf)

除了上面提到的,强行配置biterate,或者强行配置profile/level,还有2个参数可以控制编码效率。 
一个是preset,一个是crf 
preset
也挺粗暴,基本原则就是,如果你觉得编码太快或太慢了,想改改,可以用profile 
preset
有如下参数可用:

ultrafast, superfast, veryfast, faster, fast, medium, slow, slower, veryslow and placebo. 
编码加快,意味着信息丢失越严重,输出图像质量越差。

CRF(Constant Rate Factor): 范围 0-51: 0是编码毫无丢失信息, 23 is 默认, 51 是最差的情况。相对合理的区间是18-28. 
值越大,压缩效率越高,但也意味着信息丢失越严重,输出图像质量越差。

举个例子吧。 
ffmpeg -i input -c:v libx264 -profile:v main -preset:v fast -level 3.1 -x264opts crf=18 
(
参考自:https://trac.ffmpeg.org/wiki/Encode/H.264)

2.3. H265 (HEVC)编码tile&level控制

背景知识

H264profile&level一样,为了应对不同应用的需求,HEVC制定了层级”(tier) 等级”(level) 
tier
只有mainhigh 
level
13级,如下所示: 

不多说,直接给出怎么用。(supposed你用libx265编码) 
ffmpeg -i input.mp4 -c:v libx265 -x265-params "profile=high:level=3.0" output.mp4

在新打开的cmd窗口中,输入命令:ffmpeg -i "七月算法 概率面试题精讲.flv" -r 10 -b:a 32k 1.mp4
命令参数解释:
-i "七月算法 概率面试题精讲.flv"表示输入,后面的文件名必须要用双引号;
-r 10表示110帧;
-b:a 32k表示音频1秒保存32kb,即14kB
1.mp4表示输出保存的文件名。
cmd中的运行结果如下图所示:

 

转换视频格式,顺便压缩:

 

ffmpeg -i C:\Users\10375\Desktop\learner-demo.m4v -b:v 400k -s 960x540 newfiles/learner-demo.mp4

1

经过上面的解释应该知道是啥意思了,将桌面一个叫learner-demo.m4v的视频转换成mp4格式,并且放到当前问目录下的newfiles文件夹下面,设置输出视频的分辨率为960x540,码率为400k。我为什么这么设置,是有原因的,这个视频动态画面较少,类似于翻ppt,所以可以设置低一点,原视频是1920x1080的分辨率,但是实际上我们网站放的时候960的宽度就行了。

这就是最基本的用法了,这个软件是非常强大的,视频频也是可以转换,剪切、截图的,音频也一样,而且还可以分离音视频。

 

压缩完成之后,视频大小变为原来的1/4,而且还是很清楚!比市面上成品的压缩软件强太多!!

后记补充(来自@gghyoo

可以用-threads n 来实施多线程的运算,充分利用多核cpu

例子如下:

ffmpeg -threads 2 -crf 20 -y -i ML-02.avi -strict experimental ML-02.mp4

crf

文件大小

16

11M

18

6.7M

20

4.4M

22

3.0M

24

2.1M

26

1.6M

28

1.3M

30

1.1M

32

893K

默认

2.5M(crf为23)

装好后就可以用ffmpeg这个命令压制MP4文件了:

ffmpeg -i MVI_7274.MOV -vcodec libx264 -preset fast -crf 20 -y -vf "scale=1920:-1" -acodec libmp3lame -ab 128k a.mp4

参数解释如下(从这里参考而来,有修改:https://vistb.net/2012/02/x264-video-compress-intro/):

-preset:指定编码的配置。x264编码算法有很多可供配置的参数,不同的参数值会导致编码的速度大相径庭,甚至可能影响质量。为了免去用户了解算法,然后手工配置参数的麻烦。x264提供了一些预设值,而这些预设值可以通过preset指定。这些预设值有包括:ultrafast,superfast,veryfast,faster,fast,medium,slow,slower,veryslow和placebo。ultrafast编码速度最快,但压缩率低,生成的文件更大,placebo则正好相反。x264所取的默认值为medium。需要说明的是,preset主要是影响编码的速度,并不会很大的影响编码出来的结果的质量。压缩高清电影时,我一般用slow或者slower,当你的机器性能很好时也可以使用veryslow,不过一般并不会带来很大的好处。

-crf:这是最重要的一个选项,用于指定输出视频的质量,取值范围是0-51,默认值为23,数字越小输出视频的质量越高。这个选项会直接影响到输出视频的码率。一般来说,压制480p我会用20左右,压制720p我会用16-18,1080p我没尝试过。个人觉得,一般情况下没有必要低于16。最好的办法是大家可以多尝试几个值,每个都压几分钟,看看最后的输出质量和文件大小,自己再按需选择。

其实还有-b 1024k这样的参数,但是我发现-crf设置上后-b就不管用了。根据我自己的简单尝试,压制5D2拍摄的一段18秒1920x1080的视频(下午自然光、图像简单、大面积白墙、只有一扇黑门)crf和压出来的文件大小关系如下:

 

 

./ffmpeg –i input.mp4 output.avi

-i参数将input.mp4作为输入源输入,然后进行转码和封装操作,输出到output.avi中

mp4和avi时两种文件封装格式。

./ffmpeg –i input.mp4 –f avi output.dat

-f参数,制定了输出文件的容器格式,ffmpeg的主要工作流程:

1解封装demuxing;2解码decoding;3编码encoding;4封装muxing

./ffprobe –show_streams output.mp4

ffmpeg -y -i 测试视频1.mp4   测试视频2.mp4

ffmpeg -y -i 测试视频1.mp4   -b:v 100000 –b:a 10000测试视频2.mp4

ffmpeg -i input.avi -fs 10MB output.mp4

ffmpeg -y -i test.mp4 -vcodec libx264 -crf 23 test1.mp4

设置输出文件的最大size

 

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