オーディオおよびビデオ分野の強力な補助ツール - ffmpeg の一般的な操作の紹介

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オーディオおよびビデオ分野の強力な補助ツール - ffmpeg の一般的な操作の紹介

フロントエンド時代は、他の形式のビデオやオーディオはないか、といつも尋ねられ、有料で入手することをいとわなかったのですが、ffmpeg に慣れていれば、それほど面倒ではありませんでした。ストリーミングメディアの分野で開発や研究によく従事している人にとって、ffmpeg は最も一般的に使用されるストリーミングメディアツールであるはずです。多くのストリーミングメディアソフトウェアは、ffmpeg ライブラリまたはツールプログラムを直接統合し、そのプロトコルアクセス、プロトコル変換を直接使用します。カプセル化、ストリーミングメディアのエンコードとデコード、およびその他の機能またはライブラリは、対応する機能を実装します。この記事では、主にストリーミングメディアの開発やデバッグのプロセスでよく使用される ffmpeg コマンドの使用方法と、そのコマンドと使用シナリオを紹介します。後で使用する場合は、この記事の関連コンテンツを直接問い合わせることができます。関連するテスト音声およびビデオファイルは、公開アカウント Yi Ling Cang をフォローし、 ビデオストリーム分析 を送信することで取得できます。

1 ffmpeg のインストールと展開

詳細には触れずに、公式 Web サイトにアクセスし、オペレーティングシステムを選択し、ダウンロードしてインストールするだけです。公式サイトのアドレスは以下の通りです： https:
//ffmpeg.org/

ソースコードをダウンロードして自分でコンパイルすることもできます。

インストールパッケージによるインストール後、関連する実行パスがシステム環境変数に自動的に追加されます。自分で追加する必要はありません。cmd で直接実行できます。バージョン情報が返されれば、インストールは成功です
ffmeg -version
。

2 ffmpeg コマンド形式の概要

コマンド形式:

ffmpeg -i [输入文件名/地址] [参数选项] -f [格式] [输出文件/地址]

パラメータの説明:

-i の後にはメディアストリームの入力があり、ファイルまたはビデオストリームアドレスを指定できます。
[パラメータオプション] ストリーミングメディア変換のパラメータを定義し、変換方法を詳細に定義します
-f の後には出力メディアストリーム形式が続き、出力メディアストリームの出力形式を定義します。
次に、出力メディアをファイルまたはプッシュアドレスに直接ストリーミングします。

例:ffmpeg -i test.h264 -vcodec copy -f mpegts test.ts
パラメーター -i の後には、H264 ネイキッドストリームファイル test.h264 であるストリーミングメディアの入力が続きます。パラメーター選択 -vcodec copy は、ビデオのエンコード形式がストリーミングメディアソースの形式であることを示します。つまり、H264 のままです。-f mpegts は、出力ストリーミングメディアが ts であることを示します。test.ts は、出力のターゲットファイル名を表します。

ffmpeg で変換の役割を果たす [パラメータオプション] は、出力メディアストリームの出力モード、エンコードタイプ、メディアタイプなどの実際のニーズに応じて設定できます。これは、ストリーミング用のパラメータ設定も実装する場所です。メディアのトランスコーディングです。ここでは概要を示します。一般的に使用されるパラメータの説明は以下のとおりです。

-vcodec ビデオエンコードタイプ。入力 (コピー) と一致させることも、次のような他の形式にトランスコードすることもできます。

2 ffmpeg はストリーミングメディアのトランスコーディングを実装します

オーディオやビデオのファイルタイプを変換するために、インターネット上で多くのオフラインまたはオンラインツールが共有されているのをよく見かけますが、ffmpeg でサポートされているファイルカプセル化プロトコルは非常に包括的であるため、これは基本的に ffmpeg ライブラリを使用するか、ffmpeg プログラムを直接カプセル化することによって実現されます。コーデックライブラリでサポートされているビデオエンコーディングタイプも非常に包括的です。C ベースで書かれているため、プログラム/ライブラリ全体も非常に小さく、安定していて効率的です。このタイプのオープンソースソフトウェアで広く使用されています。以下は音声から動画ファイル形式変換、音声と動画のトランスコーディングなどを紹介します。

2.1 オーディオおよびビデオファイル形式の変換

2.2 ネットワークストリーミングストリームとストリーミングメディアファイル間の変換

ネットワークストリーミングファイル変換は、RTSP、RTMP、HLS およびその他の一般的に使用されるネットワークストリーミングプロトコルをサポートしています。ファイル形式は、一般的に使用されているオーディオおよびビデオファイル形式をサポートしています。もっと試すことができます。ここでは、例として RTSP から mp4 への変換を取り上げます。コマンドは次のとおりです以下に続きます:

ffmpeg -i "rtsp://admin:[email protected]:554/Streaming/Channels/101?transportmode=unicast&profile=Profile_1" -c:v copy -c:a copy  -f mp4 -movflags frag_keyframe output_test.mp4

入力は rtsp リアルタイムストリームです: rtsp://admin:[email protected]:554/Streaming/Channels/101?transportmode=unicast&profile=Profile_1
変換されたオーディオエンコーディングとビデオエンコーディングは変更されません: -c:v copy -c:a copy
出力形式は断片化された mp4 形式です: -f mp4 -movflags frag_keyframe
出力ファイル名：output_test.mp4

もちろん、ストリーミングメディアファイルをネットワークストリーミング形式に変換して出力することもできます。ここでは、ループ再生を通じて mp4 ファイルを rtsp ストリーミングに変換する例を説明します。

関連サンプルファイルは、公式アカウントをフォローし、動画ストリーム解析を送信して入手してください。

2.3 ファイルのカプセル化形式の変換

ファイルのカプセル化形式を変換するだけであれば、非常に簡単です。たとえば、mp4 を avi に変換するには、次のコマンドを使用できます。
ffmpeg -i output_test.mp4 output.avi

上記は、次のコマンドと同様に、オーディオとビデオのエンコード情報を変更せずに、ファイルのカプセル化形式を直接変換します。
ffmpeg -i output_test.mp4 -c:v copy -c:a copy output.avi

現在 ffmpeg でサポートされている一般的に使用されるオーディオおよびビデオファイル形式は次のとおりです。

ビデオ形式: MP4、AVI、MKV、MOV、FLV、WMV など。
オーディオ形式: MP3、WAV、AAC、FLAC、OGG など。
画像形式：JPEG、PNG、GIF、BMPなど
ストリーミングメディアプロトコル: RTMP、HLS、HTTP、RTSP など。

2.4 ファイルエンコード形式の変換

オーディオおよびビデオのファイル形式を変換するときにオーディオおよびビデオのエンコード情報を変更する必要がある場合は、パラメータオプションを追加して、出力オーディオおよびビデオのエンコード形式を定義できます。
ffmpeg -i input_h264.mp4 -c:v libx265 -crf 28 output_h265.mp4

入力ビデオエンコードタイプは H264、出力ビデオエンコードタイプは H265、オーディオエンコードタイプは変更されません。-crf はコードレート制御モードで、値が大きいほど品質が低下します。

ffmpeg は多くのエンコード形式をサポートしており、サポートされている限り、パラメータオプションを通じて変換したり、次のコマンドを通じてffmpeg -codecsクエリしたりできます。

より多くのトランスコーディング方法を自分で調べてください。一般的に使用されるビデオエンコード形式は以下のとおりです。c:v パラメーターで使用される列挙値は次のとおりです。

libx264: H.264 エンコーダー。ビデオの圧縮と送信に広く使用されています。
libx265: H.265 (HEVC) エンコーダー。より高い圧縮効率と優れたビデオ品質を提供します。
libvpx: WebM 形式の VP8 および VP9 エンコーダー。
libtheora: Ogg フォーマット用の Theora エンコーダー。
mpeg4: MPEG-4 Part 2 エンコーダー。古いビデオエンコーディングで一般的に使用されます。
msmpeg4: 古い Windows プラットフォーム用の Microsoft MPEG-4 バージョン 3 エンコーダー。

ffmpeg で一般的に使用されるオーディオエンコード形式、-c:a パラメーターの列挙値、一般的に使用されるものは次のとおりです。
-c:a パラメーター FFmpeg でオーディオコーデックを指定するために使用される一般的な列挙値。

aac: 高度なオーディオコーディング。通常は高品質のオーディオ圧縮に使用されます。
mp3: MPEG Audio Layer 3、オーディオの圧縮に使用される一般的に使用されるオーディオコーデック。
opus: Opus は、さまざまなアプリケーションに適した多用途で効率的なオーディオコーデックです。
vorbis: Vorbis、Ogg フォーマットで一般的に使用されるオープンソースのオーディオコーデック。
pcm_s16le: PCM 署名付き 16 ビットリトルエンディアンフォーマット、ロスレス非圧縮オーディオフォーマット。
pcm_mulaw: パルス符号変調 (PCM) の μ-law エンコーディングを表すオーディオコーデックです。電話システムや一部の従来のオーディオ形式でのオーディオ圧縮に使用されます。
flac: ロスレスオーディオコーデック。ロスレスオーディオ圧縮に使用されます。
ac3: オーディオコーデック 3。DVD および Blu-ray ディスクのサラウンドサウンドオーディオに一般的に使用されます。

一部の読者から、G711U オーディオがあるかどうか尋ねられましたが、実際、aac をお持ちの場合は、次のコマンドで直接変換できます。
ffmpeg -i input.aac -c:a pcm_mulaw outg711u.wav

2.5 ファイル混合形式の変換

ストリーミングメディアシステムを開発する場合、HLS、RTSP、RTMP などの外部ストリーミングメディアアクセス機能を提供するために、ストリーミングメディアサービスをシミュレートする必要があることがよくあります。例として MP4 ファイルをループして rtmp ストリームをプッシュすると、コマンドは次のようになります。このコマンドを使用してビデオ
ffmpeg -re -stream_loop -1 -i .\input_h264.mp4 -vcodec copy -codec copy -f flv rtmp://localhost/live/test
ファイルをシミュレートします。RTMP ストリームは RTMP サーバーにプッシュされ、OBS や EasyDarwin などのツールと組み合わせることで、RTMP および RTSP ストリーミングメディアサーバーをシミュレートし、RTSP および RTMP 機能を提供できます。
mp4 シミュレーション RTSP ストリームについては、https: //blog.csdn.net/qq_30714157/article/details/118732111を参照してください。

3 ffmepg はストリーミングメディアプロトコル変換を実装します

ストリーミングメディアサービス、特にライブブロードキャストの分野では、さまざまなストリーミングメディアプロトコルの変換に遭遇することがよくありますが、ffmpeg をうまく活用すれば、高品質な変換アプレットをすばやく作成できます。例として RTSP から HLS へ ffmpeg 経由コマンドの変換は次のとおりです。

ffmpeg -i rtsp://admin:zxm10***@10.45.12.112/h264/ch1/main/av_stream -c copy -f hls -segment_list_flags +live -hls_time 10 -segment_list_size 6  /tmp/hls/hls.m3u8

上記のコマンドにより、RTSP ストリームを rtsp://admin:zxm10***@10.45.12.112/h264/ch1/main/av_stream から取得し、HLS スライスの形式でディレクトリ /tmp/hls に出力できます。どこ：

-i: rtsp://input_stream_url を、変換する実際の RTSP ストリームの URL に置き換えます。
-c copy: -c:v copy および -c:a copy オプションと同等で、再エンコードせずにビデオとオーディオストリームをコピーし、元の品質を維持します。
-hls_time 10 セグメントの継続時間を秒単位で指定します。必要に応じてこの値を調整できます。
-hls_list_size 6 プレイリストに保持されるクリップの数を決定します。必要に応じてこの値を変更できます。
-f hls は、出力形式を HLS に設定します。
hls.m3u8 は出力 HLS プレイリストファイルです。

nginx と組み合わせることで、HLS ストリーミングメディアサービスを実装できます。記事はhttps://blog.csdn.net/water1209/article/details/128664784を参照してください。

4 ffmpegの使い方のまとめ

上記は ffmpeg でよく使用されるコマンドの一部です。ffmpeg は非常に強力なツールで、うまく使えばストリーミングメディアの分野での作業効率を大幅に向上させることができます。