FFmpeg作为开源的视频处理工具,有着相当强大的功能;
本文总结了FFmpeg中一些常用的API;
FFmpeg常用API总结
前言
FFmpeg 本身是一个庞大的项目,包含许多组件和库文件,最常用的是它的命令行工具;
FFmpeg下载:
FFmpeg官方文档:
视频处理相关概念
介绍 FFmpeg 用法之前,需要先了解一些视频处理的基本概念;
① 容器
视频文件本身其实是一个容器(container),里面包括了视频和音频,也可能有字幕等其他内容;
一般来说,视频文件的后缀名反映了它的容器格式;
常见的容器格式有以下几种:
- MP4
- MKV
- WebM
- AVI
下面的命令可以查看 FFmpeg 支持的容器:
ffmpeg -formats
② 编码格式
视频和音频都需要经过编码,才能保存成文件;
不同的编码格式(CODEC),有不同的压缩率,会导致文件大小和清晰度的差异;
常用的视频编码格式如下:
- H.262
- H.264
- H.265
上面的编码格式都是有版权的,但是可以免费使用;
此外,还有几种无版权的视频编码格式:
- VP8
- VP9
- AV1
另外,常用的音频编码格式如下:
- MP3
- AAC
上面所有这些都是有损的编码格式,编码后会损失一些细节,以换取压缩后较小的文件体积;
无损的编码格式压缩出来的文件体积较大,这里就不介绍了;
下面的命令可以查看 FFmpeg 支持的编码格式,视频编码和音频编码都在内:
ffmpeg -codecs
③ 编码器
编码器(encoders)是实现某种编码格式的库文件;
只有安装了某种格式的编码器,才能实现该格式视频/音频的编码和解码;
以下是一些 FFmpeg 内置的视频编码器:
- libx264:最流行的开源 H.264 编码器;
- NVENC:基于 NVIDIA GPU 的 H.264 编码器;
- libx265:开源的 HEVC 编码器;
- libvpx:谷歌的 VP8 和 VP9 编码器;
- libaom:AV1 编码器;
音频编码器如下:
- libfdk-aac
- aac
下面的命令可以查看 FFmpeg 已安装的编码器:
ffmpeg -encoders
FFmpeg的使用格式
FFmpeg 的命令行参数非常多,大体可以分成五个部分:
ffmpeg {1} {2} -i {3} {4} {5}
上面命令中,五个部分的参数依次如下:
- 全局参数;
- 输入文件参数;
- 输入文件;
- 输出文件参数;
- 输出文件;
参数太多的时候,为了便于查看,ffmpeg 命令可以写成多行:
ffmpeg \
[全局参数] \
[输入文件参数] \
-i [输入文件] \
[输出文件参数] \
[输出文件]
下面是一个例子:
ffmpeg \
-y \ # 全局参数
-c:a libfdk_aac -c:v libx264 \ # 输入文件参数
-i input.mp4 \ # 输入文件
-c:v libvpx-vp9 -c:a libvorbis \ # 输出文件参数
output.webm # 输出文件
上面的命令:
- 将 mp4 文件转成 webm 文件,这两个都是容器格式;
- 输入的 mp4 文件的音频编码格式是 aac,视频编码格式是 H.264;
- 输出的 webm 文件的视频编码格式是 VP9,音频格式是 Vorbis;
如果不指明编码格式,FFmpeg 会自己判断输入文件的编码;
因此,上面的命令可以简单写成下面的样子:
ffmpeg -i input.avi output.mp4
FFmpeg常用API
常用命令行参数
FFmpeg 常用的命令行参数如下:
-c
:指定编码器;-c copy
:直接复制,不经过重新编码(这样比较快);-c:v
:指定视频编码器;-c:a
:指定音频编码器;-i
:指定输入文件;-an
:去除音频流;-vn
: 去除视频流;-preset
:指定输出的视频质量,会影响文件的生成速度,有以下几个可用的值 ultrafast, superfast, veryfast, faster, fast, medium, slow, slower, veryslow;-y
:不经过确认,输出时直接覆盖同名文件;
常见用法
① 查看文件信息
查看视频文件的元信息,比如编码格式和比特率,可以只使用-i
参数:
$ ffmpeg.exe -i input.mp4
ffmpeg version n4.4-17-gf7468a9c40 Copyright (c) 2000-2021 the FFmpeg developers
built with gcc 10-win32 (GCC) 20210408
libavutil 56. 70.100 / 56. 70.100
libavcodec 58.134.100 / 58.134.100
libavformat 58. 76.100 / 58. 76.100
libavdevice 58. 13.100 / 58. 13.100
libavfilter 7.110.100 / 7.110.100
libswscale 5. 9.100 / 5. 9.100
libswresample 3. 9.100 / 3. 9.100
libpostproc 55. 9.100 / 55. 9.100
Input #0, mov,mp4,m4a,3gp,3g2,mj2, from 'input.mp4':
Metadata:
major_brand : mp42
minor_version : 0
compatible_brands: isommp42
creation_time : 2019-11-08T19:03:40.000000Z
Duration: 00:15:00.80, start: 0.000000, bitrate: 445 kb/s
Stream #0:0(und): Video: h264 (Constrained Baseline) (avc1 / 0x31637661), yuv420p(tv, smpte170m/smpte170m/bt709), 472x360 [SAR 1:1 DAR 59:45], 347 kb/s, 25 fps, 25 tbr, 12800 tbn, 50 tbc (default)
Metadata:
creation_time : 2019-11-08T19:03:40.000000Z
handler_name : ISO Media file produced by Google Inc. Created on: 11/08/2019.
vendor_id : [0][0][0][0]
Stream #0:1(und): Audio: aac (LC) (mp4a / 0x6134706D), 44100 Hz, stereo, fltp, 96 kb/s (default)
Metadata:
creation_time : 2019-11-08T19:03:40.000000Z
handler_name : ISO Media file produced by Google Inc. Created on: 11/08/2019.
vendor_id : [0][0][0][0]
上面命令会输出很多冗余信息,加上-hide_banner
参数,可以只显示元信息:
$ ffmpeg.exe -hide_banner -i input.mp4
Input #0, mov,mp4,m4a,3gp,3g2,mj2, from 'input.mp4':
Metadata:
major_brand : mp42
minor_version : 0
compatible_brands: isommp42
creation_time : 2019-11-08T19:03:40.000000Z
Duration: 00:15:00.80, start: 0.000000, bitrate: 445 kb/s
Stream #0:0(und): Video: h264 (Constrained Baseline) (avc1 / 0x31637661), yuv420p(tv, smpte170m/smpte170m/bt709), 472x360 [SAR 1:1 DAR 59:45], 347 kb/s, 25 fps, 25 tbr, 12800 tbn, 50 tbc (default)
Metadata:
creation_time : 2019-11-08T19:03:40.000000Z
handler_name : ISO Media file produced by Google Inc. Created on: 11/08/2019.
vendor_id : [0][0][0][0]
Stream #0:1(und): Audio: aac (LC) (mp4a / 0x6134706D), 44100 Hz, stereo, fltp, 96 kb/s (default)
Metadata:
creation_time : 2019-11-08T19:03:40.000000Z
handler_name : ISO Media file produced by Google Inc. Created on: 11/08/2019.
vendor_id : [0][0][0][0]
② 转换编码格式
转换编码格式(transcoding)指的是:将视频文件从一种编码转成另一种编码;
比如:转成 H.264 编码;
一般使用编码器libx264
,所以只需指定输出文件的视频编码器即可;
ffmpeg \
\
\
-i input.file \
-c:v libx264 \
output.mp4
下面是转成 H.265 编码的写法:
ffmpeg \
\
\
-i input.file \
-c:v libx265 \
output.mp4
③ 转换容器格式
转换容器格式(transmuxing)指的是,将视频文件从一种容器(格式)转到另一种容器(格式);
下面是 mp4 转 webm 的写法:
ffmpeg \
-i input.mp4 \
-c copy \
output.webm
# 下同
ffmpeg \
-i input.mp4 \
-c:v copy -c:a copy \
output.webm
在上面例子中:
只是转一下容器,内部的编码格式不变,所以使用-c copy
指定直接拷贝,不经过转码,这样比较快;
在进行转换时可以指定转换前后的视频质量以及转换速度;
使用crf
(Constant Rate Factor,恒定速率因子)参数来控制输出质量:
crf
取值越低,质量越高(范围:0-51);crf
默认值为23,视觉上无损压缩对应于-crf 18
;
同时,使用preset
(预设参数)控制压缩过程的速度;
例如:
ffmpeg \
-i input.mp4 \
-preset slower -crf 18 \
output.mp4
更多信息:
④ 调整码率
调整码率(transrating)指的是,改变编码的比特率,一般用来将视频文件的体积变小;
下面的例子指定码率最小为964K,最大为3856K,缓冲区大小为 2000K;
ffmpeg \
-i input.mp4 \
-minrate 964K -maxrate 3856K -bufsize 2000K \
output.mp4
⑤ 改变分辨率
下面是改变视频分辨率(transsizing)的例子,从 1080p 转为 480p:
ffmpeg \
-i input.mp4 \
-vf scale=480:-1 \
output.mp4
⑥ 提取音频
有时,需要从视频里面提取音频(demuxing),可以像下面这样写:
ffmpeg \
-i input.mp4 \
-vn -c:a copy \
output.aac
上面例子中:
-vn
表示去掉视频;-c:a copy
表示不改变音频编码,直接拷贝;
⑦ 添加音轨
添加音轨(muxing)指的是:将外部音频加入视频,比如添加背景音乐或旁白;
下面是一个例子:
ffmpeg \
-i input.aac -i input.mp4 \
output.mp4
上面例子中,有音频和视频两个输入文件,FFmpeg 会将它们合成为一个文件;
当然FFmpeg还有更强大的用法,分别抽取两个视频中的声音和画面组成新的视频:
ffmpeg \
-i in0.mp4 -i in1.mp4 \
-c copy -map 0:0 -map 1:1 -shortest \
out.mp4
-shortest
参数表示音频文件结束,输出视频就结束;-map
参数将视频的不同部分进行了映射;
更多关于
-map
参数:
⑧ 截图
下面的例子是从指定时间开始,连续对1秒钟的视频进行截图:
ffmpeg \
-y \
-i input.mp4 \
-ss 00:01:24 -t 00:00:01 \
output_%3d.jpg
如果只需要截一张图,可以指定只截取一帧:
ffmpeg \
-ss 01:23:45 \
-i input \
-vframes 1 -q:v 2 \
output.jpg
上面例子中:
-vframes 1
指定只截取一帧;-q:v 2
表示输出的图片质量,一般是1到5之间(1 为质量最高);
⑨ 裁剪
裁剪(cutting)指的是,截取原始视频里面的一个片段,输出为一个新视频;
可以指定开始时间(start)和持续时间(duration),也可以指定结束时间(end);
ffmpeg \
-ss [start] \
-i [input] \
-t [duration] -c copy \
[output]
# 或者
ffmpeg \
-ss [start] \
-i [input] \
-to [end] -c copy \
[output]
下面是实际的例子:
$ 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
表示不改变音频和视频的编码格式,直接拷贝,这样会快很多;
当对视频进行裁剪的同时进行视频码率的转换时需要注意:
如果不使用
-c copy
选项,则ffmpeg将自动根据所选择的编码格式对输出的视频和音频重新编码;如果要获得高质量的视频和音频,见:
ffmpeg \ -ss [start] \ -i in.mp4 \ -t [duration] -c:v libx264 -c:a aac -strict experimental -b:a 128k \ out.mp4
⑩ 为音频添加封面
有些视频网站只允许上传视频文件,如果要上传音频文件,必须为音频添加封面,将其转为视频,然后上传;
下面命令可以将音频文件,转为带封面的视频文件:
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:
- 两个输入文件,一个是封面图片
cover.jpg
,另一个是音频文件input.mp3
; -loop 1
参数表示图片无限循环;-shortest
参数表示音频文件结束,输出视频就结束;
⑪ 并行解码拼接
首先创建一个txt文件,指定需要拼接的视频列表:
list.txt
file 'in1.mp4'
file 'in2.mp4'
file 'in3.mp4'
file 'in4.mp4'
随后执行:
ffmpeg \
-f concat \
-i list.txt \
-c copy \
out.mp4
⑫ 延迟音频/视频
延迟音频/视频专治各种音画不同步;
延迟视频3.84秒:
ffmpeg \
-i in.mp4 -itsoffset 3.84 \
-i in.mp4 \
-map 1:v -map 0:a -vcodec copy -acodec copy \
out.mp4
延迟音频3.84秒:
ffmpeg \
-i in.mp4 -itsoffset 3.84 \
-i in.mp4 \
-map 0:v -map 1:a -vcodec copy -acodec copy \
out.mp4
其实就是分别提取视频的音频和视频部分,将某个部分延迟后重新拼接为新的视频;
⑬ 添加字幕
字幕转换依赖于libass库,在使用时需要确保你使用的ffmpeg已经安装了这个库;
首先将字幕转换为.ass
格式:
ffmpeg -i sub.srt sub.ass
然后将字幕添加到视频中:
ffmpeg \
-i in.mp4 \
-vf ass=sub.ass \
out.mp4
⑭ 旋转视频
顺时针旋转90度:
ffmpeg -i in.mov -vf "transpose=1" out.mov
transpose
参数说明:
- 0:逆时针旋转90度,并且垂直翻转;
- 1:顺时针旋转90度;
- 2:逆时针旋转90度;
- 3:顺时针旋转90度,并且垂直翻转;
扩展:
使用
-vf "transpose=2,transpose=2"
可以旋转180度;
⑮ 下载数据流
可以下载m3u8视频流;
首先,定位m3u8
文件:打开Chrome控制台(F12) → 网络 → Filter: m3u8
,查看文件地址;
下载文件并连接:
ffmpeg -i "path_to_playlist.m3u8" -c copy -bsf:a aac_adtstoasc out.mp4
如果遇到:
"Protocol 'https not on whitelist 'file,crypto'!"
错误;添加
protocol_whitelist
选项:ffmpeg \ -protocol_whitelist "file,http,https,tcp,tls" \ -i "path_to_playlist.m3u8" \ -c copy -bsf:a aac_adtstoasc \ out.mp4
⑯ 视频部分消音
视频前90秒消音:
ffmpeg -i in.mp4 -vcodec copy -af "volume=enable='lte(t,90)':volume=0" out.mp4
视频1'20''~1'30''
消音:
ffmpeg -i in.mp4 -vcodec copy -af "volume=enable='between(t,80,90)':volume=0" out.mp4
⑰ 从视频创建幻灯片
使用参数:-r
,标记提取图像的帧速率(每个图像的时间间隔);
例如:-vf fps = 25
表示标记输出的帧率为25;
ffmpeg -r 1/5 -i img%03d.png -c:v libx264 -vf fps=25 -pix_fmt yuv420p out.mp4
⑱ 更改视频标题
命令:
ffmpeg -i in.mp4 -map_metadata -1 -metadata title="My Title" -c:v copy -c:a copy out.mp4
附录
文章参考: