FFMPEG

Suriski 5/10/2024 FFMPEG音视频处理

# 什么是ffmpeg (opens new window)

FFmpeg 是视频处理最常用的开源软件。
它功能强大，用途广泛，大量用于视频网站和商业软件（比如 Youtube 和 iTunes），也是许多音频和视频格式的标准编码/解码实现。

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。本文介绍 FFmpeg 命令行如何处理视频，比桌面视频处理软件更简洁高效。

# 延伸应用

shotcut (opens new window)

# 目的

视频画幅切割
视频片段截取
视频压缩
格式转换
添加水印

# 概念

介绍 FFmpeg 用法之前，需要了解一些视频处理的基本概念。

# 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。

常见的容器格式有以下几种。一般来说，视频文件的后缀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

# 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。

常用的音频编码格式如下。

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

# 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 -encoders | findstr mp3ffmpeg -encoders | findstr mp3

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# FFmpeg 的使用格式

FFmpeg 的命令行参数非常多，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]

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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

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命令解析：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

# 常用命令行参数

FFmpeg 常用的命令行参数如下。

编码常用

● -r：指定帧率，放在-i前是指定输入文件，使视频变长。放输出文件前是改变输出文件的帧率
● -b：指定码率

音频参数

 ffmpeg -i test.mp4 -b:a 192k -ar 48000 -ac 2 -acodec libmp3lame -afr ames 5000 out2.mp3

-an: 不处理音频，去除音频流
aframes: 设置要输出的音频帧数
-ar: 设定采样率
-ac: 设定声音的Channel数
-acodec: 设定声音编码解码器，如果用copy表示原始编译解码数据必须被拷贝
-af: 音频过滤器
-b🅰️ 音频码率
-c:a：指定输出音频编码器

视频参数

 ffmpeg -i test.mp4 -vframes 300 -b:v 300k -s 640*480 -aspect 16:9 -v codec libx265 out.h265

-aspect: 设置横纵比4:3、16:9或1.3333、1.7777
-b：设定视频码率
-b:v：视频码率
-c：指定编码器
-c copy：直接复制，输出文件不经过重新编码（这样比较快）
-c:v：指定输出视频编码器
-f: 设定输出格式（format）,无论是你后缀是什么，都是以-f格式为准
-i：指定输入文件（设定输入流）
-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。
- -preset参数是FFmpeg中非常实用的一个参数，它是一个预设选项，可用于设置编码速度和质量的平衡，控制FFmpeg的编码器。通过preset参数，我们可以非常方便地设置输出视频的速度、质量等内容，达到我们需要的效果。
  
  -preset参数的取值范围依据编码器而不同。这里我们以视频编码器x264为例，介绍几个比较常用的-preset参数：
  - -112preset ultrafast ：编码速度非常快，但输出视频质量不高
  - -preset superfast ：编码速度非常快，但输出视频质量比ultrafast略微高一些
  - -preset veryfast ：编码速度比较快，输出视频质量较好
  - -preset faster ：编码速度比较快，输出视频质量比veryfast略微差一些
  - -preset fast ：编码速度适中，输出视频质量较好
  - -preset medium ：编码速度适中，输出视频质量非常好，是默认值
  - -preset slow ：编码速度较慢，但输出视频质量比medium更好
  - -preset slower ：编码速度比slow略微慢一些，但输出视频质量更好
  - -preset veryslow ：编码速度最慢，但输出视频质量最好
-r : 设定帧速率
-s : 设定画面的宽与高
-ss : 开始时间
-t: 时间长度
-vframes：设置要输出的视频帧数
-vf：视频过滤器
-vn：去除视频流
-vcodec: 设定视频编解码器，如果用copy标识原始编解码数据必须被拷贝
-y：不经过确认，输出时直接覆盖同名文件。

# 常见用法

下面介绍 FFmpeg 几种常见用法。

# 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 -i input.mp4

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 -i input.mp4 -hide_banner

# 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。

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