音视频命令转换工具 – FFmpeg

随着自媒体兴起,许多人会自拍视频或者找视频素材裁剪,配上背景音乐或解说,加上各种特效边框,处理后再生成新的视频文件,发布到各大平台。生成的原始视频文件都很大,我们需要转换格式或者压缩大小,便于上传或者在其他如手机等设备上分享。

FFmpeg 介绍

FFmpeg是一款开源免费的多媒体视频处理工具,功能包括视频采集功能、视频格式转换、视频抓图、给视频加水印等。它提供了录制、转换以及流化音视频的完整解决方案。

FFmpeg项目在开源界的影响力也是数一数二的。几乎你所见到的视频转换软件或播放器中用到的功能或编码/解码都基于FFmpeg。它采用LGPL或GPL许可证,曾今国内某些知名播放器使用FFmpeg源码未声明,被FFmpeg钉在历史的耻辱柱上。

FFmpeg 安装

FFmpeg提供源码,可自行编译。几乎所有发行版Linux仓库中已有FFmpeg,可以直接安装。

# debian/ubuntu
apt install ffmpeg

# redhat/centos/fedora'
yum install ffmpeg
或
dnf install ffmpeg

FFmpeg官方也提供二进制包:ffmpeg.org/download.html

推荐使用FFmpeg官方static二进制包,无需额外动态库,仅一个可执行文件官网下载后的FFmpeg解压后有三个可执行文件:ffmpeg、ffprobe、ffplay。

FFmpeg 使用

官网下载后的FFmpeg解压后有三个可执行文件:

  • ffmpeg:音视频文件处理转换
  • ffprobe:读取视频文件信息
  • ffplay:一个简易的播放器

ffmpeg命令:

ffmpeg -i video.wma ./video.mp4

把 video.wma 视频文件转换成 mp4 格式。ffmpeg mp4 格式默认使用h264编码

ffmpeg -i video.wma -c:v libx265 video.mp4

把 video.wma 视频文件转换成 h265 编码的 mp4 格式。

h265比h264编码有更高的压缩率,在低码率下生成的文件更小。
也就是说,相同质量下的h265编码比h264更清晰。相同大小的视频文件,h265编码比h264编码的视频文件体积更小。但是当视频码率到达一定大小时,两者清晰度区别不大。
h264比h265有更好的兼容性,有些手机默认不支持h265编码的视频文件,需要借助软件解码。
视频转换,h265编码比h264编码用时会更长,更消耗CPU资源。

ffmpeg -i video.mp4 -s 1280×720 video2.mp4

将视频压缩到1280×720分辨率。

ffmpeg -i video.mp4 -ss 00:00:10 -i video.mp4 -t 00:00:30 -c:v copy -c:a copy cut.mp4

不改变视频和音频的编码截剪视频,保留从视频10秒之后开始30秒,因为音频视频编码指定参数值copy,不会影响视频质量。

使用ss参数一定要在-i之前,如果写在-i之后,ffmpeg会理解为起始点是作用于输出文件。

ffmpeg -i video.mp4 -metadata:s:v rotate=”90″ -c:v copy -c:a copy out.mp4

不改变视频和音频的质量将视频翻转90度。把横屏变竖屏。

ffmpeg -f x11grab -r 30 -i :0.0 -f alsa -i hw:0,0 -acodec aac -vcodec libx264 out.mkv

使用FFmpeg录像,该命令在Linux上有效。每秒30帧,音频格式使用 aac,视频格式使用h264,输出mkv格式。

vcodec 与 c:v 参数一样,指定视频编码,如:libx264,libx265
acodec 与 c:a 参数一样,指定音频编码,如:aac,mp4,flac

FFmpeg还有很多其他用法,比如调整码率,帧数等。使用 ffmpeg –help 可以看到全部参数说明。

GPU加速

FFmpeg默认使用CPU编码。执行ffmpeg命令时,资源管理器可以看到CPU使用率升高。

如果使用GPU运算,转换速度能成倍提高,特别是转换h265编码视频。

查看ffmpeg支持视频编码格式:

ffmpeg -codecs

找到 hevc ,也就是h265编码:

  • hevc_qsv:intel核显
  • hevc_nvenc:nvidia显卡
  • hevc_amf:amd显卡

如果使用h264编码,使用 h264_qsv / h264_nvenc 。

ffmpeg -i ./video.mp4 -c:v hevc_qsv ./out.mp4

使用GPU编码,运行以上ffmpeg命令,可以看到GPU占用率升高。

使用GPU加速视频转换速度快了很多,我仅使用核显速度也比CPU转码也能快数倍。


ffprobe命令

ffprobe ./video.mp4

查看视频文件信息。

从输出信息可以看到该视频文件是使用h264编码,分辨率1280×720,视频平均码率921kbps,24帧。视频的音频使用aac编码,采样率44100Hz,码率128kpbs。

ffprobe -v error -show_streams -print_format json ./video.mp4

使用json格式输出视频信息。


ffplay命令

ffplay ./video.mp4

播放视频文件。这时会弹出一个播放器。

ffplay命令还有很多控制参数。不过我觉得用处不大,毕竟图形化播放器更好用,功能也更强大。


开发集成

使用FFmpeg命令,我们可以用程序或脚本完成视频自动转换。也可以让我们开发的系统拥有视频转码,或读取视频信息的功能。以Java示例:

public static int doWaitFor(Process process) {
  InputStream in = null;
  InputStream err = null;
  int exitValue = -1; // returned to caller when p is finished
  try {
    in = process.getInputStream();
    err = process.getErrorStream();
    boolean finished = false; // Set to true when p is finished
    while (!finished) {
      try {
        while (in.available() > 0) {
          // Print the output of our system call
          Character c = new Character((char) in.read());
          System.out.print(c);
        }
        while (err.available() > 0) {
          // Print the output of our system call
          Character c = new Character((char) err.read());
          System.out.print(c);
        }
        // Ask the process for its exitValue. If the process
        // is not finished, an IllegalThreadStateException
        // is thrown. If it is finished, we fall through and
        // the variable finished is set to true.
        exitValue = process.exitValue();
        finished = true;
      } catch (IllegalThreadStateException e) {
        // Process is not finished yet;
        // Sleep a little to save on CPU cycles
        Thread.currentThread().sleep(500);
      }
    }
  } catch (Exception e) {
    e.printStackTrace();
  } finally {
    try {
      if (in != null) {
        in.close();
      }
    } catch (IOException e) {
      e.printStackTrace();
    }
    if (err != null) {
      try {
        err.close();
      } catch (IOException e) {
        e.printStackTrace();
      }
    }
  }
  return exitValue;
}

Java调用外部命令使用 Runtime.getRuntime().exec(command) 。
在使用调用ffmpeg命令时,必须要读取执行命令输出流中的内容,程序才不会阻塞。否则缓冲读满后,进程会卡住。
视频转换会非常耗时,取决于硬件性能。在实际应用中,我们也可以开启线程去处理。

FFmpeg还提供C调用,公共库集成。以上方法并不是最优解决方案,仅提供一种参考。


除非注明,否则均为"攻城狮·正"原创文章,请注明出处。

本文链接:https://engr-z.com/422.html

发表评论

您的电子邮箱地址不会被公开。