FFmpeg 視頻處理入門教程
轉自：https://www.ruanyifeng.com/blog/2020/01/ffmpeg.html
作者： 阮一峰
日期： 2020年1月14日
FFmpeg 是視頻處理最常用的開源軟件。
它功能強大，用途廣泛，大量用于視頻網站和商業軟件（比如 Youtube 和 iTunes），也是許多音頻和視頻格式的標準編碼/解碼實現。
FFmpeg 本身是一個龐大的項目，包含許多組件和庫文件，最常用的是它的命令行工具。本文介紹 FFmpeg 命令行如何處理視頻，比桌面視頻處理軟件更簡潔高效。
如果你還沒安裝，可以根據官方文檔 先完成安裝。
一、概念
介紹 FFmpeg 用法之前，需要了解一些視頻處理的基本概念。
1.1 容器
視頻文件本身其實是一個容器（container），里面包括了視頻和音頻，也可能有字幕等其他內容。
常見的容器格式有以下幾種。一般來說，視頻文件的后綴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
1.2 編碼格式
視頻和音頻都需要經過編碼，才能保存成文件。不同的編碼格式（CODEC），有不同的壓縮率，會導致文件大小和清晰度的差異。
常用的視頻編碼格式如下。
- H.262
- H.264
- H.265
上面的編碼格式都是有版權的，但是可以免費使用。此外，還有幾種無版權的視頻編碼格式。
- VP8
- VP9
- AV1
常用的音頻編碼格式如下。
- MP3
- AAC
上面所有這些都是有損的編碼格式，編碼后會損失一些細節，以換取壓縮后較小的文件體積。無損的編碼格式壓縮出來的文件體積較大，這里就不介紹了。
下面的命令可以查看 FFmpeg 支持的編碼格式，視頻編碼和音頻編碼都在內。
$ ffmpeg -codecs
1.3 編碼器
編碼器（encoders）是實現某種編碼格式的庫文件。只有安裝了某種格式的編碼器，才能實現該格式視頻/音頻的編碼和解碼。
以下是一些 FFmpeg 內置的視頻編碼器。
- libx264：最流行的開源 H.264 編碼器
- NVENC：基于 NVIDIA GPU 的 H.264 編碼器
- libx265：開源的 HEVC 編碼器
- libvpx：谷歌的 VP8 和 VP9 編碼器
- libaom：AV1 編碼器
音頻編碼器如下。
- libfdk-aac
- aac
下面的命令可以查看 FFmpeg 已安裝的編碼器。
$ ffmpeg -encoders
二、FFmpeg 的使用格式
FFmpeg 的命令行參數非常多，可以分成五個部分。
$ ffmpeg {1} {2} -i {3} {4} {5}
上面命令中，五個部分的參數依次如下。
- 全局參數
- 輸入文件參數
- 輸入文件
- 輸出文件參數
- 輸出文件
參數太多的時候，為了便于查看，ffmpeg 命令可以寫成多行。
$ ffmpeg \
[全局參數] \
[輸入文件參數] \
-i [輸入文件] \
[輸出文件參數] \
[輸出文件]
下面是一個例子。
$ ffmpeg \
-y \ # 全局參數
-c:a libfdk_aac -c:v libx264 \ # 輸入文件參數
-i input.mp4 \ # 輸入文件
-c:v libvpx-vp9 -c:a libvorbis \ # 輸出文件參數
output.webm # 輸出文件
上面的命令將 mp4 文件轉成 webm 文件，這兩個都是容器格式。輸入的 mp4 文件的音頻編碼格式是 aac，視頻編碼格式是 H.264；輸出的 webm 文件的視頻編碼格式是 VP9，音頻格式是 Vorbis。
如果不指明編碼格式，FFmpeg 會自己判斷輸入文件的編碼。因此，上面的命令可以簡單寫成下面的樣子。
$ ffmpeg -i input.avi output.mp4
三、常用命令行參數
FFmpeg 常用的命令行參數如下。
-c：指定編碼器-c copy：直接復制，不經過重新編碼（這樣比較快）-c:v：指定視頻編碼器-c:a：指定音頻編碼器-i：指定輸入文件-an：去除音頻流-vn： 去除視頻流-preset：指定輸出的視頻質量，會影響文件的生成速度，有以下幾個可用的值 ultrafast, superfast, veryfast, faster, fast, medium, slow, slower, veryslow。-y：不經過確認，輸出時直接覆蓋同名文件。
四、常見用法
下面介紹 FFmpeg 幾種常見用法。
4.1 查看文件信息
查看視頻文件的元信息，比如編碼格式和比特率，可以只使用-i參數。
$ ffmpeg -i input.mp4
上面命令會輸出很多冗余信息，加上-hide_banner參數，可以只顯示元信息。
$ ffmpeg -i input.mp4 -hide_banner
4.2 轉換編碼格式
轉換編碼格式（transcoding）指的是， 將視頻文件從一種編碼轉成另一種編碼。比如轉成 H.264 編碼，一般使用編碼器libx264，所以只需指定輸出文件的視頻編碼器即可。
$ ffmpeg -i [input.file] -c:v libx264 output.mp4
下面是轉成 H.265 編碼的寫法。
$ ffmpeg -i [input.file] -c:v libx265 output.mp4
4.3 轉換容器格式
轉換容器格式（transmuxing）指的是，將視頻文件從一種容器轉到另一種容器。下面是 mp4 轉 webm 的寫法。
$ ffmpeg -i input.mp4 -c copy output.webm
上面例子中，只是轉一下容器，內部的編碼格式不變，所以使用-c copy指定直接拷貝，不經過轉碼，這樣比較快。
4.4 調整碼率
調整碼率（transrating）指的是，改變編碼的比特率，一般用來將視頻文件的體積變小。下面的例子指定碼率最小為964K，最大為3856K，緩沖區大小為 2000K。
$ ffmpeg \
-i input.mp4 \
-minrate 964K -maxrate 3856K -bufsize 2000K \
output.mp4
4.5 改變分辨率（transsizing）
下面是改變視頻分辨率（transsizing）的例子，從 1080p 轉為 480p 。
$ ffmpeg \
-i input.mp4 \
-vf scale=480:-1 \
output.mp4
4.6 提取音頻
有時，需要從視頻里面提取音頻（demuxing），可以像下面這樣寫。
$ ffmpeg \
-i input.mp4 \
-vn -c:a copy \
output.aac
上面例子中，-vn表示去掉視頻，-c:a copy表示不改變音頻編碼，直接拷貝。
4.7 添加音軌
添加音軌（muxing）指的是，將外部音頻加入視頻，比如添加背景音樂或旁白。
$ ffmpeg \
-i input.aac -i input.mp4 \
output.mp4
上面例子中，有音頻和視頻兩個輸入文件，FFmpeg 會將它們合成為一個文件。
4.8 截圖
下面的例子是從指定時間開始，連續對1秒鐘的視頻進行截圖。
$ ffmpeg \
-y \
-i input.mp4 \
-ss 00:01:24 -t 00:00:01 \
output_%3d.jpg
如果只需要截一張圖，可以指定只截取一幀。
$ ffmpeg \
-ss 01:23:45 \
-i input \
-vframes 1 -q:v 2 \
output.jpg
上面例子中，-vframes 1指定只截取一幀，-q:v 2表示輸出的圖片質量，一般是1到5之間（1 為質量最高）。
4.9 裁剪
裁剪（cutting）指的是，截取原始視頻里面的一個片段，輸出為一個新視頻。可以指定開始時間（start）和持續時間（duration），也可以指定結束時間（end）。
$ ffmpeg -ss [start] -i [input] -t [duration] -c copy [output]
$ ffmpeg -ss [start] -i [input] -to [end] -c copy [output]
下面是實際的例子。
$ 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表示不改變音頻和視頻的編碼格式，直接拷貝，這樣會快很多。
4.10 為音頻添加封面
有些視頻網站只允許上傳視頻文件。如果要上傳音頻文件，必須為音頻添加封面，將其轉為視頻，然后上傳。
下面命令可以將音頻文件，轉為帶封面的視頻文件。
$ 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，有兩個輸入文件，一個是封面圖片cover.jpg，另一個是音頻文件input.mp3。-loop 1參數表示圖片無限循環，-shortest參數表示音頻文件結束，輸出視頻就結束。
五、參考鏈接
- FFmpeg libav tutorial
- Digital video introduction
- FFmpeg encoding and editing course
- Making Slideshows w/FFMpeg
- The Complete Guide for Using ffmpeg in Linux
- Adding subtitles to your videos the easy way
（完）
的終極方案)
