偶遇FFmpeg(一) —— 初了解
2017-04-18 本文已影响566人
deep_sadness
FFmpeg_logo.png
整体的目标
- [ ] 完成将多张图片转换成视频。并添加背景音乐的任务。
- [ ] 完成将音频混音到视频中的任务。
- [ ] 完成将找到的视频合并的任务。
目前计划确定
- [ x ] 1. 寻找Android端可以解决的方案
- [ x ] 2. 了解方案和实现
- [ x ] 3. 完成任务
具体内容
FFmpeg的了解
FFmpeg的介绍网上还是很多的。官网的wiki上面也有很多内容。围绕目标，主要是有两套实现的思路。早期，其实是想通过自己编写C代码，来完成整个流程的。但是无奈目前的水平有限，而且时间不够充裕。故最后的思路是通过学习现有的命令行参数，来快速完成FFmpeg的使用。但是这样的弊端也极大的，在此暂时不诉。
FFmpeg主要包含了以下几个核心的库：
- libavformat
用于各种音视频封装格式的生成和解析，包括获取解码所需信息以生成解码上下文结构和读取音 视频帧等功能;音视频的格式解析协议，为 libavcodec 分析码流提供独立的音频或视频码流源。- libavcodec
用于各种类型声音/图像编解码;该库是音视频编解码核心，实现了市面上可见的绝大部分解码器 的功能，libavcodec 库被其他各大解码器 ffdshow，Mplayer 等所包含或应用。- libavdevice
硬件采集、加速、显示。操作计算机中常用的音视频捕获或输出设备: ALSA,AUDIO_BEOS,JACK,OSS,1394，VFW。- libavfilter
filter(FileIO、FPS、DrawText)音视频滤波器的开发，如宽高比 裁剪 格式化 非格式化 伸缩。- libavutil
包含一些公共的工具函数的使用库，包括算数运算 字符操作;- libavresample
音视频封转编解码格式预设等。- libswscale
(原始视频格式转换)用于视频场景比例缩放、色彩映射转换;图像颜色空间或格式转换，如 rgb565
rgb888 等与 yuv420 等之间转换。- libswresample
原始音频格式转码- libpostproc:
(同步、时间计算的简单算法)用于后期效果处理;音视频应用的后处理，如图像的去块效应。 ffmpeg:该项目提供的一个工具，可用于格式转换、解码或电视卡即时编码等;
- ffsever
一个 HTTP 多媒体即时广播串流服务器;- ffplay
是一个简单的播放器，使用 ffmpeg 库解析和解码，通过 SDL 显示;
从官网上下载好ffmpeg，进入FFmpeg命令行工具所在的文件夹，就开始干活。
因为直接使用cmd 是没有历史记录的，所以书内推荐使用其他的客户端来操作，但是为了便捷，则是还是使用最简单的工具。
FFmpeg Basic的学习
- 参考FFmpeg Basic FFmpeg封装好的命令行整体是是这样的
Command line syntax
ffmepg [global options] [input file options] -i input_file [output file options] output_file
[ ]中的内容是可选的参数，其他则是必填的参数。
一图比千言—CommanLine.png
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使用ffmpeg进行转码
ffmpeg可以输入各种文件或者流，进行操作。整体的工作流程是解码器将未压缩的帧数据在经过filter之后，再进行编码和输出。其中很重要的一点就是它能够构造一个 filterchains 和 filtergraphs (滤镜链和滤镜图)。
转码流程.png
看了这个图，可能会问 什么是 packets ，什么是frames ，在这里暂且不表
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Filters,filter chains 和filtergraphs
在多媒体的进程中，filter意味着在输入文件进行编码之前将其修改的一个软件工具。他被分成音频的滤镜和视频的滤镜。FFmpeg已经内置好了多种滤镜而且能够通过多种方式结合他们使用。这样简化了媒体的进程，因为在编解码的过程中。会整体的质量。 libavfilter就是整个软件库。使用-vf 来操作视频滤镜 使用 -af来使用音频的滤镜。
Filter syntax
[input_link_label1]...
filter_name=parameters
[output_link_label1]...
#####Filterchain
"filter1,filter2,...."
#####Filtergraph
"filterchain1;filterchain2;..."
#####使用filtergraph能够有效的简化命令行。将两行变成一行
#使用前
ffmpeg -i input.mpg -vf hqdn3d,pad=2*iw outpt.mp4
ffmpeg -i output.mp4 -i input.mpg -filter_complex overlay=w compare.mp4
#使用后
ffplay -i i.mpg -vf split[a][b];[a]pad=2*iw[A];[b]hqdn3d[B];[A][B]overlay=w
# 将输入的i.mpg 分成[a]和[b] ;将[a]左右一个filterchains的输入，输出为[A];将[b]作为输入，输出为[B],最后再将[A][B] 通过overLay filter产生一个对比。
加上Filter之后的总体流程
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媒体流的选择。
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许多封装格式存在多个流媒体。ffmpeg能够识别5种流。 audio(a),attachment(t),data(d),subtitle(s) and video(v)。可以通过-map后面添加这些参数来完成选择。
syntax
file_number:stream_type [:stream_number] #其中file_number、stream_number都是从0开始。 #-map 0 表示选择所有 #-map i:v表示从角标为i的文件中选择所有的视频流。 -map: i:a 则是所有的音频流 # -an,-vn,-sn 简单的理解就是 剔除音频。视频。和字母(... no ..) #将A中的视频和B中的音频和C中的字幕合并到clip.mov中 ffmpeg -i A.mov -i B.mov -i C.mov -map 0:v:0 -map 1:a:0 -map 2:s:0 clip.mov
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- 除此之外，还有其他的可以定义流的信息
#-b 可以设置音频和视频的bit rate
ffmpeg -i input.mpg -b:a 128k -b:v 1500k outpu.mp4
4. **有用的命令。**
将输出输出到文件当中。
ffmpeg -help > help.txt
ffmpeg -filters >> data.txt #续写
5. **概念的介绍**
比特率、帧率和文件大小之间的关系
#####帧率。
每秒被编码到视频文件中的帧数。人眼至少需要15fps，才能举得是一个连续的滑动。它也进程被较为一个帧的频繁度 。它的单位是Hz.LCD显示器通常是60Hz的。
```shell
# 直接使用- r 能够制定帧率
ffmepg -i input -r fps output
#使用fpsfilter来指定帧率
ffmpeg -i clip.mpg -vf fps=fps=25 clip.webm
比特率
确定的是音频和视频总体的质量。它定义的是 每个时间单元携带的数据量。
| Type | Abbreviation | |
|---|---|---|
| Average bit rate | ABR | 每秒平均的比特率。在VBR编码模式下也需要。通常用于确定的输出大小 |
| Constant bit rate | CBR | 每秒处理的比特率是相同的。这并不实际。因为在运动的处理过程中，需要更多的比特率。CBR通常用于在混合多媒体流的时候使用。 |
| Variable bit rate | VBR | 可变的比特率。简言之就是需要多的时候多，反之亦然。但是同样需要更多的cpu来处理这些判断 |
之前说过，通过-b就可以设定比特率。-b:v 就 可以设定视频
# 在视频通话中，因为传输的数据不能被缓存。所有需要设定
#一个固定的比特率来输出。通常需要设定三个参数。 -b -minrate -maxrate .设置maxrate的同时，还得设置一个 -bufsize来缓存。
ffmpeg -i in.avi -b 0.5M -minirate 0.5M -maxrate 0.5M -bufsize 1M out.mkv
#为了控制文件的大小，可以使用 -fs
ffmpeg -i -input.avi -fs 10MB output.mp4
文件大小的计算公式
- 视频大小
video_size =vieo_birate * time_inseconds/8 - 音频大小
（未压缩）audio_size=sampling_ratebit_depthchannelstime_in_seconds/8
（压缩）audio_size = bitrate time_in_seconds/8
最后计算的文件，应该比两个相加还略大一点。因为还有以下meta data 和overhead。
未完待续。。。
