FFmpeg转码流程和常见概念

视频格式：mkv，flv，mov，wmv，avi，mp4，m3u8，ts等等
FFmpeg的转码工具，它的处理流程是这样的：

1. 从输入源获得原始的音视频数据，解封装得到压缩封装的音视频包
2. 对音视频包进行解码，得到原始的音视频帧
3. 对原始音视频帧进行后期特效处理
4. 对处理后的音视频帧重新进行编码封装，得到处理后的音视频包
5. 对重新编码封装的音视频包进行封装，输出音视频文件或直播推流

主要的编解码类型包括H.264, H.265, VP8, VP9, MPEG-2, AAC, MP3, AC-3等。
主要的封装（Mux/Demux）类型包括flv，avi，rmvb，mp4，mov，mkv，ts，m3u8等

在FFmpeg中有些基本概念：
1、容器（Container），在这里它是指一种文件格式，如flv，mkv等
2、流（Stream）：在这里是指视频数据信息的传输方式，常见的有5种音频
3、帧（Frame）：在这里指的是一张静止的图像，它分为I、P、B三种帧
4、编解码器（Codec）：可以对视频进行压缩、解压缩
5、复用/解复用（Mux/Demux）：把不同的流按照某种容器的规则放入容器，称为复用；把不同的流从某种容器中解析出来，称为解复用
6、帧率（帧频率）：指的是视频文件中每一秒的帧数，人的眼睛如果想要看到连续移动的图像，每秒至少需要15帧。
7、码率（bitrate per second， bps）：又叫比特率，是指每秒处理的比特数，用于衡量视频或音频质量的一个参数。码率越高，视频质量就越高。

ffmpeg命令工具的使用

常见参数介绍：

• -i：指定输入流，如文件、网络媒体流
• -f：指定输出格式，如mp4，flv，mkv，ts，image2，gif
• -ss：指定截取视频片段的开始时间
• -t：指定截取视频片段的时长，单位是秒
• -b：指定视频码率，默认是200kb/s
• -r：指定帧率，默认是25
• -s：指定画面的宽度和高度，e.g -s 1080x720
• -aspect：指定画面的比例
• -vn：不处理视频，将视频流过滤掉
• -vcodec：指定视频编码器，若未指定，则使用与输入流相同的编码器，-vcodec copy表示复制输入流的编码器
• -ar：指定采样率，常见采样率：22050，44100，48000
• -ac：指定声道数
• -acodec：指定声音编码器，若未指定，则使用与输入流相同的编码器，-acodec copy表示复制输入流的声音编码器
• -target type：指定目标文件类型（VCD，SVCD，DVD，DV，DV50） ，type可以带上pal-，ntsc-，film-等前缀，以便能够使用相应的标准
• -ps：指定RTP负载数据的字节数，默认为0

例子：

// MP4 转 TS，音频和视频都不用重新编码，使用输入流的就行，封装格式从MP4转换成TS
ffmpeg -i input.mp4 -acodec copy -vcodec copy -f mpegts output.ts
// 下面这个命令与上面的命令等价，-c copy表示音频和视频都不用重新编码，直接复制输入流的编码
ffmpeg -i input.mp4 -c copy -f mpegts output.ts

// MP4 转 TS，音频和视频都不用重新编码，使用输入流的就行，封装格式从MP4转换成TS，如果output.ts已存在就直接覆盖旧文件
ffmpeg -i input.mp4 -acodec copy -vcodec copy -y output.ts

// avi转gif
ffmpeg -i input.avi output.gif

// avi转gif,从第6秒开始，共截取20秒数据
ffmpeg -ss 6 -i input.avi -t 20 output.gif

// avi转dv,标准的数字化PAL电视标准的分辨率为720x576，帧率25.因此 -s pal 就是 -s 720x576 ，-r pal就是-r 25
ffmpeg -i input.avi -s pal -r pal -aspect 4:3 -ar 48000 -ac 2 -y output.dv

// avi 转 DVD 音频和视频都不用重新编码，使用输入流的就行，封装格式从MP4转换成TS
ffmpeg -i input.avi -target pal-dvd -ps 1000000000 -aspect 16:9  output.mpeg

视频缩略图

1、生成所有帧的视频缩略图

// %06d.jpg，输入文件的格式，这里指定6位数字，范围是000001.jpg～999999.jpg
ffmpeg -i input.avi -f image2 %06d.jpg

2、指定缩略图的宽和高，为防止出现图片变形，应尽量保持原来视频中的宽高比。

// %06d.jpg，输入文件的格式，这里指定6位数字，范围是000001.jpg～999999.jpg
ffmpeg -i input.avi -f image2 -s 1024x768 %06d.jpg

3、指定时段的视频缩略图

// 视频前5秒的缩略图
ffmpeg -i input.avi -t 5 -f image2 %06d.jpg
//视频第30开始到第50秒结束的缩略图
ffmpeg -i input.avi -ss 0:0:30 -to 0:0:50 -f image2 %06d.jpg

4、指定缩略图提取速率

// 这里的-r 1表示每秒提取一张缩略图，-y表示覆盖同名文件
ffmpeg -i input.avi -r 1 -f image2 -y %06d.jpg

5、指定帧数的缩略图

// 提取视频前20帧的视频缩略图
ffmpeg -i input.avi -vframes 20 -f image2 -y %06d.jpg

// 提取视频前20帧的视频缩略图,格式为gif
ffmpeg -i input.avi -vframes 20 -f gif -y output.gif

拼图成视频

前面我们使用了ffmpeg将视频生成了很多单张的图片，同理，它也可以将大量的单张图片拼接成一个视频。为了方便将图片拼接成视频，我们需要对图片名字进行一下预处理，文件名用数字将其次序标记出来，我们可以通过用文件重命名的方式来完成。 如有以下这些图片：
000001.jpg
000002.jpg
000003.jpg
…
000010.jpg
000011.jpg
000012.jpg
…
000100.jpg
000111.jpg
000112.jpg
…
001000.jpg
001111.jpg
001112.jpg

// %06d是数字占位符，ffmpeg会按次序加载000001.jpg～001112.jpg图片，注意1.jpg是无法匹配的。
ffmpeg -f image2 -i %06d.jpg -s 640x480 output.mp4

上面的命令如果没有指定其他参数，那么那些参数都会用默认值，如帧率25帧每秒，使用H.264编码等。

调整帧率,让其每秒拼接10张图片，如果不指定的话，它就是每秒拼接25张图片：

ffmpeg -r 10 -f image2 -i %06d.jpg -s 640x480 output.mp4

-r 10放在-i %06d.jpg的前面和后面的意思是不一样的，如上面，它是每秒拼接10张图片，如果放后面，如下面所示，则表示输出视频的帧率是10帧每秒，但是输入的还是默认的25帧每秒。

ffmpeg -f image2 -i %06d.jpg -r 10  -s 640x480 output.mp4

调整输出视频的码率

ffmpeg -r 10 -f image2 -i %06d.jpg  -b:v 4M output.mp4

-b:v表示Bitrate of Video，一般来说如果原始图片比较大，使用默认参数生成的视频都会比较大，所以我们可以适当调整一下码率。但是要清楚一点，那就是高码率不意味着就一定高清晰，这取决于使用的视频编码格式，如H.265编码可以用更小的码率生成H.264同等的视频质量。
调整视频质量
ffmpeg有一个参数可以用来平衡视频质量和文件大小的参数-crf Constant Rate Factor，取值范围是0～51，取值越大，内容损失越大，视频质量也就越差，这个参数的默认值是23，推荐值17～28

ffmpeg -r 10 -f image2 -i %06d.jpg  -crf 30 -y output.mp4

调整视频的编码
-c:v Codec of Video，通过这个参数来指定新的编码，ffmpeg对MP4的封装一般默认使用H.264编码，根据上述提到的码率与视频清晰度的关系，我们要以使用H.265来代替H.264，来获得同等质量的视频的同时，还可以减少视频文件大小：

ffmpeg -r 10 -f image2 -i %06d.jpg  -c:v libx265 -y output.mp4

libx265, libx264这些编码库需要在ffmpeg使用它们之间集成进来。

调整视频的分辨率

ffmpeg -r 10 -f image2 -i %06d.jpg  -s 640x480 -y output.mp4

我们用上面的命令，直接将视频分辨率调整为640x480 ，但是如果原始图片不是4:3，就会出现图像被拉伸，所以我们可以用下面的命令使其可以等比例缩放：
-vf scale Video Filter Scale

ffmpeg -r 10 -f image2 -i %06d.jpg  -vf scale：-1:480 -y output.mp4

-vf scale：-1:480 的意思是高度定为480，而宽度则等比例缩放，反之，-vf scale：640:-1 宽度定为640，而高度则等比例缩放