使用ffmpeg实现视频旋转并保持清晰度不变

1 原始视频信息

通过ffmpeg -i命令查看视频基本信息

ffmpeg -i source.mp4
ffmpeg version 6.1-essentials_build-www.gyan.dev Copyright (c) 2000-2023 the FFmpeg developers
  built with gcc 12.2.0 (Rev10, Built by MSYS2 project)
  configuration: --enable-gpl --enable-version3 --enable-static --pkg-config=pkgconf --disable-w32threads --disable-autodetect --enable-fontconfig --enable-iconv --enable-gnutls --enable-libxml2 --enable-gmp --enable-bzlib --enable-lzma --enable-zlib --enable-libsrt --enable-libssh --enable-libzmq --enable-avisynth --enable-sdl2 --enable-libwebp --enable-libx264 --enable-libx265 --enable-libxvid --enable-libaom --enable-libopenjpeg --enable-libvpx --enable-mediafoundation --enable-libass --enable-libfreetype --enable-libfribidi --enable-libharfbuzz --enable-libvidstab --enable-libvmaf --enable-libzimg --enable-amf --enable-cuda-llvm --enable-cuvid --enable-ffnvcodec --enable-nvdec --enable-nvenc --enable-dxva2 --enable-d3d11va --enable-libvpl --enable-libgme --enable-libopenmpt --enable-libopencore-amrwb --enable-libmp3lame --enable-libtheora --enable-libvo-amrwbenc --enable-libgsm --enable-libopencore-amrnb --enable-libopus --enable-libspeex --enable-libvorbis --enable-librubberband
  libavutil      58. 29.100 / 58. 29.100
  libavcodec     60. 31.102 / 60. 31.102
  libavformat    60. 16.100 / 60. 16.100
  libavdevice    60.  3.100 / 60.  3.100
  libavfilter     9. 12.100 /  9. 12.100
  libswscale      7.  5.100 /  7.  5.100
  libswresample   4. 12.100 /  4. 12.100
  libpostproc    57.  3.100 / 57.  3.100
Input #0, mov,mp4,m4a,3gp,3g2,mj2, from 'zcy0001.mp4':
  Metadata:
    major_brand     : mp42
    minor_version   : 1
    compatible_brands: isommp41mp42
    creation_time   : 2023-07-13T12:55:02.000000Z
  Duration: 00:04:13.52, start: 0.000000, bitrate: 20114 kb/s
  Stream #0:0[0x1](zho): Audio: aac (LC) (mp4a / 0x6134706D), 48000 Hz, stereo, fltp, 123 kb/s (default)
    Metadata:
      creation_time   : 2023-07-13T12:55:02.000000Z
      handler_name    : Core Media Audio
      vendor_id       : [0][0][0][0]
  Stream #0:1[0x2](und): Video: h264 (High) (avc1 / 0x31637661), yuv420p(tv, bt709, progressive), 1920x1080 [SAR 1:1 DAR 16:9], 19977 kb/s, 59.94 fps, 59.94 tbr, 60k tbn (default)
    Metadata:
      creation_time   : 2023-07-13T12:55:02.000000Z
      handler_name    : Core Media Video
      vendor_id       : [0][0][0][0]
At least one output file must be specified

通过命令查看，原始视频信息

progressive), 1920x1080 [SAR 1:1 DAR 16:9], 19977 kb/s, 59.94 fps, 59.94 tbr, 60k tbn (default)

分辨率为1920x1080，码率19977k， 帧率59.94

2 ffmpeg视频转换-保持清晰度

ffmpeg -i source.mp4 -qscale 0 -q:v 1 -c:a aac -b:v 20000k -vf "transpose=3" output.mp4

-qscale value：使用固定的视频量化标度(VBR)，以value质量为基础的VBR，取值0.01-255，越小质量越好

• -q:v：表示存储jpeg的图像质量

• -b:v：设置输出文件的视频比特率（码率），本例中设置为与原视频相同

• -c:a：指定音频编码器

• -vf：设置视频滤镜，transpose=3表示旋转270度

3 查看转换视频

ffmpeg -i output.mp4
ffmpeg version 6.1-essentials_build-www.gyan.dev Copyright (c) 2000-2023 the FFmpeg developers
  built with gcc 12.2.0 (Rev10, Built by MSYS2 project)
  configuration: --enable-gpl --enable-version3 --enable-static --pkg-config=pkgconf --disable-w32threads --disable-autodetect --enable-fontconfig --enable-iconv --enable-gnutls --enable-libxml2 --enable-gmp --enable-bzlib --enable-lzma --enable-zlib --enable-libsrt --enable-libssh --enable-libzmq --enable-avisynth --enable-sdl2 --enable-libwebp --enable-libx264 --enable-libx265 --enable-libxvid --enable-libaom --enable-libopenjpeg --enable-libvpx --enable-mediafoundation --enable-libass --enable-libfreetype --enable-libfribidi --enable-libharfbuzz --enable-libvidstab --enable-libvmaf --enable-libzimg --enable-amf --enable-cuda-llvm --enable-cuvid --enable-ffnvcodec --enable-nvdec --enable-nvenc --enable-dxva2 --enable-d3d11va --enable-libvpl --enable-libgme --enable-libopenmpt --enable-libopencore-amrwb --enable-libmp3lame --enable-libtheora --enable-libvo-amrwbenc --enable-libgsm --enable-libopencore-amrnb --enable-libopus --enable-libspeex --enable-libvorbis --enable-librubberband
  libavutil      58. 29.100 / 58. 29.100
  libavcodec     60. 31.102 / 60. 31.102
  libavformat    60. 16.100 / 60. 16.100
  libavdevice    60.  3.100 / 60.  3.100
  libavfilter     9. 12.100 /  9. 12.100
  libswscale      7.  5.100 /  7.  5.100
  libswresample   4. 12.100 /  4. 12.100
  libpostproc    57.  3.100 / 57.  3.100
Input #0, mov,mp4,m4a,3gp,3g2,mj2, from 'zcy0001-r90.mp4':
  Metadata:
    major_brand     : isom
    minor_version   : 512
    compatible_brands: isomiso2avc1mp41
    encoder         : Lavf60.16.100
  Duration: 00:04:13.52, start: 0.000000, bitrate: 20173 kb/s
  Stream #0:0[0x1](und): Video: h264 (High) (avc1 / 0x31637661), yuv420p(tv, bt709, progressive), 1080x1920 [SAR 1:1 DAR 9:16], 20034 kb/s, 59.94 fps, 59.94 tbr, 60k tbn (default)
    Metadata:
      handler_name    : Core Media Video
      vendor_id       : [0][0][0][0]
      encoder         : Lavc60.31.102 libx264
  Stream #0:1[0x2](zho): Audio: aac (LC) (mp4a / 0x6134706D), 48000 Hz, stereo, fltp, 125 kb/s (default)
    Metadata:
      handler_name    : Core Media Audio
      vendor_id       : [0][0][0][0]
At least one output file must be specified

转换后的视频参数如下：

Video: h264 (High) (avc1 / 0x31637661), yuv420p(tv, bt709, progressive), 1080x1920 [SAR 1:1 DAR 9:16], 20034 kb/s, 59.94 fps, 59.94 tbr, 60k tbn

分辨率为1080x1920，码率20034k， 帧率59.94?

?4 FFmpeg介绍

FFmpeg项目由 Fabrice Bellard在2000年创立。到目前为止，FFmpeg项目的开发者仍然与VLC、MPV、dav1d、x264等多媒体开源项目有着广泛的重叠。Ffmpeg（FastForward Mpeg）是一款遵循GPL的开源软件，在音视频处理方面表现十分优秀，几乎囊括了现存所有的视音频格式的编码，解码、转码、混合、过滤及播放。作为最受欢迎的视频和图像处理软件，它被来自各行各业的不同公司所广泛使用。同时也是一款跨平台的软件，完美兼容Linux、Windows、Mac OSX等平台。其实它由3大部件组成，号称音视频处理工具三剑客：

• Ffmpeg：由命令行组成，用于多媒体格式转换
• Ffplay：基于ffmpeg开源代码库libraries做的多媒体播放器
• Ffprobe：基于ffmpeg做的多媒体流分析器

???????Ffmpeg 应该是 FFmpeg 工具集中最核心的利器，支持多种多样的编码器、解码器、封装格式、滤镜功能。FFmpeg框架的基本组成包含AVFormat、AVCodec、AVFilter、AVDevice、AVUtil等模块库，结构图如下：

• ?AVFormat–FFmpeg的封装模块

AVFormat中实现了目前多媒体领域中的绝大多数媒体封装格式，包括封装和解封装，如MP4、FLV、KV、TS等文件封装格式，RTMP、RTSP、MMS、HLS等网络协议封装格式。FFmpeg是否支持某种媒体封装格式，取决于编译时是否包含了该格式的封装库。根据实际需求，可进行媒体封装格式的扩展，增加自己定制的封装格式，即在AVFormat中增加自己的封装处理模块。

• AVCodec–FFmpeg的编解码模块

AVCodec中实现了目前多媒体领域绝大多数常用的编解码格式，即支持编码，也支持解码。AVCodec除了支持MPEG4、AAC、MJPEG等自带的媒体编解码格式之外，还支持第三方的编解码器，如H.264（AVC）编码，需要使用x264编码器；H.265（HEVC）编码，需要使用x264编码器；MP3（mp3lame）编码，需要使用libmp3lame编码器。如果希望增加自己的编码格式，或者硬件编解码，则需要在AVCodec中增加相应的编解码模块。

• AVFilter–FFmpeg的滤镜模块

AVFilter库提供了一个通用的音频、视频、字幕等滤镜处理框架。在AVFilter中，滤镜框架可以有多个输入和多个输出。

• swresample–FFmpeg的音频转换计算模块

swresample模块提供了高级别的音频重采样API。例如允许操作音频采样、音频通道布局转换与布局调整。

• swscale–FFmpeg的视频图像转换计算模块

swscale模块提供了高级别的图像转换API，例如它允许进行图像缩放和像素格式转换，常见于将图像从1080p转换成720p或者480p等的缩放，或者将图像数据从YUV420p转换成YUYV，或者YUV转RGB等图像格式转换。