如何使用ffmpeg从视频中提取图片和ffmpeg基本命令详解

摘要:如何使用ffmpeg从视频中提取图片和ffmpeg基本命令详解...

作者:LoveCode标签:FFMPEG框架,ffmpeg,视频,提取图片,基本命令

你曾想过从一个视频文件中提取图片吗?在Linux下就可以,在这个教程中我将使用ffmpeg来从视频中获取图片。

什么是ffmpeg?What is ffmpeg?


ffmpeg是一个非常有用的命令行程序,它可以用来转码媒体文件。它是领先的多媒体框架FFmpeg的一部分,其有很多功能,比如解码、编码、转码、混流、分离、转化为流、过滤以及播放几乎所有的由人和机器创建的媒体文件。


在这个框架中包含有各种工具,每一个用于完成特定的功能。例如,ffserver能够将多媒体文件转化为用于实时广播的流,ffprobe用于分析多媒体流,ffplay可以当作一个简易的媒体播放器,ffmpeg则能够转换多媒体文件格式。


如果你感兴趣,以下列出的是FFmpeg框架中包含的开发者库:

libavutil是一个包含简化编程功能的库,其中包括随机数生成器,数据结构,数学代码,核心多媒体工具等更多东西。

libavcodec是一个包含音频/视频解码器和编码器的库。

libavformat是一个包含了多媒体格式的分离器和混流器的库。

libavdevice是一个包含输入输出设备的库,用于捕捉和渲染很多来自常用的多媒体输入/输出软件框架的数据,包括Video4Linux,Video4Linux2,VfW和ALSA。

libavfilter是一个包含媒体过滤器的库。

libswscale是一个用于执行高度优化的图像缩放和颜色空间/像素格式转换操作的库。

libswresample是一个用于执行高度优化的音频重采样,重新矩阵和取样格式转换操作的库。

注意:ffmpeg和FFmpeg不是同一个东西。FFmpeg是框架,而ffmpeg是一个其中的一个功能。


开始行动

如果你想跟着教程做,你需要在你的linux机中安装ffmpeg命令行功能。Ubuntu用户可以在终端运行以下命令轻松安装ffmpeg功能。

sudo apt-get install ffmpeg

Fedora用户可以从源中直接安装ffmpeg。

yum install ffmpeg

或者你可以编译源代码。在你使用源代码编译并安装它之前,你需要从官网上下载源代码,使用以下命令。

wget http://www.ffmpeg.org/releases/ffmpeg-2.2.3.tar.bz2

用下面命令解压文档。

tar -xvjf ffmpeg-2.2.3.tar.bz2

文档解压完成后进入解压后的目录运行以下命令。

./configure
make

编译完成后运行下面的命令安装ffmpeg。

su -c 'make install'

全部的事情并没有完成,而你将要做的所有事就是在终端键入一些命令而且将能够从任何视频文件中抓取图片。


在做之后的步骤前,确保你在想要提取图片的视频文件的目录下。使用cd命令切换到正确的目录。教程中我使用的视频在我的桌面上,我用以下命令将目录切换到我的桌面。

cd /home/oltjano/Desktop

之后我使用以下命令从视频中提取图片。

ffmpeg -i "你是我的小呀小苹果儿.mp4" -r 1 -q:v 2 -f image2 image-3%d.jpeg

-i选项用来获取输入文件,在这里是视频文件名你是我的小呀小苹果儿.mp4,-r选项设置每秒提取图片的帧数。我想要每秒提取一帧。

之后有一个重要的选项是-q:v,应该留意这个选项并且我很喜欢用它,它用来设置提取到的图片质量。我总是设置值为2来从视频中获取高质量图片。


ffmpeg使用范例

1. 视频格式转换

(其实格式转换说法不太准确,但大家都这么叫,准确的说,应该是视频容器转换) 比如一个avi文件,想转为mp4,或者一个mp4想转为ts。 

ffmpeg -i input.avi output.mp4 
ffmpeg -i input.mp4 output.ts

我目测这个已经能满足很多人的需求了。


2. 提取音频

比如我有一个“晓松奇谈”,可是我不想看到他的脸,我只想听声音, 地铁上可以听,咋办? 

ffmpeg -i 晓松奇谈.mp4 -acodec copy -vn output.aac

上面的命令,默认mp4的audio codec是aac,如果不是会出错,咱可以暴力一点,不管什么音频,都转为最常见的aac。 

ffmpeg -i 晓松奇谈.mp4 -acodec aac -vn output.aac


3. 提取视频

我目测有些IT员工,特别是做嵌入式的,比如机顶盒,想debug一下,没有音频的情况下,播放一个视频几天几夜会不会crash,这时候你需要一个纯视频文件,可以这么干。 

ffmpeg -i input.mp4 -vcodec copy -an output.mp4


4. 视频剪切

经常要测试视频,但是只需要测几秒钟,可是视频却有几个G,咋办?切啊! 

下面的命令,就可以从 

ffmpeg -ss 00:00:00 -t 00:00:05 -i input.mp4 -vcodec copy -acodec copy output.mp4

-ss表示开始切割的时间,-t表示要切多少。上面就是从开始,切5秒钟出来。


5. 码率控制

码率控制对于在线视频比较重要。因为在线视频需要考虑其能提供的带宽。

那么,什么是码率?很简单: 

bitrate = file size / duration

比如一个文件20.8M,时长1分钟,那么,码率就是: 

biterate = 20.8M bit/60s = 20.8*1024*1024*8 bit/60s= 2831Kbps

一般音频的码率只有固定几种,比如是128Kbps, 

那么,video的就是 

video biterate = 2831Kbps -128Kbps = 2703Kbps。

说完背景了。好了,来说ffmpeg如何控制码率。 

ffmpg控制码率有3种选择,-minrate -b:v -maxrate 

-b:v主要是控制平均码率。 

比如一个视频源的码率太高了,有10Mbps,文件太大,想把文件弄小一点,但是又不破坏分辨率。 

ffmpeg -i input.mp4 -b:v 2000k output.mp4

上面把码率从原码率转成2Mbps码率,这样其实也间接让文件变小了。目测接近一半。 

不过,ffmpeg官方wiki比较建议,设置b:v时,同时加上 -bufsize 

-bufsize 用于设置码率控制缓冲器的大小,设置的好处是,让整体的码率更趋近于希望的值,减少波动。(简单来说,比如1 2的平均值是1.5, 1.49 1.51 也是1.5, 当然是第二种比较好) 

ffmpeg -i input.mp4 -b:v 2000k -bufsize 2000k output.mp4

-minrate -maxrate就简单了,在线视频有时候,希望码率波动,不要超过一个阈值,可以设置maxrate。 

ffmpeg -i input.mp4 -b:v 2000k -bufsize 2000k -maxrate 2500k output.mp4


6. 视频编码格式转换

比如一个视频的编码是MPEG4,想用H264编码,咋办? 

ffmpeg -i input.mp4 -vcodec h264 output.mp4

相反也一样 

ffmpeg -i input.mp4 -vcodec mpeg4 output.mp4

当然了,如果ffmpeg当时编译时,添加了外部的x265或者X264,那也可以用外部的编码器来编码。(不知道什么是X265,可以Google一下,简单的说,就是她不包含在ffmpeg的源码里,是独立的一个开源代码,用于编码HEVC,ffmpeg编码时可以调用它。当然了,ffmpeg自己也有编码器) 

ffmpeg -i input.mp4 -c:v libx265 output.mp4 
ffmpeg -i input.mp4 -c:v libx264 output.mp4


7. 只提取视频ES数据

这个可能做开发的人会用到,顺便提一下吧。 

ffmpeg –i input.mp4 –vcodec copy –an –f m4v output.h264


8. 过滤器的使用

8.1 将输入的1920x1080缩小到960x540输出:

ffmpeg -i input.mp4 -vf scale=960:540 output.mp4

//ps: 如果540不写,写成-1,即scale=960:-1, 那也是可以的,ffmpeg会通知缩放滤镜在输出时保持原始的宽高比。


8.2 为视频添加logo

想要贴到一个视频上,那可以用如下命令: 

./ffmpeg -i input.mp4 -i iQIYI_logo.png -filter_complex overlay output.mp4

右上角: 要贴到其他地方?看下面: 

./ffmpeg -i input.mp4 -i logo.png -filter_complex overlay=W-w output.mp4 
左下角: 
./ffmpeg -i input.mp4 -i logo.png -filter_complex overlay=0:H-h output.mp4 
右下角: 
./ffmpeg -i input.mp4 -i logo.png -filter_complex overlay=W-w:H-h output.mp4


8.3 去掉视频的logo

有时候,下载了某个网站的视频,但是有logo很烦,咋办?有办法,用ffmpeg的delogo过滤器。 

语法:-vf delogo=x:y:w:h[:t[:show]] 

x:y 离左上角的坐标 

w:h logo的宽和高 

t: 矩形边缘的厚度默认值4 

show:若设置为1有一个绿色的矩形,默认值0。

ffmpeg -i input.mp4 -vf delogo=0:0:220:90:100:1 output.mp4

其他小众的用法

1. H264编码profile & level控制

背景知识

先科普一下profile&level吧,知道的请飘过。(这里讨论最常用的H264) 

H.264有四种画质级别,分别是baseline, extended, main, high: 

  1、Baseline Profile:基本画质。支持I/P 帧,只支持无交错(Progressive)和CAVLC; 

  2、Extended profile:进阶画质。支持I/P/B/SP/SI 帧,只支持无交错(Progressive)和CAVLC;(用的少) 

  3、Main profile:主流画质。提供I/P/B 帧,支持无交错(Progressive)和交错(Interlaced), 

    也支持CAVLC 和CABAC 的支持; 

  4、High profile:高级画质。在main Profile 的基础上增加了8x8内部预测、自定义量化、 无损视频编码和更多的YUV 格式; 

H.264 Baseline profile、Extended profile和Main profile都是针对8位样本数据、4:2:0格式(YUV)的视频序列。在相同配置情况下,High profile(HP)可以比Main profile(MP)降低10%的码率。 

根据应用领域的不同,Baseline profile多应用于实时通信领域,Main profile多应用于流媒体领域,High profile则多应用于广电和存储领域。


 ffmpeg如何控制profile&level

举3个例子吧

ffmpeg -i input.mp4 -profile:v baseline -level 3.0 output.mp4
ffmpeg -i input.mp4 -profile:v main -level 4.2 output.mp4
ffmpeg -i input.mp4 -profile:v high -level 5.1 output.mp4

如果ffmpeg编译时加了external的libx264,那就这么写: 

ffmpeg -i input.mp4 -c:v libx264 -x264-params "profile=high:level=3.0" output.mp4

从压缩比例来说,baseline< main < high,对于带宽比较局限的在线视频,可能会选择high,但有些时候,做个小视频,希望所有的设备基本都能解码(有些低端设备或早期的设备只能解码baseline),那就牺牲文件大小吧,用baseline。自己取舍吧!


2. 编码效率和视频质量的取舍(preset, crf)

除了上面提到的,强行配置biterate,或者强行配置profile/level,还有2个参数可以控制编码效率。 

一个是preset,一个是crf。 

preset也挺粗暴,基本原则就是,如果你觉得编码太快或太慢了,想改改,可以用profile。 

preset有如下参数可用:

ultrafast, superfast, veryfast, faster, fast, medium, slow, slower, veryslow and placebo.

编码加快,意味着信息丢失越严重,输出图像质量越差。

CRF(Constant Rate Factor): 范围 0-51: 0是编码毫无丢失信息, 23 is 默认, 51 是最差的情况。相对合理的区间是18-28. 

值越大,压缩效率越高,但也意味着信息丢失越严重,输出图像质量越差。


举个例子吧。 

ffmpeg -i input -c:v libx264 -profile:v main -preset:v fast -level 3.1 -x264opts crf=18

(参考自:https://trac.ffmpeg.org/wiki/Encode/H.264)


3. H265 (HEVC)编码tile&level控制

背景知识

和H264的profile&level一样,为了应对不同应用的需求,HEVC制定了“层级”(tier) 和“等级”(level)。 

tier只有main和high。 

level有13级。不多说,直接给出怎么用。(supposed你用libx265编码) 

ffmpeg -i input.mp4 -c:v libx265 -x265-params "profile=high:level=3.0" output.mp4

FFmpeg常用基本命令

1.分离视频音频流

ffmpeg -i input_file -vcodec copy -an output_file_video  //分离视频流
ffmpeg -i input_file -acodec copy -vn output_file_audio  //分离音频流


2.视频解复用

ffmpeg –i test.mp4 –vcodec copy –an –f m4v test.264
ffmpeg –i test.avi –vcodec copy –an –f m4v test.264


3.视频转码

ffmpeg –i test.mp4 –vcodec h264 –s 352*278 –an –f m4v test.264              //转码为码流原始文件
ffmpeg –i test.mp4 –vcodec h264 –bf 0 –g 25 –s 352*278 –an –f m4v test.264  //转码为码流原始文件
ffmpeg –i test.avi -vcodec mpeg4 –vtag xvid –qsame test_xvid.avi            //转码为封装文件

//-bf B帧数目控制,-g 关键帧间隔控制,-s 分辨率控制


4.视频封装

ffmpeg –i video_file –i audio_file –vcodec copy –acodec copy output_file


5.视频剪切

ffmpeg –i test.avi –r 1 –f image2 image-%3d.jpeg        //提取图片
ffmpeg -ss 0:1:30 -t 0:0:20 -i input.avi -vcodec copy -acodec copy output.avi    //剪切视频

//-r 提取图像的频率,-ss 开始时间,-t 持续时间


6.视频录制

ffmpeg –i rtsp://192.168.3.205:5555/test –vcodec copy out.avi


7.YUV序列播放

ffplay -f rawvideo -video_size 1920x1080 input.yuv


8.YUV序列转AVI

ffmpeg –s w*h –pix_fmt yuv420p –i input.yuv –vcodec mpeg4 output.avi


常用参数说明:

主要参数:

-i 设定输入流

-f 设定输出格式

-ss 开始时间

视频参数:

-b 设定视频流量,默认为200Kbit/s

-r 设定帧速率,默认为25

-s 设定画面的宽与高

-aspect 设定画面的比例

-vn 不处理视频

-vcodec 设定视频编解码器,未设定时则使用与输入流相同的编解码器

音频参数:

-ar 设定采样率

-ac 设定声音的Channel数

-acodec 设定声音编解码器,未设定时则使用与输入流相同的编解码器

-an 不处理音频


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