ffmpeg architecture（上）

· 視頻-您看到的是什么！

· 如果您有一系列圖像序列，并以給定的頻率（例如每秒24張圖像）進(jìn)行更改，則會(huì)產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)的錯(cuò)覺。總之，這是視頻背后的基本概念：一系列以給定速率運(yùn)行的圖片/幀。

音頻-您在聽什么！

盡管靜音的視頻可以表達(dá)各種感覺，但是添加聲音可以為體驗(yàn)帶來更多樂趣。

聲音是指壓力波通過空氣或任何其他傳輸介質(zhì)（例如氣體，液體或固體）傳播的振動(dòng)。

在數(shù)字音頻系統(tǒng)中，麥克風(fēng)將聲音轉(zhuǎn)換為模擬電信號(hào)，然后通常使用脈沖編碼調(diào)制（PCM）的模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。

編解碼器-縮小數(shù)據(jù)

CODEC是一種壓縮或解壓縮數(shù)字音頻/視頻的電子電路或軟件。它將原始（未壓縮的）數(shù)字音頻/視頻轉(zhuǎn)換為壓縮格式，反之亦然。 https://zh.wikipedia.org/wiki/Video_codec

但是，如果我們選擇將數(shù)百萬個(gè)圖像打包到一個(gè)文件中并稱為電影，那么最終可能會(huì)得到一個(gè)巨大的文件。讓我們做一下數(shù)學(xué)：

假設(shè)我們正在創(chuàng)建一個(gè)分辨率為1080 x 1920（高度x寬度）的視頻，并且我們將花費(fèi)3 bytes每個(gè)像素（屏幕上的最小點(diǎn)）來編碼顏色（或24位顏色，這將為我們提供16,777,216種不同的顏色），視頻的播放時(shí)間24 frames per second很30 minutes長。

toppf = 1080 * 1920 // total_of_pixels_per_frame

cpp = 3 // cost_per_pixel

tis = 30 * 60 // time_in_seconds

fps = 24 //
frames_per_second
required_storage = tis * fps * toppf * cpp

該視頻大約需要250.28GB存儲(chǔ)或1.11Gbps帶寬！這就是為什么我們需要使用CODEC的原因。

容器-音頻和視頻的舒適場(chǎng)所

容器或包裝器格式是圖元文件格式，其規(guī)范描述了計(jì)算機(jī)文件中數(shù)據(jù)和元數(shù)據(jù)的不同元素如何共存。https://zh.wikipedia.org/wiki/Digital_container_format

甲包含所有流單個(gè)文件（主要是音頻和視頻），它也提供了同步和一般的元數(shù)據(jù)，例如標(biāo)題，分辨率等

通常，我們可以通過查看文件的擴(kuò)展名來推斷文件的格式：例如，a video.webm可能是使用container的視頻webm。

FFmpeg-命令行

完整的跨平臺(tái)解決方案，用于記錄，轉(zhuǎn)換和流傳輸音頻和視頻。

要使用多媒體，我們可以使用稱為FFmpeg的AMAZING工具/庫。您已經(jīng)有可能直接或間接知道/使用它（是否使用Chrome？）。

它有一個(gè)名為的命令行程序ffmpeg，這是一個(gè)非常簡(jiǎn)單但功能強(qiáng)大的二進(jìn)制文件。例如，您可以通過輸入以下命令從轉(zhuǎn)換mp4為容器avi：

$ ffmpeg -i input.mp4 output.avi

我們只是在這里進(jìn)行了重新混合，它正在從一個(gè)容器轉(zhuǎn)換為另一個(gè)容器。從技術(shù)上講，FFmpeg也可以進(jìn)行轉(zhuǎn)碼，但我們稍后再討論。

FFmpeg命令行工具101

FFmpeg確實(shí)有一個(gè)文檔，可以很好地解釋其工作原理。

簡(jiǎn)而言之，FFmpeg命令行程序期望以下參數(shù)格式執(zhí)行其操作ffmpeg {1} {2} -i {3} {4} {5}，其中：

1. 全局選項(xiàng)

2. 輸入文件選項(xiàng)

3. 輸入網(wǎng)址

4. 輸出文件選項(xiàng)

5. 輸出網(wǎng)址

第2、3、4和5部分可以根據(jù)需要任意設(shè)置。實(shí)際上，更容易理解此參數(shù)格式：

＃警告：此文件約為300MB$ wget -O bunny_1080p_60fps.mp4 http://distribution.bbb3d.renderfarming.net/video/mp4/bbb_sunflower_1080p_60fps_normal.mp4 $ ffmpeg -y \ ＃全局選項(xiàng) -c：a libfdk_aac -c：v libx264 \ ＃輸入選項(xiàng) -i bunny_1080p_60fps.mp4 \ ＃輸入U(xiǎn)RL -c：v libvpx-vp9 -c：a libvorbis \ ＃輸出選項(xiàng) bunny_1080p_60fps_vp9.webm ＃輸出網(wǎng)址

此命令獲取mp4包含兩個(gè)流（使用aacCODEC 編碼的音頻和使用h264CODEC 編碼的視頻）的輸入文件，并將其轉(zhuǎn)換為webm，同時(shí)更改其音頻和視頻CODEC。

我們可以簡(jiǎn)化上面的命令，但是請(qǐng)注意FFmpeg將采用或猜測(cè)您的默認(rèn)值。例如，當(dāng)您只鍵入使用ffmpeg -i input.avi output.mp4哪種音頻/視頻編解碼器來生成output.mp4？

Werner Robitza編寫了有關(guān)使用FFmpeg進(jìn)行編碼和編輯的必讀/執(zhí)行教程。

常見的視頻操作

在處理音頻/視頻時(shí)，我們通常會(huì)對(duì)媒體執(zhí)行一系列任務(wù)。

轉(zhuǎn)碼

什么？將其中一個(gè)流（音頻或視頻）從一個(gè)編解碼器轉(zhuǎn)換為另一個(gè)的行為。

為什么？有時(shí)某些設(shè)備（電視，智能手機(jī)，控制臺(tái)等）不支持X，但Y和更新的CODEC提供更好的壓縮率。

怎么樣？將H264（AVC）視頻轉(zhuǎn)換為H265（HEVC）。

$ ffmpeg -i bunny_1080p_60fps.mp4 -c：v libx265 \bunny_1080p_60fps_h265.mp4

什么？從一種格式（容器）轉(zhuǎn)換為另一種格式的行為。

為什么？有時(shí)某些設(shè)備（電視，智能手機(jī)，控制臺(tái)等）不支持X，但支持Y，有時(shí)更新的容器提供現(xiàn)代必需的功能。

怎么樣？將轉(zhuǎn)換mp4為webm。

$ ffmpeg -i bunny_1080p_60fps.mp4 -c復(fù)制\ ＃只是對(duì)ffmpeg說，跳過編碼 bunny_1080p_60fps.webm

轉(zhuǎn)換中

什么？更改比特率或產(chǎn)生其他再現(xiàn)的行為。

為什么？人們會(huì)嘗試2G使用功能較弱的智能手機(jī)在（邊緣）連接中觀看視頻，或者在fiber其4K電視上通過Internet連接觀看視頻，因此，您應(yīng)該為同一視頻提供不止一個(gè)比特率的不同版本。

怎么樣？產(chǎn)生比特率在3856K和2000K之間的演繹。

$ ffmpeg -i bunny_1080p_60fps.mp4 -最小964K-最大3856K -bufsize 2000K \bunny_1080p_60fps_transrating_964_3856.mp4

通常，我們將使用帶有轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)換。Werner Robitza寫了另一篇有關(guān)FFmpeg速率控制的必讀/執(zhí)行的系列文章。

轉(zhuǎn)換中

什么？從一種分辨率轉(zhuǎn)換為另一種分辨率的行為。如前所述，轉(zhuǎn)換通常與轉(zhuǎn)換一起使用。

為什么？原因與移轉(zhuǎn)大致相同。

怎么樣？將轉(zhuǎn)換1080p為480p分辨率。

$ ffmpeg -i bunny_1080p_60fps.mp4 -vf scale = 480：-1 \bunny_1080p_60fps_transsizing_480.mp4

紅利回合：自適應(yīng)流

什么？產(chǎn)生多種分辨率（比特率）并將媒體拆分為多個(gè)部分并通過http服務(wù)的行為。為什么？為了提供可以在低端智能手機(jī)或4K電視上觀看的靈活媒體，它還易于擴(kuò)展和部署，但會(huì)增加延遲。

怎么樣？使用DASH創(chuàng)建自適應(yīng)WebM。

＃個(gè)視頻流$ ffmpeg -i bunny_1080p_60fps.mp4 -c：v libvpx-vp9 -s 160x90 -b：v 250k -keyint_min 150 -g 150 -an -f webm -dash 1 video_160x90_250k.webm $ ffmpeg -i bunny_1080p_60fps.mp4 -c：v libvpx-vp9 -s 320x180 -b：v 500k -keyint_min 150 -g 150 -an -f webm -dash 1 video_320x180_500k.webm $ ffmpeg -i bunny_1080p_60fps.mp4 -c：v libvpx-vp9 -s 640x360 -b：v 750k -keyint_min 150 -g 150 -an -f webm -dash 1 video_640x360_750k.webm $ ffmpeg -i bunny_1080p_60fps.mp4 -c：v libvpx-vp9 -s 640x360 -b：v 1000k -keyint_min 150 -g 150 -an -f webm -dash 1 video_640x360_1000k.webm $ ffmpeg -i bunny_1080p_60fps.mp4 -c：v libvpx-vp9 -s 1280x720 -b：v 1500k -keyint_min 150 -g 150 -an -f webm -dash 1 video_1280x720_1500k.webm ＃音頻流$ ffmpeg -i bunny_1080p_60fps.mp4 -c：a libvorbis -b：a 128k -vn -f webm -dash 1 audio_128k.webm ＃的DASH清單$ ffmpeg \ -f webm_dash_manifest -i video_160x90_250k.webm \ -f webm_dash_manifest -i video_320x180_500k.webm \ -f webm_dash_manifest -i video_640x360_750k.webm \ -f webm_dash_manifest -i video_640x360_1000k.webm \ -f webm_dash_manifest -i video_1280x720_500k.webm \ -f webm_dash_manifest -i audio_128k.webm \ -c復(fù)制-map 0 -map 1 -map 2 -map 3 -map 4 -map 5 \ -f webm_dash_manifest \ -adaptation_sets “ id = 0，streams = 0,1,2,3,4 id = 1，streams = 5 ” \ manifest.mpd

PS：我從指令中竊取了此示例，以使用DASH播放Adaptive WebM

超越

有許多和許多其他用途的FFmpeg的。我將它與iMovie結(jié)合使用，可以為YouTube制作/編輯一些視頻，您當(dāng)然可以專業(yè)地使用它。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的ffmpeg architecture（上）的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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