FFmpeg、FFprobe、FFplay命令行使用

因为正在学习音视频，从当当买了关于FFmpeg的书，在家补充知识。遇到了一些命令行的使用，我把它从书上移到笔记上，方便于下次查看，也方便网友查看。

书籍是人类进步的阶梯 ----高尔基

ffprobe
ffprobe查看一个音频的文件:
ffprobe ~/Downloads/2018121023.mp3

    ffpeobe查看一个视频的文件
    ffprobe ~/Downloads/2018121051.mp4

键入上述命令之后，可以看到第一部分的信息是Metadata信息:

Metadata:
major_brand: jsom
minor_version: 512
compatible_brands: isomiso2avc1mp41
encoder: Lavf55.12.100
这行信息表明了该文件的Metadata信息，比如encoder是Lavf55.12.100，其中Lavf代表的是FFmpeg输出的文件，后面的编号代表了FFmpeg的版本代号，接下来的一行信息如下：

    Duration: 00:04:34.560 start: 0.023220, bitrate: 577kb/s
    上面的一行的内容表示Duration是4分34秒560毫秒，开始播放的时间是从23ms开始播放的，整个文件的比特率是577Kbit/s，紧接着再来看下一行：

Stream#0:0 (un): Video:h264 (avc1/0x31637661), yuv420p, 480480, 508kb/s, 24fps
这行信息表示第一个stream是视频流，编码方式是H264的格式（封装格式是AVC1），每一帧的数据表示是YUV420P的格式，分辨率是480480，这路流的比特率是508Kbit/s，帧率是每秒钟24帧，紧接着再来看下一行：

Stream#0:1 (und):Audio: aac(LC)(mp4a/0x6134706D), 44100Hz, stereo, fltp, 63kb/s
这行信息表示第二个stream是音频流，编码方式是AAC（封装格式是MP4A），并且采用的Profile是LC规格，采样率是44100Hz，声道数是立体声，数据表示格式是浮点型，这路音频流的比特率是63Kbit/s。

    ffprobe -show_format ~/Downloads/2018121051.mp4
    上述命令可以输出格式信息format_name、时间长度duration、文件大小size、比特率bit_rate、流的数目nb_streams等。

    ffprobe -print_format json -show_streams 2018121051.mp4
    上述命令可以以JSON格式的形式输出具体每一个流最详细的信息，视频中会有视频的宽高信息、是否有b帧、视频帧的总数目、视频的编码格式、显示比例、比特率等信息，音频中会有音频的编码格式、表示格式、声道数、时间长度、比特率、帧的总数目等信息。

    ffprobe显示帧信息的命令:
    ffprobe -show_frames 2018121051.mp4

    ffprobe查看包信息的命令:
    ffprobe -show_packets 2018121051.mp4

日常生活中会接触到一些多媒体文件存在3行Stream
的情况。
视频Stream: h264 yuv420P
音频Stream: aac 48000Hz stereo fltp (default) title: 粤语
音频Stream: aac 48000Hz stereo fltp title: 国语
这说明，该媒体文件中有三路流：一路是视频流，另外两路流是音频流，默认播放的是粤语的音频流，在大多数的播放器里面都可以进行音频流的切换，可以切换到国语的音频流进行观看。

ffplay
ffplay播放一个音频文件：
ffplay ~/Downloads/2018121023.mp3

    这时会弹出一个窗口，一边播放MP3文件，一边将播放声音的语谱图画到该窗口上。针对该窗口的操作如下，点击窗口的任意一个位置，ffplay会按照点击的位置计算出时间的进度，然后跳（seek）到这个时间点上继续播放；按下键盘上的右键会默认快进10s，左键默认后退10s，上键默认快进1min，下键默认后退1min；按ESC键就是退出播放进程；如果按w键则将绘制音频的波形图等。

    ffplay播放一个视频文件：
    ffplay ~/Downloads/2018121051.mp4

    这时会直接在新弹出的窗口上播放该视频，如果按下s键则可以进入frame-step模式，即按s键一次就会播放下一帧图像。

    ffplay 2018121051.mp4 -loop 10
    上述命令代表播放视频结束之后会从头再次播放，共循环播放10次。

    ffplay 大话西游.mkv -vst 1
    上文最后提到的两路音频流，ffplay可以指定使用哪一路音频流或者视频流。上述命令表示播放视频中的第一路视频流，如果参数vst后面跟的是2，那么就播放第二路视频流，但是如果没有第二路视频流，就会是黑屏即什么都不显示。

    介绍一些开发工作中常用的几个命令，这些命令在工作中debug的时候非常有用。首先用ffplay播放裸数据，无论是音频的pcm文件还是视频帧原始格式表示的数据（YUV420P或者rgba）。先来看看音频pcm文件的播放命令：
    ffplay song.pcm -f s16le -channels 2 -ar 44100
    上述这行命令其实就可以正常播放song.pcm了，当然，前提是格式（-f）、声道数（-channels）、采样率（-ar）必须设置正确，如果其中一项参数设置不正确，都不会得到正常的播放结果。
    然后再来看一帧视频帧的播放，首先是YUV420P格式的视频帧：

ffplay -f rawvideo -pixel_format yuv420p -s 480480 texture.yuv
其实对于一帧视频帧，或者更直接来说一张PNG或者JPEG的图片，直接用ffplay是可以显示或播放的，当然PNG或者JPEG都会在其头部信息里面指明这张图片的宽高以及格式表示。若想让ffplay显示一张YUV的原始数据表示的图片，那么需要告诉ffplay一些重要的信息，其中包括（-f rawvideo代表原始格式）、表示格式（-pixel_format yuv420p）、宽高（-s 480480）。对于RGB表示的图像，其实是一样的，命令如下：
ffplay -f rawvideo -pixel_format rgb24 -s 480*480 texture.rgb
上述代码是播放rgb的原始数据，当然还需要指明前面提到的三项基本信息。

    对于视频播放器，不得不提的一个问题就是音画同步，在ffplay中音画同步的实现方式其实有三种，分辨是：以音频为主时间轴作为同步源；以视频为主时间轴作为同步源；以外部时钟为主时间轴作为同步源。ffplay中默认的对齐方式是以音频为基准进行对齐的，那么以音频对齐方式为基准是怎么实现的呢？

播放器接收到的视频帧或者音频帧，内部都会有时间戳（PTS时钟）来标识它实际应该在什么时候进行展示。实际的对齐策略如下：比较视频当前的播放时间和音频当前的播放时间，如果视频播放过快，则通过加大延迟或者重复播放来降低视频播放速度；如果视频播放慢了，则通过减小延迟或者丢帧来追赶音频播放的时间点。关键就在于音视频时间的比较以及延迟的计算，当然在比较的过程中会设置一个阀值（Threshold），若超过预设的阀值就应该做调整（丢帧渲染或者重复渲染），这就是整个对齐策略。
ffplay 2018121051.mp4 -sync audio 指定以音频为基准进行同步(默认)
ffplay 2018121051.mp4 -sync video 指定以视频为基准进行同步
ffplay 2018121051.mp4 -sync ext 指定以外部时钟为基准进行同步

ffmpeg
如果说ffprobe是用于探测媒体文件的格式以及详细信息，ffplay是一个播放媒体文件的工具，那么ffmpeg就是强大的媒体文件转换工具。它可以转换任何格式的媒体文件，并且还可以用自己的AudioFilter以及VideoFilter进行处理和编辑。

通用参数
-f fmt: 指定格式(音频或者视频格式)。
-i filename: 指定输入文件名。
-y: 覆盖已有文件。
-t duration: 指定时长。
-fs limit_size: 设置文件大小的上限。
-ss limit_size: 从指定的时间（单位为秒）开始，也支持[-]hh:mm:ss[.xxx]格式
-re: 代表按照帧率发送。在作为推流工具的时候一定要加入该参数，否则ffmpeg会按照最高速率向流媒体服务器不停地发送数据。
-map: 指定输出文件的流映射关系。如果没有-map选项，则ffmpeg采用默认的映射关系。
视频参数
-b: 指定比特率(bit/s)，ffmpeg是自动使用VBR的，若指定了该参数则使用平均比特率。
-bitexact: 使用标准比特率。
-vb: 指定视频比特率(bit/s).
-r rate: 帧速率（fps）。
-s size: 指定分辨率（320 * 320）
-aspect aspect: 设置视频长宽比（4:3，16:9或者1.3333，1.7777）。
-croptop size: 设置顶部切除尺寸（in pixels）。
-cropbottom size: 设置顶底切除尺寸（in pixels）。
-cropleft size: 设置左切除尺寸（in pixels）。
-cropright size: 设置右切除尺寸（in pixels）。
-padtop size: 设置顶部补齐尺寸（in pixels）。
-padbottom size: 设置底部补齐尺寸（in pixels）。
-padleft size:设置左补齐尺寸（in pixels）。
-padright size:设置右补齐尺寸（in pixels）。
-padcolor color: 补齐带颜色（000000-FFFFFF）。
-vn: 取消视频的输出。
-vcode codec: 强制使用codec编解码方式('copy’代表不进行重新编码)。
音频参数
-ab: 设置比特率(单位为bit/s)。
-aq quality: 设置音频质量（指定编码）。
-ar rate: 设置音频采样率（单位为Hz）。
-ac channels: 设置声道数。1就是单声道，2就是立体声。
-an: 取消音频轨。
-acodec codec: 指定音频编码('copy’代表不做音频转码)。
-vol volume: 设置录制音量大小（默认256）<百分比>。
1）列出ffmpeg支持的所有格式：
ffmpeg -formats

2）剪切一段媒体文件(可以是音频或者视频文件)：
ffmpeg -i input.mp4 -ss 00:00:50.0 -codec copy -t 20 output.mp4
表示将文件input.mp4从第50s开始剪切20s的时间，输出到文件output.mp4中，其中-ss指定偏移时间(time Offset)，-t 指定的时长(duration)。

3）提取一个视频文件中的音频文件:
ffmpeg -i input.mp4 -vn -acodec copy output.m4a

4）使一个视频中的音频静音，即只保留视频：
ffmpeg -i input.mp4 -an -vcodec copy output.mp4

5）从MP4文件中抽取视频流导出为裸H264数据：
ffmpeg -i input.mp4 -an -vcodec copy -bsf:v h264_mp4toannexb output.h264
上述指令里不使用音频数据(-an)，视频数据使用mp4toannexb这个bitstream filter来转换为原始的H264数据。

6）使用AAC音频数据和H264的视频生成MP4文件：
ffmpeg -i test.aac -i test.h264 -acodec copy -bsf:a aac_adtstoasc -vcodec copy -f mp4 output.mp4
上述代码使用一个名为aac_adtstoasc的bitstream filter。

7）对音频文件的编码格式做转换：
ffmpeg -i input.wav -acodec libfdk_aac output.aac

8）从WAV音频文件中导出PCM裸数据：
ffmpeg -i input.wav -acodec pcm_s16le output.pcm
这样就可以导出用16个bit来表示一个sample的PCM数据了，并且每个sample的字节排列顺序都是小尾端表示的格式，声道数和采样率使用的都是原始WAV文件的声道数和采样率的PCM数据。

9）重新编码视频文件，复制音频流，同时封装到MP4格式的文件中：
ffmpeg -i input.flv -vcodec libx264 -acodec copy output.mp4

10）将一个MP4格式的视频转换为gif格式的动图：
ffmpeg -i input.mp4 -vf scale=100:-1 -t 5 -r 10 image.gif
上述命令按照分辨率比例不动宽度改为100（使用VideoFilter的scaleFilter），帧率改为10(-r)，只处理前5秒钟(-t)的视频，生成gif。

11）将一个视频的画面部分生成图片：
ffmpeg -i output.mp4 -r 0.25 frames_%04d.png
上述命令每4秒截取一帧视频画面生成一张图片，生成的图片从frames_0001.png开始一直递增下去。

12）使用一组图片可以组成一个gif，如果你连拍了一组照片，可以用下面这行命令生成一个gif：
ffmpeg -i frames+%04d.png -r 5 output.gif

13）使用音量效果器，可以改变一个音频媒体文件中的音量：
ffmpeg -i input.wav -af ‘volume=0.5’ output.wav
上述命令是将音频文件中的声音减小一半，输出到output.wav文件中。

14）淡入效果器的使用：
ffmpeg -i input.wav -filter_complex afade=t=in:ss=0:d=5 output.wav
上述命令可以将input.wav文件中的前5s做一个淡入效果，输出到output.wav中。

15）淡出效果器的使用：
ffmpeg -i input.wav -filter_complex afade=t=out:st=200:d=5 output.wav
上述命令可以将input.wav文件从200s开始，做5秒的淡出效果，并放到output.wav文件中。

16）将两路声音进行合并：
ffmpeg -i vocal.wav -i accompany.wav -filter_complex amix=inputs=2:duration=shortest output.wav
上述命令是将vocal.wav和accompany.wav两个文件进行mix，按照时间长度较短的音频文件的时间长度作为最终输出的output.wav的时间长度。

17）对声音进行变速但不变调效果器的使用：
ffmpeg -i vocal.wav -filter_complex atempo=0.5 output.wav
上述命令将vocal.wav按照0.5倍的速度进行处理生成output.wav，时间长度会变成输入的2倍。但是音高是不变的，这就是大家常说的变速不变调。

18）为视频增加水印的效果：
ffmpeg -i input.mp4 -i icon.png -filter_complex ‘[0:v][1:v]overlay=main_w-overlay_w-10:10:1[out]’ -map ‘[out]’ output.mp4
上述命令包含了几个内置参数，main_w代表主视频宽度，overlay_w代表水印宽度，main_h代表主视频高度，overlay_h代表水印高度。

19）视频提亮效果器的使用：
ffmpeg -i input.mp4 -c:v libx264 -b:v 800k -c:a libfdk_aac -vf eq=brightness=0.25 -f mp4 output.mp4
提亮参数是brightness，取值范围是从-1.0到1.0，默认值是0；
对比度参数是contrast，取值范围是从-2.0到2.0，默认值是1.0；

20）视频旋转效果器的使用：
ffmpeg -i input.mp4 -vf "transpose=1: -b:v 600k output.mp4

21）视频裁剪效果器的使用：
ffmpeg -i input.mp4 -an -vf “crop=240:480:120:0” -vcodec libx264 -b:v 600k output.mp4
参数crop=width:height❌y，其中 width 和 height 表示裁剪后的尺寸，x:y 表示裁剪区域的左上角坐标。

22）将一张RGBA格式表示的数据转换为JPEG格式的图片：
ffmpeg -f rawvideo -pix_fmt rgba -s 480*480 -i texture.rgb -f image2 -vcodec mjpeg output.jpg

23）将一个YUV格式表示的数据转换为JPEG格式的图片：
ffmpeg -f rawvideo -pix_fmt yuv420p -s 480*480 -i texture.yuv -f image2 -vcodec mjpeg output.jpg

24）将一段视频推送到流媒体服务器上：
ffmpeg -re -i input.mp4 -acodec copy -vcodec copy -f flv rtmp://xxxxx
上述代码中，rtmp:xxxx代表流媒体服务器的地址，加上-re参数代表将实际媒体文件的播放速度作为推流速度进行推送。

25）将流媒体服务器上的流dump到本地：
ffmpeg -i http://xxx/xxx.flv -acodec copy -vcodec copy -f flv output.flv

26）将两个音频文件以两路流的形式封装到一个文件中，比如在K歌的应用场景中，原伴唱实时切换的场景下，可以使用一个文件包含两路流，一路是伴奏流，另外一路是原唱流：
ffmpeg -i input_1.mp3 -i input_2.mp3 -map 0:a -c?️0 libfdk_aac -b?️0 96k -map 1:a -c?️1 libfdk_aac -b?️1 64k -vn -f mp4 ouput.m4a

参考文献
《音视频开发进阶指南》
《FFmpeg从入门到精通》

作者：请叫我果爸
链接：https://www.jianshu.com/p/fd3c6d02a625
来源：简书
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