linux服务器中学习使用FFmpeg命令overlay滤镜用法

1、overlay技术简介

overlay技术又称视频叠加技术。overlay视频技术使用非常广泛，常见的例子有，电视屏幕右上角显示的电视台台标，以及画中画功能，画中画是指在一个大的视频播放窗口中还存在一个小播放窗口，两个窗口不同的视频内容同时播放。

overlay技术中涉及两个窗口，通常把较大的窗口称作背景窗口，较小的窗口称作前景窗口，背景窗口或前景窗口里都可以播放视频或显示图片。FFmpeg中使用overlay滤镜可实现视频叠加技术。

overlay滤镜说明如下：

描述：前景窗口(第二输入)覆盖在背景窗口(第一输入)的指定位置。

语法：overlay[=x:y[[:rgb={0, 1}]] 参数x和y是可选的，默认为0。rgb参数是可选的，其值为0或1，默认为0。

参数说明：
    x               从左上角的水平坐标，默认值为0
    y               从左上角的垂直坐标，默认值为0
    rgb             值为0表示输入颜色空间不改变，默认为0；值为1表示将输入的颜色空间设置为RGB

变量说明：如下变量可用在x和y的表达式中
    main_w或W       主输入(背景窗口)宽度
    main_h或H       主输入(背景窗口)高度
    overlay_w或w    overlay输入(前景窗口)宽度
    overlay_h或h    overlay输入(前景窗口)高度

overlay滤镜相关参数示意图如下：

2、命令行用法

可先参考“FFmpeg使用基础”了解命令行用法基础

overlay命令行基本格式如下：

ffmpeg -i input1 -i input2 -filter_complex overlay=x:y output

input1是背景窗口输入源，input2是前景窗口输入源。

2.1 视频中叠加图标

背景窗口视频素材下载：ring.mp4

视频分辨率是768x432(此分辨率适用于平板电脑，宽高比为16:9)，上下黑边的像素高度是56，播放时长为37.97秒。关于分辨率与黑边的相关内容可参考如下：
为什么很多人把视频上下加黑条当做“电影感”？
用于编码视频文件的视频预设

前景窗口图标素材下载：ring_100x87.png

图标分辨率是100x87。图标格式为PNG格式，当然选用其他格式的图片作图标也是可以的，但PNG图标具有透明背景，更适合用作图标。

2.1.1 直接叠加图标

将图标叠加于视频右上角

ffmpeg -i ring.mp4 -i ring_100x87.png -filter_complex overlay=W-w:56 -max_muxing_queue_size 1024 ring_logo_t.mp4

效果如下：
将图标叠加于视频右下角

ffmpeg -i ring.mp4 -i ring_100x87.png -filter_complex overlay=W-w:H-h-56 -max_muxing_queue_size 1024 ring_logo_b.mp4

效果如下：

2.1.2 延时叠加图标

如下，背景窗口播放8.6秒后，图标开始显示。注意“-itsoffset 8.6”作为第二个输入文件的输入选项，参数位置不能放错。

ffmpeg -i ring.mp4 -itsoffset 8.6 -i ring_100x87.png -filter_complex overlay=W-w:56 -max_muxing_queue_size 1024 ring_logo_delay.mp4

2.2 视频中叠加视频——画中画

视频中叠加视频即为画中画功能。注意两个视频仅图像部分会叠加在一起，声音是不会叠加的，有一个视频的声音会消失。

2.2.1 叠加计时器

找一个计时器小视频，将之叠加到背景视频上。我们可以从测试源中获取这个计时器视频。先运行如下命令：

ffplay -f lavfi -i testsrc

视频无法贴在本文里，那运行截图命令，从视频中截取一张图：

ffmpeg -ss 00:00:12 -f lavfi -i testsrc -frames:v 1 -f image2 testsrc.jpg

效果如下：

我们把计时器那一小块视频裁剪下来，运行如下命令：

ffmpeg -ss 00:00:10 -t 20 -f lavfi -i testsrc -vf crop=61:52:224:94 timer.h264

此命令主要用到了crop视频滤镜，说明一下：
“-vf crop=61:52:224:94”表示裁剪一块位于(224,94)坐标处宽为61像素高为52像素的视频块
“-ss 00:00:10 -t 20”表示从10秒处开始裁剪，裁剪时长为20秒

将计时器视频timer.h264叠加到背景视频ring.mp4里：

ffmpeg -i ring.mp4 -i timer.h264 -filter_complex overlay=W-w:0 -max_muxing_queue_size 1024 ring_timer.mp4

3、API用法

使用滤镜API编程，解析不同的滤镜选项，以达到和命令行中输入命令同样的效果。

例程使用“FFmpeg滤镜API用法与实例解析”中第4.2节的示例程序
代码目录https://github.com/leichn/exercises/blob/master/source/ffmpeg/ffmpeg_vfilter/
下载代码，进入代码目录，在命令行运行make vf_file命令，将生成vf_file可执行文件
在命令行运行

 ./vf_file ring.flv -vf "movie=ring_100x87.png[logo];[in][logo]overlay=W-w:56"

测试效果为：

因为例程尚不支持多输入的方式，所以上述测试命令中借助了movie滤镜来加载第二个输入，这条命令和下面这条命令效果是一样的

 ffplay ring.mp4 -i ring_100x87.png -filter_complex overlay=W-w:56

4、增加多个水印

同一个视频不同的位置，添加水印命令如下：

ffmpeg  -i liugehetao.mp4 -i jiezhi.png -i jiezhi.png -i jiezhi.png -i jiezhi.png -i jiezhi.png  -filter_complex  overlay=10:10,overlay=10:main_h-overlay_h-10,overlay=main_w-overlay_w-10:10,overlay=main_w-overlay_w-10:main_h-overlay_h-10,overlay=main_w/2-overlay_w/2:main_h/2-overlay_h/2  liugehetao_new.mp4

效果图如下：

顶部居中，底部居中算法

ffmpeg  -i liugehetao.mp4 -i header.png -i footer.png  -filter_complex  overlay=main_w/2-overlay_w/2:0,overlay=main_w-overlay_w:main_h-overlay_h  liugehetao_22.mp4