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FFmpeg-著名音视频开源软件简介

FFmpeg-著名音视频开源软件简介

作者: 但行耕者 | 来源:发表于2017-11-09 09:30 被阅读0次
    FFmpeg

    0 概述

    FFmpeg是一套领先的音视频多媒体处理开源框架，采用LGPL或GPL许可证。它提供了对音视频的采集、编码、解码、转码、音视频分离、合并、流化、过滤器等丰富的功能，包含了非常先进的音频/视频编解码库libavcodec，具有非常高的可移植性和编解码质量。

    A complete, cross-platform solution to record, convert and stream audio and video.

    FFmpeg在Linux平台下开发，但它同样也可以在其它操作系统环境中编译运行，包括Windows、Mac OS X等。

    这个项目最早由Fabrice Bellard发起，2004年至2015年间由Michael Niedermayer主要负责维护。许多FFmpeg的开发人员都来自MPlayer项目，而且当前FFmpeg也是放在MPlayer项目组的服务器上。项目的名称来自MPEG视频编码标准，前面的"FF"代表Fast Forward。

    Libav项目启动之后，FFmpeg官方版本也仍然在一直维护中。FFmpeg与libav属于独立的两个项目。

    1 项目组成

    1.1 主要的开发库：

    • libavutil：包含一些公共的工具函数，包括随机数生成、数据结构、核心多媒体工具等；
    • libavcodec：用于各种类型声音/图像encode/decode编解码库；
    • libavformat：用于各种音视频封装格式（mp4/AVI/Flv等）的生成和解析muxer/demuxer，包括获取解码所需信息以生成解码上下文结构和读取音视频帧等功能；
    • libavdevice:读取电脑（或者其他设备上）的多媒体设备的数据 或者输出数据到指定的多媒体设备上；
    • libswresample: 用于音频采样采样数据（PCM）转换的库；
    • libswscale：用于视频场景比例缩放、色彩映射转换的库；
    • libavfilter: 包含媒体滤波器的库

    1.2 主要的工具集：

    • ffmpeg：一个命令行工具，可用于格式转换、解码或电视卡即时编码等；
    • ffsever：一个 HTTP 、RTSP的实时广播流媒体服务器；
    • ffplay：是一个简单的播放器，使用ffmpeg 库解析和解码，通过SDL显示；
    • ffprobe : 一个多媒体流分析工具。 它从多媒体流中收集信息 并且以人类和机器可读的形式打印出来

    2 功能

    FFmpeg的功能主要包括视频采集功能、视频格式转换、视频抓图、给视频加水印等。

    2.1 视频采集

    ffmpeg视频采集功能非常强大，不仅可以采集视频采集卡或USB摄像头的图像，还可以进行屏幕录制，同时还支持以RTP方式将视频流传送给支持RTSP的流媒体服务器，支持直播应用

    在Linux平台上，ffmpeg对V4L2的视频设备提供了很好的支持，如：

    ./ffmpeg -t 10 -f video4linux2 -s 176*144 -r 8 -i /dev/video0 -vcodec h263 -f rtp rtp://192.168.1.105:5060 > /tmp/ffmpeg.sdp

    以上命令表示：

    • 采集10秒钟视频，
    • 对video4linux2视频设备进行采集，
    • 采集QCIF(176*144)的视频，
    • 每秒8帧，视频设备为/dev/video0，
    • 视频编码为h263，
    • 输出格式为RTP，
    • 后面定义了IP地址及端口，
    • 将该码流所对应的SDP文件重定向到/tmp/ffmpeg.sdp中，将此SDP文件上传到流媒体服务器就可以实现直播了。

    2.2 视频格式转换

    ffmpeg可以轻易地实现多种视频格式之间的相互转换(wma,rm,avi,mod等)，例如可以将摄录下的视频avi等转成视频网站所采用的flv格式。

    2.3 视频截图

    对于选定的视频，截取指定时间的缩略图。
    也可以进行视频抓图，获取静态图和动态图。但要注意不要抓出的gif文件过大而播放不流畅。

    2.4 给视频加水印

    使用ffmpeg 视频添加水印(logo)。

    3 ffmpeg命令使用举例

    1. 获取视频的信息
      ffmpeg -i video.avi

    2. 视频采集

    • 采集usb摄像头视频命令：
      ffmpeg -t 20 -f vfwcap -i 0 -r 8 -f mp4 cap1111.mp4
      具体说明如下：

      • 采集10秒，
      • 采集设备为vfwcap类型设备，
      • 第0个vfwcap采集设备（如果系统有多个vfw的视频采集设备，可以通过-i num来选择），
      • 每秒8帧，
      • 输出方式为文件，格式为mp4。

    • 最简单的抓屏：
      ffmpeg -f gdigrab -i desktop out.mpg

    • 从屏幕的（10,20）点处开始，抓取640x480的屏幕，设定帧率为5 ：
      ffmpeg -f gdigrab -framerate 5 -offset_x 10 -offset_y 20 -video_size 640x480 -i desktop out.mpg

    1. 将图片序列合成视频
      ffmpeg -f image2 -i image%d.jpg video.mpg
      上面的命令会把当前目录下的图片（名字如：image1.jpg. image2.jpg. 等...）合并成video.mpg

    2. 将视频分解成图片序列
      ffmpeg -i video.mpg image%d.jpg
      上面的命令会生成image1.jpg. image2.jpg. ...
      支持的图片格式有：PGM. PPM. PAM. PGMYUV. JPEG. GIF. PNG. TIFF. SGI

    3. 将.avi转成gif动画（未压缩）
      ffmpeg -i video_origine.avi gif_anime.gif
      ffmpeg -i capx.mp4 -t 10 -s 320x240 -pix_fmt rgb24 jidu1.gif

    4. 从视频抽出声音

    • 从avi提取mp3
      ffmpeg -i source_video.avi -vn -ar 44100 -ac 2 -ab 192 -f mp3 sound.mp3
      说明：

      • 源视频：source_video.avi
      • 音频位率：192kb/s
      • 输出格式：mp3
      • 生成的声音：sound.mp3

    • 从flv提取mp3
      ffmpeg -i source.flv -ab 128k dest.mp3

    1. 合成视频和音频
      ffmpeg -i son.wav -i video_origine.avi video_finale.mpg

    2. 视频剪切
      ffmpeg -ss 0:1:30 -t 0:0:20 -i input.avi -vcodec copy -acodec copy output.avi

      • -r 提取图像的频率，
      • -ss 开始时间，
      • -t 持续时间

    3. 视频录制
      ffmpeg –i rtsp://192.168.3.205:5555/test –vcodec copy out.avi

    4. 视频切片

    • 直播切片
      ffmpeg -i test.mp4 -f segment -segment_time 300 -segment_format mpegts -segment_list test.m3u8 -c copy -bsf:v h264_mp4toannexb -map 0 test-%d.ts

      • live：表示直播
      • re：以mp4的播放速率进行转码

    • 点播切片
      ffmpeg -re -i source.mp4 -codec:v libx264 -codec:a libfaac -map 0 -f hls -hls_list_size 6 -hls_wrap 10 -hls_time 10 playlist.m3u8

    1. 直播流转码输出

    • 将文件当做直播送至live
      ffmpeg -re -i localFile.mp4 -c copy -f flv rtmp://server/live/streamName

    • 将其中一个直播流，视频改用h264压缩，音频不变，送至另外一个直播服务流
      ffmpeg -i rtmp://server/live/originalStream -c:a copy -c:v libx264 -vpre slow -f flv rtmp://server/live/h264Stream

    • 将其中一个直播流，视频改用h264压缩，音频改用faac压缩，送至另外一个直播服务流
      ffmpeg -i rtmp://server/live/originalStream -c:a libfaac -ar 44100 -ab 48k -c:v libx264 -vpre slow -vpre baseline -f flv rtmp://server/live/h264Stream

    • 将其中一个直播流，视频不变，音频改用faac压缩，送至另外一个直播服务流
      ffmpeg -i rtmp://server/live/originalStream -acodec libfaac -ar 44100 -ab 48k -vcodec copy -f flv rtmp://server/live/h264_AAC_Stream```

    • 将一个高清流，复制为几个不同视频清晰度的流重新发布，其中音频不变
      ffmpeg -re -i rtmp://server/live/high_FMLE_stream -acodec copy -vcodec x264lib -s 640×360 -b 500k -vpre medium -vpre baseline rtmp://server/live/baseline_500k -acodec copy -vcodec x264lib -s 480×272 -b 300k -vpre medium -vpre baseline rtmp://server/live/baseline_300k -acodec copy -vcodec x264lib -s 320×200 -b 150k -vpre medium -vpre baseline rtmp://server/live/baseline_150k -acodec libfaac -vn -ab 48k rtmp://server/live/audio_only_AAC_48k

    • 功能一样，只是采用-x264opts选项
      ffmpeg -re -i rtmp://server/live/high_FMLE_stream -c:a copy -c:v x264lib -s 640×360 -x264opts bitrate=500:profile=baseline:preset=slow rtmp://server/live/baseline_500k -c:a copy -c:v x264lib -s 480×272 -x264opts bitrate=300:profile=baseline:preset=slow rtmp://server/live/baseline_300k -c:a copy -c:v x264lib -s 320×200 -x264opts bitrate=150:profile=baseline:preset=slow rtmp://server/live/baseline_150k -c:a libfaac -vn -b:a 48k rtmp://server/live/audio_only_AAC_48k

    • 将当前摄像头及音频通过DSSHOW采集，视频h264、音频faac压缩后发布
      ffmpeg -r 25 -f dshow -s 640×480 -i video=”video source name”:audio=”audio source name” -vcodec libx264 -b 600k -vpre slow -acodec libfaac -ab 128k -f flv rtmp://server/application/stream_name

    1. 视频编码格式转换

    • 把avi转换成mp4
      ffmpeg -i source_video.avi input -acodec aac -ab 128kb -vcodec mpeg4 -b 1200kb -mbd 2 -flags +4mv+trell -aic 2 -cmp 2 -subcmp 2 -s 320x180 -title X final_video.mp4
      说明：

      • 源视频：source_video.avi
      • 音频编码：aac
      • 音频位率：128kb/s
      • 视频编码：mpeg4
      • 视频位率：1200kb/s
      • 视频尺寸：320 X 180
      • 生成的视频：final_video.mp4

    • 将.avi转成.flv
      ffmpeg -i video_origine.avi -ab 56 -ar 44100 -b 200 -r 15 -s 320x240 -f flv video_finale.flv

    • 将.avi视频转成.mpg
      ffmpeg -i video_origine.avi video_finale.mpg

    • 将.mpg转成.avi
      ffmpeg -i video_origine.mpg video_finale.avi

    • 将.avi压缩成divx
      ffmpeg -i video_origine.avi -s 320x240 -vcodec msmpeg4v2 video_finale.avi

    • 将Ogg Theora压缩成Mpeg dvd
      ffmpeg -i film_sortie_cinelerra.ogm -s 720x576 -vcodec mpeg2video -acodec mp3 film_terminate.mpg

    • 将.avi压缩成SVCD mpeg2
      NTSC格式：
      ffmpeg -i video_origine.avi -target ntsc-svcd video_finale.mpg
      PAL格式：
      ffmpeg -i video_origine.avi -target pal-svcd video_finale.mpg

    • 将.avi压缩成VCD mpeg2
      NTSC格式：
      ffmpeg -i video_origine.avi -target ntsc-vcd video_finale.mpg
      PAL格式：
      ffmpeg -i video_origine.avi -target pal-vcd video_finale.mpg

    • 将.avi转成dv
      ffmpeg -i video_origine.avi -s pal -r pal -aspect 4:3 -ar 48000 -ac 2 video_finale.dv
      或者：
      ffmpeg -i video_origine.avi -target pal-dv video_finale.dv

    1. 多通道编码
      ffmpeg -i fichierentree -pass 2 -passlogfile ffmpeg2pass fichiersortie-2

    4 支持的编码格式

    源自FFmpeg项目组的两个视频编码：

    • Snow
    • FFV1

    支持的格式

    • ASF
    • AVI
    • BFI
    • IFF
    • RL2
    • FLV
    • MXF, Material eXchange Format, SMPTE 377M
    • MKV，Matroska
    • Maxis XA
    • MSN Webcam stream
    • MPEG transport stream
    • TXD
    • OMA
    • GXF, General eXchange Format, SMPTE 360M
    • mov,mp4,m4a,3gp,

    5 支持的协议

    • HTTP
    • RTP
    • RTSP
    • RealMedia RTSP/RDT
    • TCP
    • UDP
    • Gopher
    • RTMP
    • RTMPT, RTMPE, RTMPTE, RTMPS (via librtmp)
    • SDP
    • MMS over TCP

    6 相关版权

    FFmpeg被许多开源项目采用，比如ffmpeg2theora、VLC、MPlayer、 HandBrake、Blender、Google Chrome等。还有DirectShow/VFW的ffdshow(external project)和QuickTime的Perian (external project)也采用了FFmpeg。

    由于FFmpeg是在LGPL/GPL协议下发布的（如果使用了其中一些使用GPL协议发布的模块则必须使用GPL协议），任何人都可以自由使用，但必须严格遵守LGPL/GPL协议。

    有很多播放软件都使用了FFmpeg的代码，但它们并没有遵守LGPL/GPL协议，没有公开任何源代码。我们应该对这种侵权行为表示耻辱。

    • 2009年加入FFmpeg的播放软件：暴风影音、QQ影音、KMP、GOM Player、PotPlayer（2010）都在其列。
    • 2009年2月，韩国名软KMPlayer被FFmpeg开源项目发现使用了它们的代码和二进制文件，但是没有按照规定/惯例开放相应说明/源码。因此被人举报，进入了FFmpeg官网上的耻辱黑名单。
    • 2009年5月，网友cehoyos下载了暴风影音软件，解压之后发现其安装程序内包含了大量的开源和私有解码器：avcodec，avformat，avutil，x264，xvid，bass，wmvdmod等，之后暴风影音被正式加入到FFmpeg耻辱名单。
    • 2009年7月22日，陈俊豪(格式工厂作者)因用到了ffmpeg和RMVB的编码库，用到了FFmpeg的译码/编码算法，违反FFmpeg的LGPL协议，登上了2009年7月22日FFmpeg的“耻辱柱”上。
    • 2009年11月，网友roo_zhou向FFmpeg举报，指出QQ影音的credit只给出了修改的FFmpeg源码下载，声称是LGPL许可证。但实际是修改过的ffdshow，采用的是GPL许可证，之后QQ影音被正式加入到FFmpeg耻辱名单之列。

    7 版本发布历史

    当前最新版本为3.4.

    • 2017-10-15 FFmpeg3.4发布
    • 2017-05-15, FFmpeg3.3发布
    • 2016-11-26, FFmpeg3.2发布
    • 2016-07-01, FFmpeg3.1发布
    • 2016-02-15, FFmpeg3.0发布
    • 2015-10-14, FFmpeg2.8发布
    • 2015-06-19, FFmpeg2.7发布
    • 2015-03-16, FFmpeg2.6发布
    • 2014-12-5, FFmpeg2.5发布
    • 2014-09-15, FFmpeg2.4发布
    • 2013-07-10, FFmpeg2.2发布
    • 2012年01月27日，FFmpeg 0.9.1 发布，修复了很多 bug 和安全方面的补丁，包括： CVE-2011-3893 and CVE-2011-3895，同时显著提升对 H.264 的检索支持。
    • 2012年01月29日，FFmpeg 0.10 发布，这是一个主要的发行版本，包含大量的新特性和bug修复。
    • 2012年04月07日，FFmpeg 0.10.1 发布，FFmpeg 0.10.1 修复了很多安全漏洞，超过 100 个 bug 修复，新增 swapuv 过滤器。
    • 2012年05月07，FFmpeg 0.10.3 发布，该版本修复了 4xm 分路器、cook 解码器、mm 分路器、mpeg 视频解码器、vqavideo 解码器、xmv 分路器的安全问题，以及包含一些重要的 bug 修复。
    • 2012年06月09日，FFmpeg 0.11.1 发布，该版本修复了 70 个 bug，其中有一些安全方面的问题。

    参考：

    1. 百科词条：https://baike.baidu.com/item/ffmpeg/2665727
    2. 官网：http://ffmpeg.org

    [网达软件邓军民，资料整理]

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        本文链接：https://www.haomeiwen.com/subject/eitpmxtx.html

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