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三、FFmpeg学习笔记

news 来源：原创 2025/6/27 22:02:30

​ FFmpeg是一个开源、跨平台的多媒体处理框架，能够实现音视频的录制、转换、剪辑、编码、解码、流媒体传输、过滤与后期处理等几乎所有常见的多媒体操作。其强大之处在于几乎支持所有的音视频格式、编解码器和封装格式，是业界公认的“瑞士军刀”。
FFmpeg 既提供了命令行工具，也封装了众多底层库供其他程序调用。

参考资料：
zhuanlan.zhihu.com
zhuanlan.zhihu.com

1、 FFmpeg 的组件体系与架构

FFmpeg 的架构主要可分为两大部分：命令行工具 、 底层核心库。

1.1、命令行工具

主要包括：

  • FFmpeg
    核心转换工具，用于音视频格式转换、剪辑、拼接、压缩、添加滤镜、水印、推流等操作。
    示例：将 MP4 转换为 AVI

    ffmpeg -i input.mp4 output.avi

  • FFplay
    基于 SDL 的简单播放器，支持实时播放大部分格式的音视频文件。
    示例：播放视频

    ffplay input.mp4

  • FFprobe
    用于检测和提取多媒体文件信息（如流信息、码率、帧率、分辨率、元数据等），类似 MediaInfo。
    示例：查看媒体文件详细信息

    ffprobe input.mp4

  • FFserver
    早期提供的流媒体服务器，用于实时推流，目前已废弃或不推荐使用。

参考资料：
zhuanlan.zhihu.com
cnblogs.com

1.2、核心库

FFmpeg 内部实现了大量功能，主要通过以下库实现：

  • libavcodec
    提供音视频的编码与解码功能，内含数百种编解码器（如 H.264、H.265、VP9、AAC、MP3 等）。
    应用场景：

    • 将编码视频解码为原始帧供后续处理
    • 将原始视频帧重新编码成目标格式

    参考资料：
    zhuanlan.zhihu.com
    de.wikipedia.org

  • libavformat
    负责多媒体封装与解封装，处理各种容器格式（如 MP4、AVI、MKV、FLV、MOV 等）的读写。
    应用场景：

    • 从文件或网络流中读取数据包
    • 将音视频数据写入指定格式的输出文件

    参考资料：
    ru.wikipedia.org

  • libavutil
    提供常用工具函数与数据结构，包括内存管理、数学运算、日志记录、数据格式转换、颜色空间转换等。
    应用场景：

    • 为各个组件提供基础支持
    • 数据结构（如 AVFrame、AVPacket）的管理

    参考资料：
    ru.wikipedia.org

  • libswscale
    专注于图像缩放、像素格式转换（例如 YUV 转 RGB）、颜色空间转换。
    应用场景：

    • 改变视频分辨率
    • 将视频帧从一种像素格式转换到另一种格式

    参考资料：
    ru.wikipedia.org

  • libswresample
    用于音频重采样、通道转换及格式转换。
    应用场景：

    • 将音频采样率从 44.1kHz 转换到 48kHz
    • 单声道转立体声等

    参考资料：
    ru.wikipedia.org

  • libavfilter
    提供视频和音频滤镜，构建过滤器图（filtergraph），可以在解码和编码之间对媒体流进行各种处理，如裁剪、缩放、去噪、旋转、颜色校正、叠加水印等。
    应用场景：

    • 复杂的滤镜效果（例如 overlay、crop、rotate 等）
    • 构建多级处理流水线

    参考资料：
    ru.wikipedia.org

  • libpostproc
    用于视频后处理，比如去噪、锐化，尽管在新版本中使用频率逐渐下降。

    参考资料：
    ru.wikipedia.org

  • libavdevice
    用于与硬件或操作系统提供的设备（摄像头、音频输入设备、屏幕捕获设备等）进行交互。
    应用场景：

    • 屏幕录制、采集摄像头输入

    参考资料：
    ru.wikipedia.org

2、FFmpeg 安装与编译

FFmpeg 可以在多种平台上安装和编译。以下是常见平台的安装方法：

2.1、Windows

  • 下载预编译版本（静态或动态链接库）：
    FFmpeg 官网下载

  • 或通过 Windows 包管理工具（如 Chocolatey）进行安装：

    choco install FFmpeg
2.2、Linux

  • 在 Ubuntu/Debian 系统中，可以直接安装：

    sudo apt update
sudo apt install FFmpeg

  • 若需要自定义编译配置（例如裁剪不需要的组件、启用硬件加速），下载源码后执行：

    ./configure --enable-gpl --enable-nonfree --enable-libx264 --enable-libx265 --enable-libfdk-aac
make
sudo make install

    ※ 注意：某些库（如 libfdk-aac）可能因专利问题需要启用 nonfree 选项

    参考资料：
    blog.csdn.net
    cloud.baidu.com

2.3 macOS

  • 使用 Homebrew 进行安装：

    brew install `FFmpeg`

此外，还可根据需要启用其他扩展库，如 SDL、NVIDIA NVENC、Intel QSV 等。

3、FFmpeg 常用命令详解

下面给出一些常用命令及其详细解释：

3.1、查看版本及支持功能

  • 查看版本、编译参数、支持的格式、编码器等：

    FFmpeg -version
FFmpeg -formats
FFmpeg -codecs
FFmpeg -protocols
FFmpeg -filters
3.2、格式转换

  • 视频格式转换
    将 MP4 转换为 AVI：

    FFmpeg -i input.mp4 output.avi

    FFmpeg 根据文件扩展名自动选择封装器，但也可以使用 -f 强制指定格式。

  • 只提取音频
    从视频中提取音频，且不重新编码音频流（复制原始数据）：

    FFmpeg -i input.mp4 -vn -acodec copy output.aac

    参数说明：

    • -vn：忽略视频流
    • -acodec copy：直接复制音频数据

  • 只提取视频（无音频）

    FFmpeg -i input.mp4 -an output.mp4

    参数说明：

    • -an：忽略音频流
3.3、视频剪辑与合并

  • 视频剪辑
    截取视频片段（从 00:01:00 开始，持续 10 秒）：

    FFmpeg -i input.mp4 -ss 00:01:00 -t 10 -c copy output.mp4

    参数说明：

    • -ss：设置起始时间
    • -t：设置持续时间
    • -c copy：无重新编码，快速剪切

  • 视频合并
    创建一个文本文件（如 filelist.txt），内容如下：

    file 'part1.mp4'
file 'part2.mp4'
file 'part3.mp4'

    然后执行：

    FFmpeg -f concat -safe 0 -i filelist.txt -c copy output.mp4

    参数说明：

    • -f concat：指定合并模式
    • -safe 0：允许使用绝对路径
3.4、添加滤镜和特效

  • 缩放视频分辨率
    将视频分辨率调整为 1280 x 720：

    FFmpeg -i input.mp4 -vf scale=1280:720 output.mp4

    或者使用 -s 1280x720，但 -vf scale 更灵活。

  • 添加水印
    叠加图片水印，位置距离左上角 10 像素：

    FFmpeg -i input.mp4 -i logo.png -filter_complex "overlay=10:10" output.mp4

    参数说明：

    • -filter_complex：创建复杂滤镜图
    • overlay=10:10：设置水印位置

  • 添加字幕
    将 SRT 格式字幕嵌入视频：

    FFmpeg -i input.mp4 -vf subtitles=subtitles.srt output.mp4

  • 生成 GIF 动图
    从视频生成 GIF，调整帧率和宽度自适应：

    FFmpeg -i input.mp4 -vf "fps=10,scale=320:-1" output.gif

    参数说明：

    • fps=10：每秒 10 帧
    • scale=320:-1：宽度为 320，高度自适应保持比例
3.5、录屏和流媒体推送

  • 屏幕录制（Windows 下可使用 gdigrab）

    FFmpeg -f gdigrab -framerate 25 -i desktop -c:v libx264 -preset fast output.mp4

  • 直播推流
    推流至 RTMP 服务器（例如直播平台）：

    FFmpeg -re -i input.mp4 -c:v libx264 -preset fast -f flv rtmp://live.example.com/app/stream_key

    参数说明：

    • -re：按真实速度读取输入（适用于直播推流）
    • -f flv：RTMP 通常要求 FLV 封装
3.6、调整编码设置与硬件加速

  • 指定编码器与质量控制
    使用 libx264 编码视频，并通过 CRF 参数控制质量（数值越低质量越高）：

    FFmpeg -i input.mp4 -c:v libx264 -crf 23 -preset medium output.mp4

    参数说明：

    • -crf：恒定质量控制参数（一般范围 18-28）
    • -preset：编码速度与压缩率平衡（ultrafast 到 veryslow）

  • 硬件加速编码
    NVIDIA GPU 下使用 NVENC 加速：

    FFmpeg -i input.mp4 -c:v h264_nvenc -preset fast output.mp4

    Intel QuickSync 示例：

    FFmpeg -i input.mp4 -c:v h264_qsv output.mp4

    参数说明：

    • 使用专门的硬件编码器可以大幅提高转码速度，但需保证对应驱动和 SDK 已安装

    参考资料：
    zhuanlan.zhihu.com
    blog.csdn.net

4、FFmpeg 滤镜系统详解

FFmpeg 的滤镜（Filter）系统非常灵活，可以构建一个或多个过滤器组成的滤镜图（Filtergraph）来处理音视频数据。
常见视频滤镜包括：

  • crop：裁剪视频画面
  • scale：缩放视频
  • rotate/transpose：旋转或转置视频
  • overlay：叠加图像（水印效果）
  • drawtext：添加文字
  • fade：淡入淡出效果

常见音频滤镜包括：

  • volume：调整音量
  • atempo：改变播放速度（音调保持不变）
  • afade：音频淡入淡出
  • aecho：添加回声效果

使用方法一般通过 -vf（视频滤镜）或 -af（音频滤镜）选项，复杂滤镜图使用 -filter_complex 选项。
例如，创建一个包含缩放和水印的滤镜图：

FFmpeg -i input.mp4 -i logo.png -filter_complex "[0:v]scale=1280:720[scaled]; [scaled][1:v]overlay=10:10" output.mp4

滤镜的参数、语法和功能请参阅 FFmpeg 官方文档与社区教程

参考资料：
ru.wikipedia.org
cnblogs.com

5、编译与定制 FFmpeg

对于开发者来说，有时需要根据实际需求裁剪或定制 FFmpeg 的功能。例如：

  • 配置参数

    使用

    ./configure --help

    可以查看所有支持的编译选项。常用选项包括：

    • --enable-gpl、--enable-nonfree：启用 GPL 或非自由模块（如 libfdk-aac）
    • --disable-static、--enable-shared：控制生成静态库或动态库
    • --enable-libx264、--enable-libx265 等：启用特定的第三方库支持

  • 交叉编译

    对于嵌入式系统或 Android、iOS 平台，需要配置交叉编译工具链和平台特定参数

    示例（Android ARM）：

    ./configure --prefix=./android --cross-prefix=<toolchain-prefix> --arch=arm --target-os=linux --enable-cross-compile --disable-static --enable-shared
make -j4 && make install

  • 裁剪不需要的模块

    可通过

    --disable-<module>

    来去除不需要的组件，从而减小二进制文件体积

    例如：如果不需要 ffplay，则使用

    --disable-ffplay

    参考资料：
    blog.csdn.net

6、调试与日志

FFmpeg 内置了丰富的日志系统，可以通过 -loglevel 参数设置日志级别，例如：

  • quiet：安静模式，不输出日志
  • error：只输出错误
  • warning、info、verbose、debug：逐级详细
    同时，可使用 -report 生成详细的运行报告文件，便于调试和性能分析
FFmpeg -report -i input.mp4 output.avi

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编程日记 2025/6/22 12:25:07

②EtherCAT/Ethernet/IP/Profinet/ModbusTCP协议互转工业串口网关

型号 协议转换通信网关 EtherCAT 转 Modbus TCP 配置说明 网线连接电脑到模块上的 WEB 网页设置网口&#xff0c;电脑所连网口的网段设置成 192.168.1.X&#xff08;X 是除 8 外的任一数值&#xff09;后&#xff0c;打开浏览器&#xff0c;地址栏输入 192.168.1.8 &#xff…...

编程日记 2025/6/22 8:17:04

微服务集成测试 -华为OD机试真题（A卷、Python）

题目描述 现在有n个容器服务&#xff0c;服务的启动可能有一定的依赖性&#xff08;有些服务启动没有依赖&#xff09;&#xff0c;其次&#xff0c;服务自身启动加载会消耗一些时间。 给你一个n n 的二维矩阵useTime&#xff0c;其中useTime[i][i]10表示服务i自身启动加载需…...

编程日记 2025/6/22 19:21:32

k8s常用总结

1. Kubernetes 架构概览 主节点&#xff08;Master&#xff09;&#xff1a; 负责集群管理&#xff0c;包括 API Server、Controller Manager、Scheduler 和 etcd 存储。 工作节点&#xff08;Node&#xff09;&#xff1a; 运行 Pod 和容器&#xff0c;包含 kubelet、kube-pr…...

编程日记 2025/6/25 1:38:06

【算法】并查集基础讲解

一、定义 一种树型的数据结构&#xff0c;用于处理一些不相交集合的合并及查询问题。思想是用一个数组表示了整片森林&#xff08;parent&#xff09;&#xff0c;树的根节点唯一标识了一个集合&#xff0c;只要找到了某个元素的的树根&#xff0c;就能确定它在哪个集合里。 …...

编程日记 2025/6/26 19:15:41

探索PHP的未来发展与应用趋势

PHP&#xff0c;作为Web开发领域的常青树&#xff0c;自1995年诞生以来&#xff0c;始终在动态网页开发中占据重要席位。随着技术的不断演进&#xff0c;PHP也在持续更新&#xff0c;以适应现代开发需求。本文将深入探讨PHP的最新发展动态及其在2025年的应用趋势。 PHP 8&…...

编程日记 2025/6/25 11:19:56

C#调用ACCESS数据库，解决“Microsoft.ACE.OLEDB.12.0”未注册问题

C#调用ACCESS数据库&#xff0c;解决“Microsoft.ACE.OLEDB.12.0”未注册问题 解决方法&#xff1a; 1.将C#采用的平台从AnyCpu改成X64 2.将官网下载的“Microsoft Access 2010 数据库引擎可再发行程序包AccessDatabaseEngine_X64”文件解压 3.安装解压后的文件 点击下载安…...

编程日记 2025/6/1 14:58:48

ubuntu22.04.5安装docker,解决安装出现的错误，解决Docker hello-world没打印出来

文章目录 前言一 安装失败解决1结合具体报错分析2 首先怀疑是VPN的问题3 直接百度报错信息4最终解决问题 二 验证Docker hello-world没打印出来总结 前言 先说一下前面的情况&#xff0c;使用的是公司的工作站&#xff0c;登录公司一个帐号使用的公司网络&#xff0c;使用网上…...

编程日记 2025/6/22 21:12:24

HMTL+JS+CSS实现贪吃蛇游戏，包含有一般模式，困难模式，还有无敌模式

HMTLJSCSS实现贪吃蛇游戏&#xff0c;包含有一般模式&#xff0c;困难模式&#xff0c;还有无敌模式&#xff08;可以穿墙死不了&#xff0c;从左边进去可以从右边出来&#xff09;&#xff0c;显示当前分数和最高分&#xff0c;吃到的球颜色可以叠加到蛇身体上 为了适配手机端…...

编程日记 2025/6/25 8:17:03

vue将页面导出成word

方法一&#xff1a;使用 html-docx-js html-docx-js 是一个轻量级的库&#xff0c;可以将 HTML 转换为 Word 文档。 安装依赖 首先安装 html-docx-js&#xff1a; Bash深色版本 npm install html-docx-js --save创建导出逻辑 在 Vue 组件中实现导出功能的代码如下&#xff1…...

编程日记 2025/6/26 14:54:56

Spring MVC 页面跳转方案与区别

SpringMVC 的页面跳转方案主要分为 ‌转发&#xff08;Forward&#xff09;‌ 和 ‌重定向&#xff08;Redirect&#xff09;‌ 两类&#xff0c;具体实现方式和区别如下&#xff1a; 一、页面跳转方案 1. ‌转发&#xff08;Forward&#xff09;‌ 默认方式‌&#xff1a;直…...

编程日记 2025/6/23 19:51:36

Open GL ES -＞纹理贴图，顶点坐标和纹理坐标组合到同一个顶点缓冲对象中进行解析

XML文件 <?xml version"1.0" encoding"utf-8"?> <com.example.myapplication.MyGLSurfaceView2 xmlns:android"http://schemas.android.com/apk/res/android"android:id"id/glSurfaceView"android:layout_width"matc…...

编程日记 2025/6/27 11:38:19

题解：AT_arc050_c [ARC050C] LCM 111

一道比较简单的题。&#xff08;我绝对不会告诉你这题我改了很久&#xff09; 题目意思很简单&#xff0c;我就不过多解释了&#xff0c;我们直接进入正题。 题目要我们求 a a a 个 1 1 1 组成的数与 b b b 个 1 1 1 组成的数的最小公倍数除以 m m m 后的余数。先不考虑…...

编程日记 2025/6/25 22:57:04

【408--考研复习笔记】计算机网络----知识点速览

目录 一、计算机网络体系结构 1.计算机网络的定义与功能&#xff1a; 2.网络体系结构相关概念&#xff1a; 3.OSI 七层模型与 TCP/IP 模型&#xff1a; 4.通信方式与交换技术&#xff1a; 电路交换 报文交换 分组交换 5.端到端通信和点到点通信&#xff1a; 6.计算机…...

编程日记 2025/6/23 22:57:32

ISIS报文

IS-IS 报文 目录 IS-IS 报文 一、报文类型与功能 二、报文结构解析 三、核心功能特性 四、典型应用场景 五、抓包数据分析 六、总结 IS-IS&#xff08;中间系统到中间系统&#xff09;协议报文是用于链路状态路由协议中网络设备间交换路由信息的关键载体&#xff0c;其设…...

编程日记 2025/6/22 5:58:53

FPGA——分秒计数器

文章目录 一、实验任务二、系统模块三、工程源码四、管脚信息五、运行结果参考资料总结 一、实验任务 在DE2-115板子上用 Verilog编程实现一个分秒计数器&#xff0c;并具备按键暂停、按键消抖功能。 二、系统模块 分频模块 高频时钟&#xff08;如50MHz&#xff09;分频得到…...

编程日记 2025/6/25 8:45:11

【Java】JVM

一、JVM体系结构 1、虚拟机概述 虚拟机&#xff08;Virtual Machine&#xff09;&#xff1a;一台虚拟的计算机&#xff0c;指一种特殊的软件&#xff0c;他可以在计算机平台和终端用户之间创建一种环境&#xff0c;而终端用户则是基于这个软件所创建的环境来操作软件。虚拟机…...

编程日记 2025/6/25 20:09:16