ffmpeg使用记录

## 简介

本文用于记录使用`FFmpeg`的记录，可当作笔记查阅。


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## 处理加速

`FFmpeg` 在运行时主要使用 `CPU` 资源来进行视频解码、编码、转换和处理等操作。通常情况下，默认情况下 `FFmpeg` 不会直接利用 `GPU` 进行处理。但是，如果您的系统支持 `GPU` 加速，并且您的 `FFmpeg` 编译版本启用了相关的 `GPU` 加速选项，那么您可以通过设置相应的参数来利用 `GPU` 进行加速。

目前，`FFmpeg` 支持通过 `CUDA`、`OpenCL`、`VDPAU`、`VA-API`等接口来利用`GPU`进行加速。具体支持的接口取决于您使用的`FFmpeg`版本以及所使用的硬件和驱动情况。

如果您想要使用`GPU`进行加速，可以在编译`FFmpeg`时启用相应的选项，然后通过命令行参数或者`API`调用来指定使用`GPU`进行加速。

### CUDA加速

要在 `FFmpeg` 中使用 `CUDA` 开启 `GPU` 加速，您需要确保以下几点：

- 安装 `CUDA Toolkit`：首先，您需要安装 `NVIDIA` 的`CUDA Toolkit`，您可以从 `NVIDIA` 官方网站下载并安装适用于您操作系统版本的 `CUDA Toolkit`。

- 编译FFmpeg：在编译时您需要通过 `--enable-cuda` 参数启用CUDA支持。
 
> PS：**可与通过 `ffmpeg -buildconf` 命令查看你的 `FFmpeg` 编译配置，如果出现 `--enable-cuda` 相关配置，大都是支持 CUDA 加速的软件包。**

- 运行FFmpeg命令：一旦您编译并安装了 `CUDA` 支持的 `FFmpeg` ，您可以使用 `CUDA` 加速来执行相应的命令。在执行命令时，`FFmpeg` 会自动识别 `CUDA` 支持，并且尝试使用 `GPU` 进行加速处理。以下是一个示例命令，演示了如何使用 `CUDA` 加速进行视频转码：

```bash
ffmpeg -i input.mp4 -c:v h264_nvenc -profile:v high -preset:v fast output.mp4
```

在这个示例中，使用了 `h264_nven`c 编码器来利用 `NVIDIA` 的 `CUDA` 加速进行 `H.264` 视频编码。 `-profile:v high` 和 `-preset:v fast` 分别指定了编码器的配置参数。您可以根据需要调整参数来达到更好的性能和质量。

## 视频

### 视频裁剪

```bash
ffmpeg -i input.mp4 -vf "crop=640:480" output.mp4
```

- `-vf "crop=640:480"`: 将视频裁剪为`640x480`的分辨率。

### 视频优化

```bash
ffmpeg -i input_low_quality.mp4 -c:v libx264 -b:v 2M -vf "scale=1280:720" -c:a aac -b:a 192k output_high_quality.mp4
```
- `-i input_low_quality.mp4`：指定输入文件，这里是一个低质量的 MP4 视频文件。
- `-c:v libx264`：选择视频编码器为 libx264，这是一个 H.264 编码器。
- `-b:v 2M`：设置视频比特率为 2 Mbps。这决定了视频的压缩率，值越高，视频质量越好，但文件大小也越大。
- `-vf "scale=1280:720"`：使用视频滤镜进行缩放操作。这里将视频缩放到宽度为 1280 像素，高度为 720 像素。这可以用于改变视频的分辨率。
- `-c:a aac`：选择音频编码器为 AAC。
- `-b:a 192k`：设置音频比特率为 192 kbps。这决定了音频的压缩率，值越高，音频质量越好，但文件大小也越大。
- `output_high_quality.mp4`：指定输出文件，这里是一个高质量的 MP4 视频文件。

### MP4转M3U8

```bash
ffmpeg -i input.mp4 -c:v libx264 -c:a aac -f hls -hls_time 10 -hls_list_size 0 -hls_segment_filename output%d.ts output.m3u8
```

这个命令将输入文件 `input.mp4` 转换为 HLS 格式，并生成一个名为 `output.m3u8` 的 `M3U8` 播放列表文件和一系列的 `.ts` 切片文件。以下是对命令中参数的解释：

- `-i input.mp4`：指定输入文件的路径。
- `-c:v libx264`：指定视频编码器为libx264，用于视频编码。
- `-c:a aac`：指定音频编码器为aac，用于音频编码。
- `-f hls`：指定输出格式为HLS。
- `-hls_time 10`：指定每个切片的时长，这里是10秒。
- `-hls_list_size 0`：指定不限制播放列表的长度。
- `-hls_segment_filename output%d.ts`：指定`.ts`切片文件的命名模板为`output%d.ts`，其中`%d`表示数字序号，FFmpeg会根据序号生成一系列的`.ts`切片文件

```bash
# 使用GPU加速处理
ffmpeg -i input.mp4 -c:v h264_nvenc -b:v 10M -c:a aac -f hls -hls_time 10 -hls_list_size 0 -hls_segment_filename output%d.ts output.m3u8
```

- `-c:v h264_nvenc`：指定视频编码器为 `h264_nvenc`，这是 `NVIDIA GPU` 加速的 `H.264` 编码器。使用这个编码器可以利用 `NVIDIA GPU` 进行视频编码，从而提高转码速度和效率。
- `-b:v 5M`：指定视频的比特率为 `5M`，这是视频的目标比特率，用来控制视频的质量和文件大小。

> PS: 当您在使用 `FFmpeg` 进行视频转码时，如果没有设置 `-b:v` 参数来指定视频的目标比特率，`FFmpeg` 会尽可能地保留原始视频的质量和数据。所以，一些简单操作时无需使用 `-b:v` 参数。

### 音频和视频合并

```
ffmpeg -i video.mp4 -i audio.mp3 -c:v copy -c:a aac -strict experimental output.mp4
```
命令的解释：
- `-i video.mp4`：指定输入视频文件。
- `-i audio.mp3`：指定输入音频文件。
- `-c:v copy`：表示视频流直接复制，不重新编码。
- `-c:a aac`：表示音频流使用 `AAC` 编码。
- `-strict experimental`：允许使用实验性的 `AAC` 编码。
- `output.mp4`：输出的文件名。

其中音频文件可以是其他格式，如 `audio.m4a` 也是可以的。

## 音频

### 视频分离音频

```bash
ffmpeg -i input.mp4 -vn -acodec copy output_audio.aac
```
- `-i input.mp4`: 指定输入文件。
- `-vn`: 禁用视频流。
- `-acodec copy`: 表示使用原始音频编解码器进行拷贝。
- `output_audio.aac`: 是输出音频文件的名称。

### 音频格式直接转换为wav

```bash
ffmpeg -i input.mp4 -vn -acodec pcm_s16le -ar 44100 -ac 2 output_audio.wav
```
- `-i input.mp4`：指定输入文件。
- `-vn`：禁用视频流。
- `-acodec pcm_s16le`：选择音频编码器为 pcm_s16le，这是一个无损的音频编码器。
- `-ar 44100`：设置音频采样率为 44.1 kHz。你可以根据需要调整采样率。
- `-ac 2`：设置音频通道数为 2（立体声）。
- `output_audio.wav`：指定输出音频文件的名称。

### 音频文件合并

```bash
ffmpeg -i input1.wav -i input2.wav -filter_complex "[0:0][1:0]concat=n=2:v=0:a=1[out]" -map "[out]" output.wav
```
- `input1.wav` 和 `-i input2.wav`：指定两个输入文件。
- `filter_complex "[0:0][1:0]concat=n=2:v=0:a=1[out]"`：使用 `concat` 滤镜将两个音频文件拼接在一起。`n=2` 表示有两个输入文件，`v=0` 表示没有视频流，`a=1` 表示有一个音频流。
- `map "[out]"`：指定输出流。
- `output.wav`：输出的拼接后的文件。