python操作ffmpeg，做视频转码【上篇】

本篇博客要落地的场景是使用 python + ffmpeg 实现将 mp4 文件转换为 m3u8 格式视频。

为了更好的结合二者，我们先学习一下 ffmpeg 如何使用。

ffmpeg

打开其下载页面进行下载，下载按钮选择 windows builds from gyan.dev ，在新打开的页面中，在参考下述链接。

解压下载文件，将 bin 目录配置到环境变量中，例如橡皮擦本地的地址为：

F:\ffmpeg_full\bin

然后在控制台中运行如下命令，查看是否配置成功。

C:\Users\Administrator>ffmpeg -version
ffmpeg version 2022-01-03-git-68d0a7e446-full_build-www.gyan.dev Copyright (c) 2000-2022 the FFmpeg developers

运用 ffmpeg

先看一下 ffmpeg 相关参数信息：

ffmpeg 1 2 -i 3 4 5

1. 全局参数；
2. 输入文件参数；
3. 输入文件；
4. 输出文件参数；
5. 输出文件。

常用命令行参数，这些内容还是参考雷神的文档最佳。

最简单的转换

ffmpeg -i input.avi output.mp4

如果解析过程中出现如下BUG，一般情况下是视频本身的问题。

[h264 @ 0x58c8900] Error splitting the input into NAL units.

截取视频的前5s（通过代码逻辑，也可以截取视频前10%）

ffmpeg -ss 00:00:15 -t 00:00:05 -i 输入视频.mp4 -vcodec copy -acodec copy 输出视频.mp4

• -ss：开始切割时间；
• -t：结束切割时间；
• -vcodec copy：强制使用 codec 编解码方式，如果用copy表示原始编解码数据必须被拷贝（转雷神描述），可以简写为 -c:v copy；
• -acodec copy：同上，可以简写为 -c:a copy

如果单纯的想要查看视频信息，使用如下命令即可

ffmpeg -i 输入视频.mp4

视频文件直接属性可查看相关参数。

• 数据速率就是视频码率；
• 总比特率是视频码率加上音频码率；

降低码率

使用如下命令可以降低码率，间接的降低文件大小。

ffmpeg -i 输入文件.mp4 -b:v 500k -bufsize 500k 输出文件.mp4

码率的计算参考下述公式

bitrate（码率） = file_size（文件大小） / duration（时长），单位是 `kb/s`

例如一个 100M的文件，时长为10分钟，那么码率是

biterate = 100Mbit/600s = 100*1024*1024*8bit/600s ≈ 1390kbps

音频的码率一般是 128kbps ，上述值包含音频的码率，减去 128 之后就是视频的总码率了

上述命令中参数相关含义是：

• -b:v：控制平均码率；
• -bufsize：用于设置码率控制缓冲器的大小，减少波动。

修改视频分辨率
将输入的 1920x1080 缩小到 960x540 输出

ffmpeg -i 输入视频.mp4 -vf scale=960:540 输出视频.mp4

如果 540 不写，写成 -1 ，即 scale=960:-1 ，ffmpeg会保持原始的宽高比。

截取视频图像

ffmpeg -i 输入视频.mp4 -r 1 -q:v 2 -f image2 pic-%03d.jpeg

• -r：每间隔几秒抓取一帧；
• -q:v：存储jpeg的图像质量，2是高质量

也可以依据时间进行截取

ffmpeg -i  输入视频.mp4 -ss 00:00:00 -t 1 -r 1 -q:v 2 -f image2 pic-%03d.jpeg

• -ss：开始时间
• -t ：共要多少时间

上述命令表示从视频起点，间隔1秒，获取一帧作为图片。

还可以使用如下命令进行截取

ffmpeg -i 输入视频.mp4 -y -f image2 -t 0.001 -s 960x540 a.jpg

还可以用关键帧去获取

ffmpeg -i 输入视频.mp4 -y -f image2 -frames 1 a.jpg
ffmpeg -i 输入视频.mp4 -vf "scale=iw/2:ih/2" b.png

ffmpeg 转换 mp4 为 m3u8 文件

ffmpeg -i 输入视频 -profile:v baseline -level 3.0 -start_number 0 -hls_time 60 -hls_list_size 10 -f hls demo1.m3u8

• -start_number number：设置播放列表中最先播放的索引号，默认 0；
• -hls_time seconds：设置段长度，单位秒，默认为2；
• -hls_list_size size：设置播放列表中字段最大数。如果为0，则包含所有分段，默认为5；
• -profile:v baseline -level 3.0：H.264画质级别控制，本部分知识可以另行学习；

由于上述命令转码之后，生成的文件名如下所示，所以需要修改视频切片的名称生成规则，新增如下参数 -hls_segment_filename video%07d.ts 。

完整命令如下所示：

ffmpeg -i 输入视频 -profile:v baseline -level 3.0 -start_number 0 -hls_time 60 -hls_segment_filename video%07d.ts -f hls demo1.m3u8 

最终转换成高清与标清的 m3u8 命令如下：

ffmpeg -i 输入视频.mp4 -codec:a aac -async 2 -ar 44100 -codec:v libx264 -hls_time 20 -hls_list_size 0 -threads 2 -max_muxing_queue_size 9999 -y demo.m3u8

其中重要的参数有：

• -threads 0 自动选择最大线程数；
• -max_muxing_queue_size 1024：缓存大小；
• -ar freq： 设置音频采样率。

转码成标清

ffmpeg -i 输入视频.mp4 -codec:v libx264 -b:v 256k -maxrate 256k -bufsize 256k -bt 512k -hls_time 20 -hls_list_size 0 -threads 2 -max_muxing_queue_size 9999 -y demo2.m3u8