• Bit Rate, Frame Rate 和 File Size
• Resizing and Scaling Video
• Cropping Video
• Padding Video
• Filpping and Rotating Video
• Blur Sharpen adn Other Denoising
• Overlay - Picture in Picture
• Adding Text on Video
• Conversion Between Formats

FFmpeg Basics —Multimedia handling with a fast audio and video encoder 是 FFmpeg 官网提供的一本对 FFmpeg 使用的介绍手册。本文就是对读此手册时的简单记录。方便了解 FFmpeg 的作用。

Bit Rate, Frame Rate 和 File Size

Frame Rate 是一秒钟播放的 frame 的个数，又可以分为 interlaced 和 progressive 两种， Interlaced Frame 主要用于 TV，如 NTSC 标准使用 60i fps ，即 60 interlaced fields（30 frames）每秒。

Frame rate 设置使用 -r 选项： ffmpeg -i input -r fps output

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ffmpeg -i input.avi -r 30 output.mp4

除此之外，也可用 fps filter 设置 frame rate。

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ffmpeg -i clip.mpg -vf fps=fps=25 clip.webm

Bit Rate 是单位时间内可以处理的 bits 数，可分为 ABR(Average bit rate) CBR(Constant bit rate) VBR(Variable bit rate)。 Bit Rate 设置使用 -b 选项：ffmpeg -i input -b bitrates output 针对 video 和 audio 的不同，又可使用 -b:v 和 -b:a。

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ffmpeg -i file.avi -b 1.5M film.mp4
ffmpeg -i input.avi -b:v 1500k output.mp4

CBR 的设置需要同时设置 bitrate、minimal rate 和 maximal rate 为相同的值，设置 maxrate的同时需要设置 bufsize 选项。

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ffmpeg -i in.avi -b 0.5M -minrate 0.5M -maxrate 0.5M -bufsize 1M out.mkv

File Size 是由 Video Size 和 Audio Size 两者之和组成的。

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video_size = video_bitrate * time_in_seconds / 8;
audio_size = audio_bitrate * time_in_seconds / 8; 或
audio_size = sampling_rate * bit_depth * channels * time_in_seconds / 8;

也可设置输出文件的最大值,设置选项为 -fs(file size) ：

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ffmpeg -i input.avi -fs 10MB output.mp4

Resizing and Scaling Video

Resizing 是指改变宽高，Scaling 是利用 scale filter 改变 frame size。

Resizing Video ： 利用 -s选项指定输出视频的宽高，格式为wxh，其中 w 是以 pixel 为单位的宽， h 是以 pixel 为单位的高。例如:

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ffmpeg -i input_file -s 320x240 output_file

此外，FFmpeg 针对不同的宽高信息，提供了预定义的视频大小简写，下面两个命令的作用相同，都是将 input_file 转换为 640*480 的输出文件：

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ffmpeg -i input_file.avi -s 640x480 output.avi
ffmpeg -i input_file.avi -s vga output.avi

通常情况下，做 resize 是从big frame -> small frame，反过来的话，可能导致图片不清晰，尤其是当原始视频的 resolution 比较小的时候。针对 small frame -> big frame，有专门的特殊 filter（super2xsai） 可以使用，它可以使原视频文件变大两倍。2xsai 即指 2 times scale and interpolate, syntax 是 -vf super2xsai。 例如把 128x96 的 phone_video.3gp 文件转换为 256x192 的视频文件。

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ffmpeg -i phone_video.3gp -vf super2xsai output.mp4

Scaling Video : 当使用-s选项来改变 frame size 时，其实在 filtergraph 的最后有一个 scale filter。scale filter也可以通过设置来固定在某个位置。

scale 可以改变输出视频的 sample aspect ration，同时 display aspect ration 保持不变。

syntax 是 scale=width:height[:interl={l|-l}]。其中 width 和 height 可以是 iw/in_w/ih/in_h/ow/out_w/oh/out_h等。

下面两个 command 执行效果相同:

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ffmpeg -i input.mpg -s 320x240 output.mp4
ffmpeg -i input.mpg -vf scale=320:240 output.mp4

如果不知道源视频的 resolution，又需要做 scale，可以用下面的方法:

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ffmpeg -i input.mpg -vf scale=iw/2:ih/2 output.mp4
ffmpeg -i input.mpg -vf scale=iw*0.9:ih*0.9 output.mp4
ffmpeg -i input.mpg -vf scale=iw/PHI:ih/PHI output.mp4

Cropping Video

Cropping Video 是指截取源视频中的某个矩形区域作为输出视频显示。通常它会与 Resizing/Padding 等共同配合使用。

旧版 FFmpeg 中会使用 cropbottom/cropleft/cropright/croptop 等选项，现在的版本中废弃了这种使用方式，改用crop filter的方式来实现Cropping Video。

syntax 是crop=ow[:oh[:x[:y[:keep_aspect]]]]，其中 ow=out_w oh=out_h。示例如下：

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ffmpeg -i input -vf crop=iw/3:ih:0:0 output
ffmpet -i input -vf crop=iw/3:ih:iw/3*2:0 output

如果x和y没有专门给出，会有默认值计算：

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X(default) = (input width - output widht)/2
Y(default) = (input height - output height)/2

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ffmpeg -i input_file -vf crop=w:h output_file
ffmpeg -i input.avi -vf crop=iw/2:ih/2 output.avi

Padding Video

对于 Padding Video ，使用 pad filter 来实现。 syntax 是pad=width[:height[:x[:y[:color]]]]，其中的 color 表示 padding 的颜色。

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ffmpeg -i photo.jpg -vf pad=860:660:30:30:pink framed_photo.jpg

Padding videos from 4:3 to 16:9

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ffmpeg -i input -vf pad=ih*16/9:ih:(ow-iw)/2:0:color output
ffmepg -i film.mpg -vf pad=ih*16/9:ih:(ow-iw)/2:0 filem_wide.avi

Padding videos from 16:9 to 4:3

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ffmpeg -i input -vf pad=iw:iw*3/4:0:(oh-ih)/2:color output
ffmpeg -i hd_video.avi -vf pad=iw:iw*3/4:0:(oh-ih)/2 video.avi

Padding from and to various aspect ratios

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ffmpeg -i input -vf pad=ih*ar:ih:(ow-iw)/2:0:color output //pillarboxing -adding boxes horizontally(To adjust a smaller width-to-height aspect ration to the bigger)
ffmpeg -i input -vf pad=iw:iw*ar:0:(oh-ih)/2:color output //letterboxing -adding boxes vertically(To adjust a bigger width-to-height aspect ration to the smaller)

Filpping and Rotating Video

Blur Sharpen adn Other Denoising

Overlay - Picture in Picture

Adding Text on Video

Conversion Between Formats