FFmpeg从入门到精通（一）

大家好，又见面了，我是你们的朋友全栈君。

FFmpeg介绍

FFmpeg既是一种音视频编解码工具，也是一组音视频解码开发套件。作为编解码开发套件，它为开发者提供了丰富的音视频处理的调用接口。

FFmpeg基本组成

先看图，再看字。

1. FFmpeg的封装模块 AVFormat
   AVFormat中实现了目前多媒体领域中大多数媒体封装格式，包括封装和解封装，如：MP4，FLV等文件封装格式、HTTP，RTMP，HLS等网络协议封装格式。FFmpeg是否支持某种格式，取决于编译时是否包含该封装库。如果需要配置，可以在FFmpeg项目根目录下的config.h中查看宏定义。 0为关闭，1为打开。
2. FFmpeg的编解码模块 AVCodec
   AVCodec中实现了目前多媒体领域绝大多数常用的编解码格式，既支持编码，也支持解码。AVCodec除了支持MPEG4、AAC、MJPEG等自带的媒体编解码格式之外，还支持第三方的编解码器，如H.264（AVC）编码，需要使用x264编码器；H.265（HEVC）编码，需要使用X265编码器；MP3（mp3lame）编码，需要使用libmp3lame编码器。如果希望增加自己的编码格式，或者硬件编解码，则需要在AVCodec中增加相应的编解码模块。
3. FFmpeg的滤镜模块 AVFilter
   AVFilter库提供了一个通用的音频、视频、字幕等滤镜处理框架。在AVFilter中，滤镜框架可以有多个输入或多个输出。
4. FFmpeg的多媒体设备交互 AVDevice
   使用这个库能够读取电脑（或者其它设备上）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。
5. FFmpeg的工具类 AVUtil
   AVUtil为FFmpeg的工具类，其重要组成部分有：AVLog日志输出、AVOption (AVClass)选项设置、AVDictionary键值对存储、ParseUtil字符串解析。
6. FFmpeg的音频转换计算模块 swresample
   swresample模块提供了高级别的音频重采样API。例如它允许操作音频采样、音频通道布局转换与布局调整。
7. FFmpeg的视频图像转换计算模块 swscale
   swscale模块提供了高级别的图像转换API，例如它允许进行图像缩放和像素格式转换，常见于将图像从1080p转换成720p或者480p等的缩放，或者将图像数据从YUV420P转换成YUYV，或者YUV转RGB等图像格式转换。

FFmpeg 编解码工具 ffmpeg

ffmpeg是FFmpeg源代码编译后生成一个可执行程序，其可以作为命令行工具使用。
ffmpeg命令简单应用：

./ffmpeg -i input.mp4 output.avi

这是一条简单的ffmpeg命令，ffmpeg通过-i参数将input.mp4作为输入源输入，然后进行转码与转封装操作，输出到output.avi中，这条命令主要做了如下工作：
1）获得输入源input.mp4
2）转码
3）输出文件output.avi
看似简单的两步主要的工作，其实远远不止是从后缀名为MP4的文件输出成后缀名为AVI的文件，因为在ffmpeg中，MP4与AVI是两种文件封装格式，并不是后缀名就可以决定的，例如上面的命令行同样可以写成：

./ffmpeg -i input.mp4 -f avi output.dat 

这条ffmpeg命令相当于前面的那条命令做了一些改变，加了一个“-f”进行约束，“-f”参数的工作非常重要，它制定了输出文件的容器格式，所以可以看到输出的文件为output.dat，文件后缀名为.dat，但是其主要工作依然与之前的指令相同。
ffmpeg的主要工作流程相对比较简单，具体如下：
1）解封装
2）解码
3）编码
4）封装
其中需要经过6个步骤，具体如下：
1）读取输入源
2）进行音视频的解封装
3）解码每一帧音视频数据
4）编码每一帧音视频数据
5）进行音视频的重新封装
6）输出到目标

FFmpeg的播放器 ffplay

FFmpeg不但可以提供转码、转封装等功能，同时还提供了播放器相关功能，使用FFmpeg的avformat与avcodec，可以播放各种媒体文件或者流。
ffplay是FFmpeg源代码编译后生成的另一个可执行程序，与ffmpeg在FFmpeg项目中充当的角色基本相同，可以作为测试工具进行使用，ffplay提供了音视频显示和播放相关的图像信息、音频的波形信息等。

FFmpeg的多媒体分析器 ffprobe

ffprode也是FFmpeg源码编译后生成的一个可执行程序。ffprode是一个非常强大的多媒体分析工具，可以从媒体文件或者媒体流中获得你想要了解的媒体信息，比如音频的参数、视频的参数、媒体容器的参数信息等。
例如它可以帮助分析某个媒体容器中的音频是什么编码格式、视频是什么编码格式，同时还可以得到媒体文件中媒体的总时长、复合码率等信息。使用ffprode可以分析媒体文件中每个包的长度、包的类型、帧的信息等。
下面举一个简单的例子，以对ffprobe有一个基本的概念,输入以下命令：

./ffprobe -show_streams input.mp4

根据输出内容，可以看到MP4文件内容中的流信息。流信息的相关内容是通过[STREAM][/STREAM]的方式展现出来的，在[STREAM][/STREAM]之间的信息即为该视频流信息。