FFmpeg и FFserver для Windows — краткая инструкция

1 История FFmpeg

В 2000 году программист с ником Gerard Lantau выложил для всеобщего использования исходники проекта FFmpeg. За годы концепция осталась прежней:

• Деление на программы FFmpeg для кодирования видео и FFserver для организации потокового вещания.
• Максимально быстрое кодирование звука и видео.

В то время 500 мегагерц в компьютере считались нормой, требовалась максимальная оптимизация, поэтому в FFmpeg своя реализация видеокодеков, оптимизированная для скорости. Это нужно и сейчас, особенно на серверах видеохостингов, где идёт постоянная борьба за снижение энергопотребления, чтобы процессоры не грелись.

FFmpeg прочно стоит на ногах — почти каждый день вносятся правки в исходный код. Добавляются новые компоненты. Например, плеер FFplay и утилита для получения информации FFprobe.

2 Где скачать FFmpeg и FFserver

FFmpeg разрабатывается под Linux. Если на сайте видите окошко с трансляцией видео — 9 шансов из 10, что оно работает благодаря FFmpeg и FFserver.

Версия FFmpeg (и FFserver) для Windows тоже существует, но часть функциональности будет недоступна. Впрочем, это не мешает работать видеоконвертеру MediaCoder (www.mediacoderhq.com) и плееру PotPlayer.

Версии для Linux найдете на ffmpeg.org, я же расскажу про FFmpeg для Windows. Она делится на две части: FFmpeg и FFserver.

FFmpeg для Windows вы найдете здесь: https://www.gyan.dev/ffmpeg/builds/

На выбор есть 32- и 64-битные версии. Рекомендую 64-битную (ffmpeg-release-full.7z).

Если нужно организовать видеотрансляцию с, например, IP-видеокамеры, желательна 32-битная версия FFmpeg, с 64-битной я заметил проблемы — программа закрывалась сама по себе. Возможно, потому что FFserver для Windows — 32-битный, есть несовместимость.

FFserver для Windows тоже существует, хотя об этом мало кто знает. Программу трудно скомпилировать, потому что используется много специфичного для Linux кода. Разработчики системы видеонаблюдения Xeoma оказались молодцы, потому что выложили свой FFserver для Windows на своем сайте: http://felenasoft.com/xeoma/ru/ffserver/ Не забудьте скачать cygwin1.dll оттуда же. Другой вариант запустить данную софтину — через WSL в Windows 10/11, тогда можно пользоваться самой актуальной версией для Linux.

Про FFserver в Интернете много инструкций. Например, эта: https://trac.ffmpeg.org/wiki/StreamingGuide.Они написаны на примере Linux-версии, но это не существенно, за исключением пары моментов:

1. Файл ffserver.conf должен лежать не в папке /etc, а в одной папке с ffserver.exe, cygwin1.dll и ffmpeg.exe.
2. Адреса устройств в Windows другие, придётся самостоятельно с этим разбираться.

Если что, я не специалист в стриминге и ФФсервер упоминаю только потому, что это часть ФФмпега.

Обновление: ffserver устарел. Используйте альтернативы. Их список вы найдете здесь: github.com/krzemienski/awesome-video#streaming-server-and-storage

3 Как установить FFmpeg

1. Скачайте по ссылке выше Static-версию. Это архив, для распаковки потребуется программа 7-zip (7-zip.org).

2. Создайте на диске C: папку ffmpeg и распакуйте туда архив.

Для установки ffmpeg этого достаточно. Советую выполнить пункт 4 для удобства в будущем.

3. Если нужно настроить трансляцию, в папку c:\ffmpeg\bin распакуйте ffserver и положите файлик cygwin1.dll.

4. Чтобы в командах не писать каждый раз полный путь к программе, можно добавить его в переменную PATH: Панель управления — Система — Дополнительные параметры системы — вкладка Дополнительно — Переменные среды — в конце строки переменной Path добавьте «;c:\ffmpeg\bin» без кавычек. Если там было пусто (что не совсем нормально), то «c:\ffmpeg\bin«, т.е. без точки с запятой в начале.

Потом перезагрузите компьютер, чтобы изменения вступили в силу.

Вы можете пропустить четвертый шаг, но потом вместо команд ffmpeg и ffserver придется писать полный путь «c:\ffmpeg\bin\ffmpeg.exe» и «c:\ffmpeg\bin\ffserver.exe».

4 Как пользоваться FFmpeg

На главной странице FFmpeg красуется надпись:

Человек, не знакомый с командной строкой, будет в ступоре. Куда вводить команду?

FFmpeg хорош для тонких задач, но, если не хотите заморачиваться, воспользуйтесь бесплатной XMedia Recode или платной Movavi Video Converter. .

В папке ffmpeg\doc собрано много примеров по использованию компонентов, все команды можно посмотреть там.

Примеры

Имена файлов у вас будут свои. Если есть пробелы или на русском — обрамляйте имена в кавычки.

Отобразить информацию о файле:

ffmpeg -i video.mp4

или ffprobe video.mp4

Пережать видео avi в mp4:

ffmpeg -i video.avi video.mp4

Пережать mov в flv и изменить разрешение:

ffmpeg -i video.mov -s 640x360 -b 1700k -vcodec flv -ar 44100 video.flv

Пережать видео в webm среднего качества, звук формата OGG:

ffmpeg -i video.mp4 -c:v libvpx -crf 10 -b:v 1M -c:a libvorbis video.webm

Пережать видео кодеком MPEG4, звук — mp3, контейнер — avi:

ffmpeg -i video.mp4 -vcodec mpeg4 -mbd rd -flags +mv4+aic -trellis 2 -cmp 2 -subcmp 2 -g 100 -qscale 3 -acodec libmp3lame -ac 2 -ab 128k -y video.avi

Сохранить звуковую дорожку из видео в отдельный файл:

ffmpeg -i video.mp4 -vn -ar 44100 -ac 2 -ab 192 -f mp3 zvyk.mp3

Добавить звуковую дорожку к видео («-acodec libmp3lame» можно выкинуть, тогда ffmpeg сам решит, как кодировать звук):

ffmpeg -i zvyk.mp3 -i video.mp4 -acodec libmp3lame video_final.mp4

Добавить звуковую дорожку без перекодирования видео (сохраняет качество, работает быстро):

ffmpeg -i zvyk.mp3 -i video.mp4 -acodec libmp3lame -vcodec copy video_final.mp4

Пережать видео в формат

Сохранить кадр на второй секунде как отдельную картинку:

ffmpeg -ss 00:00:02 -i video.mp4 -f image2 -vframes 1 thumb.jpg

Убрать дрожание камеры и сохранить в out.mp4:

ffmpeg -i video.mp4 -vf deshake out.mp4

Структура

Как видно из примеров, команды ffmpeg имеют структуру:

ffmpeg -опции -еще_опции -можно_опции_с_параметрами_например 1 -i "имя файла.расширение" -опции_кодирования -еще опции +опции_кодека "имя_результирующего_файла.расширение"

Если не указывать опции кодирования, для результирующего файла ffmpeg будет пытаться использовать параметры исходного, чтобы сохранить максимум качества.

Команды

Информационные (чтобы узнать возможности установленной версии)

-L
Показать текст лицензии.

-h, -?, -help, —help
Список доступных команд.

-version
Узнать версию ffmpeg.

-formats
Показать список доступных форматов контейнеров (не кодеков!).

В Windows не хватит строк в командной строке для показа всего списка, для исправления откройте свойства окна и на вкладке «Расположение» поставьте высоту буфера экрана в 500. В списке буквы D и E означают поддержку декодирования и кодирования.

-codecs
Список доступных кодеков. Кроме интуитивно понятных D и E (Decoder для «чтения» и Encoder для кодирования), видны следующие обозначения:
V — кодек для видео, A — для звуковых дорожек, S — субтитров, I — только для кодирования I-фреймов, L — кодек сжимает с потерями данных (большинство), S — без потери данных (сохраняет качество, сжимает слабо).

-bsfs
Показать поддерживаемые bitstream filters (фильтр потока данных), которые нужны в ряде случаев для правильной обработки потока данных.
-protocols
Показать доступные протоколы. Из выдаваемого списка понятно, что в качестве входных данных может использоваться RTMP поток (видеотрансляция) и многое другое, не только файлы. Как выходные — тоже.
-filters
Доступные фильтры видео и аудио. В FFmpeg их громадное количество. Кроме банальных поворота и настроек яркости, в FFmpeg есть расширение стереобазы, генерирование фракталов и прочее, прочее. Подробные инструкции — в doc/ffmpeg-filters.html.

-pix_fmts
Доступные цветовые форматы. FFmpeg понимает громадное количество цветовых пространств. Полезно для тех, у кого оборудование выдает странные цвета.

Основные опции

-loglevel значение или -v значение

Уровень логгирования. От минимума — quiet до максимально подробного debug. Полный список: quiet, panic, fatal, error, warning, info, verbose, debug. Полезно, если в процессе кодирования видео происходят ошибки и нужно узнать подробности.

-f значение (mp4, avi, mkv, gif и т.д.)

Указать определенный формат (контейнер) файла. Обычно FFmpeg выбирает по расширению выходного файла, но можно переназначить.

-i путь_до_файла

Команда для указания входящего файла или потока (например, rtmp://адрес для захвата потокового видео).

-y
Перезаписывать уже существующий выходной файл без запроса.

-ss время

Указывает, с какого времени нужно кодировать видео/аудио. Формат в виде «чч:мм:сс». Подробнее: https://trac.ffmpeg.org/wiki/Seeking

-t время

Указать, до какого времени нужно кодировать видео/аудио. Вместе с предыдущей командой удобно использовать для вырезания отрезка видео.

-fs размер
Лимит выходного файла. Например, при -fs 10M кодирование останавливается, как только выходной файл станет 10 Мб размером. Поддерживаются K, M, G (килобайты, мегабайты и гигабайты).

Опции кодирования видео

-b значение
Устанавливает битрейт видео. Выше битрейт — лучше качество и больше размер файла. Указывайте в конце цифры K или M, чтобы программа понимала, в килобитах/сек или мегабитах/сек значение.

-vframes значение

Количество кадров, которые нужно кодировать.

-r значение
Указание частоты кадров.

-s размер

Указание, в каком разрешении кодировать видео. Например, 1920×1080 для FullHD видео на выходе. FFmpeg понимает буквенные сокращения (vga, hd480, hd720, hd1080 и другие).

-aspect соотношение_сторон

Указать соотношение сторон видео (4:3, 16:9 or 1.3333, 1.7777 и т.д.). Как известно профессионалам, в видео пиксели могут быть прямоугольными.

-croptop значение, -cropbottom значение, -cropleft значение, -cropright значение

Обрезка количества пикселей видео сверху, снизу, слева или справа.

-padtop значение, -padbottom значение, -padleft значение, -padright значение 

Добавление границы видео сверху, снизу, слева или справа.

-padcolor hex_color

Цвет границы в шестнадцатеричном формате (#000000 — черный, #FF0000 — красный и т.д.).

-vn
Не кодировать видео.

-bt значение

Значение задает максимальное отклонение от указанного битрейта. Может не работать, в зависимости от кодека.

-maxrate битрейт

Указывает максимальное значение битрейта. Требует указания размера буфера через -bufsize.

-minrate битрейт

Минимальный битрейт у видео. Часто используется для принудительного задания определенного битрейта:

ffmpeg -i video.avi -b 4000K -minrate 4000K -maxrate 4000K -bufsize 1835k video-out.mp4

-bufsize размер

Устанавливает размер буфера видео. Упрощенно говоря, это кусок видео, который FFmpeg анализирует и выбирает — какие битрейты выбрать в его пределах. В первую очередь нужно для потокового вещания: чем больше буфер, тем больше стабильности при кодировании.

-vcodec кодек

Выбор кодека (см. команду -codecs для списка кодеков). Можно указать copy, тогда FFmpeg будет копировать видеопоток без перекодирования.

-sameq

Сохранять качество исходной картинки/звука. Это не то же самое, что -vcodec copy. Сохраняется качество видео, кодек может быть любым, видеодорожка перекодируется.

-pass n

Для многопроходного кодирования видео. Указывает, какой делать проход (1 или 2). Префикс имени файла со статистикой указывается командой -passlogfile значение.

Можно отключить обработку звука при первом проходе, чтобы экономить время и ресурсы:
ffmpeg -i video.mp4 -vcodec libxvid -pass 1 -an -f rawvideo -y NUL

Опции звука

-aframes количество

Сколько фреймов звука (да, у звука есть кадры!) нужно кодировать.

-ar частота

Указание частоты звука (по умолчанию 44100 Гц).

-ab битрейт

Битрейт (по умолчанию = 64K).

-aq значение

Указание качества (зависит от кодека, применяется при переменном битрейте).

-ac число

Количество аудиоканалов (по умолчанию 1).

-an

Не кодировать звук.

-acodec кодек

Указание кодека для звука. Значение copy позволяет копировать звуковую дорожку без перекодирования

-newaudio

Добавление еще одной звуковой дорожки. Ее параметры указываются до команды -newaudio:

ffmpeg -i file.mpg -vcodec copy -acodec ac3 -ab 384k test.mpg -acodec mp2 -ab 192k -newaudio

Субтитры

-scodec кодек

Кодек для субтитров (copy — для прямого копирования).

-newsubtitle

Добавление еще одних субтитров.

-slang код

Указание языка субтитров в стандарте ISO 639 (3 буквы).

-sn

Отключение субтитров.

Другие команды

-threads количество

Количество потоков для кодирования видео. Опцию следует применять только на многоядерных ПК и то с оглядкой, читая документацию к выбранному кодеку.

-vsync значение

Синхронизация кадров. Значения:

0 — каждый кадр передается из входного в результирующий файл с той меткой времени, которая у него была.

1 — кадры будут дублироваться или удаляться, чтобы сохранить требуемую частоту кадров.

2 — кадры будут пропускаться или удаляться, чтобы сохранить требуемую частоту кадров.

-1 — значение по умолчанию. FFmpeg выбирает сам между методами 1 и 2.

С помощью команды -map можно указать, что к чему будет подстраиваться. Подробности: https://trac.ffmpeg.org/wiki/Map

-async кадры_в_секунду

Выбор метода синхронизации звука. Чтобы звук и видео совпадали по времени, аудиодорожка может растягиваться и сжиматься. Значение 1 скорректирует звуковую дорожку только в самом начале по принципу «дальше будь что будет».

-copyts

Применяется для принудительного копирования всех временных меток из исходного файла. Полезно в случае, если начало видео — не 00:00, а что-то другое и это нужно сохранить.

-shortest

Когда самый короткий входящий файл закончился, прекращение кодирования.

Еще команд?

Команды для FFmpeg смотрите здесь:

http://help.ubuntu.ru/wiki/ffmpeg (на русском).

https://ffmpeg.org/ffmpeg.html (официальная документация).

Для кодирования кодеком x264 гляньте это:

http://wiki.rosalab.ru/ru/index.php/FFmpeg (на русском, есть примеры).

Почему команд так много?

Они нужны для полного контроля процесса обработки файлов с видео и звуком.

Большинство пользователей конвертируют видео, не понимая, что важен не только кодек для сжатия, но и его параметры. Есть нюансы, которые непросто осознать начинающим пользователям. Например, файл с расширением «mp4» не обязательно содержит в себе видео с кодеком MPEG4.

Если есть какие-то вопросы по FFmpeg — спрашивайте в комментариях. Помогу, чем смогу.