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ffmpeg

Introduction

ffmpeg est une suite de logiciels libres en ligne de commande qui permet de traiter des flux vidéos ou audio. Avec ffmpeg, on peut déclencher des enregistrements, comme des lectures, appliquer des corrections à l'aide de filtres, ou transcoder des médias d'un format à un autre.

Aujourd'hui, il est préférable d'utiliser avconv à la place de ffmpeg tout en conservant les mêmes options.
Pour ce faire, si ce n'est déjà fait, installer :

apt-get update && apt-get install libav-tools

Et lancez vos commandes en remplaçant ffmpeg par avconv, tout simplement.

Installation

ffmpeg est dans les fichiers sources.list - deb-multimedia :

apt-get install ffmpeg

Utilisation

FFmpeg peut être manipulé à l'aide de différentes interfaces graphique:

Ou directement en ligne de commande comme on va le détailler ci-dessous.

Préambule

Une petite introduction aux différentes terminologies de la vidéo peut être utile pour bien comprendre la syntaxe de ffmpeg.

Les formats:

Le format est le container qui permet le transport de la vidéo, du son et des sous-titres soit sous forme de fichier (mkv, mov…) soit sous forme de flux (MPEG TS). A l’intérieur d'un container on peut insérer (muxer) ou extraire (demuxer):

  • un ou plusieurs flux vidéo (un film, ou des chaînes de télévision….)
  • un ou plusieurs flux audio (la version original, la version française, … )
  • un ou plusieurs flux de sous-titres. (Français, Sourd et malentendant, …)
  • plus des métadonnées (titre, nom de l'artiste par exemple)

On parle de multiplexer les différentes pistes (flux ou stream) dans un format.

FFmpeg fournit une liste des formats qu'il supporte:

ffmpeg -formats
retour de la commande
DE avi             AVI (Audio Video Interleaved)
DE ogg             Ogg
D  matroska,webm   Matroska / WebM
 E mov             QuickTime / MOV
D  mov,mp4,m4a,3gp,3g2,mj2 QuickTime / MOV
 E webm            WebM

Le D signifie la capacité à le lire, et E la possibilité d'encapsuler dans le format.

Les codecs

Le codec est un algorithme qui permet d'encoder la vidéo ou le son afin de l'adapter au protocole de transport (IP,DVB,fichier…) notamment en réduisant le débit(Kbits/s). Selon les codecs, la compression peut s'accompagner d'une perte de qualité dans l'image ou le son plus ou moins importante.
De la même manière que pour les formats, ffmpeg liste les codecs qu'il est capable de gérer:

ffmpeg -codecs

Les filtres

ffmpeg dispose aussi d'une base importante de filtres qui permettent de modifier le contenu de chaque flux, comme changer la résolution, modifier le volume d'une piste, incruster un logo etc….

ffmpeg -filters

Formats + Codecs + filtres

Si on résume, ffmpeg permet de multiplexer ou de-multiplexer dans différents formats:

  • des flux vidéos compressés (ou pas),
  • des flux audio compressés (ou pas),
  • des sous-titres dans différents formats.

Et de modifier à l'aide de filtres le contenu de chaque flux indépendamment.

Mais si ffmpeg peut gérer des tonnes de formats et des tonnes de codecs différents, toutes les combinaisons ne sont pas possible, comme le montre ce tableau: http://www.videolan.org/streaming-features.html.

En effet, chaque codec ou format comporte sa propre norme avec plus ou moins de licences restrictives, toutes les combinaisons ne sont donc pas possibles.
Heureusement le libre fournit plusieurs formats ainsi que plusieurs codecs libre de droit :

  • Dans les formats citons: mkv, webm, ogv, ogg…
  • Dans les codecs vidéos citons: vp9, vp8, theora(vp3), dirac…
  • Dans les codecs audio citons: flac, opus, vorbis et bien d'autres…

Connaître le contenu d'un fichier

Avant de commencer tout encodage il est bon de connaître son contenu, ffmpeg permet de lire l'entête du “format”:

ffmpeg -i tears_of_steel.mkv 
  • -i permet de déclarer l'entrée à démuxer.

Ce qui nous retourne ceci:

retour de la commande
Input #0, matroska,webm, from 'tears_of_steel.mkv':
Metadata:
  title           : 
  ARTIST          : 
  COMPOSER        : 
  SYNOPSIS        : 
  DATE_RELEASED   : 
  GENRE           : 
  ENCODER         : Lavf54.29.104
Duration: 00:12:14.12, start: 0.000000, bitrate: 4615 kb/s
  Stream #0:0(eng): Video: h264 (Main), yuv420p, 1280x534 [SAR 1:1 DAR 640:267], 24 fps, 24 tbr, 1k tbn, 180k tbc (default)
  Stream #0:1(eng): Audio: aac, 44100 Hz, stereo, s16 (default)
  Stream #0:2(eng): Audio: ac3, 48000 Hz, 5.1(side), s16, 448 kb/s (default)
  Stream #0:3(eng): Subtitle: ssa (default)
  Stream #0:4(fr): Subtitle: ssa (default)

Et pour ce fichier, on y apprend beaucoup de choses :

  • L'input 0 décrit le format du fichier (Matroska ici). (Certains formats autorisent plusieurs Input, d’où la numérotation)
  • Le fichier comprends 5 flux (stream) numérotés de 0 à 4:
    • un flux vidéo encodé en h264
    • un flux audio stéréo en anglais
    • un flux audio 5.1 en anglais
    • et deux sous-titres Anglais + Français.

Changer de Format

On peut facile changer de format sans toucher au flux :

ffmpeg -i tears_of_steel.mkv -c copy tears_of_steel.mov
COMMANDE ACTION
-i spécifie le fichier d'entrée
-c copy copie à l'identique la totalité des flux
-c:v copy copie à l'identique les pistes vidéos
-c:a copy copie à l'identique les pistes audio
-c:s copy copie à l'identique les pistes sous-titres

Si on n'indique pas à ffmpeg de faire la copie exacte des flux, il lancera un profil d'encodage par défaut.

Si l'on souhaite différencier les flux entre eux

COMMANDE ACTION
-c:v:0 première piste vidéo
-c:a:0 première piste audio
-c:a:1 deuxième piste audio
-c:s:0 première piste sous-titre
-c:s 1 deuxième piste sous-titre

Pour des fichiers comprenant plus de 3 flux, il semble qu'il y ait un bug avec la fonction “copy”.Certains flux sont perdus lors de la copie, il faut passer par la fonction mapping pour pouvoir en copier l'intégralité.

Organiser l'ordre des flux (mapping)

ffmpeg permet de modifier l'ordre des flux pour les adapter à ses usages à l'aide du paramètre “-map” :

ffmpeg -i tears_of_steel.mkv -map 0:0 -map 0:2 -map 0:1 -map 0:4 -map 0:3 -c copy tears_of_steel-v2.mkv 

Dans cette commande j'inverse les deux flux audio entre-eux et ainsi que les deux sous-titres.

  • -map 0:1: piste 1 de l'input 0 (tears_of_steel.mkv)
  • -map 0:2: piste 2 de l'input 0 (tears_of_steel.mkv)

Lors de l’exécution ffmpeg indique quel croisement (mapping) il applique :

retour de la commande
Stream mapping:
Stream #0:0 -> #0:0 (copy)
Stream #0:2 -> #0:1 (copy)
Stream #0:1 -> #0:2 (copy)
Stream #0:4 -> #0:3 (copy)
Stream #0:3 -> #0:4 (copy)

Ajouter un flux

Le paramètre -map permet aussi d'ajouter un flux.Dans l'exemple qui suit un sous-titre en espagnol (TOS-es.srt) en position 4 :

ffmpeg -i tears_of_steel.mkv  -i TOS-es.srt -map 0:0 -map 0:1 -map 0:2 -map 1:0 -map 0:3 -map 0:4 -c:v copy -c:a copy  -metadata:s:s:0 language=esp tears_of_steel-v2.mkv
  • -map 0:0 faisant référence au premier flux du premier “input” : soit la vidéo du fichier “tears_of_steel.mkv”
  • -map 1:0 faisant référence au premier flux du deuxième “input” : soit le sous-titre du fichier “TOS-es.srt”

Cela permet de l’insérer où l'on souhaite :

  • Stream #0:0(eng): Video: h264 (Main), yuv420p, 1280×534 [SAR 1:1 DAR 640:267], 24 fps, 24 tbr, 1k tbn, 180k tbc (default)
  • Stream #0:1(eng): Audio: aac, 44100 Hz, stereo, s16 (default)
  • Stream #0:2(eng): Audio: ac3, 48000 Hz, 5.1(side), s16, 448 kb/s (default)
  • Stream #0:3(esp): Subtitle: ssa (default)
  • Stream #0:4(eng): Subtitle: ssa (default)
  • Stream #0:5(fr): Subtitle: ssa (default)

L'option metadata permet de renseigner la langue du fichier :

  • -metadata:s:s:0 language=esp

Extraire un flux

En utilisant les possibilités du mapping il est très facile d'extraire un seul flux d'un fichier en comportant plusieurs :

ffmpeg -i tears_of_steel.mkv -map 0:2 -acodec copy tears_of_steel_BO.mkv 

Dans cet exemple, je copie qu'une seule des pistes audio.

Extraire une piste audio en MP3

Et l'on peut, très bien, faire une conversion dans la foulée :

ffmpeg -i tears_of_steel.mkv -map 0:2 -acodec libmp3lame -ar 44100 -ac 2 -ab 192k tears_of_steel_BO.mp3

Extraire un sous-titre

ffmpeg -i tears_of_steel.mkv -map 0:4 -c:s srt tears_of_steel_FR.srt

Extraire un segment

FFmpeg permet d'extraire, des morceaux d'un média, en précisant un point d'entrée avec -ss (-ss 00:06:46) et précisant un durée avec -t (-t 00:01:00). Cette fonction est très utile pour faire des tests d'encodage et pour valider sa commande. A noter que -ss et -t doivent être placés devant le premier input (-i).

ffmpeg -ss 00:06:46 -t 00:01:00 -i tears_of_steel.mkv -c copy tears_of_steel_extrait.mkv

Parfois la durée -t n'est pas prise en compte. On peut utiliser l'option -to en la plaçant au niveau du fichier de sortie

ffmpeg -ss 00:06:46  -i tears_of_steel.mkv -c copy -to 00:01:00 tears_of_steel_extrait.mkv

Augmenter le nombre de threads

Selon les codecs, il est possible de lancer une conversion sur plusieurs threads processeurs grâce à l'option threads :

ffmpeg -threads 4 -i tears_of_steel.mkv -c copy tears_of_steel_extrait.mkv

Ici je force le travail sur 4 threads ce qui peux me faire gagner un temps précieux.

-threads 0 correspond au mode automatique et utilisera le maximum de threads disponibles mais il ne fonctionne pas avec tous les codecs (notamment libvpx)

Encoder la vidéo

option explication de l'option
-b configuration du débit binaire par défaut 200 kbps
-sameq copie à l'identique le débit binaire
-s configuration de la taille du cadre d'affichage
-aspect configuration du format d'affichage (4:3, 16:9 ou 1.3333, 1.7777)
-vcodec ou -c:v décision du choix du codec
-pass nombre de passage à l'encodage, une passe (-pass 1) ou deux passes (-pass 2)
-qmin détermine le seuil minimum du débit binaire variable (VBR)
-qmax détermine le seuil maximum du débit binaire variable (VBR)
-f sélectionne le nom du conteneur
-r définit le nombre d'images par seconde

Encoder la vidéo VOB en mkv

Se placer dans le répertoire VIDEO_TS contenant les fichiers.VOB avec la commande cd, puis, en utilisant la commande cat, faire la convertion ainsi :

cat VTS_01_1.VOB VTS_01_2.VOB VTS_01_3.VOB |  ffmpeg -i - ../video.mkv

Pour la sortie de la commande, ../video.mkv voir le tuto : chemin et répertoire.

Note :

Il suffit de changer l'extension vidéo mkv en mp2, mp4, etc… pour que la convertion se fasse dans le format vidéo indiqué. ;-)

Encoder la vidéo en VP8

VP8 est un codec vidéo libre promu par Google, un bon équivalent au h264/mp4 :

ffmpeg -i tears_of_steel_720p.mkv -c:v:0 libvpx -crf 10 -vb 4M -c:a copy   tears_of_steel_vp8.mkv

Ici on utilise la librairie libvpx avec deux options :

  • -crf permet de définir un niveau de qualité entre 0 et 63 (petit nombre = meilleure qualité mais plus de temps de calcul)
  • -vb 4M permet de donner un objectif de débit à 4 Megabit/s

Une liste des options possibles pour encoder en vp8 est disponible ici:

Encoder la vidéo en H264/Mpeg4

Le h264 ou mpeg4 est un codec propriétaire couramment utilisé pour son bon rapport qualité/débit :

ffmpeg -i tears_of_steel_720p.mkv -c:v:0 libx264 -preset slow -crf 22 -c:a copy tears_of_steel_h264.mkv
  • -preset permet de définir une vitesse d'encodage, plus il sera lent plus l'image sera de qualité. Sont disponible: ultrafast,superfast, veryfast, faster, fast, medium, slow, slower et veryslow. Medium étant le réglage par défaut.
  • -crf permet de définir un niveau de qualité entre 0 et 51 (petit nombre = meilleure qualité mais plus de temps de calcul)

Une documentation plus détaillé en anglais est disponible ici:

Encoder le son

La liste des options ffmpeg pour le traitement Audio est disponible ici: http://ffmpeg.org/ffmpeg.html#Audio-Options

En voici les principales:

option explication de l'option
-acodec ou -c:a détermine le choix du codec
-ar configuration de la fréquence d'échantillonnage (44100 Hz)
-ab configuration du débit binaire par défaut 64 kbps
-ac configure le nombre de canaux (mono-stéréo)

Encoder le son en Vorbis

Vorbis est un codec audio libre, d'encodage avec perte, équivalent au mp3/h263 :

 ffmpeg -i tears_of_steel_720p.mkv -c:v copy -c:a:0 libvorbis -qscale:a 5 -ar 48000   tears_of_steel_vorbis.mkv
  • -qscale:a permet de gérer la qualité d'encodage sur une échelle de 0–10, où 10 est la meilleure qualité. par défaut qscale: a est à 3.
  • -ar 48000 permet de ré-échantillonner l'audio en 48Khz.

Fondu d'un son wav

Créer un fondu entrant et sortant sur un fichier wav :

ffmpeg -i LE_FICHIER.wav -af "afade=t=in:ss=0:d=15,afade=t=out:st=200:d=22" output.wav

Merci golgot200 ;-)

Encoder un fichier audio en mp3

Plusieurs codec permettent d'encoder le son en mp3, libmp3lame est l'un des plus utilisé.
Voici un exemple en forçant le bitrate à 256kbits/s, en ré-échantillonnant en 44100hz et en forçant la fabrication d'un stéréo :

ffmpeg -i 01.ogg -acodec libmp3lame -ar 44100 -ac 2 -ab 256k 01.mp3

Attention les métadonnées peuvent être perdues en utilisant cette méthode

Images Fixes

Transformer une série d’images en vidéo

ffmpeg -f image2 -i image%d.jpg video.mpg

Ce qui transformera les images du répertoire courant nommées image1.jpg, image2.jpg, image3.jpg, … en un fichier vidéo nommé video.mpg.
Notons que %d sera automatiquement transformé en 1, 2, 3, 4, 5…

Si l’on a des images nommées image001.jpg, image002.jpg, image003.jpg, … vous utiliserez la commande :

ffmpeg -f image2 -i image%03d.jpg video.mpg

Mais on peut aussi utiliser d’autres types de format d’images : PGM, PPM, PAM, PGMYUV, JPEG, GIF, PNG, TGA, TIFF, SGI, PTX

On peut aussi paramétrer plus finement l’export vidéo :

ffmpeg -r 24 -b 1800 -i image%d.bmp video.mpg

Ici on spécifie 24 images par seconde et un bitrate de 1800kb/s.

Transformer une vidéo en une série images

ffmpeg -i video.mpg image%d.jpg

ce qui générera les fichiers image1.jpg, image2.jpg, …
Mais on peut aussi générer des images au format : PGM, PPM, PAM, PGMYUV, JPEG, GIF, PNG, TIFF, SGI. Par exemple :

ffmpeg -i video.mpg image%d.tif

Extraire une seule image (Vignette)

ffmpeg -i fichier_video -f mjpeg -ss 10 -vframes 1 -s 320x240 fichier_vignette.jpg
  • -f mjpeg pour obtenir un fichier en format JPG
  • -ss 10 pour choisir la vignette de la 10ème seconde après le début de la vidéo
  • -vframes 1 la première frame
  • -s 320×240 les dimensions de la vignette image JPG.

L'ancien ffmpeg demandait l'option : -f image2 à la place de -f mjpeg maintenant.

Enregistrer son bureau

La capture d'écran vidéo dépend beaucoup des capacités de votre machine, notamment de la vitesse d'écriture des disques et de la rapidité du processeur pour l'encodage temps réel. Il est d'ailleurs conseillé de faire la capture de manière brute et de faire un encodage plus fin par la suite.
Si votre machine ne permet d'enregistrer qu'un nombre plus petit d'images que prévu, la vidéo semblera accélérée.

FFmpeg permet de capturer la sortie du serveurX avec le module x11grab :

ffmpeg -f x11grab -r 25 -s 1280x1024 -i :0.0  -vcodec libx264 -crf 0 -preset ultrafast output.mkv
  • -i 0:0 représente le premier écran
  • -r donne le nombre d'image par seconde
  • -s la résolution de la capture

Pour capturer seulement un morceau de l'écran, on peut préciser les coordonnées du point de départ de la capture (x=200 et y= 100) :

ffmpeg -f x11grab -r 25 -s 512x512 -i :0.0+200,100  -vcodec libx264 -crf 0 -preset ultrafast output.mkv

FFmpeg ne semble pas respecter le nombre d'image par seconde. Si les capacités de la machine le permettent, il pourra aller au delà, la vidéo sera donc ralentie.

Plus d'informations disponibles sur :

Enregistrer sa webcam

FFmpeg permet de capturer l'image en provenance d'une Webcam grâce au module video4linux2 :

ffmpeg -f video4linux2 -r 25 -s 640x480 -i /dev/video0 mawebcam.avi
  • /dev/video0 pointe vers votre webcam.
  • -r 25 force la capture à 25 images par seconde (fps).
  • -s 640×480 force la résolution de la capture.

Plus d'information sur la capture avec video4linux2 :

FFmpeg ne semble pas respecter le nombre d'image par seconde. Si les capacités de la machine le permettent, il pourra aller au delà, la vidéo sera donc ralentie.

Liens

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doc/media/ffmpeg.txt · Dernière modification: 28/11/2016 09:07 par smolski

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