FFmpeg 零基础入门教程 – wiki基地

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FFmpeg 零基础入门：从命令行小白到音视频处理达人

想象一下，你有一段视频，想把它转换成另一种格式，或者想把其中的音频提取出来，或者想把两个视频合并成一个，甚至想给视频加个水印、调整一下速度……如果你没有专业的视频编辑软件，或者觉得它们太复杂、太笨重，有没有一个强大的、免费的、灵活的工具可以完成这些任务呢？

答案是肯定的，它就是 FFmpeg。

FFmpeg 是一个开源项目，它包含了大量音视频处理的库和程序。简单来说，FFmpeg 就是一个命令行工具集，强大到几乎可以处理任何格式的音视频文件。无论你是想转码、剪辑、合并、提取、加滤镜，还是进行更高级的操作，FFmpeg 都能胜任。

对于初学者来说，FFmpeg 可能看起来有点吓人，因为它完全基于命令行操作。但别担心，一旦你掌握了它的基本语法和核心概念，你会发现它其实非常直观且效率极高。

本篇文章将带你从零开始，一步步走进 FFmpeg 的世界，让你也能成为音视频处理的“命令行达人”。

第一步：认识 FFmpeg——它是什么？为什么选择它？

FFmpeg 是什么？

FFmpeg 是一个领先的多媒体框架，能够处理几乎所有的多媒体文件格式。它包含了一系列的命令行工具和库，其中最核心、最常用的是 ffmpeg 这个程序本身。

它可以：

  • 转码 (Transcoding)： 将音视频文件从一种格式转换为另一种格式（例如，MP4 转 AVI，H.264 转 H.265）。
  • 处理 (Processing)： 对音视频进行剪辑、合并、分离、提取、添加、删除等操作。
  • 流媒体 (Streaming)： 用于流媒体服务器和客户端，支持各种流媒体协议。
  • 过滤 (Filtering)： 对音视频应用各种滤镜效果，如缩放、裁剪、旋转、水印、调速等。
  • 信息 (Information)： 分析并显示音视频文件的详细信息。

为什么选择 FFmpeg？

  • 强大且全面： 支持几乎所有已知的音视频格式和编解码器。
  • 跨平台： 可以在 Windows、macOS、Linux 等多种操作系统上运行。
  • 免费和开源： 你可以免费使用它，并且可以查看和修改其源代码。
  • 效率高： 特别是在自动化处理大量文件时，命令行操作比图形界面软件更高效。
  • 灵活性高： 通过组合各种参数和滤镜，可以实现非常复杂和精细的控制。
  • 行业标准： 许多商业和开源软件底层都使用了 FFmpeg 的库。

当然，学习 FFmpeg 需要适应命令行界面，这可能是唯一的门槛。但这正是本教程要帮助你跨越的。

第二步：获取 FFmpeg——安装与验证

万事开头难，使用 FFmpeg 的第一步是把它安装到你的电脑上。

安装步骤：

FFmpeg 没有一个像普通软件那样有图形化界面的安装程序（除非你下载的是预编译好的集成包）。通常，你需要下载预编译好的二进制文件，或者通过包管理器安装。这里我们介绍几种主流操作系统的安装方法。

1. Windows 系统：

Windows 没有内置 FFmpeg，你需要从官网下载。

  • 访问 FFmpeg 官网的下载页面：https://ffmpeg.org/download.html
  • 点击 Windows 图标，选择一个预编译版本提供商，例如 gyan.dev 或 BtbN。推荐选择 gyan.dev 的 full 版本，功能比较全。
  • 下载 .zip 或 .7z 压缩包（例如 ffmpeg-full-latest-win64-gpl.zip）。
  • 解压下载的压缩包到你喜欢的一个目录，例如 C:\FFmpeg。解压后，你会看到一个名为 bin 的文件夹，里面包含 ffmpeg.exe, ffprobe.exe, ffplay.exe 等文件。
  • 重要一步：将 FFmpeg 添加到系统环境变量 (PATH)。 这一步是为了让你可以在任何命令提示符或 PowerShell 窗口中直接输入 ffmpeg 命令，而不需要每次都进入 C:\FFmpeg\bin 目录。
    • 右键点击“此电脑”（或“计算机”） -> “属性” -> “高级系统设置”。
    • 点击“环境变量”。
    • 在“系统变量”区域找到名为 Path 的变量，选中它，点击“编辑”。
    • 点击“新建”，然后输入你解压 FFmpeg 后 bin 目录的完整路径，例如 C:\FFmpeg\ffmpeg-full-latest-win64-gpl\bin (请根据你的实际解压路径调整)。
    • 点击确定，关闭所有窗口。可能需要重启命令提示符或 PowerShell 窗口才能生效。

2. macOS 系统：

macOS 用户推荐使用 Homebrew 包管理器进行安装，非常方便。

  • 如果你没有安装 Homebrew，请打开“终端”应用，按照 Homebrew 官网的指引安装：https://brew.sh/index_zh-cn
  • 安装 Homebrew 后，在终端中输入以下命令安装 FFmpeg：
    bash
    brew install ffmpeg
    Homebrew 会自动下载、编译并安装 FFmpeg 及其依赖。

3. Linux 系统 (Debian/Ubuntu 系)：

大多数 Linux 发行版都在软件仓库中提供了 FFmpeg。使用包管理器安装即可。

  • 打开终端，输入以下命令更新包列表并安装 FFmpeg：
    bash
    sudo apt update
    sudo apt install ffmpeg

验证安装：

安装完成后，打开新的命令提示符 (Windows) 或 终端 (macOS/Linux)。输入以下命令：

bash
ffmpeg -version

如果一切顺利，你应该会看到 FFmpeg 的版本信息、编译选项等。如果提示找不到命令，请仔细检查环境变量是否设置正确（Windows）或安装步骤是否执行完整。

现在，FFmpeg 已经在你的电脑上准备就绪了！

第三步：FFmpeg 的基本概念——理解命令的背后

在开始使用 FFmpeg 命令之前，了解一些核心概念至关重要，这将帮助你更好地理解命令的结构和参数。

  1. 容器 (Container) vs. 编解码器 (Codec)：

    • 容器 (Container)： 就像一个“箱子”，它把视频轨道、音频轨道、字幕轨道、元数据等打包在一起形成一个文件。常见的容器格式有 MP4 (.mp4)、AVI (.avi)、MKV (.mkv)、MOV (.mov)、FLV (.flv) 等。一个容器文件可以包含不同类型的编解码器的数据。
    • 编解码器 (Codec – Coder-Decoder)： 决定了视频和音频数据的压缩和解压缩方式。编解码器决定了媒体的质量、文件大小以及兼容性。常见的视频编解码器有 H.264 (AVC)、H.265 (HEVC)、VP9、AV1 等。常见的音频编解码器有 AAC、MP3、AC3、FLAC 等。
    • 理解： 一个 .mp4 文件（容器）可能使用 H.264 编码的视频和 AAC 编码的音频。当你进行格式转换时，可能是改变容器（如 MP4 转 AVI），也可能是改变编解码器（如 H.264 转 H.265），或者两者都改变。

  2. 流 (Stream)：

    • 一个媒体文件可以包含多个“流”，最常见的是一个视频流和一个或多个音频流。此外还可能有字幕流、数据流等。
    • 在 FFmpeg 中，你可以通过 -map 选项选择和控制这些流。例如，0:v:0 表示第一个输入文件 (索引 0) 的第一个视频流 (v:0)，1:a:1 表示第二个输入文件 (索引 1) 的第二个音频流 (a:1)。

  3. 比特率 (Bitrate)：

    • 比特率是指每秒传输或处理的比特数，通常用 Kbps (千比特每秒) 或 Mbps (兆比特每秒) 表示。
    • 对于视频或音频，比特率越高，意味着每秒的数据量越大，通常质量越高，但文件也越大。
    • FFmpeg 中可以通过 -b:v (视频比特率) 和 -b:a (音频比特率) 设置。

  4. 分辨率 (Resolution)：

    • 视频画面的宽度和高度像素数，例如 1920×1080 (1080p)。
    • 可以通过 FFmpeg 的滤镜 -vf scale 改变分辨率。

  5. 帧率 (Frame Rate)：

    • 每秒显示的图像帧数，通常用 fps (Frames Per Second) 表示。常见的有 24fps (电影)、25fps (PAL 制式电视)、30fps (NTSC 制式电视/常见视频)、60fps 等。
    • 帧率越高，画面看起来越流畅，但文件也越大。
    • 可以通过 FFmpeg 的 -r 选项设置帧率。

  6. 关键帧 (Keyframe)：

    • 在视频压缩中，关键帧是完全独立的图像帧，不依赖于前后帧的数据。非关键帧（P 帧和 B 帧）只记录相对于关键帧或前后帧的变化。
    • 关键帧对于视频的seek（快进/快退）非常重要，seek 通常只能定位到关键帧。
    • 在某些操作（如精确剪辑）中，关键帧的位置会影响结果。

第四步：FFmpeg 命令的基本语法

FFmpeg 的命令结构通常是这样的：

bash
ffmpeg [全局选项] {[输入文件选项] -i 输入文件1} {[输入文件选项] -i 输入文件2} ... {[输出文件选项] 输出文件1} {[输出文件选项] 输出文件2} ...

  • ffmpeg: 命令本身。
  • [全局选项]: 影响整个 FFmpeg 进程的选项，例如 -y (自动覆盖输出文件)、-v quiet (减少输出信息)。
  • {[输入文件选项] -i 输入文件}: 指定一个输入文件及其相关的选项。-i 后面紧跟着输入文件的路径。你也可以在 -i 前面添加针对该输入文件的选项，例如 -ss (输入寻求时间)、-t (输入持续时间)。可以有多个 -i 来处理多个输入文件。
  • {[输出文件选项] 输出文件}: 指定一个输出文件及其相关的选项。最后的参数通常是输出文件的路径。在输出文件路径前面可以添加各种选项，例如 -c:v (指定视频编码器)、-b:a (指定音频比特率)、-vf (指定视频滤镜)。可以有多个输出文件。

重要说明：

  • 选项通常以 - 开头。
  • 选项后面跟着一个值，例如 -c:v libx264 (指定视频编码器为 libx264)。
  • 对于不同的流类型，选项前可以加上前缀，例如 -c:v (视频编码器)、-c:a (音频编码器)、-c:s (字幕编码器)。如果省略前缀，选项可能应用于所有适用的流。
  • 输入选项通常放在 -i 前面，输出选项通常放在输出文件路径前面。这很重要，尤其是 -ss (seek) 选项。

第五步：实践入门——常用的 FFmpeg 命令示例

理论知识已经储备了一些，现在我们通过实际的例子来学习如何使用 FFmpeg。

假设你有一个名为 input.mp4 的视频文件，我们将围绕它进行操作。

1. 查看文件信息

这是开始任何处理之前非常有用的一个命令，可以让你了解文件的容器、编解码器、比特率、分辨率、帧率、流信息等。

bash
ffmpeg -i input.mp4

执行这个命令后，FFmpeg 会打印出 input.mp4 的详细信息，然后等待进一步的指令（因为你没有指定输出文件）。按 Ctrl+C 退出即可。

2. 基本格式转换

将 MP4 文件转换为 AVI 文件。FFmpeg 会尝试为输出格式选择合适的默认编解码器。

bash
ffmpeg -i input.mp4 output.avi

这个命令会读取 input.mp4，然后将其编码并保存为 output.avi。如果 output.avi 已存在，FFmpeg 会询问是否覆盖（除非你使用了 -y 全局选项）。

3. 指定编解码器进行转换

将 MP4 (H.264 + AAC) 转换为 MKV (H.265 + MP3)。

bash
ffmpeg -i input.mp4 -c:v libx265 -c:a libmp3lame output.mkv

  • -c:v libx265: 指定视频编码器为 libx265 (用于 H.265/HEVC 编码)。
  • -c:a libmp3lame: 指定音频编码器为 libmp3lame (用于 MP3 编码)。
  • output.mkv: 指定输出容器格式为 MKV。

4. 复制流 (不重新编码)

如果你只想改变容器格式，或者从一个文件复制流到另一个文件，而不改变编解码器，可以使用 -c copy。这会大大加快处理速度，并且不会损失质量，因为没有重新压缩。

将 MP4 (H.264 + AAC) 的内容复制到 MOV 容器中：

bash
ffmpeg -i input.mp4 -c copy output.mov

  • -c copy: 表示复制所有流而不进行重新编码。你也可以指定 -c:v copy 或 -c:a copy 只复制视频或音频。

5. 提取音频或视频

  • 提取音频： 从视频文件中提取音频，保存为 MP3 文件。
    bash
    ffmpeg -i input.mp4 -vn -c:a libmp3lame -q:a 0 output.mp3

    • -vn: No Video，表示不包含视频流。
    • -c:a libmp3lame: 指定音频编码器为 MP3。
    • -q:a 0: 设置音频质量。对于 MP3，0 是最高质量 (VBR)，9 是最低质量。
  • 提取视频 (无音频)： 从视频文件中移除音频流，只保留视频。
    bash
    ffmpeg -i input.mp4 -an -c:v copy output_video_only.mp4

    • -an: No Audio，表示不包含音频流。
    • -c:v copy: 复制视频流而不重新编码。

6. 调整分辨率 (缩放)

将视频缩放到宽度为 640 像素，高度自动计算以保持宽高比。

bash
ffmpeg -i input.mp4 -vf scale=640:-1 output_640p.mp4

  • -vf: Video Filtergraph，表示应用视频滤镜。
  • scale=width:height: 缩放滤镜。
  • 640: 指定输出宽度为 640 像素。
  • -1: 让 FFmpeg 自动计算高度，以保持原始视频的宽高比。你也可以指定具体的数值，例如 scale=1280:720。

7. 改变帧率

将视频的帧率更改为 30fps。

bash
ffmpeg -i input.mp4 -r 30 output_30fps.mp4

  • -r 30: 设置输出视频的帧率为 30 帧每秒。

8. 改变比特率

限制输出视频的视频比特率为 1 Mbps (兆比特每秒)，音频比特率为 128 Kbps (千比特每秒)。

bash
ffmpeg -i input.mp4 -b:v 1M -b:a 128K output_low_bitrate.mp4

  • -b:v 1M: 设置视频比特率为 1 兆比特每秒。支持 K (千) 和 M (兆) 单位。
  • -b:a 128K: 设置音频比特率为 128 千比特每秒。
  • 注意：设置较低的比特率会降低文件大小，但也会牺牲视频或音频质量。FFmpeg 也会根据编解码器和预设自动调整质量。

9. 剪切/修剪视频 (Trimming)

从视频中提取特定时间段。有两种常用的方法，对 -ss (seek) 选项的位置要求不同。

  • 方法 A (快速但不精确 – -ss 在 -i 前)： FFmpeg 会快速seek到指定时间附近的关键帧，然后从那里开始编码。速度快，但剪辑的起点可能略早于指定时间。
    bash
    ffmpeg -ss 00:00:10 -i input.mp4 -to 00:00:20 -c copy output_cut_fast.mp4

    • -ss 00:00:10: Seek 到第 10 秒 (时间格式可以是 HH:MM:SS.ms 或总秒数，如 10)。
    • -to 00:00:20: 结束时间为第 20 秒。或者使用 -t 00:00:10 表示从起点开始，持续 10 秒。
    • -c copy: 使用流复制以保持速度和无损质量。

  • 方法 B (精确但速度慢 – -ss 在 -i 后)： FFmpeg 会先完整解码文件，然后从指定时间开始编码。起点非常精确，但速度较慢，并且通常需要重新编码（因为剪辑点不一定是关键帧）。
    bash
    ffmpeg -i input.mp4 -ss 00:00:10 -to 00:00:20 -c:v libx264 -c:a aac output_cut_precise.mp4

    • -i input.mp4: 先指定输入文件。
    • -ss 00:00:10: 然后再指定开始时间。
    • -c:v libx264 -c:a aac: 需要指定编码器进行重新编码。

对于精确剪辑，建议使用方法 B 并指定编码器。如果对起点精度要求不高，或者希望速度快且无损，可以使用方法 A 并配合 -c copy。

10. 合并视频

合并多个视频文件通常有两种方法：concat 协议 (简单，要求文件属性完全一致) 和 concat 解复用器 (更强大，需要列表文件)。对于初学者，如果视频属性（编码器、分辨率、帧率、音频采样率等）完全一致，使用 concat 协议最简单。

假设你有 part1.mp4 和 part2.mp4，且它们编码属性完全一致。

  • 方法 A (Concat Protocol – 要求文件属性完全一致):
    bash
    ffmpeg -i "concat:part1.mp4|part2.mp4" -c copy output_merged.mp4

    • -i "concat:part1.mp4|part2.mp4": 使用 concat 协议作为输入，用 | 分隔文件路径。注意在 Windows 命令提示符下需要双引号 " 包裹。
    • -c copy: 复制流，非常快速。

  • 方法 B (Concat Demuxer – 更通用): 需要创建一个文本文件，列出要合并的文件。例如，创建 mylist.txt 文件：
    file 'part1.mp4'
    file 'part2.mp4'
    然后运行 FFmpeg 命令：
    bash
    ffmpeg -f concat -safe 0 -i mylist.txt -c copy output_merged_demuxer.mp4

    • -f concat: 指定使用 concat 解复用器。
    • -safe 0: 允许使用相对路径或包含特殊字符的路径 (可能存在安全风险，但对于本地文件通常是必需的)。
    • -i mylist.txt: 指定输入文件是刚才创建的列表文件。
    • -c copy: 复制流。

如果文件属性不一致，-c copy 可能无法工作，你需要进行重新编码，去掉 -c copy 并让 FFmpeg 自动选择或手动指定编码器。

11. 添加音频到视频 / 替换音频

假设你有一个无声视频 video.mp4 和一个音频文件 audio.aac。

bash
ffmpeg -i video.mp4 -i audio.aac -c:v copy -c:a aac -map 0:v:0 -map 1:a:0 output_with_audio.mp4

  • -i video.mp4 -i audio.aac: 指定两个输入文件。
  • -c:v copy: 复制第一个输入的视频流。
  • -c:a aac: 将第二个输入的音频流编码为 AAC 格式 (你也可以用 -c:a copy 如果想直接复制)。
  • -map 0:v:0: 映射第一个输入文件 (索引 0) 的第一个视频流 (v:0) 到输出。
  • -map 1:a:0: 映射第二个输入文件 (索引 1) 的第一个音频流 (a:0) 到输出。
  • 使用 -map 可以精确控制哪些流从哪个输入文件进入输出文件，这对于合并、替换或重新组织流非常有用。

第六步：进阶触探——滤镜与更多选项

FFmpeg 的强大之处很大程度上在于它的滤镜系统 (-vf 用于视频滤镜，-af 用于音频滤镜)。这里只介绍几个简单的例子，滤镜本身是一个非常庞大的主题。

1. 旋转视频

将视频向右旋转 90 度。

bash
ffmpeg -i input.mp4 -vf "transpose=1" output_rotated.mp4

  • -vf "transpose=1": 应用转置滤镜。
    • 0: 逆时针旋转 90 度并垂直翻转
    • 1: 顺时针旋转 90 度
    • 2: 逆时针旋转 90 度
    • 3: 顺时针旋转 90 度并垂直翻转
    • 你也可以链式应用多个滤镜，用逗号分隔，例如 -vf "vflip,hflip" (垂直翻转再水平翻转)。

2. 视频编码预设 (-preset)

编码过程的速度和压缩效率（质量 vs. 文件大小）是一个权衡。-preset 选项可以快速选择一个预设配置来平衡这个关系。

常用的预设值（从快到慢，从低压缩到高压缩）：ultrafast, superfast, fast, medium (默认), slow, slower, veryslow。

bash
ffmpeg -i input.mp4 -c:v libx264 -preset slow output_encoded.mp4

  • 使用 slow 或 slower 预设通常能获得更好的压缩效果（相同质量下文件更小），但编码时间会更长。

3. 可变码率编码 (-crf)

对于许多现代编码器（如 H.264, H.265），使用固定质量模式 (Constant Rate Factor, CRF) 通常比固定比特率模式 (-b:v) 效果更好。CRF 值越低，质量越高，文件越大。

对于 H.264，一个常用的 CRF 范围是 18 到 28。23 是默认值，通常能提供一个不错的质量和文件大小平衡。

bash
ffmpeg -i input.mp4 -c:v libx264 -crf 23 output_crf.mp4

  • -crf 23: 指定 CRF 值为 23。尝试更低的数值（如 18）来提高质量，更高的数值（如 28）来减小文件。

第七步：疑难解答与获取帮助

学习 FFmpeg 过程中，遇到错误是很正常的。

  • 仔细阅读输出信息： FFmpeg 在执行命令时会打印大量信息，包括错误和警告。仔细阅读这些信息，它们通常会告诉你问题出在哪里（例如，找不到输入文件、不支持的编解码器、参数错误等）。
  • 检查文件名和路径： 确保输入文件和输出文件的路径正确无误，特别是包含中文、空格或特殊字符的路径，可能需要用双引号 "" 包裹。
  • 检查 FFmpeg 版本和编译选项： 某些功能或编解码器需要 FFmpeg 在编译时启用相应的库。例如，要使用 libx265 编码器，你的 FFmpeg 必须是编译时包含了 --enable-libx265 选项的版本（通常全功能预编译版本会包含）。ffmpeg -version 可以查看这些信息。
  • 使用 -h 获取帮助：
    • ffmpeg -h: 查看全局选项和基本的复用器/解复用器。
    • ffmpeg -encoders: 查看所有支持的编码器。
    • ffmpeg -decoders: 查看所有支持的解码器。
    • ffmpeg -formats: 查看所有支持的格式 (容器)。
    • ffmpeg -bsfs: 查看所有支持的比特流滤镜。
    • ffmpeg -protocols: 查看所有支持的协议。
    • ffmpeg -filters: 查看所有支持的滤镜。
    • ffmpeg -h encoder=libx264: 查看特定编码器的帮助信息。
  • 查阅官方文档： FFmpeg 官方文档是信息最全面、最权威的来源，尽管可能比较技术化。https://ffmpeg.org/documentation.html
  • 在线搜索： 遇到特定的错误信息或想实现某个特定功能时，将问题和错误信息复制到搜索引擎中往往能找到答案，Stack Overflow、各种技术论坛和博客都有大量 FFmpeg 相关的讨论。

第八步：进一步学习的方向

本教程仅仅是 FFmpeg 的冰山一角。一旦你掌握了基础，可以进一步探索：

  • 更复杂的滤镜链： FFmpeg 的滤镜系统非常强大，你可以组合多个滤镜实现复杂的效果（例如，缩放并添加水印：-vf "scale=1280:-1,drawtext=text='Watermark':x=10:y=10:fontsize=24:fontcolor=white"）。
  • 音频滤镜 (-af)： 处理音频，如调整音量、混音、去噪等。
  • 流处理和映射 (-map)： 更精细地控制输入文件的哪些流对应到输出文件的哪些流。
  • 章节/元数据处理： 添加、编辑或移除文件的章节标记和元数据。
  • 流媒体： 使用 FFmpeg 推送或接收网络流。
  • 脚本编写： 将 FFmpeg 命令放入批处理脚本 (Windows 的 .bat / .cmd) 或 Shell 脚本 (Linux/macOS 的 .sh) 中，实现自动化处理。

总结

FFmpeg 是一个极其强大的音视频处理工具，尽管它是基于命令行的，但其灵活性和高效性是无与伦比的。从零基础开始，我们学习了如何安装它、理解其基本概念，并通过一系列常用命令示例掌握了基本的音视频处理技巧，如格式转换、剪辑、合并、提取和调整参数。

命令行可能一开始让你感到陌生，但随着你的练习，你会越来越熟练。记住，多实践、多尝试，遇到问题时耐心阅读错误信息并善用搜索和官方文档。

现在，你已经跨入了 FFmpeg 的大门。去探索它的无限可能吧！祝你在音视频处理的世界里玩得开心！

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