Introduction to FFmpeg
简介
一直以来就想介绍一下FFmpeg这个强大的多媒体工具。官方介绍为"A complete, cross-platform solution to record, convert and stream audio and video. "
FFmpeg包含三个部分：ffmpeg, ffplay和ffprobe，分别用于转换、播放和查看信息。当然查看信息用MediaInfo更加方便，文件右键即可。而播放，相信大家都有自己偏好的播放器，不会去用命令行工具播放。说句题外话，我目前用PotPlayer，另外K-Lite、VLC也不错。接下来主要就介绍ffmpeg。
很多播放器都用ffmpeg来软解码（与硬件解码相对），但除此之外，ffmpeg还可以用来转码，简单的剪辑，修改视频分辨率。使用各种库可以支持很多常见的编码操作。ffmpeg是命令行工具，方便批处理，还提供库以供再开发，完全开源。
ffmpeg的版本迭代很快，我一般用稳定版。由于GPL的限制，不包含非开源的内容，所以有一定的欠缺。可以自己编译非自由版本，但是难度很大，可能要花半天。我以前也试过，但现在已经放弃了，转而用自由版本。Windows可以直接获取二进制文件；一般的发行版都提供ffmpeg，可能版本比较旧，但其实影响不大。
多媒体基础
一个视频文件，一般包括视频(Video)、音频(Audio)，可能还包含字幕(Subtitle)、章节等文本信息，甚至包含附件。所以这个包装方式称为容器(Container)，或一般称为格式，与文件后缀有关。
一个容器中可以包含多个视频、音频、字幕流，而这些流的格式称为编码，相当于不同的压缩算法。编码方式可以分为有损和无损编码，一般视频不会使用无损编码。
格式（容器）
一些简单的、并不专业的介绍。
Matroska
Matroska是较新的流行格式，开源，支持几乎所有编码，几乎什么都可以塞进去。但是比较旧的播放器可能不支持。推荐用MKVToolnix混流，而不是ffmpeg，前者输出文件的兼容性更好。我推荐自己制作或转码的视频用这个容器。
MPEG-4
MPEG-4也比较常见，大多数播放器都支持。可以使用的编码相比Matroska少，但能满足常见的需要。
AVI
AVI(Audio Video Interleave)是一种相当古老的格式，由微软设计，所以在Windows下支持很好。从Windows 3.1开始的Video for Windows就用这种格式。较新的编码也能支持，但是播放器就不一定了。不应该再使用这种格式。
FLV
FLV(Flash Video)是网络视频常见的格式，支持的编码很有限。
WMV
WMV(Windows Media Video)是微软的另一种容器，现在也已经比较少见了。不过Windows 7自带的视频Wildlife.wmv很经典。其使用的编码是专有的，因此无法用ffmpeg实现编码。
视频编码
H.264(AVC)
H.264是目前使用最为广泛的视频编码，也比较先进，在很多设备上有完善的硬件解码，有些还提供快速的硬件编码。适合1080p及以下，而2160p(4K)就会差些。
HEVC(H.265)
HEVC是较新的视频编码，压缩更为先进高效，但是并不普及。较新的硬件可能支持硬件解码，但是编码一般较慢。在4K上会大大超过H.264，较低的分辨率下也很理想。
VP9
Google开发的与HEVC竞争的视频编码，开源且免费，但是硬件支持可能不如前两个。
AV1(VP10)
宣称是HEVC的下一代视频编码，而且开源免费，效率全面超过以前的编码。但不久前发布，支持很少。优势也需要在4K以上。新的ffmpeg已经提供支持，可以去体验。
音频编码
AAC
与AVC一样流行的音频编码，超过前代的MP3。没有特殊要求一般都用AAC编码音频。
MP3
较为古老但仍然常见的音频编码，在视频中用的已经较少，但单独的容器还很常见。建议用AAC取代。
Opus
更先进的开源音频编码，但是很罕见。可以作为研究，但可能实际意义不大。
FLAC
常见的无损音频编码，同样开源，比raw的WAV要节约空间。如果需要无损音频主要考虑FLAC。
WAV
未压缩的音频数据，只是演示及作为中间状态，应该很少实际应用。
使用
最简单的转换只要ffmpeg -i input.mp4 output.avi，其中-i表示输入文件，后面表示输出文件。ffmpeg会自动选择合适的方法转换，但很可能不是最佳的。
ffmpeg的工作流程：
在实际使用中，有时可以跳过若干个步骤。
下面介绍一些常用的参数。
显示类
| 参数 | 解释 |
|---|---|
| -version | 显示版本 |
| -formats | 显示支持的格式（容器） |
| -decoders | 显示支持的解码器 |
| -encoders | 显示支持的编码器 |
| -filters | 显示支持的过滤器 |
| -h encoder=xxx | 显示xxx编码器有关的信息，其他类型也可以 |
流复制
这是最简单的一种处理，也就是只改一下容器。此时，不用解码或编码，只要复制流即可。
示例：下载了input.flv，但是播放器不支持，需要转换成MP4容器。
命令：ffmpeg -i input.flv -c copy output.mp4
解释：-c指定输出编码，copy表示直接复制输入编码即可。
简单重编码
需要重新编码？也很简单。
示例：一个巨大的input.mp4，只包含一个视频流和一个音频流。要求压缩这个文件，视频用HEVC编码，音频直接复制（一般相比视频，音频占的空间不大）。
命令：ffmpeg -i input.mp4 -c:v libx265 -crf 20 -c:a copy output.mkv
解释：-c:v|a可以指定针对视频/音频编码，如果有多个视频/音频流，ffmpeg会自动选择质量最高的那个输出。-crf指HEVC用固定质量编码，质量为20。
H.264/HEVC都用CRF来指定固定质量，CRF越小质量越高，但也越大。H.264默认为-crf 23，HEVC默认为-crf 28，注意两者没有直接可比性，要根据实际需要确定CRF。使用CRF模式无法确定输出文件大小，因此适用于空间限制不高的情况。
关于适当CRF的选择，可以参考视频编码质量测试。