FFmpeg
プロジェクトのホームページ より:
- FFmpeg は、音声と動画を記録、変換、そしてストリーミングするための完全でクロスプラットフォームなソリューションです。先進的な音声・動画コーデックライブラリである libavcodec が含まれています。
目次
- 1 インストール
- 2 エンコードの例
- 3 プリセットファイル
- 4 FFserver
- 5 ヒントとテクニック
- 6 参照
インストール
開発版は ffmpeg-gitAUR パッケージでインストールできます。可能な限り多くのオプション機能を有効化してビルドする ffmpeg-fullAUR も存在します。
エンコードの例
スクリーンキャプチャ
FFmpeg には x11grab と ALSA 仮想デバイスが含まれており、ユーザーの画面と音声入力を記録することが可能です。
まずはロスレスエンコードで test.mkv を作成してみましょう:
$ ffmpeg -f x11grab -video_size 1920x1080 -i $DISPLAY -f alsa -i default -c:v ffvhuff -c:a flac test.mkv
-video_size には録画する領域のサイズを指定します。スクリーンや録画領域の位置を変更する方法は FFmpeg のマニュアルをチェックしてください。さらに MKV をより小さな WebM ファイルに加工することができます:
$ ffmpeg -i test.mkv -c:v libvpx -c:a libvorbis -b:v 2000k -q:a 3 test.webm
ウェブカメラの録画
FFmpeg は Video4Linux2 デバイスからの入力をサポートしています。ウェブカメラが /dev/video0 として正しく認識されていれば、次のコマンドでウェブカメラからの動画を記録できます:
$ ffmpeg -f v4l2 -s 640x480 -i /dev/video0 output.mpg
上のコマンドでは無音声の動画が作られます。マイクから音源を入れることも可能です。次のコマンドで ALSA のデフォルトの録音デバイスからのストリームが動画に入ります:
$ ffmpeg -f alsa -i default -f v4l2 -s 640x480 -i /dev/video0 output.mpg
ALSA バックエンドのある PulseAudio を使うには:
$ ffmpeg -f alsa -i pulse -f v4l2 -s 640x480 -i /dev/video0 output.mpg
もっと高品質に録音するには、高品質なコーデックを使って出力をエンコードしてみてください:
$ ffmpeg -f alsa -i default -f v4l2 -s 640x480 -i /dev/video0 -acodec flac \ -vcodec libx264 output.mkv
VOB から他のコンテナに
VOB ファイルを一つのストリームに連結して MPEG-2 にするには:
$ cat f0.VOB f1.VOB f2.VOB | ffmpeg -i - out.mp2
x264 ロスレス
ultrafast プリセットは最速のエンコードをするので素早い録画をしたいときに有用です (スクリーンキャストなど):
$ ffmpeg -i input -vcodec libx264 -preset ultrafast -qp 0 -acodec copy output.mkv
ultrafast プリセットの反対は veryslow で、ultrafast よりもエンコードが遅いかわりに出力するファイルのサイズが小さくなります:
$ ffmpeg -i input -vcodec libx264 -preset veryslow -qp 0 -acodec copy output.mkv
どちらでも出力のクオリティは同じです。
x265
x265 ファイルをエンコードするには、-aspect <width:height> でファイルのアスペクト比を指定する必要があります。例:
$ ffmpeg -i test.mp4 -c:v hevc -aspect 1920:1080 test_hevc.mp4
シングルパス MPEG-2 (ニアロスレス)
DVD 標準のパラメータに FFmpeg を自動的に設定することができます。~30 FPS の DVD MPEG-2 にエンコードするには:
$ ffmpeg -i video.VOB -target ntsc-dvd -q:a 0 -q:v 0 output.mpg
~24 FPS の DVD MPEG-2 にエンコードするには:
$ ffmpeg -i video.VOB -target film-dvd -q:a 0 -q:v 0 output.mpg
x264: constant rate factor
出力する品質を指定したいときに使います。一般的に使われているのは最高の -crf で、これでも許容範囲内の画質になります。値が低いほど画質は高くなります。0はロスレス、18は見た目がロスレス、そして23がデフォルトの値です。意味があるのは18から28の範囲になります。一番遅い -preset を使うなら辛抱する必要があります。詳しくは x264 Encoding Guide を見て下さい。
$ ffmpeg -i video -vcodec libx264 -preset slow -crf 22 -acodec libmp3lame -aq 4 output.mkv
-tune オプションを使うことでエンコードされるメディアの中身とタイプにあった設定にすることができます。
ツーパス x264 (高画質)
マルチパスでは初めに音声を無効にして動画の統計だけを記録します:
$ ffmpeg -i video.VOB -an -vcodec libx264 -pass 1 -preset veryslow \ -threads 0 -b 3000k -x264opts frameref=15:fast_pskip=0 -f rawvideo -y /dev/null
コンテナの形式は出力ファイルの拡張子から自動的に検出して変換されます (.mkv):
$ ffmpeg -i video.VOB -acodec libvo-aacenc -ab 256k -ar 96000 -vcodec libx264 \ -pass 2 -preset veryslow -threads 0 -b 3000k -x264opts frameref=15:fast_pskip=0 video.mkv
ツーパス MPEG-4 (高画質)
マルチパスでは初めに音声を無効にして動画の統計だけを記録します:
$ ffmpeg -i video.VOB -an -vcodec mpeg4 -pass 1 -mbd 2 -trellis 2 -flags +cbp+mv0 \ -pre_dia_size 4 -dia_size 4 -precmp 4 -cmp 4 -subcmp 4 -preme 2 -qns 2 -b 3000k \ -f rawvideo -y /dev/null
コンテナの形式は出力ファイルの拡張子から自動的に検出して変換されます (.avi):
$ ffmpeg -i video.VOB -acodec copy -vcodec mpeg4 -vtag DX50 -pass 2 -mbd 2 -trellis 2 \ -flags +cbp+mv0 -pre_dia_size 4 -dia_size 4 -precmp 4 -cmp 4 -subcmp 4 -preme 2 -qns 2 \ -b 3000k video.avi
-vcodec mpeg4にthreads=n>1を使うと動き推定の効きが悪くなって画質や圧縮効率が落ちる ことがあります。- 上のツーパス MPEG-4 の例では MP4 コンテナへの出力も対応しています (
.aviを.mp4に置き換えてください)。
出力するファイルのサイズからビットレートを計算する
- (出力するファイルのサイズ (MB) - 音声ファイルのサイズ (MB) ) x 8192 kb/MB / メディアの秒数 (s) = ビットレート (kb/s)
- (3900 MB - 275 MB) = 3625 MB x 8192 kb/MB / 8830 s = 3363 kb/s でちょうど合計 3900 MB のサイズのファイルが出力されます
x264 手ブレ補正
vbid.stab プラグインを使ってツーパスで手ブレ補正 (ビデオ安定化) を行います。
ファーストパス
ファーストパスでは補正パラメータを記録してファイルに書き出します、または視覚分析のテスト動画を作成します。 The first pass records stabilization parameters to a file and/or a test video for visual analysis.
- 補正パラメータを記録してファイルに書き出す:
$ ffmpeg -i input -vf vidstabdetect=stepsize=4:mincontrast=0:result=transforms.trf -f null -
- 補正パラメータをファイルに書きだして、視覚分析用のテストビデオ "output-stab" を作成:
$ ffmpeg -i input -vf vidstabdetect=stepsize=4:mincontrast=0:result=transforms.trf -f output-stab
セカンドパス
セカンドパスではファーストパスで作成した補正パラメータを解析して、それを使って "output-stab_final" を生成します。セカンドパスで他のフィルターを適用することもでき、変換を繰り返す必要をなくして画質を最大限保つことができます。下のコマンドでは以下のオプションを使っています:
unsharp: vid.stab の作者によって推奨されています。下の例ではデフォルトの 5:5:1.0:5:5:1.0 を使っています。fade=t=in:st=0:d=4: 4秒間のフェードインをファイルの冒頭に挟みます。- : 動画の60秒目から4秒間のフェードアウトを挟みます。
-c:a pcm_s16le: XAVC-S コーデックは pcm_s16be で記録されロスレスの pcm_s16le に変換されます。
$ ffmpeg -i input -vf vidstabtransform=smoothing=30:interpol=bicubic:input=transforms.trf,unsharp,fade=t=in:st=0:d=4,fade=t=out:st=60:d=4 -c:v libx264 -tune film -preset veryslow -crf 8 -x264opts fast_pskip=0 -c:a pcm_s16le output-stab_final
字幕
抽出
MPEG-2 や Matroska などのコンテナファイルに埋め込まれた字幕を抽出して、SRT や SSA などの字幕形式に変換することができます。
- ファイルに字幕ストリームが含まれているか確認してください:
$ ffprobe foo.mkv
... Stream #0:0(und): Video: h264 (High), yuv420p, 1920x800 [SAR 1:1 DAR 12:5], 23.98 fps, 23.98 tbr, 1k tbn, 47.95 tbc (default) Metadata: CREATION_TIME : 2012-06-05 05:04:15 LANGUAGE : und Stream #0:1(und): Audio: aac, 44100 Hz, stereo, fltp (default) Metadata: CREATION_TIME : 2012-06-05 05:10:34 LANGUAGE : und HANDLER_NAME : GPAC ISO Audio Handler Stream #0:2: Subtitle: ssa (default)
foo.mkvには SSA の字幕が埋め込まれており、別のファイルに抽出することが可能です:
$ ffmpeg -i foo.mkv foo.ssa
複数の字幕が存在する場合、-map <key>:<stream> パラメータを使用して抽出するストリームを指定する必要があります:
$ ffmpeg -i foo.mkv -map 0:2 foo.ssa
ハードサブ
(FFmpeg wiki の記事 に基づく説明)
ハードサブは動画に字幕を焼きこむことになります。ハードサブは無効にすることが不可能で、言語の切り替えなどもできません。
foo.mpgにfoo.ssaの字幕を重ねるには:
$ ffmpeg -i foo.mpg -c copy -vf subtitles=foo.ssa out.mpg
ボリュームゲイン
音量は256の倍数で変更します。256 = 100% が通常のボリュームです。400などの半端な値も使うことができます。
-vol 256 = 100% -vol 512 = 200% -vol 768 = 300% -vol 1024 = 400% -vol 2048 = 800%
MP3 ファイルのボリュームを2倍にするには (512 = 200%):
$ ffmpeg -i file.mp3 -vol 512 louder_file.mp3
Ogg ファイルのボリュームを4倍にするには (1024 = 400%):
$ ffmpeg -i file.ogg -vol 1024 louder_file.ogg
ゲインのメタデータは出力するファイルにだけ書き込まれるので注意してください。mp3gain や ogggain と違って、元の音声ファイルには変更が加えられません。
音声を抽出する
$ ffmpeg -i video.mpg
...
Input #0, avi, from 'video.mpg':
Duration: 01:58:28.96, start: 0.000000, bitrate: 3000 kb/s
Stream #0.0: Video: mpeg4, yuv420p, 720x480 [PAR 1:1 DAR 16:9], 29.97 tbr, 29.97 tbn, 29.97 tbc
Stream #0.1: Audio: ac3, 48000 Hz, stereo, s16, 384 kb/s
Stream #0.2: Audio: ac3, 48000 Hz, 5.1, s16, 448 kb/s
Stream #0.3: Audio: dts, 48000 Hz, 5.1 768 kb/s
...
多重化されている一番目の (-map 0:1) AC-3 でエンコードされた音声ストリームをファイルに抽出する:
$ ffmpeg -i video.mpg -map 0:1 -acodec copy -vn video.ac3
三番目の (-map 0:3) DTS 音声ストリームをビットレートが 192 kb/s でサンプリングレートが 96000 Hz の AAC ファイルに変換する:
$ ffmpeg -i video.mpg -map 0:3 -acodec libvo-aacenc -ab 192k -ar 96000 -vn output.aac
-vn は動画ストリームの処理を無効にします。
時間を指定して音声ストリームを抽出する:
$ ffmpeg -ss 00:01:25 -t 00:00:05 -i video.mpg -map 0:1 -acodec copy -vn output.ac3
-ss で開始時間を、-t で長さを指定します。
音声を除去する
- 一番目の動画ストリーム (
-map 0:0) と二番目の AC-3 音声ストリーム (-map 0:2) をコピーします。 - AC-3 音声ストリームをビットレートが 128 kb/s でサンプリングレートが 48000 Hz の2チャンネルの MP3 に変換します。
$ ffmpeg -i video.mpg -map 0:0 -map 0:2 -vcodec copy -acodec libmp3lame \ -ab 128k -ar 48000 -ac 2 video.mkv
$ ffmpeg -i video.mkv
...
Input #0, avi, from 'video.mpg':
Duration: 01:58:28.96, start: 0.000000, bitrate: 3000 kb/s
Stream #0.0: Video: mpeg4, yuv420p, 720x480 [PAR 1:1 DAR 16:9], 29.97 tbr, 29.97 tbn, 29.97 tbc
Stream #0.1: Audio: mp3, 48000 Hz, stereo, s16, 128 kb/s
ファイルを分割する
copy コーデックを使うことでエンコーディングを変更せずにファイルの操作を行うことができます。例えば、次のコマンドであらゆるメディアファイルを簡単に2つに分けることが可能です:
$ ffmpeg -i file.ext -t 00:05:30 -c copy part1.ext -ss 00:05:30 -c copy part2.ext
ハードウェアアクセラレーション
ハードウェアアクセラレーション API を使うことでエンコード性能を改善することができますが、使用することができるコーデックは限られており、さらにソフトウェアエンコードと全く同じ結果が得られるとは限りません。
VA-API
Intel の CPU (libva-intel-driver が必要) や特定の AMD GPU でオープンソースの AMDGPU ドライバー (libva-mesa-driver が必要) を使っている場合、VA-API を使用してエンコード・デコードができます。
VA-API を使用する場合、利用可能なパラメータやサポートされている Intel のプラットフォームなどの情報は GitHub gist や Libav ドキュメント を見てください。
H.264 コーデックを使用してエンコードする例:
$ ffmpeg -threads 1 -i file.ext -vaapi_device /dev/dri/renderD128 -vcodec h264_vaapi -vf format='nv12|vaapi,hwupload' output.mp4
Nvidia NVENC
プロプライエタリの NVIDIA ドライバーでは nvidia-utils パッケージをインストールして NVENC でエンコードができます。サポートされている GPU は 600 シリーズ以上です (w:Nvidia NVENC やハードウェアビデオアクセラレーション#フォーマットを参照)。
テクニックが こちら gist に載っています。NVENC は CUDA と似ているため、ターミナルセッションからでも動作します。ハードウェア NVENC は Intel の VA-API エンコーダよりも数倍高速です。
利用可能なオプションを表示するには以下のコマンドを実行 (hevc_nvenc も使えます):
$ ffmpeg -help encoder=h264_nvenc
使用例:
$ ffmpeg -i source.ext -c:v h264_nvenc -rc constqp -qp 28 output.mkv
Nvidia NVDEC
プロプライエタリの NVIDIA ドライバーでは nvidia-utils パッケージをインストールして NVDEC でデコードができます。サポートされている GPU は 600 シリーズ以上です (w:Nvidia NVDEC やハードウェアビデオアクセラレーション#フォーマットを参照)。
AMD AMF
AMD added support for H264 only video encoding on Linux through AMD Video Coding Engine (GPU encoding) with the AMDGPU PRO proprietary packages, and ffmpeg added support for AMF video encoding, so in order to encode using the h264_amf video encoder, amf-amdgpu-proAUR is required. You may need to link to the ICD file provided by the AMDGPU PRO packages as a variable or ffmpeg could use the open AMDGPU's ICD file and not be able to use this video encoder. An example of a command for encoding could be as follows:
$ VK_ICD_FILENAMES=/usr/share/vulkan/icd.d/amd_pro_icd64.json ffmpeg -hwaccel auto -vaapi_device /dev/dri/renderD128 -i input.mkv -c:v h264_amf -rc 1 -b:v 8M h264_amf_8M.mp4
For a quick reference, a constant quality encoding can be achieved with:
$ VK_ICD_FILENAMES=/usr/share/vulkan/icd.d/amd_pro_icd64.json ffmpeg -hwaccel auto -vaapi_device /dev/dri/renderD128 -i input.mp4 -c:v h264_amf -f mp4 -rc 0 -qp_b 22 -qp_i 22 -qp_p 22 -quality 2 output.mp4
Tune the three -qp_(b|i|p) together being 18 visually identical and 22 starting to have very small visual loss.
プリセットファイル
デフォルトのプリセットファイル で ~/.ffmpeg を作成する:
$ cp -iR /usr/share/ffmpeg ~/.ffmpeg
新しいファイルを作成したりデフォルトのプリセットファイルを編集する:
~/.ffmpeg/libavcodec-vhq.ffpreset
vtag=DX50 mbd=2 trellis=2 flags=+cbp+mv0 pre_dia_size=4 dia_size=4 precmp=4 cmp=4 subcmp=4 preme=2 qns=2
プリセットファイルを使う
好きな -vcodec の宣言の後に -vpre オプションを加えて下さい。
libavcodec-vhq.ffpreset
libavcodec= vcodec/acodec の名前vhq= 使用するプリセットの名前ffpreset= FFmpeg プリセットの拡張子
ツーパス MPEG-4 (高画質)
マルチパスの (ビットレート) レート制御変換の一番目のパス:
$ ffmpeg -i video.mpg -an -vcodec mpeg4 -pass 1 -vpre vhq -f rawvideo -y /dev/null
最初のパスで記録した動画統計に基づくレート制御:
$ ffmpeg -i video.mpg -acodec libvorbis -aq 8 -ar 48000 -vcodec mpeg4 \ -pass 2 -vpre vhq -b 3000k output.mp4
- libvorbis 音質設定 (VBR)
-aq 4= 128 kb/s-aq 5= 160 kb/s-aq 6= 192 kb/s-aq 7= 224 kb/s-aq 8= 256 kb/s
- Xiph.Org による libvorbis よりも aoTuV の方が一般に好まれており libvorbis-aotuvAUR パッケージとして提供されています。
FFserver
FFmpeg パッケージにはネットワーク経由でメディアをストリーミングできる FFserver が含まれています。使用するには /etc/ffserver.conf 設定ファイルを作成してフィードとストリームを定義してください。フィードには ffserver に送信するメディアの送信方法を指定し、ストリームにはネットワーク上でストリーミングするためにフィードを変換する方法を指定します。サンプル設定ファイル や ffserver(1) のman ページに書かれているフィードやストリームの例も見てください。以下は Flash 動画をストリーミングする設定ファイルの例です:
/etc/ffserver.conf
HTTPPort 8090
HTTPBindAddress 0.0.0.0
MaxHTTPConnections 2000
MaxClients 1000
MaxBandwidth 10000
CustomLog -
<Feed av_feed.ffm>
File /tmp/av_feed.ffm
FileMaxSize 1G
ACL allow 127.0.0.1
</Feed>
<Stream av_stream.flv>
Feed av_feed.ffm
Format flv
VideoCodec libx264
VideoFrameRate 25
VideoSize hd1080
VideoBitRate 400
AVOptionVideo qmin 10
AVOptionVideo qmax 42
AVOptionVideo flags +global_header
AudioCodec libmp3lame
AVOptionAudio flags +global_header
Preroll 15
</Stream>
<Stream stat.html>
Format status
ACL allow localhost
ACL allow 192.168.0.0 192.168.255.255
</Stream>
<Redirect index.html>
URL http://www.ffmpeg.org/
</Redirect>
設定ファイルを作成したら、サーバーを起動してメディアをフィードに送信してください。上記の例の場合、以下のコマンドを実行します:
$ ffserver & $ ffmpeg -i myvideo.mkv http://localhost:8090/av_feed.ffm
http://yourserver.net:8090/av_stream.flv でメディアをストリーミングすることができるようになります。
ヒントとテクニック
動画の再生時間を出力
$ ffprobe -select_streams v:0 -show_entries stream=duration -of default=noprint_wrappers=1:nokey=1 file.ext
ストリーム情報を JSON で出力
$ ffprobe -v quiet -print_format json -show_format -show_streams file.ext
全ての動画フレームのスクリーンショットを作成
$ ffmpeg -i file.ext -an -s 319x180 -vf fps=1/100 -qscale:v 75 %03d.jpg
参照
- FFmpeg documentation - 公式ドキュメント
- FFmpeg Wiki - 公式 wiki
- Encoding with the x264 codec - MEncoder ドキュメント
- H.264 encoding guide - Avidemux wiki
- Using FFmpeg - Linux how to pages
- サポートしている音声・動画ストリームのリスト