0. 前言
FFmpeg号称是音视频应用的瑞士军刀，广泛应用于视频网站和大型软件如Youtube和Chrome。它诞生于2004年，在LGPL、GPL协议下发布，任何人都可以在遵守协议的情况下自由使用。
FFmpeg由C语言实现, 具有良好的跨平台特性，适用于PC和各种嵌入式设备。FFmpeg原生提供了C语言API，也有各路大神为其他编程语言提供的适配器，常见编程语言基本上都能找到对应适配器，比如：
Java版：JavaCV
Python版：ffmpeg-python
甚至浏览器上也能跑，Javascript版：ffmpeg.wasm
FFmpeg主要由两大部分组成：
第一部分：
3个独立的可执行应用程序，分别是：
- ffmpeg.exe：音视频转码器；
- ffplay.exe：音视频播放器；
- ffprobe.exe：多媒体码流分析器。
第二部分：
7个应用开发库，可以根据各自不同需求灵活使用这些库，开发自己的应用。
- libavcodec：音视频编码器和解码器；
- libavformat：各种多媒体容器格式的封装、解封工具；
- libavutil：多媒体应用常用的工具集，主要是为了简化开发。包含诸如字符串处理函数、随机数生成器、常用数据结构、数学函数、加密和多媒体相关函数等；
- libavdevice：通用的音视频采集和渲染框架，支持多种输入输出设备；
- libavfilter：通用的音视频过滤框架，包含多种过滤器；
- libswscale：高性能图像伸缩、色彩空间、像素格式转换；
- libswresample：高性能音频重采样，采样格式转换。
FFmpeg的下载和安装，可以查看官网文档。
1. 基本概念
要把FFmpeg用好，需要对视音频处理有全局视野和核心知识储备，不至于走太多弯路。有必要先熟悉一些基本概念。
1.1 原始数字视频和音频
与模拟信号区分开，即用数字信号来表示视频和音频。 视频本质上是一帧帧的图像在连续播放，由于帧率（即一秒钟匀速呈现图像的张数，如25帧/秒）超过了人眼识别的速度，给人一种连续的感觉。音频也是同样道理，音频由一个个采样点组成（PCM），通常采样率（8000KHz）超过人耳能辨别的速度。
1.2 编码格式
原始音视频数据量巨大，存储和传输都成很大问题，于是人们发明了各种压缩算法来降低数据量，这些算法就是编码器和解码器。 常见的视频编码格式有:
H.264
H.265
VP8
VP9
常见的音频编码格式有:
AAC
MP3
以上这些编码格式都是有损的，意思是经过压缩后，原始信息的一部分丢失并无法复原了，但是好处是体积极大的降低了。 用FFmpeg查询所有支持的编码格式
ffmpeg -codecs
1.3 编码器/解码器
编码器、解码器分别是用于针对一种编码格式进行编码（压缩）和解码（解压缩）的，需要注意的是对同一种编码格式如H.264，可能存在多种编码器和解码器，如libx264包含了H.264编码器和解码器，而nvenc_h264只包含H.264编码器。
FFmpeg查询所有支持的编码器
ffmpeg -encoders
FFmpeg查询所有支持的解码器
ffmpeg -decoders
1.4 封装格式
封装格式又叫容器格式，常见的有avi、flv、mp4等。容器可以实现把多种媒体数据封装在一个文件里，比如把一路H.264的视频和一路MP3的音频，封装到flv容器里。
FFmpeg查询所有支持的容器格式
ffmpeg -formats
每一种容器，能装载的媒体格式是有限制的，可以进一步的，使用下面命令查看ffmpeg支持的容器格式相关参数，包括默认的音频编码和视频编码
ffmpeg -h muxer=容器格式
如 ffmpeg -h muxer=flv 用于查看flv容器格式详细信息。
1.5 封装器/解封装器
封装器、解封装器分别用于针对一种封装格式进行封装（合并）和解封装（拆分）。
FFmpeg查询所有支持的封装器
ffmpeg -muxers
FFmpeg查询所有支持的解封装器
ffmpeg -demuxers
1.6 基本转码流程
有了上面基础概念，我们可以理解FFmpeg基本的转码流程，如下图所示
graph LR
输入文件 --解封装器--> 编码后数据包1 --解码器--> 解码后数据帧 --编码器--> 编码后数据包2 --封装器--> 输出文件
2. FFmpeg的使用
FFmpeg命令行很强大也复杂，但最常用的并不复杂。通常只需要掌握简单版本，就可胜任80%的功能了
2.1 简单版FFmpeg使用
ffmpeg [全局参数] [输入文件参数] -i 输入文件 [输出文件参数] 输出文件
注：命令中用[ ]括起来的是可选项
例1：flv转mp4
ffmpeg -i demo.flv out.mp4
例2：将pcm转为mp3
ffmpeg -y -f s16le -ac 1 -ar 8000 -acodec pcm_s16le -i out.mp3
注：由于pcm文件不包含参数信息，需要通过
[输入文件参数]来指定
例3: 查看文件信息
ffmpeg -i demo.flv
例4：转编码格式
ffmpeg -i demo.flv -c:v h264 -c:a aac out.mp4
例5：转文件容器格式
ffmpeg -i demo.flv -c copy out.avi
例6：剪切音视频
ffmpeg -ss 00:00:00 -t 00:00:30 -i demo.flv -vcodec copy -acodec copy out.mp4
2.2 高级版FFmpeg使用
ffmpeg [全局参数] {[输入文件参数] -i 输入文件} {[输出文件参数] 输出文件}
注：命令中{}括起来部分，代表可以重复出现多次，因此FFmpeg可以有多个输入文件、多个输出文件，并且单独为每个输入或输出设置参数。
例如 ffmpeg -i A.avi -i B.mp4 out1.mkv out2.wav 就是一个合法的FFmpeg命令。
那就引出了一个问题，FFmpeg是如何知道，这些音频和视频，分别输出到哪个文件里呢？
原来，[输出文件参数] 里有个map参数，可用于选择输入的来源。注意，map参数是输出文件的参数，是输出选择输入，而不是输入选择输出。一定要明确FFmpeg的这种模式。
如果没有为输出指定map参数，FFmpeg将按照默认规则，自动选择输入源
- 对于视频，选择分辨率最高的那个
- 对于音频，选择通道数最多的那个
map参数组成：
[输入文件序号]:[流序号] ,或者 [输入文件序号]:[a/v]:[流序号]
其中a/v用于指定音频或视频
例如：
-map 0选择第1个文件，选择所有流-map 1:a选择第2个文件，选择所有音频流-map 3:a:2选择第4个文件，选择第3个音频流
下面这个例子，从第1个文件获取视频流，从第2个文件获取音频流，生成一个mp4文件
ffmpeg -i video.mp4 -i audio.m4a -map 0:v -map 1:a output.mp4
2.3 参数说明
| 参数 | 参数说明 |
|---|---|
| -y | 允许覆盖（全局参数） |
| -f s16le | 指定容器格式为s16le |
| -ac 1 | 指定音频通道数为1 |
| -ar 8000 | 指定音频采样率为8k |
| -acodec pcm_s16le | 指定音频编码格式为pcm_s16le |
| -acodec pcm_s16le | 指定音频编码格式为pcm_s16le |
| -c:v h264 | 指定视频编码格式为h264 |
| -c:a aac | 指定音频编码格式为aac |
| -c copy | 编码格式保持不变 |
| -ss | 指定从什么时间开始 |
| -t | 指定需要截取多长时间 |
| -map 0 | 选择第1个文件，选择所有流 |
| -map 1:a | 选择第2个文件，选择所有音频流 |
| -map 3:a:2 | 选择第4个文件，选择第3个音频流 |
