用python开发视频压缩器

第一步：安装PIL库

cmd--pip install Pillow--enter

要等许久出现下面就成功了

接着就可以在pycharm导入包了：from PIL import Image

第二步：安装ffmpeg

下载：ffmpeg-20200831-4a11a6f-win64-static.zip

链接：https://pan.baidu.com/s/17gygYd9FAEeW8vkhADF-Ig
提取码：29m2
把下载下来的压缩包解压把bin路径添加到环境变量path里面

接着cmd窗口查询命令ffmpeg -version（如下就配置成功了）

第三步：弄懂ffmpeg的常见参数

ffmpeg命令解释
ffmpeg -i E:\yasuoship\test.mp4 -r 10 -pix_fmt yuv420p -vcodec libx264 -preset veryslow -profile:v baseline -crf 23 -acodec aac -b:a 32k -strict -5 E:\yasuoship\test1.mp4
-i 输入的视频文件
-r 每一秒的帧数,一秒10帧大概就是人眼的速度
-pix_fmt 设置视频颜色空间 yuv420p网络传输用的颜色空间 ffmpeg -pix_fmts可以查看有哪些颜色空间选择
-vcodec 软件编码器，libx264通用稳定
-preset 编码机预设编码机预设越高占用CPU越大有十个参数可选 ultrafast superfast veryfast(录制视频选用) faster fast medium(默认) slow slower veryslow(压制视频时一般选用) pacebo
-profile:v 压缩比的配置越往左边压缩的越厉害，体积越小 baseline(实时通信领域一般选用，画面损失越大) Extended Main(流媒体选用) High(超清视频) High 10 High 4:2:2 High 4:4:4(Predictive)
-level:v 对编码机的规范和限制针对不通的使用场景来操作,也就是不同分辨率设置不同的值(这个我没有设置，因为这个要根据不同的分辨率进行设置的,具体要去官方文档查看)
-crf 码率控制模式用于对画面有要求，对文件大小无关紧要的场景 0-51都可以选择 0为无损一般设置18 - 28之间大于28画面损失严重
-acodec 设置音频编码器

尝试在命令行执行以下命令等待五分钟之后出现了压缩好的视频：

ffmpeg -i E:\yasuoship\test.mp4 -s 1920x1080 -c:v libx265 -c:a aac -b:v 200k -r 25 E:\yasuoship\test1.mp4

第四步ffmpeg常见用法（转自https://www.cnblogs.com/frost-yen/p/5848781.html）

[FFmpeg] ffmpeg 常用命令

1. 视频转换

比如一个avi文件，想转为mp4，或者一个mp4想转为ts。
ffmpeg -i input.avi output.mp4
ffmpeg -i input.mp4 output.ts

2. 提取音频

ffmpeg -i test.mp4 -acodec copy -vn output.aac
上面的命令，默认mp4的audio codec是aac,如果不是，可以都转为最常见的aac。
ffmpeg -i test.mp4 -acodec aac -vn output.aac

3. 提取视频

ffmpeg -i input.mp4 -vcodec copy -an output.mp4

4. 视频剪切

下面的命令，可以从时间为00:00:15开始，截取5秒钟的视频。
ffmpeg -ss 00:00:15 -t 00:00:05 -i input.mp4 -vcodec copy -acodec copy output.mp4
-ss表示开始切割的时间，-t表示要切多少。上面就是从15秒开始，切5秒钟出来。

5. 码率控制

码率控制对于在线视频比较重要。因为在线视频需要考虑其能提供的带宽。

那么，什么是码率？很简单：
bitrate = file size / duration
比如一个文件20.8M，时长1分钟，那么，码率就是：
biterate = 20.8M bit/60s = 20.8*1024*1024*8 bit/60s= 2831Kbps
一般音频的码率只有固定几种，比如是128Kbps，
那么，video的就是
video biterate = 2831Kbps -128Kbps = 2703Kbps。

那么ffmpeg如何控制码率。
ffmpg控制码率有3种选择，-minrate -b:v -maxrate
-b:v主要是控制平均码率。
比如一个视频源的码率太高了，有10Mbps，文件太大，想把文件弄小一点，但是又不破坏分辨率。
ffmpeg -i input.mp4 -b:v 2000k output.mp4
上面把码率从原码率转成2Mbps码率，这样其实也间接让文件变小了。目测接近一半。
不过，ffmpeg官方wiki比较建议，设置b:v时，同时加上 -bufsize
-bufsize 用于设置码率控制缓冲器的大小，设置的好处是，让整体的码率更趋近于希望的值，减少波动。（简单来说，比如1 2的平均值是1.5， 1.49 1.51 也是1.5, 当然是第二种比较好）
ffmpeg -i input.mp4 -b:v 2000k -bufsize 2000k output.mp4

-minrate -maxrate就简单了，在线视频有时候，希望码率波动，不要超过一个阈值，可以设置maxrate。
ffmpeg -i input.mp4 -b:v 2000k -bufsize 2000k -maxrate 2500k output.mp4

6. 视频编码格式转换

比如一个视频的编码是MPEG4，想用H264编码，咋办？
ffmpeg -i input.mp4 -vcodec h264 output.mp4
相反也一样
ffmpeg -i input.mp4 -vcodec mpeg4 output.mp4

当然了，如果ffmpeg当时编译时，添加了外部的x265或者X264，那也可以用外部的编码器来编码。（不知道什么是X265，可以 Google一下，简单的说，就是她不包含在ffmpeg的源码里，是独立的一个开源代码，用于编码HEVC，ffmpeg编码时可以调用它。当然了，ffmpeg自己也有编码器）
ffmpeg -i input.mp4 -c:v libx265 output.mp4
ffmpeg -i input.mp4 -c:v libx264 output.mp4

7. 只提取视频ES数据

ffmpeg –i input.mp4 –vcodec copy –an –f m4v output.h264

8. 过滤器的使用

8.1 将输入的1920x1080缩小到960x540输出:

ffmpeg -i input.mp4 -vf scale=960:540 output.mp4
//ps: 如果540不写，写成-1，即scale=960:-1, 那也是可以的，ffmpeg会通知缩放滤镜在输出时保持原始的宽高比。

8.2 为视频添加logo

比如，我有这么一个图片
iqiyi logo
想要贴到一个视频上，那可以用如下命令：
./ffmpeg -i input.mp4 -i iQIYI_logo.png -filter_complex overlay output.mp4
结果如下所示：
add logo left
要贴到其他地方？看下面：
右上角：
./ffmpeg -i input.mp4 -i logo.png -filter_complex overlay=W-w output.mp4
左下角：
./ffmpeg -i input.mp4 -i logo.png -filter_complex overlay=0:H-h output.mp4
右下角：
./ffmpeg -i input.mp4 -i logo.png -filter_complex overlay=W-w:H-h output.mp4

8.3 去掉视频的logo

语法：-vf delogo=x:y:w:h[:t[:show]]
x:y 离左上角的坐标
w:h logo的宽和高
t: 矩形边缘的厚度默认值4
show：若设置为1有一个绿色的矩形，默认值0。

ffmpeg -i input.mp4 -vf delogo=0:0:220:90:100:1 output.mp4
结果如下所示：
de logo

9. 截取视频图像

ffmpeg -i input.mp4 -r 1 -q:v 2 -f image2 pic-%03d.jpeg
-r 表示每一秒几帧
-q:v表示存储jpeg的图像质量，一般2是高质量。
如此，ffmpeg会把input.mp4，每隔一秒，存一张图片下来。假设有60s，那会有60张。

可以设置开始的时间，和你想要截取的时间。
ffmpeg -i input.mp4 -ss 00:00:20 -t 10 -r 1 -q:v 2 -f image2 pic-%03d.jpeg
-ss 表示开始时间
-t 表示共要多少时间。
如此，ffmpeg会从input.mp4的第20s时间开始，往下10s，即20~30s这10秒钟之间，每隔1s就抓一帧，总共会抓10帧。

10. 序列帧与视频的相互转换

把darkdoor.[001-100].jpg序列帧和001.mp3音频文件利用mpeg4编码方式合成视频文件darkdoor.avi：
$ ffmpeg -i 001.mp3 -i darkdoor.%3d.jpg -s 1024x768 -author fy -vcodec mpeg4 darkdoor.avi

还可以把视频文件导出成jpg序列帧：
$ ffmpeg -i bc-cinematic-en.avi example.%d.jpg

其他用法

1.输出YUV420原始数据

对于一下做底层编解码的人来说，有时候常要提取视频的YUV原始数据，如下：
ffmpeg -i input.mp4 output.yuv

那如果我只想要抽取某一帧YUV呢？
你先用上面的方法，先抽出jpeg图片，然后把jpeg转为YUV。
比如：
你先抽取10帧图片。
ffmpeg -i input.mp4 -ss 00:00:20 -t 10 -r 1 -q:v 2 -f image2 pic-%03d.jpeg

然后，你就随便挑一张，转为YUV:
ffmpeg -i pic-001.jpeg -s 1440x1440 -pix_fmt yuv420p xxx3.yuv
如果-s参数不写，则输出大小与输入一样。

当然了，YUV还有yuv422p啥的，你在-pix_fmt 换成yuv422p就行啦！

2. H264编码profile & level控制

背景知识

先科普一下profile&level。（这里讨论最常用的H264）
H.264有四种画质级别,分别是baseline, extended, main, high：
　　1、Baseline Profile：基本画质。支持I/P 帧，只支持无交错（Progressive）和CAVLC；
　　2、Extended profile：进阶画质。支持I/P/B/SP/SI 帧，只支持无交错（Progressive）和CAVLC；(用的少)
　　3、Main profile：主流画质。提供I/P/B 帧，支持无交错（Progressive）和交错（Interlaced），
　　　也支持CAVLC 和CABAC 的支持；
　　4、High profile：高级画质。在main Profile 的基础上增加了8x8内部预测、自定义量化、无损视频编码和更多的YUV 格式；
H.264 Baseline profile、Extended profile和Main profile都是针对8位样本数据、4:2:0格式(YUV)的视频序列。在相同配置情况下，High profile（HP）可以比Main profile（MP）降低10%的码率。
根据应用领域的不同，Baseline profile多应用于实时通信领域，Main profile多应用于流媒体领域，High profile则多应用于广电和存储领域。

下图清楚的给出不同的profile&level的性能区别。
profile
这里写图片描述

level
这里写图片描述

2.1 ffmpeg如何控制profile&level

举3个例子吧
ffmpeg -i input.mp4 -profile:v baseline -level 3.0 output.mp4

ffmpeg -i input.mp4 -profile:v main -level 4.2 output.mp4

ffmpeg -i input.mp4 -profile:v high -level 5.1 output.mp4

如果ffmpeg编译时加了external的libx264，那就这么写：
ffmpeg -i input.mp4 -c:v libx264 -x264-params "profile=high:level=3.0" output.mp4

从压缩比例来说，baseline< main < high，对于带宽比较局限的在线视频，可能会选择high，但有些时候，做个小视频，希望所有的设备基本都能解码（有些低端设备或早期的设备只能解码 baseline），那就牺牲文件大小吧，用baseline。自己取舍吧！

苹果的设备对不同profile的支持。
这里写图片描述

2.2. 编码效率和视频质量的取舍(preset, crf)

除了上面提到的，强行配置biterate，或者强行配置profile/level，还有2个参数可以控制编码效率。
一个是preset，一个是crf。
preset也挺粗暴，基本原则就是，如果你觉得编码太快或太慢了，想改改，可以用profile。
preset有如下参数可用：

ultrafast, superfast, veryfast, faster, fast, medium, slow, slower, veryslow and placebo.
编码加快，意味着信息丢失越严重，输出图像质量越差。

CRF(Constant Rate Factor): 范围 0-51: 0是编码毫无丢失信息, 23 is 默认, 51 是最差的情况。相对合理的区间是18-28.
值越大，压缩效率越高，但也意味着信息丢失越严重，输出图像质量越差。

举个例子吧。
ffmpeg -i input -c:v libx264 -profile:v main -preset:v fast -level 3.1 -x264opts crf=18
(参考自：https://trac.ffmpeg.org/wiki/Encode/H.264)

2.3. H265 (HEVC)编码tile&level控制

背景知识

和H264的profile&level一样，为了应对不同应用的需求，HEVC制定了“层级”(tier) 和“等级”(level)。
tier只有main和high。
level有13级，如下所示：

不多说，直接给出怎么用。（supposed你用libx265编码）
ffmpeg -i input.mp4 -c:v libx265 -x265-params "profile=high:level=3.0" output.mp4

第五步使用python实现压缩功能

代码如下：可以扩展批量读取和批量压缩，图片压缩，格式转换等等，这个请发挥哦！

import sys
import os
import zlib
import threading
import platform
from PIL import Image



def SaveVideo(self):
    # fpsize = os.path.getsize(self.fileInputPath) / 1024
    fpsize = os.path.getsize(r'E:\yasuoship\test.mp4') / 1024
    if fpsize >= 150.0:  # 大于150KB的视频需要压缩
        if self.outName:
            compress = "ffmpeg -i {} -r 10 -pix_fmt yuv420p -vcodec libx264 -preset veryslow -profile:v baseline  -crf 23 -acodec aac -b:a 32k -strict -5 {}".format(
                self.fileInputPath, self.fileOutPath)
            isRun = os.system(compress)
        else:
            compress = "ffmpeg -i {} -r 10 -pix_fmt yuv420p -vcodec libx264 -preset veryslow -profile:v baseline  -crf 23 -acodec aac -b:a 32k -strict -5 {}".format(
                self.fileInputPath, self.fileInputPath)
            isRun = os.system(compress)
        if isRun != 0:
            return (isRun, "没有安装ffmpeg")
        return True
    else:
        return True


if __name__ == "__main__":
    #判断文件有多少兆，getsize返回文件大小kb除以1024为K大小，再除以1024等于兆M
    fpsize1 = os.path.getsize(r'E:\yasuoship\test.mp4')/1024/1024
    print(fpsize1)
    #命令行执行成功
    compress = r'ffmpeg -i E:\yasuoship\test1.mp4 -s 1920x1080 -c:v libx265 -c:a aac -b:v 200k -r 25 E:\yasuoship\test3.mp4'
    isRun = os.system(compress)
    print(isRun)

小贴士：这里必需把ffmpeg的bin里面三个文件拉到项目根目录，否则程序运行不了

第七步：合并多个视频

FFMpeg无损合并视频的多种方法（转自https://www.jianshu.com/p/a9bccc12229b）

众所周知，从某些视频网站下载的视频是分段的。比如新浪视频每隔6分钟分段，俗称“6分钟诅咒”。

现在的任务是将这些视频片段合并起来，并且尽量无损。

方法一：FFmpeg concat 协议

对于 MPEG 格式的视频，可以直接连接：

ffmpeg -i "concat:input1.mpg|input2.mpg|input3.mpg" -c copy output.mpg

对于非 MPEG 格式容器，但是是 MPEG 编码器（H.264、DivX、XviD、MPEG4、MPEG2、AAC、MP2、MP3 等），可以包装进 TS 格式的容器再合并。在新浪视频，有很多视频使用 H.264 编码器，可以采用这个方法

ffmpeg -i input1.flv -c copy -bsf:v h264_mp4toannexb -f mpegts input1.ts
ffmpeg -i input2.flv -c copy -bsf:v h264_mp4toannexb -f mpegts input2.ts
ffmpeg -i input3.flv -c copy -bsf:v h264_mp4toannexb -f mpegts input3.ts
ffmpeg -i "concat:input1.ts|input2.ts|input3.ts" -c copy -bsf:a aac_adtstoasc -movflags +faststart output.mp4

保存 QuickTime/MP4 格式容器的时候，建议加上 -movflags +faststart。这样分享文件给别人的时候可以边下边看。

方法二：FFmpeg concat 分离器

这种方法成功率很高，也是最好的，但是需要 FFmpeg 1.1 以上版本。先创建一个文本文件filelist.txt：

file 'input1.mkv'
file 'input2.mkv'
file 'input3.mkv'

然后：

ffmpeg -f concat -i filelist.txt -c copy output.mkv

注意：使用 FFmpeg concat 分离器时，如果文件名有奇怪的字符，要在 filelist.txt中转义。

方法三：Mencoder 连接文件并重建索引

这种方法只对很少的视频格式生效。幸运的是，新浪视频使用的 FLV 格式是可以这样连接的。对于没有使用 MPEG 编码器的视频（如 FLV1 编码器），可以尝试这种方法，或许能够成功。

mencoder -forceidx -of lavf -oac copy -ovc copy -o output.flv input1.flv input2.flv input3.flv

方法四：使用 FFmpeg concat 过滤器重新编码（有损）

语法有点复杂，但是其实不难。这个方法可以合并不同编码器的视频片段，也可以作为其他方法失效的后备措施。

ffmpeg -i input1.mp4 -i input2.webm -i input3.avi -filter_complex '[0:0] [0:1] [1:0] [1:1] [2:0] [2:1] concat=n=3:v=1:a=1 [v] [a]' -map '[v]' -map '[a]' <编码器选项> output.mkv

如你所见，上面的命令合并了三种不同格式的文件，FFmpeg concat 过滤器会重新编码它们。注意这是有损压缩。

[0:0] [0:1] [1:0] [1:1] [2:0] [2:1分别表示第一个输入文件的视频、音频、第二个输入文件的视频、音频、第三个输入文件的视频、音频。concat=n=3:v=1:a=1表示有三个输入文件，输出一条视频流和一条音频流。[v] [a] 就是得到的视频流和音频流的名字，注意在 bash 等 shell 中需要用引号，防止通配符扩展。

提示

以上三种方法，在可能的情况下，最好使用第二种。第一种次之，第三种更次。第四种是后备方案，尽量避免。
规格不同的视频合并后可能会有无法预测的结果。
有些媒体需要先分离视频和音频，合并完成后再封装回去。
对于 Packed B-Frames 的视频，如果封装成 MKV 格式的时候提示 -fflags +genpts</tt>](https://trac.ffmpeg.org/ticket/1552 "1552 (Packed B-frames cannot be remuxed into mkv) – FFmpeg")

==========实战===========

下面要压缩这圈圈两个文件，

filelist这样写

命令行：ffmpeg -f concat -i C:\Users\Administrator\Desktop\testys\filelist.txt -c copy C:\Users\Administrator\Desktop\testys\output.mp4

执行报错了

报错信息：

[concat @ 00000000004d4bc0] Unsafe file name 'C:\Users\Administrator\Desktop\tes
tys\5sessionys.mp4'
C:\Users\Administrator\Desktop\testys\filelist.txt: Operation not permitted

解决方案：

在命令行中添加 -safe 参数来避免这个问题

正确写法：ffmpeg -f concat -safe 0 -i C:\Users\Administrator\Desktop\testys\filelist.txt -c copy C:\Users\Administrator\Desktop\testys\output.mp4

错误写法：ffmpeg -f concat -i C:\Users\Administrator\Desktop\testys\filelist.txt -c copy C:\Users\Administrator\Desktop\testys\output.mp4

修改之后执行成功如下：

我的博客即将同步至腾讯云开发者社区

邀请大家一同入驻：https://cloud.tencent.com/developer/support-plan?invite_code=zn2m2egvrnhz

posted @ 2022-01-07 11:22 jamyes2020 阅读(1214) 评论(0) 编辑收藏举报

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用python开发视频压缩器

[FFmpeg] ffmpeg 常用命令

1. 视频转换

2. 提取音频

3. 提取视频

4. 视频剪切

5. 码率控制

6. 视频编码格式转换

7. 只提取视频ES数据

8. 过滤器的使用

8.1 将输入的1920x1080缩小到960x540输出:

8.2 为视频添加logo

8.3 去掉视频的logo

9. 截取视频图像

10. 序列帧与视频的相互转换

其他用法

1.输出YUV420原始数据

2. H264编码profile & level控制

背景知识

2.1 ffmpeg如何控制profile&level

2.2. 编码效率和视频质量的取舍(preset, crf)

2.3. H265 (HEVC)编码tile&level控制

背景知识

FFMpeg无损合并视频的多种方法（转自https://www.jianshu.com/p/a9bccc12229b）

方法一：FFmpeg concat 协议

方法二：FFmpeg concat 分离器

方法三：Mencoder 连接文件并重建索引

方法四：使用 FFmpeg concat 过滤器重新编码（有损）

提示

公告