如何使用 FFmpeg 滤镜美化您的音频和视频文件

引言

您可能以前遇到过 FFmpeg 这个工具。它是一个开源的命令行工具，可以执行简单的多媒体格式转换，例如：

ffmpeg -i video.avi video.mp4

ffmpeg -i audio.wav audio.mp3

FFmpeg 足够智能，可以预判您的意图。例如，如果您想从视频文件中提取音频，您无需纠结于编解码器等细节。FFmpeg 会自动选择最佳设置。

ffmpeg -i video.mp4 audio.mp3

FFmpeg 的更多功能以滤镜的形式提供。FFmpeg 滤镜的语法晦涩难懂，文档也有些晦涩。因此，大多数人都会避开它们。但现在不一样了，“我来教你”。

背景

多年来，我一直没有 botherFFmpeg 滤镜。我唯一使用的滤镜是 volume 滤镜，我（盲目地）用它来放大音量低的音频文件。我甚至在一本杂志上写了一篇关于 FFmpeg 技巧的文章，却不知道任何更好的方法。去年，在封锁期间，我决定为那篇文章写一篇后续——算是一种“更多 FFmpeg 技巧”。当我深入研究 FFmpeg 时，我决定写一本书。现在，这是一本 152 页的全彩平装书，在亚马逊上有售——FFMPEG Quick Hacks。本着开源的精神，我将其电子书版本免费提供。这本书有一个完整的教程，而不仅仅是技巧的集合。事实上，教程构成了这本书的大部分内容。技巧部分只是一个大章节。直到为时已晚，我才意识到我的错误。

对于这本书和本文，我使用的是 Linux。如果您使用的是 Windows，您需要小心地用插入符号 (^) 替换多行命令中的反斜杠 (\)。

FFmpeg 滤镜语法

FFmpeg 有很多滤镜——比您想象的还要多。它们在此链接 处 列出并详细描述。这些滤镜中的每一个都代表一个处理阶段，可以单独使用，也可以与其他滤镜串联使用。一个或多个多媒体流（音频、视频、字幕）可以作为滤镜的输入。根据滤镜执行的处理类型，它可能有一个或多个输出多媒体流。一个滤镜的输出可以用作后续滤镜的输入。

这是一个简单的滤镜示例。它将音频流的音量增加了三分之一。

ffmpeg -i low.mp3 -af "volume=1.33" high.mp3

当我想要稍微旋转视频时，我用了这个。

ffmpeg -y -i barbara.mp4 \
       -vf rotate=angle=-20*PI/180:fillcolor=brown \
       barb20.mp4

上面命令中粗体部分是滤镜定义。许多生产中的滤镜定义可能看起来难以理解和令人困惑，但它并非高深莫测。FFmpeg 滤镜使用标准语法。

[input label1][input label2]...[input_labelN]filter=key=value pair1:key=value 
 pair2...key=value pairN[output label1][output label2]...[output labelN]

在定义滤镜之前，请使用 `-filter_complex` 命令开关。它处理所有类型的滤镜，并消除令人困惑的错误。

多个滤镜需要用分号 (;) 分隔。但是，在滤镜字符串的末尾不应该有分号。一个滤镜可以有一个或多个输入和/或输出。（有些特殊滤镜则没有。）输入可以是输入文件中的流，也可以是您在前面的滤镜中指定的任何临时输出标签。输出标签可以用作后续滤镜的输入，或用于滤镜定义外部的映射赋值。如果滤镜的输入与紧邻其前面的滤镜的输出相同，则可以使用逗号代替分号。我将通过一个例子解释其中的大部分内容。

ffmpeg -i Tasmania-Nobrainia.mp4 \
       -filter_complex \
          "[0:a:0]atrim=start=60:end=120[trimmed]; 
           [trimmed]volume=volume=1.6[amped]" \
       -map '[amped]' \
       second-mminute-audio-amped.mp3

在这个命令中，使用了两个滤镜——`atrim` 和 `volume`。第一个滤镜用于从其输入音频流中提取特定部分。第二个滤镜用于更改其输入音频流的音量级别。在 `atrim` 之前，输入音频流被指定为 `[0:a:0]`。这指的是第一个输入文件中的第一个音频流。`start` 和 `end` 键值对指定了提取必须发生的时间戳——即第二分钟。提取的音频然后被打包为标记为 `[trimmed]` 的输出流。此标签被指定为下一个 `volume` 滤镜的输入。`volume` 滤镜具有一个键值对，也命名为 `volume`。此滤镜使输入音频流（标记为 `[trimmed]`）的音量增加三分之二。滤镜的输出被标记为 `[amped]`。之后，滤镜定义结束。[注意：滤镜定义末尾没有分号。]

重要的是，滤镜只能引用现有的输入文件流或先前创建的输出标签。否则，FFmpeg 将开始猜测。如果它不成功，就会出错。在上面的命令中，指定的输入音频流 `[0:a:0]` 实际上不是必需的。FFmpeg 会自动选择它。考虑到输出格式是音频文件，最后一个滤镜不必为其输出标记 `-map` 开关。FFmpeg 会自动从最后一个滤镜的输出中选择它。[注意：请勿让任何输出未使用。最后一个输出应匹配输出文件容器（格式）所需的流。]

ffmpeg -i Tasmania-Nobrainia.mp4 \
       -filter_complex \
          "atrim=start=60:end=120[trimmed]; 
           [trimmed]volume=volume=1.6" \
       second-mminute-audio-amped.mp3

更进一步，如果值按 滤镜文档 中指定的顺序排列，则键也并非必需。

ffmpeg -i Tasmania-Nobrainia.mp4 \
       -filter_complex \
          "atrim=60:120[trimmed]; 
           [trimmed]volume=1.6" \
       second-mminute-audio-amped.mp3

大多数在线 FFmpeg 滤镜示例都是这样的。如果没有滤镜文档，滤镜定义可能会显得晦涩难懂。

更多 FFmpeg 滤镜示例

在吉姆·凯瑞的一些电影中，他会在播放时倒放一个场景。倒放的镜头听起来清楚吗？让我们使用 FFmpeg 滤镜来试试。

ffmpeg -y -i ace-ventura-reverse.mp4 \
  -filter_complex \
     "[0:v:0]reverse[v]; [0:a:0]areverse[a]" \
  -map '[v]' -map '[a]' \
  ace-ventura-reverse-reversed.mp4

#Place them side-by-side
ffmpeg -y -i ace-ventura-reverse.mp4 -i ace-ventura-reverse-reversed.mp4 \
  -filter_complex  \
    "[0:v:0]pad=1280:360:0:0[frame];
     [frame][1:v:0]overlay=640:0[fullvideo];
     [fullvideo]drawtext=x=30:y=60:fontcolor=yellow:text=
     'Original audio on left speaker':fontsize=30:fontfile=Florentia.ttf[lefttext];
     [lefttext]drawtext=x=670:y=60:fontcolor=yellow:text=
     'Reversed audio on right speaker':fontsize=30:fontfile=Florentia.ttf[v];
     [0:a:0]channelsplit=channel_layout=mono[leftaudio];
     [1:a:0]channelsplit=channel_layout=mono[rightaudio];
     [leftaudio][rightaudio]join=inputs=2:channel_layout=stereo[a]" \
  -map '[v]' -map '[a]' ace-ventura-reversal-truth.mp4

第一个 FFmpeg 命令中的滤镜会反转视频和音频流。[注意：这些滤镜消耗大量内存。请使用短片段。] 第二个 `FFmpeg` 命令中的滤镜将两个视频并排放置，以查看它们是否匹配。具体来说，原始视频的音频流在左声道播放，而反转视频的音频在第二个声道播放。您可能需要滑动音量控制工具的音频平衡，以便只听到其中一个音频流。

某些滤镜不需要任何输入。它们可以使用某些内置的滤镜变量来生成音频或视频输出。在这个命令中，`testsrc` 滤镜从无到有地生成一个视频测试图案。`aevalsrc` 使用代数方程生成随机白噪声。[注意：`-f lavfi` 开关允许您将滤镜输出用作伪输入文件。]

ffmpeg -f lavfi \
  -i "testsrc=size=320x260[out0];aevalsrc=random(0)/20[out1]" \
  -t 0:0:30 -pix_fmt yuv420p \
  test.mp4

在下一个示例中，内置滤镜变量 `iw` 和 `ih` 用于调整一系列编号图像的大小并创建幻灯片视频——这些变量代表当前由滤镜处理的图像的实际尺寸。[注意： 使用逗号而不是分号，表示左侧滤镜的所有输出都被右侧滤镜消耗。]

ffmpeg -y -framerate 1/3 -i image%02d.jpg \
       -filter_complex "scale=eval=frame:w=640:h=480:force_original_aspect_ratio=decrease, 
              pad=640:480:(640-iw)/2:(480-ih)/2:yellow" \
       -pix_fmt yuv420p -framerate 24 \
       slide.mp4

您不会第一次就掌握 FFmpeg 滤镜。我肯定没有。但是，一旦我理解了如何使用它们，一个全新的世界就向我敞开了。无需使用昂贵的软件即可创建各种效果。FFmpeg 滤镜可以免费完成其中的大部分工作。

如果您对此文章中的任何内容不理解，请阅读我的免费电子书。它包含数百个示例和插图。所有内容都已详细解释。之后，您可以查阅 FFmpeg 文档，尽情使用它。

历史

• 2021 年 6 月 21 日：初始版本
• 2021 年 6 月 22 日：更新关于使用逗号而不是分号。