媒体应用基础知识

处理媒体通常需要更改媒体文件的特性,例如比特率或分辨率。找到一种直接的入门方法可能会让人感到非常畏惧。在本页中,您将了解所使用的工具以及如何快速安装它们。

首先,我们描述了两个常用的命令行媒体实用程序的基本用法:Shaka PackagerFFmpeg,然后我们帮助您快速安装这些工具。为什么要介绍两个应用程序?虽然它们本身都功能强大且实用,但它们都无法完成准备 Web 媒体所需的一切工作。我们还创建了 媒体转换媒体加密 页面,其中展示了使用这两个应用程序的更多常见操作。

这些应用程序不是文件操作任务的唯一可用选项,但它们是最常见和功能最强大的两个。其他选项包括 GUI 应用程序 MiroHandBrakeVLC。还有编码/转码服务,例如 ZencoderAmazon Elastic EncoderGoogle Transcoder API

Shaka Packager

Shaka Packager 是一个免费的媒体打包 SDK。如果您在您的网站上使用媒体播放器,Shaka Packager 就是您用来准备文件的工具。它支持两种最常见的视频流协议的转换:HTTP 上的动态自适应流式传输(DASH)或 HTTP Live Streaming(HLS)。Shaka Packager 支持关键的安全功能:通用加密和 Widevine 数字版权管理 (DRM)。它还可以处理直播和视频点播。

尽管程序包上写着什么,但此实用程序不仅仅适用于 C++ 开发人员。您可以将其用作构建媒体软件的库,也可以将其用作准备用于 Web 播放的媒体文件的命令行实用程序。后者对我们在这里很有用。事实上,对于 Web 媒体创作者来说,Shaka Packager 是在不花钱购买昂贵的商业应用程序的情况下执行某些任务的唯一方法。

以下是 Shaka Packager 命令的基本模式

packager stream_descriptor [stream_descriptor-2 [stream_descriptor-n]] [flags]

如果您键入 packager -help,您得到的并不完全是这个。此示例更易于理解,并且反映了 Shaka Packager 文档 中的示例。请注意,模式中有多个 stream_descriptor 项。虽然我们没有展示,但您可以在单个命令中分别操作文件的视频和音频流。

将此基本模式与显示文件特征的简单用法进行比较。在该示例中,我们已对齐等效部分。

packager stream_descriptor [stream_descriptor-n] [flags]

packager input=glocken.mp4                       --dump_stream_info

该命令输出如下内容

File "glocken.mp4":
Found 2 stream(s).
Stream [0] type: Video
 codec_string: avc1.640028
 time_scale: 30000
 duration: 300300 (10.0 seconds)
 is_encrypted: false
 codec: H264
 width: 1920
 height: 1080
 pixel_aspect_ratio: 1:1
 trick_play_factor: 0
 nalu_length_size: 4

Stream [1] type: Audio
 codec_string: mp4a.40.2
 time_scale: 48000
 duration: 481280 (10.0 seconds)
 is_encrypted: false
 codec: AAC
 sample_bits: 16
 num_channels: 2
 sampling_frequency: 48000
 language: eng
 seek_preroll_ns: 20833

查找 媒体文件基础知识 中讨论的特征,并注意以下几点。高度和宽度对于全高清是正确的,并且音频和视频编解码器是其容器类型的首选编解码器之一,音频为 AAC,视频为 H264。另请注意,流是用数字标识的。这些对于分别操作音频和视频的操作很有用。

请注意,上面的输出未显示比特率。尽管缺少某些内容,但此输出更易于阅读,因此我们尽可能使用它。当我们需要 Shaka Packager 无法获取的信息(例如比特率)时,我们使用 FFmpeg。

FFmpeg

FFmpeg 也是一个免费应用程序,用于记录、转换和流式传输媒体文件。它的功能并不比 Shaka Packager 的更好或更差。它们只是不同。

FFmpeg 命令的基本模式如下所示

ffmpeg [GeneralOptions] [InputFileOptions] -i input [OutputFileOptions] output

与 Shaka Packager 类似,此应用程序可以处理多个流。它的一些选项在多个位置使用,并且根据它们在命令中的位置以不同的方式操作文件输出。当您查看 Stack Overflow 上的 FFmpeg 问题 和类似站点时,请注意这一点。

我们将再次将基本模式与用于显示文件特征的示例进行比较。

    ffmpeg [GeneralOptions] [InputFileOptions] -i input        [OutputFileOptions] output

    ffmpeg                                     -i glocken.mp4

除了我们请求的信息外,这还会打印一条错误消息,如下例所示。这是因为从技术上讲,这是 FFmpeg 的不正确用法。我们使用它是因为它显示了我们关心的信息。

Input #0, mov,mp4,m4a,3gp,3g2,mj2, from 'glocken.mp4':
  Metadata:
    major_brand     : isom
    minor_version   : 512
    compatible_brands: isomiso2avc1mp41
    encoder         : Lavf58.17.100
  Duration: 00:01:47.53, start: 0.000000, bitrate: 10715 kb/s
    Stream #0:0(eng): Video: h264 (High) (avc1 / 0x31637661), yuvj420p(pc), 1920x1080, 10579 kb/s, 29.97 fps, 29.97 tbr, 30k tbn, 59.94 tbc (default)
    Metadata:
      handler_name    : VideoHandler
    Stream #0:1(eng): Audio: aac (LC) (mp4a / 0x6134706D), 48000 Hz, stereo, fltp, 128 kb/s (default)
    Metadata:
      handler_name    : SoundHandler
At least one output file must be specified

使用 Docker 安装应用程序

如果您计划继续学习并尝试我们的命令,您可以手动安装所需的工具,或者走简单的路径并使用 Docker。我们建议使用 Docker,因为这将为您节省大量时间。最重要的是,我们提供了快速设置的说明。

  1. 首先,在您计算机上的某个位置创建一个名为 media-tools 的新目录;您可以使用任何您喜欢的名称,但请注意,以下说明假定您使用 media-tools 作为目录名称。

  2. media-tools 内部创建 dockermedia 目录。这将使您的 media 目录脱离构建上下文。这很重要,因为 media 是存储我们计划对其执行操作的文件的位置,其中一些文件可能非常大。如果您将来重新构建映像(可能是为了更改已安装的版本),将 Dockerfile 直接放在 media-tools 中会减慢构建映像的速度。

  3. 创建 /media-tools/docker/Dockerfile,并添加以下构建说明

    FROM google/shaka-packager:release-v2.4.3 as packager
    FROM jrottenberg/ffmpeg:4.3.2-alpine38
    COPY --from=packager /usr/bin /usr/bin
    ENTRYPOINT  ["sh"]
    
  4. 构建映像

    docker build -t media-tools ./docker
    
  5. 以交互式 shell 运行映像。在 Linux 上

    docker run -w /media -v ${PWD}/media:/media -it --rm media-tools
    /media #
    

    在 Windows 上

    docker run -w /media -v %cd%/media:/media -it --rm media-tools
    /media #
    

在运行映像时,您可以通过运行 ffmpeg -versionpackager --version 来检查 FFmpeg 和 Shaka Packager 的版本,以验证一切是否成功。输出应如下所示

/media # ffmpeg -version
ffmpeg version 4.3.2 Copyright (c) 2000-2021 the FFmpeg developers
built with gcc 6.4.0 (Alpine 6.4.0)
configuration: --disable-debug --disable-doc --disable-ffplay --enable-shared --enable-avresample --enable-libopencore-amrnb --enable-libopencore-amrwb --enable-gpl --enable-libass --enable-fontconfig --enable-libfreetype --enable-libvidstab --enable-libmp3lame --enable-libopus --enable-libtheora --enable-libvorbis --enable-libvpx --enable-libwebp --enable-libxcb --enable-libx265 --enable-libxvid --enable-libx264 --enable-nonfree --enable-openssl --enable-libfdk_aac --enable-postproc --enable-small --enable-version3 --enable-libbluray --enable-libzmq --extra-libs=-ldl --prefix=/opt/ffmpeg --enable-libopenjpeg --enable-libkvazaar --enable-libaom --extra-libs=-lpthread --enable-libsrt --enable-libaribb24 --extra-cflags=-I/opt/ffmpeg/include --extra-ldflags=-L/opt/ffmpeg/lib
libavutil      56. 51.100 / 56. 51.100
libavcodec     58. 91.100 / 58. 91.100
libavformat    58. 45.100 / 58. 45.100
libavdevice    58. 10.100 / 58. 10.100
libavfilter     7. 85.100 /  7. 85.100
libavresample   4.  0.  0 /  4.  0.  0
libswscale      5.  7.100 /  5.  7.100
libswresample   3.  7.100 /  3.  7.100
libpostproc    55.  7.100 / 55.  7.100
/media # packager --version
packager version v2.4.3-dd9870075f-release

现在您已经尝试使用 Shaka Packager 和 FFmpeg,您可以继续学习基本概念,接下来是 媒体流式传输基础知识