FFmpeg-音视频产品不容忽视的隐形王者

2019-12-12 11:44:50 浏览数 (1)

前言

视频播放是目前各大移动应用必不可少的功能，视频播放可以进一步细分为视频解码、视频渲染、音视频同步三部分。近期，项目组内核视频解码的实现方案将由MediaPlayer变更为FFmpeg。故借此调研FFmpeg相关基础，思考其在日常测试过程的作用和帮助。

什么是FFmpeg，它比你想象更厉害

FFmpeg是一套音视频多媒体处理开源框架，它提供了对音视频的采集、编码、解码、转码、音视频分离、合并、流化、过滤器等丰富的功能。 光看介绍，大家会感觉FFmpeg平淡无奇，并没有太多存在感，也没有太多知名度。但是实际上通过调研学习会发现，它比想象中的更加强大。

  • 业界视频播放框架和FFmpeg均有很深渊源

目前，业界的视频播放主要有三种架构：MPC， MPlayer和VLC，占据市场90%的份额。而三个架构均使用或者融合FFmpeg的视频解码技术。FFmpeg犹如至尊魔戒，驱使视频播放领域中的万物。

图1. 指环王中描述魔戒的诗歌

  • 主流播放器均使用FFmpeg作为内核

在国内家喻户晓的视频播放器，例如Mplayer，ffplay，射手播放器，暴风影音，KMPlayer，QQ影音均使用FFmpeg作为内核。而项目中大家非常熟悉的ijkplayer也是基于FFmpeg发展而来的。

  • 现在火热的短视频APP，技术处理会用到FFmpeg

这些APP一般使用 FFmpeg或者基于FFmpeg优化来实现裁剪、滤镜、水印、拼接、过渡、混音等特效。 由此，FFmpeg的强大可见一斑。

FFmpeg解码器测试过程的注意事项

回归项目FFmpeg解码器这个测试过程，项目引入FFmpeg作为内核的视频解码器，测试同学需要注意哪些问题呢？

  • 视频格式的支持

在项目中，FFmpeg主要是替换原有的视频解码器，所以在测试过程需要注意两个方案对于视频格式的支持情况，并进行相应的适配测试，避免由于替换成FFmpeg之后，有部分视频格式不支持。

  • 解码性能

在测试过程，有同学发现，在切换成FFmpeg作为视频解码器后，点击视频播放到视频展示的耗时较之前有所增加。对此，建议大家在测试过程需要注意解码性能，包括但不限以下两点. 解码效率： 对于解码效率，可以通过埋点数据获得解码帧数和时间间隔长度。通过已解码的帧数除以中间间隔的时长就可以得到每秒解码的帧数。 首帧加载速度： 对于首帧的加载速度，主要影响因素有网络部分耗时和业务端内核的耗时。对此，测试同学可以做好统计埋点，计算首帧的展示时间，来对比修改前后的差异。

  • 资源占用情况

在测试FFmpeg解码器过程，需要注意对资源占用的影响，例如对于CPU，内存和耗电量的消耗情况。其中CPU和内存的资源占用的性能评测尤为重要。

  • FFMPEG缓存区大小

在测试FFmpeg视频解码过程，需要注意设置的缓存区大小对于视频播放的影响。如果当缓存区大小设置过小，当图像快速更新或具有高分辨率时，可能会导致视频播放出现马赛克化。

FFmpeg工具对于测试有什么帮助

趁着项目测试需要，小编对于FFmpeg开源软件有一定调研了解。那么，在进行FFmpeg解码器的测试之余，开始思考，FFmpeg对于我们其他的测试任务中有什么帮助呢？ FFmpeg可以帮其他测试同学构造丰富的测试物料资源，更好的模拟各类场景。

  • 不同格式的视频资源

在测试视频初期，需要收集不同格式的视频资源来进行视频格式的视频。收集完整的视频格式资源相对比较费劲，更不用提还有视频尺寸和分辨率的测试需求。

  • 不同需求的广告物料

在测试过程，基于产品需求，对于应用内广告展示的测试也需要满足不同的需求。通过FFmpeg可以更精准的生成满足不同需求的测试物料。

  • 制作带有动态封面的视频

之前有反馈过问题，场景和动态封面的视频有关，场景较难模拟，通过FFmpeg可以实现动态封面的视频，方便测试同学进行相关的问题定位。

  • 更多其他媒体处理功能

正如前面介绍的，FFmpeg可以方便裁剪、滤镜、水印、拼接、过渡、混音功能，在短视频和云表情相同功能的测试有更多用处待大家使用。

FFmpeg的安装与使用（以ubuntu为例）

基于FFmpeg对于日常测试有较大的帮助，大家可以花1分钟时间学习FFmpeg安装和基本使用命令。

  • Step 1 – Setup FFmpeg PPA

目前在ubuntu中FFmpeg的最新版本是FFmpeg 4。首先需要在系统中添加PPA.

代码语言：javascript复制
sudo add-apt-repositoryppa:jonathonf/ffmpeg-4
  • Step 2 – Install FFmpeg on Ubuntu

在启用PPA后，执行下行命令安装FFmpeg。

代码语言：javascript复制
sudo apt-get update
sudo apt-get install ffmpeg
  • Step 3 – Check FFmpeg Version

完成安装后，我们可以查看下系统中安装的版本。

代码语言：javascript复制
ffmpeg -version

图2. 查看FFmpeg版本的结果

  • Step 4 – Basic Examples

下面简单介绍FFmpeg简单有趣的用法。

Reduce .mov File Size:

通过这个命令可以对目标视频文件的大小进行有效裁剪。

代码语言：javascript复制
ffmpeg -i in.mov -c:v libx264 -c:acopy -crf 20 out.mov

Convert .move To .mp4

通过这个简单的命令可以完成视频的转码，在未来的测试过程中，这个将会经常用到，可以便捷的提供测试物料资源。

代码语言：javascript复制
ffmpeg -i in.mov -vcodec copy-acodec aac -strict experimental -ab 128k out.mp4

Overlay Two Images

这是个比较有意思的例子，通过重叠，将一只跳舞的小黄鸭添加到沙滩背景之上。很多小视频合成和搞怪表情包就是通过这个方式生成的。

代码语言：javascript复制
ffmpeg -y -ignore_loop 0 -i./in-01.gif -i ./in-02.gif -filter_complex overlay=100:H-320:shortest=1output.gif

图3. 合并前的沙滩Gif图

图4. 合并前的小黄鸭Gif图

图5. 合并后的Gif图，沙滩上跳舞的小黄鸭

结语

本文简单介绍FFmpeg的功能，FFmpeg解码器测试过程的注意点以及在测试工作的应用。 在测试工作过程中，很多测试对象中使用的技术和框架可以借鉴并应用到测试工作中，为我们提高更为丰富的测试方法。

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