FFmpeg 101 (2024)

• Ses ve videoyu kodlayıp çözebilen, transcode edebilen ve yayınlayabilen FFmpeg framework’ünün yapısı ve kullanımını ele alıyor
• ffmpeg, ffplay, ffprobe gibi komut satırı araçlarının ve libavcodec, libavformat, libavfilter gibi çekirdek kütüphanelerin rollerini ayrıntılı biçimde açıklıyor
• AVFormatContext, AVCodecContext, AVPacket, AVFrame etrafında akış analizi ve decoding sürecini adım adım uyguluyor
• meson/ninja build sistemi ile örnek kodları otomatik indirip derliyor, örnek medya dosyalarını analiz ederek sonuçları yazdırıyor
• FFmpeg’in iç çalışma mantığını ve decoding pipeline’ını anlamaya yönelik uygulamalı bir giriş kaynağı olarak kullanılabilir

---

FFmpeg paket yapısı

• FFmpeg, çeşitli ses ve video formatlarını kodlayıp çözebilen, transcode edebilen ve ağ üzerinden yayınlayabilen araçlar ve kütüphaneler koleksiyonundan oluşur

• FFmpeg araçları

  • ffmpeg: Komut satırı tabanlı multimedya format dönüştürme aracı
  • ffplay: SDL ve FFmpeg kütüphaneleri tabanlı basit bir medya oynatıcı
  • ffprobe: Multimedya akışlarını analiz eden araç

• FFmpeg kütüphaneleri

  • libavformat: Girdi/çıktı ve muxing/demuxing işlevleri sağlar
  • libavcodec: Encoding/decoding işlevleri sağlar
  • libavfilter: Graf tabanlı filtreler üzerinden ham medya işleme
  • libavdevice: Girdi/çıktı aygıt desteği
  • libavutil: Ortak multimedya yardımcı araçları sağlar
  • libswresample: Ses yeniden örnekleme, örnek formatı dönüşümü ve ses miksleme desteği
  • libswscale: Renk dönüşümü ve görüntü ölçekleme işlevleri
  • libpostproc: Video son işleme (deblocking, gürültü filtresi vb.) işlevleri

Basit FFmpeg oynatıcı

• FFmpeg’in temel kullanım biçimi, bir multimedya akışını demux ederek ses ve video akışlarına ayırmak ve bunları ham ses/video verisine decode etmekten oluşur

• Başlıca yapılar

  • AVFormatContext: Akış senkronizasyonunu, metadata’yı ve muxing’i yöneten üst yapı
  • AVStream: Sürekli bir ses veya video akışı
  • AVCodec: Verinin encoding ve decoding yöntemini tanımlar
  • AVPacket: Akış içindeki kodlanmış veri
  • AVFrame: Decode edilmiş ham video karesi veya ses örnekleri

• Akış analizi ve demux süreci

  • avformat_alloc_context() ile AVFormatContext için bellek ayrılır
  • avformat_open_input() ile multimedya dosyası açılır
  • avformat_find_stream_info() ile dosya içindeki akış bilgileri analiz edilir
  • Her akışın time base’i, frame rate’i, başlangıç zamanı, süresi, tipi ve FourCC kodu yazdırılır
  • avformat_close_input() ile dosya kapatılır ve bellek serbest bırakılır

• Codec bulma ve başlatma

  • avcodec_find_decoder() ile AVStream’in codec ID’sine uygun decoder bulunur
  • Video akışında çözünürlük (width, height), ses akışında ise kanal sayısı ve sample rate yazdırılır
  • avcodec_alloc_context3() ile AVCodecContext oluşturulur
  • avcodec_parameters_to_context() ile akışın codec parametreleri decoder context’ine uygulanır
  • avcodec_open2() ile decoder açılır

• Paket okuma ve decoding

  • AVPacket ve AVFrame yapıları, sırasıyla kodlanmış paketleri ve decode edilmiş frame’leri saklamak için ayrılır
  • av_read_frame() ile giriş dosyasından paketler sıralı olarak okunur
  • Paketin stream_index değeri üzerinden hangi akıştan geldiği belirlenir
  • Yalnızca seçilen video akışının (first_video_stream_index) paketleri decoder’a gönderilir
  • avcodec_send_packet() ile paket decoder’a iletilir
  • avcodec_receive_frame() ile decode edilmiş frame’ler döngü içinde alınır
  • Her frame’in numarası, tipi (I/P/B), formatı, PTS değeri ve keyframe olup olmadığı yazdırılır
  • av_packet_unref() ile paket belleği yeniden kullanıma hazırlanır
  • Tüm işlemler tamamlandığında av_packet_free(), av_frame_free(), avcodec_free_context(), avformat_close_input() ile bellek serbest bırakılır

• Çalıştırma ve örnek çıktı

  • Örnek kod GitHub deposunda sunuluyor
  • meson ve ninja ile build edilebilir (pip3 install meson ninja)
  • meson setup build çalıştırıldığında FFmpeg otomatik olarak indirilip yapılandırılır
  • ninja -C build ile build edildikten sonra ./build/ffmpeg-101 sample.mp4 ile çalıştırılır
  • Çıktı olarak dosya formatı, akış bilgileri (video/ses), codec, çözünürlük, sample rate, her paketin PTS değeri ve decode edilen frame bilgileri yazdırılır

• Çıktı örneği özeti

  • Video akışı: H.264 (avc1), çözünürlük 206x80, frame rate 30fps
  • Ses akışı: AAC (mp4a), 2 kanal, 44.1kHz
  • Her paketin PTS değeri ve frame tipi (I/P) sırayla gösterilir, decoding süreci konsolda yazdırılır

Build ve çalışma ortamı

• Gerekli araçlar: Python, pip, meson, ninja
• Kurulum komutu: pip3 install meson ninja

• Build adımları

  • Örnek arşiv dosyasını ffmpeg-101 klasörüne çıkarın
  • meson setup build komutunu çalıştırın
  • ninja -C build ile build edin
  • ./build/ffmpeg-101 sample.mp4 ile çalıştırın
  • FFmpeg sistemde kurulu değilse otomatik olarak indirilip yapılandırılır

[GN⁺]

Hacker News yorumları

• FFmpeg ve libav'in iç işleyişini derinlemesine anlamak isteyenlere Leandro Moreira'nın eğitimini şiddetle tavsiye ediyorum
  Şahsen şimdiye kadar gördüğüm en eksiksiz ve en net anlatım bu
  FFmpeg-libav eğitim bağlantısı

  • Bu eğitim gerçekten çok yardımcı oldu. Teşekkürler
  • Orijinal metindeki komutlar pek ilgimi çekmemişti, ama bu eğitim çok daha pratik görünüyor

• Daha şimdiden ffmpeg 101 olması şaşırtıcı. Sanki ffmpeg 8 daha dün çıkmış gibi

  • İnsan uyurken ajan kodu push'layıp, onaylayıp, yayınlamış gibi bir sonuç

• Bir başka rehber daha paylaşılmış
  HN'deki ilgili rehber bağlantısı

• FFmpeg, gerçekten bayıldığım bir araç

• ffmpeg için harika bir başlangıç kaynağıydı. Teşekkürler

• ffmpeg tam anlamıyla bir süper güç
  Birden fazla video parçasını oynatılabilir tek bir biçimde birleştirmek gerektiğinde hep onu kullanıyorum