媒体应用基础知识

Derek Herman
Derek Herman
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Joe Medley
Joe Medley
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使用媒体通常需要更改媒体文件的特性，例如比特率或分辨率。想找到一种简单直接的上手方式 可能会令人望而生畏在本页中，您将了解所使用的工具以及如何快速安装这些工具。

我们首先介绍两种常用的命令行媒体实用程序（Shaka Packager 和 FFmpeg）的基本用法，然后帮助大家快速安装这些工具。为什么要涵盖两种应用？虽然两者本身都强大且有用，但它们都无法满足为 Web 准备媒体所需的一切。我们还创建了媒体转换和媒体加密页面，显示了这两种应用的许多更为常见的操作。

这些应用并不是可用于文件处理任务的唯一选项，但它们是最常见的两种，也是功能最强大的应用。其他选项包括 GUI 应用 Miro、HandBrake 和 VLC。此外，还有编码/转码服务，例如 Zencoder、Amazon Elastic Encoder 和 Google Transcoder API。

Shaka 打包器

Shaka Packager 是一个免费的媒体打包 SDK。如果您在网站上使用媒体播放器，则需要使用 Shaka Packager 准备文件。它支持对两种最常见的视频流式传输协议进行转换：基于 HTTP 的动态自适应流式传输 (DASH) 或 HTTP 实时流式传输 (HLS)。Shaka Packager 支持关键安全功能：通用加密和 Widevine 数字版权管理 (DRM)。还可以处理直播和视频点播。

尽管软件包上会有说明，但此实用程序不仅适用于 C++ 开发者。它既可用作构建媒体软件的库，也可用作为网页播放准备媒体文件的命令行实用程序。后一种容量在这方面对我们很有用。事实上，对于网站媒体创作者来说，Shaka Packager 是在不花钱购买昂贵商业应用的情况下完成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]

输入 packager -help 后，实际结果并不十分理想。此示例更易于推断，这反映了 Shaka Packager 文档中的示例。请注意，模式中有多个 stream_descriptor 项。虽然我们未显示此模块，但您可以通过单个命令分别操纵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。在本示例中，我们排队了等效部分。

packager stream_descriptor [stream_descriptor-n] [flags]

packager input=glocken.mp4                       --dump_stream_info

该命令会输出以下内容：

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性，并注意以下几点。高度和宽度对于全高清是正确的，音频和视频编解码器是其容器类型的首选编解码器（对于音频编解码器和 H264 编解码器）是其容器类型的首选编解码器。另请注意，流用数字进行标识。它们对于单独处理音频和视频的操作非常有用。

请注意，上面的输出未显示比特率。尽管此输出缺少内容，但更易于阅读，因此我们会尽可能使用它。当我们需要 Shaka Packager 无法获取的信息（如比特率）时，可以使用 FFmpeg。

FFmpeg

FFmpeg 也是一款用于录制、转换和流式传输媒体文件的免费应用。它的功能与 Shaka Packager 的差不多。 只是两者有所不同。

FFmpeg 命令的基本模式如下所示：

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

与 Shaka Packager 一样，此应用可以处理多个流。它的一些选项用于多个位置，并根据它们在命令中的位置以不同的方式处理文件输出。在查看 Stack Overflow 上的 FFmpeg 问题和类似网站时，请注意这一点。

我们再次将基本模式与显示文件特性的示例进行比较。

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

    ffmpeg                                     -i glocken.mp4

除了我们请求的信息之外，此命令还会输出错误消息，如以下示例所示。这是因为从技术上讲，这是不正确的 FFmpeg 用法。我们之所以使用它，是因为它显示了我们所关心的信息。

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

如果您打算按照我们的说明操作并试用我们的命令，可以手动安装所需的工具，也可以采用简单的方法并使用 Docker。我们建议使用 Docker，因为这将为您节省大量时间除此之外，我们还提供了相关说明，帮助您快速完成设置。

  1. 首先，在计算机上的某处创建一个名为 media-tools 的新目录；您可以使用自己喜欢的任何名称，但请注意，以下说明假定您使用 media-tools 作为目录名称。

  2. 在 media-tools 内创建 docker 和 media 目录。这会使 media 目录脱离构建上下文。这一点很重要，因为 media 是存储我们计划执行操作的文件的位置，其中一些文件可能非常大。如果您在不断重新构建映像时，将 Dockerfile 直接放在 media-tools 中会减慢映像的构建速度 - 可能会更改安装的版本。

  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. 将映像作为交互式 shell 运行。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 #

运行映像时，您可以检查 FFmpeg 和 Shaka Packager 的版本，通过运行 ffmpeg -version 和 packager --version 来验证是否一切顺利。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，您已尝试过使用 Shaka Packager 和 FFmpeg，您可以继续学习基本概念，继续学习媒体流式传输基础知识。