La conversion et l'encodage Video/Audio avec FFMpeg

Dans ce billet vous trouverez deux parties , une théorique et une pratique . Pour la partie pratique nous allons travailler avec FFmpeg (en ligne de commande) sous GNU/Linux et le principe est pratiquement semblable pour les autres systèmes.
FFmpeg est une collection de logiciels libres dédiés au traitement de flux audio ou vidéo (enregistrement, lecture ou conversion d'un format à un autre).
Le projet est constitué de plusieurs composants, outils en ligne de commande ou bibliothèques logicielles.
Il y' a certainement des outils graphiques pour utiliser les différentes fonctionnalités de ces bibliothèques on notes par exemple : Hyper video converter,WinFF,Mobile Media Converter,Avidemux,Cinelerra,Kino .. d'autres outils sont disponibles pour GNU/Linux , Windows et Mac Os ..
J'ai utilisé dernièrement FFmpeg avec winFF (méthode graphique sous Ubuntu) , mais j'ai préféré ensuite utiliser la ligne de commande pour éviter quelques bugs en plus c'est plus puissant et plus flexible (automatisation,scripts ..etc)  . Avant de vous donner les commandes à utiliser , un peu de théorie ne fera de mal à personne .

Tout d'abord il faut comprendre quelques termes techniques utilisés dans l'encodage vidéo et audio.
*Fréquence d'échantillonnage:
La fréquence d'échantillonnage s'exprime en hertz et détermine le nombre d'échantillons utilisés par seconde.
Elle est une donnée essentielle pour la qualité du son numérique.
Avec la quantification des échantillons, elle détermine non seulement la qualité de l'enregistrement, mais encore la place que le fichier audio occupe en mémoire.
*le BitRate(Débit binaire)
C'est l'une des caractéristiques des flux audio et vidéo .
Le débit binaire est une mesure de la quantité de données numériques transmises par unité de temps. Il est généralement exprimé en bits par seconde (bit/s, b/s ou bps).
Le débit est parfois exprimé en byte par seconde (Byte/s, B/s ou Bps), ce qui équivaut généralement à 8 bits par seconde.
Pour avoir les idées plus claires voici quelques signaux audio et vidéo :
* code Morse: env. 40 bit/s (Vitesse de perception humaine maximale)
* Conversation téléphonique (Bande passante d'environ 3,1 kHz): 64 kbit/s
* Fichier audio comprimé: entre 24 kbit/s (Flux audio) et 9,8 Mbit/s
* CD Audio: 1411 kbit/s
* Image de télévision SD (compression MPEG-2): 3 Mbit/s
* Video-DVD (MPEG-2): 6 Mbit/s
* SD-Video (576p ): 400 Mbit/s
* HD-Video (720p ): 1 Gbit/s
* HD-Video (1080p): 2,4 Gbit/s
*Les canaux Audio:
C'est très simple et comme son nom l'indique , ce terme n'a pas vraiment besoin d'être défini . Nous on va utiliser dans nos exemple 2 canaux (standard) gauche et droite .
*Le framerate ou FPS(frame per second) :
L'image par seconde est une unité de mesure correspondant au nombre d'images affichées en une seconde par un dispositif. Plus le nombre d'images est élevé, plus l'animation semble fluide.
Sans entrer dans les détails des normes (Pal,sécam,NTSC..etc) , le FrameRate est le nombre d'images par seconde .
*Taille de la vidéo :
C'est la taille de la vidéo en pixel , il y'a des différents tailles standards comme :
384 x 576;450 x 576;323 x 486;352 x 288;720 x 576 successivement pour les sigles : SECAM;PAL ;NTSC;MPEG-1;MPEG-2 SD
Parfois on les trouve  sous le nom d'abréviations , voici la listes des noms abréviés :

`sqcif' 128x96 `qcif' 176x144 `cif' 352x288 `4cif' 704x576 `16cif' 1408x1152 `qqvga' 160x120 `qvga' 320x240 `vga' 640x480 `svga' 800x600 `xga' 1024x768 `uxga' 1600x1200 `qxga' 2048x1536 `sxga' 1280x1024 `qsxga' 2560x2048 `hsxga' 5120x4096 `wvga' 852x480 `wxga' 1366x768 `wsxga' 1600x1024 `wuxga' 1920x1200 `woxga' 2560x1600 `wqsxga' 3200x2048 `wquxga' 3840x2400 `whsxga' 6400x4096 `whuxga' 7680x4800 `cga' 320x200 `ega' 640x350 `hd480' 852x480 `hd720' 1280x720 `hd1080' 1920x1080

*KeyFrames (image clé):
C'est l'image clé ou l'image de référence , et c'est utilisé pour le codage/compression , dans une animations il y' a une succession d'images sauf les images de la référence sont comprises dans la vidéo , ainsi vous décidez vous même avec ce paramètre sur la fluidité de mouvement lorsque l'animation est dynamique , un mauvais choix donne une mouvement discontinue !
*Format conteneur:
Un format conteneur (wrapper ou container en anglais) est un format de fichier qui peut contenir divers types de données et celles-ci sont compressées à l'aide de codecs normalisés. Le fichier conteneur est utilisé pour pouvoir identifier et classer les différents types de données.
Dans la pratique avec FFmpeg , le conteneur est choisi automatiquement via l’extension du fichier. C'est à dire que si le fichier final se termine par .mkv le format sera automatiquement mis en matroska sans vous demander votre avis !


Voici un petit exemple avec FFmpeg :
ffmpeg -i video_initiale.mpeg -ab 192 -ar 44100 -b 200k -r 25 -s 320x200 -keyint_min 1 -f flv video_finale.flv

-  ffmpeg : c’est l’ensemble des bibliothèques utilisées
- -i video_initiale.mpeg : c’est le fichier initial qu'on va convertir .
- -ab 192 : vous permet de choisir le bitrate à utiliser (ici 192 kb/s).
- -ar 44100 : c’est la fréquence d’échantillonnage audio de sortie.
- -b 200k : c’est le bitrate , on peut aussi écrire 200000 .
- -r 25 : c’est le nombre d’images par seconde dans la vidéo finale .
- -s 320x200 : c’est la taille de la vidéo de sortie, soit 320 pixels par 256 pixels.
- -keyint_min 1 : c’est le nombre d’images clés
-  video_fianle.flv : C’est le nom du fichier de sortie

Voici une liste de commandes utiles pour ne pas casser trop la tête à taper et chercher les paramètres de la commande ;)
Obtenir toutes les infos d’une vidéo

ffmpeg -i video.avi

Convertir x images en une petite vidéo. C’est images sont stockées dans le répertoire courant et s’appelles image1.jpg, image2.jpg et ainsi de suite…

ffmpeg -f image2 -i image%d.jpg video.mpg

Convertir une vidéo en x images… Cela générera des fichiers image1.jpg, image2.jpg…etc dans le répertoire courant. Les formats supportés sont PGM, PPM, PAM, PGMYUV, JPEG, GIF, PNG, TIFF, SGI.

ffmpeg -i video.mpg image%d.jpg

Encoder une vidéo pour l’iPhone ou l’iPod Touch

ffmpeg -i source_video.avi input -acodec aac -ab 128kb -vcodec mpeg4 -b 1200kb -mbd 2 -flags +4mv+trell -aic 2 -cmp 2 -subcmp 2 -s 320×180 -title X final_video.mp4

Explications :

• Source : source_video.avi
• Codec audio : aac
• Bitrate audio : 128kb/s
• Codec vidéo : mpeg4
• Bitrate vidéo : 1200kb/s
• Taille : 320px par 180px
• vidéo générée : final_video.mp4

Même chose pour la PSP

ffmpeg -i source_video.avi -b 300 -s 320×240 -vcodec xvid -ab 32 -ar 24000 -acodec aac final_video.mp4

Explications :

• Source : source_video.avi
• Codec audio : aac
• Bitrate audio : 32kb/s
• Codec vidéo : xvid
• Bitrate vidéo : 1200kb/s
• Taille : 320px par 180px
• vidéo générée : final_video.mp4

Extraire le son d’une vidéo et en faire un MP3

ffmpeg -i source_video.avi -vn -ar 44100 -ac 2 -ab 192 -f mp3 sound.mp3

Explications :

• Source video : source_video.avi
• Bitrate audio : 192kb/s
• Format de sortie : mp3
• Son généré : sound.mp3

Convertir un wav en mp3

ffmpeg -i son_origine.avi -vn -ar 44100 -ac 2 -ab 192 -f mp3 son_final.mp3

Convertir un avi en mpeg

ffmpeg -i video_origine.avi video_finale.mpg

Convertir un mpeg en avi

ffmpeg -i video_origine.mpg video_finale.avi

Convertir un avi en gif animé non compressé

ffmpeg -i video_origine.avi gif_anime.gif

Mixer un son et une vidéo

ffmpeg -i son.wav -i video_origine.avi video_finale.mpg

Convertir un avi en flv

ffmpeg -i video_origine.avi -ab 56 -ar 44100 -b 200 -r 15 -s 320×240 -f flv video_finale.flv

Convertir un avi en dv

ffmpeg -i video_origine.avi -s pal -r pal -aspect 4:3 -ar 48000 -ac 2 video_finale.dv

Ou encore :  ffmpeg -i video_origine.avi -target pal-dv video_finale.dv
Convertir un avi en mpeg pour les lecteurs DVD

ffmpeg -i source_video.avi -target pal-dvd -ps 2000000000 -aspect 16:9 finale_video.mpeg

Explications :

• Format de sortie : target pal-dvd
• Taille maximum du fichier généré : ps 2000000000
• Format : aspect 16:9

Convertir un avi en divx

ffmpeg -i video_origine.avi -s 320×240 -vcodec msmpeg4v2 video_finale.avi

Convertir un ogm en mpeg pour DVD

ffmpeg -i film_sortie_cinelerra.ogm -s 720×576 -vcodec mpeg2video -acodec mp3 film_terminée.mpg

Convertir un avi en SVCD mpeg2 NTSC

ffmpeg -i video_origine.avi -target ntsc-svcd video_finale.mpg

Convertir un avi en SVCD mpeg2 PAL

ffmpeg -i video_origine.avi -target pal-svcd video_finale.mpg

Convertir un avi en VCD Mpeg 2 NTSC

ffmpeg -i video_origine.avi -target ntsc-vcd video_finale.mpg

Convertir un avi en VCD Mpeg 2 PAL

ffmpeg -i video_origine.avi -target pal-vcd video_finale.mpg

Encoding multipass

ffmpeg -i fichierentree -pass 2 -passlogfile ffmpeg2pass fichiersortie-2

Crédit image : osvideo.constantvzw.org
Liste de commande via Korben : FFMPEG pour les nuls
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