openssl命令行加解密s/mime

1、准备工作,证书格式转换

#cer转pem

openssl x509 -inform der -in certificate.cer -out certificate.pem

#p12、pfx 转pem

openssl pkcs12 -in keyStore.pfx -out keyStore.pem -nodes

-nocerts #不含证书

-nokeys  #不含私钥

2、加密smime,注意最后的证书文件是收件人证书

openssl smime -encrypt -subject “test email”  -in ./txt.txt  -to  shoujianren@126.com -from  fajianren@163.com  -out ./msg.eml  shoujianren.pem

3、解密smime,使用收件人私钥解密

openssl smime -decrypt -in msg.eml -recip shoujianren.pem -inkey shoujianren.pem  -out out.eml

4、验证邮件,自签名证书需要-noverify,否则需要ca证书

openssl smime -verify -noverify -in out.eml -certfile fajianren.pem

S/MIME的技术流程

S/MIME协议

MIME协议是一个互联网标准,全称是多用途互联网邮件扩展(Multipurpose Internet Mail Extensions),它扩展了电子邮件标准,使其能够支撑更多形式的信息(如二进制,声音,图像等),而S/MIME则是在MIME的基础上支持签名和加密,他们的关系类似http和https的关系。

为什么要使用S/MIME协议

S/MIME主要提供两种安全服务:

  • 数字签名
  • 邮件加密

数字签名可以保证邮件内容不被篡改,从而保证邮件的发件人和发件内容不被伪造(这同时也保证可以邮件确实出自发件人,即可以用来作为发件人发件的证据), 邮件加密可以保证邮件内容不会泄露,只有邮件的接收人可以看到邮件的内容,从而保证邮件的安全性。

特别说明:S/MIME协议是端对端协议,也就是说,只有发送人和接收人都支持S/MIME协议,才可以使用S/MIME协议收发邮件,如果接收人不支持S/MIME协议,对方会收到一封只有附件的邮件,附件名为:smime.p7m。

S/MIME协议工作流程

S/MIME分发送方和接受方,发送方需要签名和加密:

  1. 捕获邮件。
  2. 检索用来唯一标识发件人的信息。
  3. 检索用来唯一标识收件人的信息。
  4. 使用发件人的唯一信息对邮件执行签名操作,以产生数字签名。
  5. 将数字签名附加到邮件中。
  6. 使用收件人的信息对邮件执行加密操作,以产生加密的邮件。
  7. 用加密后的邮件替换原始邮件。
  8. 发送邮件。

这里第2,3,7需要特殊说明一下。

2中,检索唯一标识发件人的信息,要求发件人要在发件客户端安装私钥,用于邮件签名。

3中,检索用来唯一标识收件人的信息,需要在发件客户端安装收件人证书,用于邮件加密。

7中,为了让接收方能够验证签名,需要在邮件中附上发送方的证书。

对于接受方,需要解密和验证签名:

  1. 接收邮件。
  2. 检索加密邮件。
  3. 检索用来唯一标识收件人的信息。
  4. 使用收件人的唯一信息对加密邮件执行解密操作,以产生未加密的邮件。
  5. 返回未加密的邮件。
  6. 将未加密的邮件返回给收件人。
  7. 从未加密的邮件中检索数字签名。
  8. 检索用来标识发件人的信息。
  9. 使用发件人的信息对未加密的邮件执行签名操作,以产生数字签名。
  10. 将邮件所附带的数字签名与收到邮件后所产生的数字签名进行比较。
  11. 如果数字签名匹配,则说明邮件有效。

这里4,9需要进行特殊说明。

4中,需要在接收端客户端安装接收人的私钥,用来给加密邮件进行解密,只有解密后的邮件才能进行签名校验。

9中,解密邮件后,可以拿到邮件签名和发送方证书,接收方需要对证书进行验证,验证有效后,即可利用证书的公钥对邮件的签名进行校验,校验通过则说明邮件没有被篡改,是可信的。

S/MIME证书

看了前面的收发信流程,你是否有如下问题?

  1. 如何保证加密结果只有收件人能解密?
  2. 使用发件人提供的证书校验签名,如何确认证书不是和邮件一起被篡改的?
  3. 如何确定证书是可信任的?

非对称加密

对于第一个问题,S/MIME协议如何保证邮件内容只有收件人可以解密呢?这里实际上采用的是非对称加密算法。

在S/MIME协议中,每一个人申请证书时,都会收到至少两个证书:公钥证书和私钥证书,公钥证书是可以公开的,私钥证书是需要自己保存并且不能泄露的。

在给收件人发送邮件时,需要先获取到收件人公钥,公钥可以先找收件人提供,或者通过服务器获取(协议中没有规定如何获取收件人公钥,因此获取方法也不是固定的)。

拿到公钥加密后,密文内容就只有收件人的私钥可以解密了,因此能看到密文内容的人,就只有持有收件人私钥的人了。

签名校验

我们知道,签名算法是私钥签名,公钥按照特定算法计算得到签名,然后比较私钥签名结果和公钥签名,相同即可确认签名有效。

从这个算法可以看出,当邮件内容签名可以用公钥验证时,至少可以保证邮件内容与私钥-公钥是对应的(如果公钥被篡改,原来的私钥校验肯定不通过),此时我们假设公钥是正确的,没有被篡改,说明邮件内容是可信的,没有被篡改。

如何确定证书是可信的

在签名校验的环节,我们假设了证书是可靠的,没有被篡改,因此得出邮件内容是可靠的,没有被篡改,那么如何用验证证书是可靠的这个假设呢?

这里就涉及证书校验的知识了。

严格来说,证书没有可靠和不可靠的说法,只有信任和不信任,什么样的证书是受信任的,什么样的证书是不受信任的,这里就不仅仅涉及技术问题了,也有一些约定的关系。

证书链

事实上,每一个证书都不是单独存在的,它是在证书链上的叶子结点,打开百度,我们可以看到百度的证书链如下:

这里我们可以看到三个证书:

  • baidu.com
  • GlobalSign Organization Validation CA – SHA256 – G2
  • GlobalSign Root CA

这个就是百度的证书链,其中,baidu.com我们叫最终证书(end-user certificates),GlobalSign Organization Validation CA – SHA256 – G2我们叫中间证书(intermediates certificates), GlobalSign Root CA我们叫根证书(Root certificates),在一个证书链里,通常可以有一个活着多个中间证书(多层级)。

实际上,证书的信任是通过这个证书链传递的,当我们检查是否信任一个证书时,会逐步往上层找中间证书,一直找到根证书,如果信任根证书,则可以信任最初的最终证书。

那根证书怎么来的?我们为什么要信任根证书?

这里实际上是一些约定关系了,全球有几个特定的厂商,即根证书厂商,所有的根证书都出自这几个厂商(暂且称为根证书厂商),相当于全球约定信任这几个厂商,每个厂商使用自己的根证书去签发中间证书,再由中间证书签发最终证书,最终产生各种各种的证书。

全球所有的根证书厂商的根证书,都是要预先存储在计算机或者浏览器(firefox)中的,因此在校验证书的过程,只要一层一层往上找,最终找到根证书,只要计算机在根证书库中能找到对应的根证书,则说明该根证书可信,进而证明原来的最终证书可信。

目前,全球受信根证书企业大致有如下几家:

Digicert

DigiCert(原Symantec)是全球首屈一指的网络安全品牌,也是互联网上最受认可和信任的CA机构,其邮件安全证书功能强大、稳定性好,可以提供企业版的S/MIME证书,深受金融、银行、医疗药业等企业的喜爱。

Sectigo

Sectigo(原Comodo)是全球数字证书市场占有率最高的CA,可提供个人版和企业版的邮件证书,最重要的一点是Sectigo是国际品牌中性价比最高的邮件安全证书品牌,其个人版邮件证书只需148元/年。企业版的S/MIME证书适合中小企业的邮件系统使用。

GlobalSign

GlobalSign也是信息安全领域的佼佼者,在中国深受各大企业欢迎,尤其是电商行业和互联网企业。目前常用的有个人版、部门版和企业版三种邮件安全证书,可以满足不同用户需求。GlobalSign的S/MIME证书价格跟DigiCert差不多,主要服务中高端用户群体。

中间证书

现在我们知道,如果想知道最终证书是否可信,只要找到可信的根证书即可,那么如何找到根证书呢?在多层级的证书链中,我们只有最终证书,需要逐层网上寻找中间证书进行验证,一般来说,应用在校验证书时会有两种方式处理缺失的中间证书:

  1. 根据证书信息中提供的上一级中间证书查找并下载中间证书,然后递归寻找直到找到根证书
  2. 直接提醒中间证书丢失,让用户自己安装

对于 自动查找并下载中间证书的方式,应用可以在证书中找到上级签发证书的下载地址:

证书分发

现在我们知道S/MIME完整的签名加密-解密校验流程了,那么用户如何获取到自己的证书呢?

通常来说,用户如果需要一个全球信任的证书,就需要去前面提到的几个根证书厂商申请,当然,国内也有很多中间证书厂商可以申请个人证书,大部分情况下都是要收费的(看证书类型,一般DV证书不收费,OV和EV收费)。

个人申请证书之后,如何分发自己的公钥?

这是一个比较麻烦的问题,S/MIME并没有给出证书分发的过程,因此为了方便用户使用,我们通常需要一个证书和密钥的管理分发系统,称为电子密钥管理系统(Electronic Key Management System, EKMS)。

目前业内并没有规范指导证书分发的方式,因此各个邮件服务商都是自己开发的证书交换服务来简化用户分发证书的过程。

S/MIME常用的方式是先由第一个用户发送一封只有签名,没有加密的邮件给第二个用户,第二个用户就可以通过这封邮件拿到第一个用户的证书了,然后就可以给第一个用户发送加密邮件了,第一个用户收到第二个用户的加密邮件后,用自己的私钥解密就可以拿到第二个用户的证书了。

S/MIME邮件加密

1、创建自签名证书

注意:在弹出对话框勾选“让我覆盖这些默认值”,设置邮箱地址和作为发件人的地址相同,否则在Mail App中无法加密

点击创建,按提示操作即可。完成后会在钥匙串>>我的证书 中多一个证书。

2、在钥匙串中找到新建的证书,然后右键》新建身份偏好设置,填写你的邮箱地址。实测新版的macOS加密不支持身份偏好设置,第一步的填写的邮箱地址和实际发件人地址必须相同。如果一直,可以省略身份偏好设置。

3、使用改邮箱发送邮件给对方,主题右侧的的签名为蓝色表示发送证书签名。小锁符号为灰色,暂时不可用。

4、对方重复1、2、3步

5、双方交换完证书,再次编写邮件时,小锁变成可用状态。

6、已知问题

macOS升级后 Mail app校验更严格,如果发件人地址和证书填写的邮箱地址如果不同,仅仅通过身份偏好设置进行绑定是不能发送加密邮件的。但是可以接收和解密邮件。其他客户端,如安卓邮件、iOS邮件、outlook等校验没那么严格,不一致也可以发送加密邮件。

7、导出证书供其他客户端使用

在钥匙串中,找到第一步我们新建的证书,右键》导出,下面以安卓和iOS自带邮件app为例讲一下如何设置。

8、安卓

打开邮件app,找到设置的齿轮,进入账户设置,点击需要设置的邮箱,找到服务器设置,找到S/MIME开关打开,S/MIME签名打开,点击安装证书,选择步骤7导出的证书文件。S/MIME加密同理。

9、iOS

将步骤7导出的证书通过隔空投送或者U盘、邮件的方式传到iOS设备,点击证书,然后找到通用》VPN与设备管理,找到证书点击进行安装。

安装完成后,邮件》账户,点开需要配置的账户,然后账户设置》高级,拉到最下方找到S/MIME,签名和加密都打开,并分别选择刚刚安装的证书。

10、类似步骤3和对方交换签名证书(公钥)

11、完成公钥证书交换后,发送邮件给对方时,会有蓝色小锁标志或显示已加密等字样。

Npm查看该包的所有版本及最新版本

以jquery为例

npm info jquery

查看npmjs服务器上包的版本信息:

使用npm view jquery versions;这种方式可以查看npm服务器上所有的jquery版本信息;

使用npm view jquery version; 这种方式只能查看jquery的最新的版本是哪一个;

使用npm info jquery ;这种方式和第一种类似,也可以查看jquery所有的版本,但是能查出更多的关于jquery的信息;

查看本地已经安装的包的版本信息:

npm ls jquery 即可(查看某个项目安装的jQuery),命令必须在某个项目下执行

npm ls jquery -g    (查看全局安装的jquery)

Nginx 反向代理https配置

/etc/nginx/sites-available/default

server{

       listen 443 ssl;  #ssl不能少,否则报错

       server_name  abc.com (域名,下同);

        ssl_certificate /home/abc.com/fullchain.pem; #证书位置

        ssl_certificate_key /home/abc.com/privkey.pem;

        ssl_session_timeout 5m;

        ssl_protocols SSLv3 TLSv1 TLSv1.1 TLSv1.2;

        ssl_ciphers “HIGH:!aNULL:!MD5 or HIGH:!aNULL:!MD5:!3DES”;

        ssl_prefer_server_ciphers on;

       location / {

          proxy_pass   https://127.0.0.1;

       }

}

或者

server{

       listen 80;

           server_name  127.0.0.1 localhost  abc.com;

        #  rewrite ^(.*)$  https://$host$1 permanent;

       location / {

          proxy_pass   https://127.0.0.1;

       }

}

#注意:wordpress需修改 设置》站点地址和wordpress地址 为https

刷新

systemctl reload nginx

pandoc转markdown

word转markdown

pandoc -t gfm –extract-media ./img -o ttt3.md ttt.docx
–extract-media 文档中图片输出目录

markdown转word

pandoc ttt.md -f gfm -o file.docx  –toc -N
–toc create a table of contents (TOC)
-N number sections automatically.

Gimp 抠图

GIMP:利用蒙板工具实现人像抠图

利用蒙板工具进行抠图简单介绍

方法步骤

1.打开图像

2.复制图层

3.选中图层

4.将图层改为单色

5.人像与背景分离

6.反相显示

7.人像部分描白

8.添加图层蒙板

9.粘贴白色人像轮廓

10.图层不可视

11.解决人像范围不正确

12.随意更换图像背景

利用蒙板工具进行抠图简单介绍

在GIMP中用蒙板工具抠图的方法,大体步骤为:复制图层、单色化、增加对比度、描画轮廓、复制轮廓;然后在原始图层上添加蒙板、粘贴轮廓;最后让生成轮廓的图层不可见。

方法步骤

1.打开图像

用GIMP打开所要处理的图像

2.复制图层

在图层上右击,选择复制图层

3.选中图层

单击带有“副本”的图层,即可选中刚复制的图层

4.将图层改为单色

选中刚复制的图层后,在菜单栏单击“颜色”,选择“分量”中的“单色混合器”

5.人像与背景分离

在打开的“单色混合器”对话框中,调整红、绿、蓝三色的值,使人像与背景尽量分离

6.反相显示

点击菜单栏的“颜色”,选择“反相”,将复制的图层反相显示

选择“反相”后,效果如下图

7.人像部分描白

在工具窗口中选择“画笔”工具,将人像轮廓以内的部分全部描成白色;

描完后可以通过“颜色”菜单选择“亮度-对比度”,进一步提高人像与背景的反差

8.添加图层蒙板

此时带有“副本”的图层处于选中状态,按Ctrl+c组合键进行复制白色人像轮廓;

然后点击原图层,右键选择“添加图层蒙版”

在弹出的对话框中,选择“白色(全不透明)”,单击添加按钮

9.粘贴白色人像轮廓

单击原图层上代表蒙板的白色小方块;

然后按Ctrl+v组合键,将已复制的白色人像轮廓粘贴过来;

这时会出现一个名为“浮动选区”的图层,右击该图层,选择“固定图层”

10.图层不可视

此时,图层又只有两个,单击带有“副本”图层前面的眼睛图标,让该图层变得不可视,即将人像从背景中分离出来了

11.解决人像范围不正确

如果此时发现人像部分的范围少了或者多了,则可以在带有图层蒙板的原始图层上右击,选择“显示图层蒙板”,重新使用画笔对蒙板进行描画(描黑是隐藏,描白是显现)

12.随意更换图像背景

完成人像背景分离后,便可以运用多种方法随意更换图像的背景了;

比如:新建一个图层置于最下层,使用“油漆桶”工具为该图层进行背景填充

ffmpeg的简单使用方法

转码和编辑视频

今天用Android Studio(后面简称AS)里的模拟器给系统录屏,用来展示OpenGL可视化的东西,打算上传B站,后来发现AS只能保存webm格式和GIF格式的视频,并且文件体积巨大,视频图像也是顺时针旋转的。

没办法,只能找个视频编辑器进行转码和编辑,结果发现网上的视频转码工具基本粗制滥造,像Adobe PR这样的视频剪辑软件我也没必要下载,于是找到了ffmpeg(其实很早之前在树莓派上玩Linux的时候用过)。

我进入ffmpeg官网下载了Win64版本,下载速度很快,下载下来就是一个压缩包,解压后就是工具本体了,不过它没有任何UI界面,在Windows下你只能进入bin目录,然后Shift+鼠标右键打开命令窗口,使用ffmpeg的指令进行操作。如下图,可以看到转码效率很高。

下面分析网上搜集的ffmpeg简单用法,可以进行很多基础的视频编辑。

ffmpeg的简单用法

转码

最简单命令如下:

ffmpeg -i out.ogv -vcodec h264 out.mp4
ffmpeg -i out.ogv -vcodec mpeg4 out.mp4
ffmpeg -i out.ogv -vcodec libxvid out.mp4
ffmpeg -i out.mp4 -vcodec wmv1 out.wmv
ffmpeg -i out.mp4 -vcodec wmv2 out.wmv

-i 后面是输入文件名。-vcodec 后面是编码格式,h264 最佳,但 Windows 系统默认不安装。如果是要插入 ppt 的视频,选择 wmv1 或 wmv2 基本上万无一失。

附加选项:-r 指定帧率,-s 指定分辨率,-b 指定比特率;于此同时可以对声道进行转码,-acodec 指定音频编码,-ab 指定音频比特率,-ac 指定声道数,例如

ffmpeg -i out.ogv -s 640×480 -b 500k -vcodec h264 -r 29.97 -acodec libfaac -ab 48k -ac 2 out.mp4

ffmpeg -i 0001-0215.mkv -s 1920×1080 -b 1100k -vcodec h264 -r 60  out.mp4

ffmpeg -i 0001-0150.mkv -vcodec h264 -b:v 0  out5.mp4

剪切

用 -ss 和 -t 选项, 从第 30 秒开始,向后截取 10 秒的视频,并保存:

ffmpeg -i input.wmv -ss 00:00:30.0 -c copy -t 00:00:10.0 output.wmv
ffmpeg -i input.wmv -ss 30 -c copy -t 10 output.wmv

达成相同效果,也可以用 -ss 和 -to 选项, 从第 30 秒截取到第 40 秒:

ffmpeg -i input.wmv -ss 30 -c copy -to 40 output.wmv

值得注意的是,ffmpeg 为了加速,会使用关键帧技术, 所以有时剪切出来的结果在起止时间上未必准确。 通常来说,把 -ss 选项放在 -i 之前,会使用关键帧技术; 把 -ss 选项放在 -i 之后,则不使用关键帧技术。 如果要使用关键帧技术又要保留时间戳,可以加上 -copyts 选项:

ffmpeg -ss 00:01:00 -i video.mp4 -to 00:02:00 -c copy -copyts cut.mp4

合并

把两个视频文件合并成一个。

简单地使用 concat demuxer,示例:

$ cat mylist.txt
file ‘/path/to/file1’file ‘/path/to/file2’file ‘/path/to/file3’$ ffmpeg -f concat -i mylist.txt -c copy output

更多时候,由于输入文件的多样性,需要转成中间格式再合成:

ffmpeg -i input1.avi -qscale:v 1 intermediate1.mpg
ffmpeg -i input2.avi -qscale:v 1 intermediate2.mpg
cat intermediate1.mpg intermediate2.mpg > intermediate_all.mpg
ffmpeg -i intermediate_all.mpg -qscale:v 2 output.avi

调整播放速度

加速四倍:

ffmpeg -i TheOrigin.mp4 -vf  “setpts=0.25*PTS” UpTheOrigin.mp4

四倍慢速:

ffmpeg -i TheOrigin.mp4 -vf “setpts=4*PTS” DownTheOrigin.mp4

帧率设置

使用-r选项

语法是:

ffmpeg -i input -r fps output

例如:

ffmpeg -i input.avi -r 30 output.mp4

使用fps filter

另一个设置帧率是用fps filter,特别是在filterchains使用时非常有用。

例如:修改输入文件的帧率到25

ffmpeg -v clip.mpg -vf fps=fps=25 clip.webm

比特率设置

比特率也是一个决定音视频总体质量的参数。他决定每个时间单位处理的bit数。

设置比特率:

比特率决定处理1s的编码流需要多少bits,设置用-b选项。区分音视频用-b:a和-b:v

例如:设置整体1.5Mbit每秒

ffmpeg -i file.avi -b 1.5M file.mp4

ffmpeg -i input.avi -b:v 1500K output.mp4

CBR设置

CBR设置一般用作直播流,比如视频会议。为输出设置CBR,有三个参数必须设置为同一个值。

bitrate(-b option), minimal rate(-minrate), maximal rate(-maxrate)。maximal rate需要设置-bufsize选项。例如设置CBR为0.5Mbit/s。

ffmpeg -i in.avi -b 0.5M -minrate 0.5M -maxrate 0.5M -bufsize 1M output.mkv

设置输出文件的最大size

用-fs选项。

例如设置输出文件的最大的size为10M

ffmpeg -i input.avi -fs 10MB output.mp4

文件大小计算

文件的大小是是音视频流大小的和。

视频流的大小的方程式是(除以8是由bits到bytes的转换):

video_size = video_bitrate * time_in_seconds / 8;

如果音频是解压缩的,计算公式是:

audio_size = smpaling_rate * bit_depth * channels * time_in_second / 8;

例如:计算10分钟的视频, 1500kbits/s 视频比特率和 128kbits/s的音频比特率,用下面的计算方法:

file_size = video_size + audio_size;
file_size = (video_bitrate + audio_bitrate) * time_in_seconds / 8;
file_size = (1500 kbits/s + 128kbits/s) * 600s
file_size = 1628kbits/s * 600s
file_size = 976800kb = 976800000 b / 8 = 122100000 B / 1024 = 119238.28125KB
file_size = 119238.28125 KB / 1024 = 116.443634033203125MB = 116.44M

———————–

好,如果你现在很着急将AV1转换为MP4,那么只要运行下面这行FFmpeg命令,这个方法对大部分用例都有效。

ffmpeg -i input_filename.avi -c:v copy -c:a copy -y output_filename.mp4

复制

在该命令行中,你提供了:

  • AVI视频作为输入
  • 明确输出MP4的文件名
  • 让FFmpeg直接将视频和音频(命令为:-c:v copy -c:a copy)从AVI容器格式复制到MP4容器格式。

注意:我假设你手上已经有了想要转换格式的AVI文件。如果没有,你可以通过在网上搜索“avi video samples”获取,或者在这里下载(这是我在FFmpeg系列文章中将用到的):https://file-examples-com.github.io/uploads/2018/04/file_example_AVI_1280_1_5MG.avi

什么是Codecs和Formats?

你需要知道的最重要的事就是Formats和Codecs之间的区别。

简单来说,

  • 编解码器(Codecs)获取原始音频和视频后进行压缩,压缩到一个合理的空间大小。这种压缩是在考虑音频和视频质量的前提下完成的。更多关于视频压缩的介绍,请阅读:视频编码完全指南
  • 音频和视频压缩过程的输出被打包进一个被称为容器(Formats)的格式中,而打开容器以及读取音频和视频的方式也有明确的规则和指南。容器有不同的格式,如 MP4、AVI、WebM、MKV等。

当FFmpeg转换格式时发生了什么?

当你将AVI文件交给FFmpeg并告诉它生成一个不带任何参数的MP4文件,它将解复用输入文件,提取原始视频进行重新编码,然后将它放入MP4容器格式中,最后返还给你输出文件。

这里需要注意的关键点是:除非你告知FFmpeg不要重新编码,否则它将重新编码内容。无论如何一定要记住这一点!重新编码是默认设置。

这也是在文章开头我们指示FFmpeg只复制音频和视频的原因。

现在让我们尝试使用FFmpeg通过重新编码将AVI文件转换为MP4。

在此之前,我们先来检查一下AVI文件,研究一下其中的参数如何?要研究参数,我们可以使用ffprobe ,它是FFmpeg工程中的一个工具,对于分析视频文件来说非常有用。 

请运行下面的命令:

ffprobe -i file_example_AVI_1280_1_5MG.avi

复制

然后你得到:

Input #0,avi,from’file_example_AVI_1280_1_5MG.avi’:Metadata:encoder         :Lavf57.19.100Duration:00:00:30.61,start:0.000000,bitrate:387kb/s    Stream #0:0:Video:h264(High)(H264/0x34363248),yuv420p(progressive),1280×720 [SAR1:1DAR16:9],234kb/s,30fps,30tbr,30tbn,60tbc    Stream #0:1:Audio:aac(LC)([255][0][0][0]/0x00FF),48000Hz,stereo,fltp,139kb/s

复制

上面的代码清楚地显示了两个媒体流——视频 #0:0 和音频 #0:1。视频分辨率是1280×720、30fps,视频编码方式为High Profile的H.264/AVC,其码率为234 kbps。音频使用aac ,其码率为139 kbps,采样率为48 KHz。

现在,让我们使用FFmpeg将AVI视频转换为MP4,但是我们要使用VP9而非H.264/AVC。下面是实现转换的命令行:

ffmpeg -i file_example_AVI_1280_1_5MG.avi -c:a copy -c:v vp9 -b:v 100K outputVP9.mp4

复制

这里,你用FFmpeg:

  • 使用-c:a copy 参数原样复制音频(不重新编码音频)。
  • 使用VP9编码,码率设置为100kbps(-c:v vp9 -b:v 100K )。
  • 输出名为outputVP9.mp4的MP4文件。

下面的代码就是运行上述命令时控制台的输出:

Input #0,avi,from’file_example_AVI_1280_1_5MG.avi’:Metadata:encoder         :Lavf57.19.100Duration:00:00:30.61,start:0.000000,bitrate:387kb/s    Stream #0:0:Video:h264(High)(H264/0x34363248),yuv420p(progressive),1280×720 [SAR1:1DAR16:9],234kb/s,30fps,30tbr,30tbn,60tbc    Stream #0:1:Audio:aac(LC)([255][0][0][0]/0x00FF),48000Hz,stereo,fltp,139kb/sStream mapping:Stream #0:0->#0:0(h264(native)->vp9(libvpx-vp9))Stream #0:1->#0:1(copy)Press [q]to stop,[?]forhelp[libvpx-vp9 @ 0x7f8fcb00f600]v1.8.2Output #0,mp4,to ‘outputVP9.mp4’:Metadata:encoder         :Lavf58.45.100Stream #0:0:Video:vp9(libvpx-vp9)(vp09 /0x39307076),yuv420p,1280×720 [SAR1:1DAR16:9],q=-1–1,100kb/s,30fps,15360tbn,30tbc    Metadata:encoder         :Lavc58.91.100libvpx-vp9    Side data:cpb:bitrate max/min/avg:0/0/0buffer size:0vbv_delay:N/AStream #0:1:Audio:aac(LC)(mp4a /0x6134706D),48000Hz,stereo,fltp,139kb/sframe=903fps=1.2q=0.0Lsize=959kB time=00:00:30.54bitrate=257.2kbits/s dup=2drop=0speed=0.0414xvideo:421kB audio:521kB subtitle:0kB other streams:0kB global headers:0kB muxing overhead:1.800530%

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如果你认真读取控制台输出,你就能发现FFmpeg使用了libvpx-vp9重新编码了视频流,码率是100kbps。

像以往一样,你可以通过ffprobe确认之前FFmpeg成功地输出了MP4,并且使用的视频编码是VP9。

ffprobe -i outputVP9.mp4

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控制台输出可以确认:使用VP9编码,码率为114 kbps(接近100kbps)。

Input #0,mov,mp4,m4a,3gp,3g2,mj2,from’outputVP9.mp4′:Metadata:major_brand     :isom    minor_version   :512compatible_brands:isomiso2mp41    encoder         :Lavf58.45.100Duration:00:00:30.57,start:0.000000,bitrate:257kb/s    Stream #0:0(und):Video:vp9(Profile 0)(vp09 /0x39307076),yuv420p(tv,progressive),1280×720,114kb/s,SAR1:1DAR16:9,30fps,30tbr,15360tbn,15360tbc(default)Metadata:handler_name    :VideoHandler    Stream #0:1(und):Audio:aac(LC)(mp4a /0x6134706D),48000Hz,stereo,fltp,137kb/s(default)Metadata:handler_name    :SoundHandler

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major-brand是isom,它告诉我们该文件符合ISO/IEC基础媒体格式(ISO/IEC 14496-12 – MPEG-4 Part 12),即MP4。

转换过程中重新编码是好是坏?

这要看你是想直接复制视频并只改变容器格式(从AVI转换为MP4)还是确实想要重新编码视频并更改视频质量、大小等。

如果我不重新编码(从AVI到MP4的无损转换)会发生什么?

这种情况下,你要做的非常简单!直接运行下面的命令行就可以了。

ffmpeg -i input_filename.avi -c:v copy -c:a copy -y output_filename.mp4

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你向FFmpeg 传递的信息如下:

  • AVI视频是输入文件
  • 确定输出的MP4的文件名
  • 告知FFmpeg直接将视频和音频(命令为:-c:v copy -c:a copy )从AVI容器格式转到MP4容器格式。

顺便说下,上面的操作在我的Mac上只花了0.3秒。这是因为FFmpeg只是复制AVI文件中的视频和音频,并未重新编码,并将它们放入MP4容器。

因为视频并没有重新编码,所以你可以认为这种从AVI到MP4的转换是无损转换。然而,如果我是你,我会在距离我三米之内的视频压缩工程师面前谨慎使用无损视频压缩这个词。要是你这么做了,请一定给他买杯咖啡或者阿司匹林压压惊 🙂

就到这里了,现在你已经了解了如何使用FFmpeg将AVI转换为MP4。很容易,对不对?

红利:FFmpeg安装指南

1、如何在Windows上安装FFmpeg?

如果你不是程序员,且无法使用编码工具,那么在Windows上编译和安装FFmpeg对你来说将是一个复杂的过程。无论如何,你都可以前往OTTVerse’s FFmpeg buildshttps://ottverse.com/ffmpeg-builds/)下载已编译的.exeFFmpeg文件使用。我建议你下载静态版本(除非你正计划使用FFmpeg开发软件并需要共享库)

2、如何在MacOS安装FFmpeg?

在Mac上,你可以使用brew指令安装FFmpeg,brew是Mac系统中一个非常好用的包管理器。下面是在Mac上安装FFmpeg的命令行(在Cataline v 10.15.5上测试和使用):

brew install ffmpeg

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3、如何在Ubuntu上安装FFmpeg?

在Ubuntu上,你可以通过多种方式安装 FFmpeg:使用apt包管理器或从源代码编译。如果你想要通过apt快速安装FFmpeg,可以使用下面的命令行:

sudo apt install ffmpeg

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如果你想从源代码编译FFmpeg,可以使用 FFmpeg 官方安装指南中提到的步骤:https://trac.ffmpeg.org/wiki/CompilationGuide/Ubuntu;

或者你也可以参考我写的这篇文章:https://ottverse.com/vmaf-ffmpeg-ubuntu-compilation-installation-usage-guide/,我已经描述了FFmpeg安装过程(包括缺少步骤)。

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帧率

帧率(Frame rate)也叫帧频率,帧率是视频文件中每一秒的帧数,肉眼想看到连续移动图像至少需要15帧。

帧率

1、用 -r 参数设置帧率

ffmpeg –i input –r 25 output

2、用fps的filter设置帧率

ffmpeg -i 1.mp4 -vf fps=fps=25 11.mp4

例如设置帧率为29.97fps,下面三种方式具有相同的结果:

ffmpeg -i input.avi -r 29.97 output.mp4

ffmpeg -i input.avi -r 30000/1001 output.mp4

ffmpeg -i input.avi -r netsc output.mp4

码率

码率也叫比特率(Bit rate)(也叫数据率)是一个确定整体视频/音频质量的参数,秒为单位处理的字节数,码率和视频质量成正比,在视频文件中中比特率用bps来表达。

码率

设置参数-b

ffmpeg -i 1.mp4 -b 1.5M 2.mp4

音频:-b:a     视频: – b:v

设置视频码率为1500kbps

ffmpeg -i input.avi -b:v 1500k output.mp4

文件大小

控制输出文件大小

-fs (file size首字母缩写)

ffmpeg -i input.avi -fs 1024K output.mp4

计算输出文件大小

(视频码率+音频码率) * 时长 /8 = 文件大小

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