ffmpeg 时间裁剪之-ss -t与滤镜中trim=start=*:duration=*的区别和联系

背景

工作中遇到的呗。记下来贡着。

滤镜重置时间戳：setpts=PTS-STARTPTS

在FFmpeg中，setpts=PTS-STARTPTS是一种用于调整视频时间戳（PTS）的滤镜表达式。这个表达式通常用于视频编辑和处理过程中，用于修改视频的时间轴。

让我们解释一下这个表达式的各个部分：

PTS：表示当前帧的原始时间戳（针对滤镜的输入而言，而非原始文件）。时间戳是用于确定视频中每一帧的时刻的数值。在ffmpeg执行过程中，这是个动态值！

STARTPTS：表示流的开始时间戳。这是输入流的第一帧的时间戳。在一个处理链中，STARTPTS用于引用流的初始时间戳，而不是每一帧的时间戳。这是个确定的值，等于滤镜拿到的「视频流的开始时间戳」，在ffmpeg执行过程中，恒定不变。这里强调一下，滤镜内trim指定的起始时间（不指定则默认0）如果还没有出现视频流，则STARTPTS会一直向后找到视频流，把遇到的首帧时间戳作为其值。

PTS-STARTPTS（相减）：这部分表示当前帧相对于开始时间戳的偏移量。使用这个表达式会将视频的时间轴重新设置，以使第一帧的时间戳为零，后续帧的时间戳相对于第一帧进行调整。

setpts：这是一个滤镜指令，用于设置帧的新时间戳。通过将setpts与PTS-STARTPTS结合使用，可以重新计算和调整视频帧的时间戳。

综合起来，setpts=PTS-STARTPTS的效果是将视频的时间轴重新调整，使第一帧的时间戳为零，后续帧相对于第一帧进行相应的时间调整。这在一些视频处理场景中很有用，例如剪辑、拼接或进行时间轴变换。

在这里插入图片描述

另外，滤镜的输入，是-ss -t 等参数裁剪完之后的结果，这个结果的时间戳从0开始。所以对于滤镜来说，滤镜拿到的输入文件的时间戳总是起始于0。但是，视频流却未必起始于0。例如，-ss -t裁剪完，传给滤镜的文件总时长10秒，但视频流只在7~10秒（也就是前7秒没画面），那么STARTPTS值恒为7，PTS值为变量，即每一帧的时间戳（起始于STARTPTS）。

案例一：滤镜不重置时间戳

ffmpeg -ss 10 -stream_loop -1 -i dongwu_25min.mp4 -t 30 -filter_complex "[0:v]scale=1920:1080,trim=start=5.000000:duration=10.000,showinfo[node1_f2_media1]" -map "[node1_f2_media1]" -y output.mp4

注意：滤镜中的duration=10.000会严格取视频流的持续时长，如有空白则跳过。

打印中间信息：

[Parsed_showinfo_2 @ 0x6000026b0160] n:   1 pts:  64538 pts_time:5.04203 duration:    512 duration_time:0.04    pos:  6978739 fmt:yuv420p sar:1/1 s:1920x1080 i:P iskey:1 type:I checksum:6E67BBE3 plane_checksum:[4C14CFED 616C9631 542B55B6] mean:[114 114 140] stdev:[46.7 10.5 8.2]
[Parsed_showinfo_2 @ 0x6000026b0160] color_range:tv color_space:bt709 color_primaries:bt709 color_trc:bt709
[Parsed_showinfo_2 @ 0x6000026b0160] n:   2 pts:  65050 pts_time:5.08203 duration:    512 duration_time:0.04    pos:  7073379 fmt:yuv420p sar:1/1 s:1920x1080 i:P iskey:0 type:B checksum:7F7442B0 plane_checksum:[5183AB5E C054091B A25D8E28] mean:[114 114 140] stdev:[46.9 10.5 8.3]
[Parsed_showinfo_2 @ 0x6000026b0160] color_range:tv color_space:bt709 color_primaries:bt709 color_trc:bt709
[Parsed_showinfo_2 @ 0x6000026b0160] n:   3 pts:  65562 pts_time:5.12203 duration:    512 duration_time:0.04    pos:  7082240 fmt:yuv420p sar:1/1 s:1920x1080 i:P iskey:0 type:B checksum:A5B5226D plane_checksum:[EC5F922E 1D3CB01D 4CF5E004] mean:[113 114 140] stdev:[47.0 10.5 8.3]

# .........

[Parsed_showinfo_2 @ 0x6000026b0160] n: 248 pts: 191002 pts_time:14.922  duration:    512 duration_time:0.04    pos: 11124238 fmt:yuv420p sar:1/1 s:1920x1080 i:P iskey:0 type:P checksum:2DD2E7F0 plane_checksum:[C0E163CA 3CD3F5D4 0B798E43] mean:[118 116 138] stdev:[38.6 7.5 6.8]
[Parsed_showinfo_2 @ 0x6000026b0160] color_range:tv color_space:bt709 color_primaries:bt709 color_trc:bt709
[Parsed_showinfo_2 @ 0x6000026b0160] n: 249 pts: 191514 pts_time:14.962  duration:    512 duration_time:0.04    pos: 11221829 fmt:yuv420p sar:1/1 s:1920x1080 i:P iskey:0 type:B checksum:46C2FCF7 plane_checksum:[129AED32 F4604F36 708DC080] mean:[118 116 138] stdev:[38.6 7.5 6.8]
[Parsed_showinfo_2 @ 0x6000026b0160] color_range:tv color_space:bt709 color_primaries:bt709 color_trc:bt709
frame=  375 fps= 60 q=-1.0 Lsize=    4848kB time=00:00:14.88 bitrate=2669.2kbits/s dup=125 drop=0 speed=2.39x
video:4843kB audio:0kB subtitle:0kB other streams:0kB global headers:0kB muxing overhead: 0.104424%
[libx264 @ 0x128006460] frame I:2     Avg QP:17.26  size: 95752

产出视频总时长15秒，前5秒静止为首帧。原因是时间戳保留为滤镜的输入，即输入流从第5秒才开始出现。

案例二：滤镜重置时间戳

ffmpeg -ss 10 -stream_loop -1 -i dongwu_25min.mp4 -t 30 -filter_complex "[0:v]scale=1920:1080,trim=start=5.000000:duration=10.000,setpts=PTS-STARTPTS,showinfo[node1_f2_media1]" -map "[node1_f2_media1]" -y output.mp4

由于设置了setpts=PTS-STARTPTS，视频流导出后的时间戳从0开始。注意-t最好给足，不然滤镜拿到的视频流可能不够用而导致产出视频变短。

案例三：讨论-i -ss -t 顺序问题

情况1： -ss -t -i （可能不符合预期）

ffmpeg -ss 8 -t 4 -i _part1.mp4 -y output.mp4

-ss是截取输入文件的时间戳，-t是视频流的最大持续时长。如果-ss指定的开始时间有一段时间不含视频流，那么-t的截取会跳过这段空白，直到找到视频流才计算时长。

在这里插入图片描述

如图视频的视频流是第10秒才开始有，则-ss 8 -t 4 -i a.mp4的情况下，实际产物总时长6秒，且只有后4秒有视频流。

情况2： -ss -i -t （强烈推荐使用）

ffmpeg -ss 8 -i _part1.mp4 -t 4 -y output.mp4

-ss是截取输入文件的时间戳，-t是输出文件的最大持续时长。如果-ss指定的开始时间有一段时间不含视频流，那么-t的截取不会跳过这段空白。
在这里插入图片描述

`-t`在`-i`之前和之后的区别

-t在-i之前，则持续时长是针对-i输入文件的流而言；-i在-t之前，则持续时长是针对输出文件而言。

情况3：-i -ss -t（慎用）

ffmpeg -i _part1.mp4  -ss 14:8 -t 4 -y output.mp4

-ss是截取输入文件解码后的时间戳，-t是输出文件的最大持续时长。

`-ss`在`-i`之前和之后的区别

-ss在-i之前，则截取的起始是针对-i输入文件（不是流）而言；-i在-ss之前，则截取起始时间是针对解码后加粗样式的文件而言，比如-ss 20:00会浪费性能为前20分钟解码。

关于滤镜中的duration和PTS

滤镜中的duration会严格截取视频流的时长，有空白则跳过。

时间戳PTS如果设的超出预期时长，则还是会按时间戳播放，从而导致总时长变长。