FFMPEG：在不损失质量的情况下裁剪视频

Question

我有1920x1080 的mp4 视频。我想将视频裁剪为480x270不损失质量。

我正在使用以下命令：

ffmpeg -i input.mp4 -filter:v "crop=480:270:200:200" -crf 23 output.mp4

我也试过了：

ffmpeg -i input.mp4 -filter:v "crop=480:270:200:100" -c:a copy -qp 0 output.mp4

我使用-crf 23 和-qp 0 进行无损视频裁剪，但裁剪后视频质量下降。

有谁知道我如何在不损失质量的情况下裁剪视频？

Answer 1

当编码为有损格式时，您无法执行任何过滤而不损失质量，但您有一些选择。

使用播放器裁剪

一种可能的解决方案是在播放期间进行裁剪，这样您甚至不需要重新编码。预览裁剪也很有用。

此方法不会创建输出文件。这将使用您的视频播放器在播放时进行裁剪。如果您需要输出文件，请参阅下面的其他方法之一。

使用ffplay 和crop filter：

ffplay -vf "crop=480:270:200:100" input.mp4

使用vlc（或cvlc）：

vlc input.mp4 --crop=480x270+200+100

或者您可以使用 VLC GUI 进行裁剪：工具 → 效果和滤镜 → 视频效果 → 裁剪。

接受一些质量损失（您甚至可能没有注意到差异）

给它足够的位，您可能无法分辨出质量差异：

ffmpeg -i input -vf "crop=480:270:200:100" -c:v libx264 -crf 17 -c:a copy ouput.mp4

请参阅FFmpeg Wiki: H.264 Video Encoding Guide 了解更多信息。

使用比特流过滤器

h264_metadata 和 hevc_metadata 比特流过滤器可以在不修改视频本身的情况下设置裁剪尺寸。

注意：您的播放器可能不支持此方法。

H.264 视频示例：

ffmpeg -i input.mp4 -c copy -bsf:v h264_metadata=crop_left=100:crop_right=20:crop_top=10:crop_bottom=10 output.mp4

• 在 SPS 中设置帧裁剪偏移量。如果流已被裁剪，这些值将替换当前值。

• 这些字段以像素为单位。请注意，如果对色度进行二次采样或对流进行隔行扫描，则某些尺寸可能无法表示（请参阅 H.264 第 7.4.2.1.1 节）。

使用无损格式

ffmpeg 可以使用多种无损编码器进行编码：ffv1、huffyuv、ffvhuff、utvideo、libx264（使用-crf 0 或-qp 0）。输出将是无损的，但输出文件会很大。

注意：您的播放器可能不支持此方法。

ffmpeg -i input.mp4 -vf "crop=480:270:200:100" -c:v ffv1 -c:a copy output.mkv

或

ffmpeg -i input.mp4 -vf "crop=480:270:200:100" -c:v libx264 -crf 0 -c:a copy output.mp4

如果您的输入是 MJPEG

Stream copy the individual images with ffmpeg，使用jpegtran 无损裁剪它们，然后使用ffmpeg 重新组合它们。这不会造成任何损失，但您将被限制为古老的 MJPEG 格式。

Answer 2

在基本级别上，您不能使用有损编码，然后在解码然后再次编码时期望它不会降低质量。唯一可行的方法是使用无损编解码器，例如带有动画编解码器的 Quicktime。这只是数字视频制作的一个基本事实，您无法仅通过将命令行选项传递给 ffmpeg 来解决。

Answer 3

这在使用 ffmpeg 时是不可能的。

作为替代方案，您可以将视频嵌入到 Matroska (.mkv) 容器和 set a cropping tag in the file header，但 it must be supported by your player。

据说，对于H264编码的视频H264info也可以使用，但我还需要弄清楚如何使用它......

Answer 4

至少对于某些视频格式，基于元数据的软解决方案应该也可以使用 FFmpeg 以及使用 libavcodec 中的 bitstream 过滤器，例如hevc_metadata 或 h264_metadata。

与crop 和cropdetect 等过滤器不同，这不需要解码。但是，语法略有不同，因为您只能设置四个边缘的裁剪量，而不是目标矩形大小。对于 1920×1080 全高清帧中左上角位置 (200,200) 的 OP 的 480×270 区域，我们得到：

• ffmpeg -i input.mp4 -codec copy -bsf:v h264_metadata=crop_left=200:crop_right=1240:crop_top=200:crop_bottom=610 output.mp4

因为这是编解码器元数据，所以无论容器格式如何，它应该都可以工作，即不仅在 MP4 中，在 MKV 或 AVI 中也是如此。唉，我自己还没有测试过，也不能说任何关于软件和硬件播放器的支持。 （不过，第一次简单的检查失败了。）

有关更详细的信息，FFmpeg 的文档分别参考了 H.265 和 H.264 规范的第 7.4.3.2.1 和 7.4.2.1.1 节，它们可从 ITU 免费获得并且基本上是等效的：

• frame_cropping_flag 等于 1 表示帧裁剪偏移参数在序列参数集中紧随其后。 frame_cropping_flag 等于 0 表示不存在帧裁剪偏移参数。

• frame_crop_left_offset, frame_crop_right_offset, frame_crop_top_offset, frame_crop_bottom_offset 指定解码过程输出的编码视频序列中图片的样本，以矩形形式表示 在帧坐标中指定的区域用于输出。 变量CropUnitX和CropUnitY派生如下：

  – 如果 ChromaArrayType 等于 0，则 CropUnitX 和 CropUnitY 派生为： CropUnitX = 1 CropUnitY = 2 − frame_mbs_only_flag – 否则（ChromaArrayType 等于 1、2 或 3），CropUnitX 和 CropUnitY 派生为： CropUnitX = SubWidthC CropUnitY = SubHeightC * ( 2 − frame_mbs_only_flag )

帧裁剪矩形包含亮度样本，其水平帧坐标来自 CropUnitX * frame_crop_left_offset to PicWidthInSamplesL − ( CropUnitX * frame_crop_right_offset + 1 ) 和垂直框架坐标 CropUnitY * frame_crop_top_offset to ( 16 * FrameHeightInMbs ) − ( CropUnitY * frame_crop_bottom_offset + 1 )，包括在内。

frame_crop_left_offset 的值应在 0 范围内 至( PicWidthInSamplesL / CropUnitX ) − ( frame_crop_right_offset + 1 )，含； frame_crop_top_offset的取值范围为0~( 16 * FrameHeightInMbs / CropUnitY ) − ( frame_crop_bottom_offset + 1 )，含0。

当frame_cropping_flag等于0时，frame_crop_left_offset、frame_crop_right_offset、frame_crop_top_offset和frame_crop_bottom_offset的值将被推断为等于0。

当ChromaArrayType不等于0时，两个色度数组对应的指定样本为帧坐标为( x / SubWidthC, y / SubHeightC )的样本，其中( x, y )为指定亮度的帧坐标 样本。

对于解码字段，解码字段的指定样本是落在帧坐标中指定的矩形内的样本。