FFmpeg : 以 Webcam 來進行縮時攝影

今天和同事分享了以 Raspberry PI + streamer + mencoder 所製作的縮時攝影影片，有人問到如何製作，衍生出在 Windows 要用何種程式的問題。mencoder 由於是 MPlayer 中的一部份，有 Windows 的版本，但是 streamer 似乎只有 Unix like 的版本。找了一下，另外一個可以用來抓 Webcam 影像並重組成縮時影片的 FFmpeg 也有 Windows 的版本，試完了才對這個工具有了一番新的認識，只能說 FFmepg 這個自由軟體實在太強大了，有關影音的處理，不但功能繁多，而且還跨各種作業系統，下面就來看看如何以 FFmpeg 一手包辦由 Webcam 取得影像，並轉成縮時影片的方法。


下載與安裝

FFmpeg 的網站網址如下：

• http://www.ffmpeg.org/

由於各種平臺安裝的方法各異，底下就 Windows 來說明：

下載：

• 連到 FFmpeg 的網站
• 點選上方選單中的「Download」
• 找到「FFmpeg Windows Builds」，裡面有個「Zeranoe FFmpeg Builds.」的連結，按一下後進入。
• 依需求點選「Download FFmpeg git-xxxxxxxx 32-bit Static」或是「Download FFmpeg git-xxxxxxxx 64-bit Static」。

依個人需求選 32bit / 64bit 下載

將下載回來的檔案儲存

解壓縮：

如果電腦已安裝了類似 7zip 、WinRar ......等解壓縮工具，打開下載回來的「ffmpeg-xxxxxxxxx-static.7z」，並將檔案解壓縮至想存放的地點，如果嫌麻煩，可以解壓縮到 C:\ ，並將解壓縮好的資料夾名稱更名為「ffmpeg」，這樣，以後使用 ffmpeg 的工具，打指令就可以直接用類似 c:\ffmpeg\bin\xxxxx 的語法，較好記(進階的用法是將 ffmpeg.exe 所在的路徑加入 PATH 的環境變數中更方便)。

解壓縮完，ffmpeg 裡應該會有個叫「bin」的資料夾，裡面的檔案有：

• ffmpeg.exe：主角！影音的錄、轉......都靠它了。
• ffplay.exe：播放程式。
• ffprobe.exe：分析、偵測影音檔格式的工具。

如果是在 Linux 中，例如 Ubuntu、Debian、Raspberry PI ...... 中，我們可以執行底下的指令來安裝：

sudo apt-get update
sudo apt-get install ffmpeg

以 ffplay 測試 Webcam

ffmpeg 裡有個叫 ffplay 的播放器，我們可以用它來預覽 Webcam 的影像。

Windows 中，我們先打開附屬應用程式中的「命令列」，或是在「開始」中的「執行」中，以鍵盤輸入「cmd」後按 Enter 鍵也可以，然後就在命令列模式中輸入以下的指令(假設 ffmpeg 放在 c:\ffmpeg)：

c:\ffmpeg\bin\ffplay -f  vfwcap -i 0

Linux 中就執行底下的指令(必須在 Console 下才能看到影像)：

ffplay -f  video4linux2 -i /dev/video0

上面的指令：

• -f ：指定影像來源的格式，Windows 中用 vfwcap，而 Linux 則使用 vedeo4linux2。
• -i ：指定 Webcam 的裝置代號，Windows 中用 0，而 Linux 則使用 /dev/video0。

下完指令，如果成功，應該會出現 Webcam 拍到的畫面。

想結束預覽，就按鍵盤的「q」或是「Ctrl + c」來結束。

這一部份，無論是參數及結束程式的方法，ffplay 和後面會使用到的 ffmpeg 都相同。

如果確定可以看得到 Webcam 的畫面，並調整好要拍攝的角度，我們就可以準備用 ffmpeg 來儲存 Webcam 的畫面了。

儲存 Webcam 的影像

我們使用的工具是 ffmpeg.exe (Linux 中為 ffmpeg)，為了讓影像檔案比較好管理，我們先在磁碟中建立一個名為 time-lapse 的目錄，並切換至新建的目錄。

mkdir time-lapse
cd time-lapse

接著就可以執行以下的指令每隔固定時間擷取 Webcam 拍到的影像

Windows ：(假設 ffmpeg.exe 是在 c:\ffmpeg\bin 目錄中)

c:\ffmpeg\bin\ffmpeg -f vfwcap -i 0 -s 640x480 -r 1 -t 1800 %04d.jpg

Linux ：

ffmpeg -f video4linux2 -i /dev/video0 -s 640x480 -r 1 -t 1800 %04d.jpg

上面使用到的參數如下：

• -f 、-i ：和 ffplay 一樣，Windows 與 Linux 必須用不同的設定。
• -s 640x480：儲存的影像檔大小為 640x480。
• -r 1：每秒中抓一張影像。
• -t 1800：抓取 1800 次後停止，可以用冒號的格式來表示這裡用的參數是時間(例如 00:30:00 為抓三十分鐘才停)。
• %04d.jpg：儲存的檔名格式為，使用四位數字(位數不足，在前面補零)再加上「.jpg」。

如果成功的話，應該可以在目錄中，看到 0000.jpg、0001.jpg、0002.jpg ...... 的影像檔一張張產生。照上面的設定，ffmpeg 會在 1800 秒(30 分鐘) 後自動停止，如果想手動中斷，可以按鍵盤的「q」或是「Ctrl + c」來停止。


製作影片

有了影像檔，接下來就可將它們重組成影片囉！在儲存影像的目錄中執行底下的指令

Windows：(假設 ffmpeg.exe 是在 c:\ffmpeg\bin 目錄中)

c:\ffmpeg\bin\ffmpeg -i %04d.jpg -s 640x480 -r 30 -vcodec mpeg4 -b:v 2160000 move.avi

Linux ：

ffmpeg -i %04d.jpg -s 640x480 -r 30 -vcodec mpeg4 -b:v 2160000 move.avi

上面使用到的參數如下，可以依自己的需求修改參數值：

• -i %04d.jpg：影像的來源檔名是 xxxx.jpg (前面有補零的四位數字加「.jpg」)。
• -s 640x480：輸出的影片大小為 640x480。
• -r 30 ：輸出的影片每秒使用 30 個影格(30張影像)，也稱為 30 fps。
• -vcodec mpeg4：輸出的影片採用 mpeg4 的編碼。
• -b:v 2160000：輸出的影片 bitrate 設為 2160000，數字愈大，畫質愈好。
• movie.avi：將影片儲存為 movie.avi。

影像重組完成，照上面的設定，在目錄中應該會多出一個檔名為「movie.avi」，長度約一分鐘 (1800 / 30 = 60 秒) 的影片檔，接著我們就可以用類似 Media Player 的播放軟體來觀看成果囉！

當然囉～如果像我同事的需求是想用數位相機拍的照片來製作，只要先將照片重新命名成有順序的檔名(或是改「-i %04d.jpg」的參數)，再進行最後的影片製作部份即可。