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媒體應用程式基本概念

Derek Herman

Joe Medley

處理媒體通常需要變更媒體檔案的特性，例如位元率或解析度。找到能直接踏出第一步的方法可能會讓人感到困難重重在這個頁面中，您將瞭解使用的工具及如何快速安裝。

首先，我們將說明兩個常見的指令列媒體公用程式的基本用法：Shaka Packager 和 FFmpeg，接著協助您快速安裝工具。為什麼要涵蓋兩個應用程式？雖然兩者都強大且實用但並非萬事俱備，無法準備為網路使用媒體。我們也建立了媒體轉換和媒體加密頁面，其中顯示了這兩個應用程式的許多常見作業。

這些應用程式並非唯一可用於檔案操控工作的選項，但是最常見且最強大的兩個選項。其他選項包括 GUI 應用程式 Miro、HandBrake 和 VLC。另外也有編碼/轉碼服務，例如 Zencoder、Amazon Elastic Encoder 和 Google Transcoder API。

沙卡裝配器

Shaka Packager 是免費的媒體封裝 SDK，如果您在網站上使用媒體播放器，則必須使用 Shaka Packager 來準備檔案。它支援兩種最常見的影片串流通訊協定轉換：透過 HTTP 的動態自動調整串流 (DASH) 或 HTTP 即時串流 (HLS)。Shaka Packager 支援主要的安全性功能：常見加密和 Widevine 數位權利管理 (DRM)。還能處理直播和隨選影片。

儘管套件上列載的內容，這個公用程式仍適用於超過 C++ 開發人員。您可用它做為建構媒體軟體的程式庫，也可以做為指令列公用程式，用來準備網路播放的媒體檔案。對我們來說是第二個有用的容量。事實上，對網頁媒體創作者來說，Shaka Packager 是執行某些工作的唯一方法，而不付費購買昂貴的商業應用程式。

以下是 Shaka Packager 指令的基本模式：

packager stream_descriptor [stream_descriptor-2 [stream_descriptor-n]] [flags]

輸入 packager -help 時，這裡顯示的內容可能不太一樣。此範例較容易理解，也反映了 Shaka Packager 說明文件中的範例。請注意，模式中有多個 stream_descriptor 項目。雖然我們不會顯示這個程式碼，但您可以在單一指令中單獨操控檔案的影片和音訊串流。

比較此基本模式，以及呈現檔案特性的簡單使用方式。在這個範例中，我們排列的是對等的部分。

packager stream_descriptor [stream_descriptor-n] [flags]

packager input=glocken.mp4                       --dump_stream_info

指令會輸出以下內容：

File "glocken.mp4":
Found 2 stream(s).
Stream [0] type: Video
 codec_string: avc1.640028
 time_scale: 30000
 duration: 300300 (10.0 seconds)
 is_encrypted: false
 codec: H264
 width: 1920
 height: 1080
 pixel_aspect_ratio: 1:1
 trick_play_factor: 0
 nalu_length_size: 4

Stream [1] type: Audio
 codec_string: mp4a.40.2
 time_scale: 48000
 duration: 481280 (10.0 seconds)
 is_encrypted: false
 codec: AAC
 sample_bits: 16
 num_channels: 2
 sampling_frequency: 48000
 language: eng
 seek_preroll_ns: 20833

查看「媒體檔案基本概念」一文中討論的特性，並留意幾件事。Full HD 高畫質的高度與寬度是正確的，音訊和視訊轉碼器是其容器類型的偏好轉碼器：音訊 AAC 和 H264。另請注意，串流是以數字標示。這些作業對於單獨操控音訊和影片的作業十分實用。

請注意，上述的輸出內容不會顯示位元率。儘管缺少的內容，這個輸出內容還是更容易閱讀，因此我們會盡可能加以使用。當需要 Shaka Packager 無法取得的資訊 (例如位元率) 時，會使用 FFmpeg。

FFmpeg

FFmpeg 也是用於記錄、轉換及串流媒體檔案的免費應用程式。其功能不如 Shaka Packager 的更好或更糟。相差甚遠。

FFmpeg 指令的基本模式如下所示：

ffmpeg [GeneralOptions] [InputFileOptions] -i input [OutputFileOptions] output

如同 Shaka Packager，此應用程式可處理多個串流。其中部分選項會用於多個位置，並根據檔案在指令中的位置，以不同方式操控檔案輸出內容。當您查看 Stack Overflow 上的 FFmpeg 問題及類似網站時，請特別留意這一點。

我們會再比較基本模式與顯示檔案特性的範例。

    ffmpeg [GeneralOptions] [InputFileOptions] -i input        [OutputFileOptions] output

    ffmpeg                                     -i glocken.mp4

除了我們要求的資訊以外，這也會顯示錯誤訊息，如以下範例所示。這是因為 FFmpeg 在技術上並不容易我們會使用這些資料，因為這項服務會顯示我們重視的資訊。

Input #0, mov,mp4,m4a,3gp,3g2,mj2, from 'glocken.mp4':
  Metadata:
    major_brand     : isom
    minor_version   : 512
    compatible_brands: isomiso2avc1mp41
    encoder         : Lavf58.17.100
  Duration: 00:01:47.53, start: 0.000000, bitrate: 10715 kb/s
    Stream #0:0(eng): Video: h264 (High) (avc1 / 0x31637661), yuvj420p(pc), 1920x1080, 10579 kb/s, 29.97 fps, 29.97 tbr, 30k tbn, 59.94 tbc (default)
    Metadata:
      handler_name    : VideoHandler
    Stream #0:1(eng): Audio: aac (LC) (mp4a / 0x6134706D), 48000 Hz, stereo, fltp, 128 kb/s (default)
    Metadata:
      handler_name    : SoundHandler
At least one output file must be specified

透過 Docker 安裝應用程式

如果您打算按照步驟操作並嘗試執行指令，可以手動安裝必要工具，也可以採用簡易的路徑並使用 Docker。建議您使用 Docker，因為可以節省大量時間。此外，我們還會提供可協助您快速設定的操作說明。

首先，在電腦中建立名為 media-tools 的新目錄；您可以任意使用任何名稱，但請注意，下列操作說明假設您是以 media-tools 做為目錄名稱。
在 media-tools 內部建立 docker 和 media 目錄。這會將您的 media 目錄移出建構結構定義。這點很重要，因為我們打算對 media 執行操作的檔案儲存位置，其中有些檔案可能相當龐大。如果將 Dockerfile 直接放在 media-tools 中，又在道路重建時，建構速度會變慢，可能變更安裝的版本。

建立 /media-tools/docker/Dockerfile，然後新增下列建構操作說明：

FROM google/shaka-packager:release-v2.4.3 as packager
FROM jrottenberg/ffmpeg:4.3.2-alpine38
COPY --from=packager /usr/bin /usr/bin
ENTRYPOINT  ["sh"]

建構映像檔：
```
docker build -t media-tools ./docker
```

以互動式殼層執行映像檔。在 Linux 上執行下列操作：

docker run -w /media -v ${PWD}/media:/media -it --rm media-tools
/media #

Windows：

docker run -w /media -v %cd%/media:/media -it --rm media-tools
/media #

請務必從 media-tools 目錄執行先前的 docker 指令。

執行映像檔時，您可以執行 ffmpeg -version 和 packager --version 檢查 FFmpeg 和 Shaka Packager 的版本，確認一切是否成功。輸出內容應如下所示：

/media # ffmpeg -version
ffmpeg version 4.3.2 Copyright (c) 2000-2021 the FFmpeg developers
built with gcc 6.4.0 (Alpine 6.4.0)
configuration: --disable-debug --disable-doc --disable-ffplay --enable-shared --enable-avresample --enable-libopencore-amrnb --enable-libopencore-amrwb --enable-gpl --enable-libass --enable-fontconfig --enable-libfreetype --enable-libvidstab --enable-libmp3lame --enable-libopus --enable-libtheora --enable-libvorbis --enable-libvpx --enable-libwebp --enable-libxcb --enable-libx265 --enable-libxvid --enable-libx264 --enable-nonfree --enable-openssl --enable-libfdk_aac --enable-postproc --enable-small --enable-version3 --enable-libbluray --enable-libzmq --extra-libs=-ldl --prefix=/opt/ffmpeg --enable-libopenjpeg --enable-libkvazaar --enable-libaom --extra-libs=-lpthread --enable-libsrt --enable-libaribb24 --extra-cflags=-I/opt/ffmpeg/include --extra-ldflags=-L/opt/ffmpeg/lib
libavutil      56. 51.100 / 56. 51.100
libavcodec     58. 91.100 / 58. 91.100
libavformat    58. 45.100 / 58. 45.100
libavdevice    58. 10.100 / 58. 10.100
libavfilter     7. 85.100 /  7. 85.100
libavresample   4.  0.  0 /  4.  0.  0
libswscale      5.  7.100 /  5.  7.100
libswresample   3.  7.100 /  3.  7.100
libpostproc    55.  7.100 / 55.  7.100

/media # packager --version
packager version v2.4.3-dd9870075f-release

您現在已嘗試過使用 Shaka Packager 和 FFmpeg 的各項功能，可以繼續學習基本概念，接下來請看「媒體串流基本概念」一節。