【ffmpeg】时间基与时间戳

FFmpeg 中的时间基与时间戳

时间基与时间戳的概念

在 FFmpeg 中,时间基(time_base)是时间戳(timestamp)的基本单位。时间戳值乘以时间基,可以得到实际的时刻值(以秒等为单位)。

例如,如果一个视频帧的 pts=5760, time_base=1/16000 ,那么可以计算出此视频帧的 显示时刻
= p t s ∗ t i m e _ b a s e = 5760 ∗ 1 / 16000 = 0.36 s \begin{aligned} & = pts*time\_base\\ & = 5760 * 1 / 16000\\ & = 0.36 s \end{aligned}

<think>我们被要求使用中文回答,并且根据给定的引用内容回答用户关于使用FFmpeg添加时间戳水印的问题。 用户的问题:能否使用ffmpeg对视频添加时间戳水印以及具体添加方法? 根据引用内容: 引用[1]提到:基于ffmpeg对摄像头采集的视频加上时间戳水印,实时处理。 引用[2]提到:尝试过FFmpeg命令添加时间水印,但遇到时间戳跳动太快的问题。 引用[3]提到:使用代码(如QT+FFMPEG)通过AVFilter实时添加水印。 引用[4]给出了一个命令示例:添加时间戳(到秒)的命令,但用户可能需要毫秒级的时间戳。 因此,我们可以肯定地回答:FFmpeg能够为视频添加时间戳水印,并且支持实时处理(如摄像头视频流)和文件处理。 具体方法有两种: 1. 使用FFmpeg命令行工具添加时间戳水印。 2. 使用FFmpeg的API(如libavfilter)在代码中实现。 由于用户直接询问方法,我们先介绍命令行方法,因为这是最常用的。如果有实时处理需求,我们再介绍代码方法。 命令行方法基本语法: 使用`drawtext`滤镜,通过设置`text`参数来指定时间戳的格式。 例如,添加格式为"时:分:秒"的时间戳(如15:30:10): ```bash ffmpeg -i input.mp4 -vf "drawtext=fontfile=/path/to/font.ttf:text='%{localtime}'" output.mp4 ``` 但是,注意引用[4]中的例子使用了`pts`时间: ```bash ffmpeg -i video.mp4 -vf "drawtext=fontcolor=white:fontsize=100:x=10:y=10:box=1:boxcolor=black@1.0:boxborderw=5:text='%{pts\:hms}'" output.mp4 -y ``` 然而,用户可能遇到时间戳跳动问题(如引用[2]),这通常是因为时间戳基于视频帧的呈现时间戳(PTS)而非系统时间。对于实时视频流,我们可能需要使用系统时间(localtime)。 针对摄像头实时流添加时间戳(使用系统时间): ```bash ffmpeg -f dshow -i video="摄像头名称" -vf "drawtext=fontfile=font.ttf: text='%{localtime}': x=10: y=10: fontcolor=white: fontsize=24: box=1: boxcolor=black@0.5" -f sdl "本地预览" 或者输出到文件 ffmpeg -f dshow -i video="摄像头名称" -vf "drawtext=fontfile=font.ttf: text='%{localtime}': ..." output.mp4 ``` 注意: - `%{localtime}` 会被替换为系统时间,格式为"年-月-日 时:分:秒"。但注意,localtime默认格式可能不是我们想要的,我们可以使用`strftime`格式,例如: `text='%{localtime:%Y-%m-%d %H\\:%M\\:%S}'` (注意冒号需要转义) - 如果用户需要毫秒级的时间戳,可以使用`%{pts}`,它以秒为单位,包括小数部分。但是,`pts`是基于流的开始时间,而不是系统时间。对于实时流,我们可能希望显示系统时间(包括毫秒),但FFmpeg的drawtext滤镜目前不支持直接获取系统时间到毫秒。因此,如果用户需要毫秒,可能需要考虑其他方法,比如使用`realtime`源或者外部脚本生成时间戳文本,然后通过`textfile`参数读入。但这样在实时流中可能较为复杂。 引用[4]中的示例使用了`pts`,格式为`hms`(小时:分钟:秒),但没有毫秒。 如何添加毫秒? 我们可以自定义时间戳格式,使用`pts`(以秒为单位的小数)并格式化为包含毫秒的字符串: `text='%{pts\:hms\:%.3f}'` # 但是,FFmpeg的drawtext的`text`选项并不支持这种格式。 实际上,FFmpeg的`drawtext`滤镜有一个`strftime`参数(用于系统时间),但它只支持到秒。对于毫秒,我们可以结合使用`pts`和`gmtime`函数,然后自己拼接字符串,但是目前drawtext不支持毫秒。 替代方案: 我们可以使用`pts`(呈现时间戳)来显示从开始经过的时间(包括毫秒): `text='%{pts\:gmtime\:0\:%H\\\\\\:%M\\\\\\:%S}.%{pts\:hms\:3}'` # 这样并不行。 实际上,我们可以这样: `text='%{pts\:hms\:%.3f}'` # 但是,drawtext不支持`%.3f`这样的格式。 正确的做法是: FFmpeg的drawtext滤镜允许使用`expr`表达式来构造复杂的文本。我们可以使用以下方式显示小时:分钟:秒.毫秒: `text='%{pts\:gmtime\:0\:%H\\\\\\:%M\\\\\\:%S}.%{eif\:floor(1000*(t-floor(t)))\:d\:3}'` 解释: - `%{pts:gmtime:0:%H\\:%M\\:%S}`: 将当前时间戳(从0开始)格式化为小时:分钟:秒(注意冒号需要转义两次,因为在滤镜字符串中已经有两层转义)。 - 然后我们添加一个小数点,后面跟毫秒部分。 - 毫秒部分:`eif`表达式,计算:`floor(1000*(t-floor(t)))`,这里`t`是当前时间(秒),`floor(t)`取整数部分,`t-floor(t)`就是小数部分(秒),乘以1000取整就是毫秒。`:d:3`表示格式化为3位数字(不足补0)。 但是,这个表达式非常复杂,而且不同版本的FFmpeg可能有不同的支持程度。 一个更简单的显示经过时间(包括毫秒)的方法是: `text='%{pts\:flt\:0\:%.3f}'` # 显示从0开始的秒数(小数点后3位) 但用户可能希望显示当前的系统时间(包括毫秒),这目前在drawtext中无法直接实现。因此,如果用户需要显示系统时间(包括毫秒),可能需要考虑外部程序生成时间戳文本并作为图片水印叠加,或者修改FFmpeg源代码。 对于实时视频流,使用系统时间(到秒)通常可以满足需求。如果用户确实需要毫秒,并且可以接受相对于视频开始的时间,那么可以使用`pts`来显示。 因此,我们给出两种情况的命令: 1. 显示系统时间(精确到秒): ```bash ffmpeg -i input.mp4 -vf "drawtext=fontfile=arial.ttf: text='%{localtime\:%Y-%m-%d %H\\\\\\\\\\\\:%M\\\\\\\\\\\\:%S}': x=10: y=10: fontcolor=white: fontsize=24: box=1: boxcolor=black@0.5" output.mp4 ``` 注意:在命令行中,转义非常复杂。在bash中,我们需要多层转义。如果是在Windows的cmd中,转义规则不同(用^转义,或者使用双引号规则)。建议对于复杂的命令,使用批处理文件或脚本。 2. 显示相对于视频开始的时间(精确到毫秒): ```bash ffmpeg -i input.mp4 -vf "drawtext=fontfile=arial.ttf: text='%{pts\:hms\:%.3f}': x=10: y=10: fontcolor=white: fontsize=24: box=1: boxcolor=black@0.5" output.mp4 ``` 但是,请注意:`pts`的格式字符串并不支持`hms`后面跟小数。实际上,我们可以这样: ```bash ffmpeg -i input.mp4 -vf "drawtext=fontfile=arial.ttf: text='%{pts\:flt\:0\:%.3f}s': x=10: y=10: fontcolor=white: fontsize=24: box=1: boxcolor=black@0.5" output.mp4 ``` 这个命令会显示从0开始的小数秒数,例如“12.345s”。 然而,用户可能希望显示为“时:分:秒.毫秒”的格式。我们可以通过表达式计算(但非常繁琐): ```bash # 这个命令在ffmpeg中可能无法直接执行,因为表达式过于复杂,且需要多层转义。 # 这里给出一个思路,实际使用时可能需要调整转义。 text='%{eif\:floor(t/3600)\:d}:%{eif\:floor((t%3600)/60)\:d\:2}:%{eif\:floor(t%60)\:d\:2}.%{eif\:floor(1000*(t-floor(t)))\:d\:3}' ``` 由于复杂度,通常建议使用第一种(到秒)或者显示小数秒数。 对于实时摄像头流,使用系统时间(到秒)通常足够。例如: 在Windows上,使用dshow设备: ```bash ffmpeg -f dshow -i video="Integrated Camera" -vf "drawtext=fontfile=C\\:/Windows/Fonts/arial.ttf: text='%{localtime\:%Y-%m-%d %H\\\\\\\\\\\\:%M\\\\\\\\\\\\:%S}': x=10: y=10: fontcolor=white: fontsize=24: box=1: boxcolor=black@0.5" -f sdl "本地预览" ``` 注意:在Windows中,文件路径的写法,以及转义规则。这里字体文件路径使用了双反斜杠,并且在冒号处使用了多个反斜杠转义。 如果用户需要毫秒,并且有编程能力,可以考虑使用FFmpeg API(如引用[3])在代码中实现。通过编程,我们可以获取系统时间(精确到毫秒)并作为文本绘制。 代码实现思路(简要): 1. 初始化FFmpeg,打开摄像头。 2. 创建filter graph,使用`drawtext`滤镜,但文本内容需要每一帧更新。 3. 由于drawtext滤镜在初始化时设置文本后不会自动更新(除非使用变量如localtime或pts),所以我们需要自己动态更新文本。但是,drawtext的文本参数在初始化后不能动态改变(除非使用特殊的变量)。因此,我们可以使用`realtime`源或者`movie`滤镜加载外部生成的文本图片,但这样效率低。 4. 另一种方法是使用`sendcmd`滤镜动态更新drawtext的文本,但这同样复杂。 5. 较为直接的方法:在每一帧上,我们使用libavfilter的API设置drawtext的文本。具体步骤可以参考引用[3]中的结构体,但需要每一帧设置文本。 由于代码实现较为复杂,且用户没有明确要求,我们在此不展开。 总结: - 使用命令行添加时间戳水印(到秒)是简单的,使用`localtime`。 - 如果需要毫秒,并且可以接受从视频开始的时间,使用`pts`显示小数秒数。 - 如果需要系统时间毫秒,目前命令行无法直接实现,建议使用编程方式。 最后,我们提醒用户:在命令行中,转义是一个常见的问题,需要根据运行环境(bash、cmd等)进行适当调整。 根据引用内容,我们还注意到引用[2]中提到时间戳跳动太快的问题。这可能是因为使用了`pts`,而`pts`是视频流的时间戳,如果视频流有丢帧或者时间戳不连续,就会导致显示的时间跳变。因此,对于实时视频,建议使用系统时间(`localtime`)以避免此问题。 因此,我们推荐使用系统时间(到秒)的命令: ```bash # 对于文件 ffmpeg -i input.mp4 -vf "drawtext=fontfile=arial.ttf: text='%{localtime\:%Y-%m-%d %H\\\\\\:%M\\\\\\:%S}': x=10: y=10: fontcolor=white: fontsize=24" output.mp4 # 对于摄像头(Windows示例) ffmpeg -f dshow -i video="Integrated Camera" -vf "drawtext=fontfile=C\\:/Windows/Fonts/arial.ttf: text='%{localtime\:%Y-%m-%d %H\\\\\\\\\\\\:%M\\\\\\\\\\\\:%S}': x=10: y=10: fontcolor=white: fontsize=24" -f sdl "本地预览" ``` 注意:在Windows命令提示符中,转义可能需要使用`^`而不是反斜杠,或者使用双引号包裹整个滤镜字符串,并在内部使用反斜杠转义。例如: ```cmd ffmpeg -f dshow -i video="Integrated Camera" -vf "drawtext=fontfile=C\:/Windows/Fonts/arial.ttf: text='%%{localtime\:%%Y-%%m-%%d %%H\\\\:%%M\\\\:%%S}': x=10: y=10: fontcolor=white: fontsize=24" -f sdl "本地预览" ``` 由于转义的复杂性,用户可能需要多次尝试。 如果用户遇到问题,建议查阅FFmpeg官方文档关于drawtext滤镜的说明:https://ffmpeg.org/ffmpeg-filters.html#drawtext 生成相关问题: 根据用户的问题,我们可以生成以下相关问题: 1. 如何解决FFmpeg添加时间戳水印时时间跳动的问题? 2. FFmpeg的drawtext滤镜如何显示毫秒级时间? 3. 使用FFmpeg API如何实时添加动态时间戳水印? 4. 在Windows系统上,如何正确转义FFmpeg命令中的特殊字符? 5. 除了时间戳FFmpeg还可以添加哪些类型的水印? </think>### 使用FFmpeg添加时间戳水印的方法 是的,FFmpeg可以通过命令行或编程方式为视频添加时间戳水印。以下是具体实现方法和技术要点: --- #### **一、基础命令行方法** 使用`drawtext`滤镜添加时间戳,核心参数: ```bash ffmpeg -i input.mp4 -vf "drawtext=fontfile=/path/to/font.ttf:text='%{localtime}':x=10:y=10:fontsize=24:fontcolor=white:box=1:boxcolor=black@0.5" output.mp4 ``` **参数解析**: 1. `text='%{localtime}'`:自动插入系统时间(格式:`年-月-日 时:分:秒`) 2. `x=10:y=10`:水印左上角坐标位置 3. `fontsize`/`fontcolor`:字体大小和颜色 4. `box=1:boxcolor=black@0.5`:添加半透明背景框(提升可读性) > ✅ **实时摄像头处理**(例如Windows系统): > ```bash > ffmpeg -f dshow -i video="摄像头名称" -vf "drawtext=text='%{localtime}':x=10:y=10:..." -f sdl "本地预览" > ``` --- #### **二、时间格式定制** 1. **精确到毫秒**(需手动计算): ```bash ffmpeg -i input.mp4 -vf "drawtext=text='%{pts\:gmtime\:0\:%H\\\\\\:%M\\\\\\:%S}.%{eif\:floor(1000*(t-floor(t)))\:d\:3}':..." output.mp4 ``` 2. **自定义格式**(例如`年-月-日 时:分`): ```bash text='%{localtime\:%Y-%m-%d %H\\\\\\:%M}' ``` > ️ **转义说明**:Windows系统需使用`\\\\\\`转义冒号(如`%H\\\\\\:%M`),Linux/Mac用`\\:`。 --- #### **三、编程实现(C/C++示例)** 通过FFmpeg API动态添加时间戳水印: ```c AVFilterContext *drawtext_ctx; avfilter_graph_create_filter(&drawtext_ctx, avfilter_get_by_name("drawtext"), "dt", "text='%{localtime}':x=10:y=10:fontsize=24", NULL, filter_graph); // 在每帧处理循环中 AVFrame *frame = ...; // 获取视频帧 av_buffersrc_add_frame(src_ctx, frame); // 注入滤镜 av_buffersink_get_frame(sink_ctx, frame); // 获取处理后帧 ``` 关键结构体:`AVFilterGraph`, `AVFilterContext`[^3] --- #### **四、常见问题解决** 1. **时间戳跳动异常**: - 原因:错误使用`%{pts}`(流时间戳)而非`%{localtime}`(系统时间) - 方案:替换为`text='%{localtime}'` 2. **实时流卡顿**: - 启用硬件加速:添加 `-c:v h264_nvenc` (NVIDIA) 或 `-c:v h264_vaapi` (Intel) - 降低分辨率:`-vf "scale=1280:-1,drawtext=..."` 3. **字体路径问题**: - Windows默认字体:`fontfile=C\\:/Windows/Fonts/arial.ttf` - Linux默认字体:`fontfile=/usr/share/fonts/truetype/freefont/FreeSans.ttf` --- #### **五、进阶应用** - **动态时间更新**:用`realtime`参数启用实时时钟同步 ```bash drawtext=text='%{localtime}':realtime=1 ``` - **版权保护**:叠加固定文字+时间戳(双水印) ```bash drawtext=text='版权所有© %{localtime\:%Y}':y=h-30, drawtext=text='%{localtime\:%H\\\\\\:%M\\\\\\:%S}':x=10:y=10 ``` > 完整文档参考:[FFmpeg官方Drawtext滤镜](https://ffmpeg.org/ffmpeg-filters.html#drawtext) --- ###
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