ffmpeg时间戳和时间基

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分类专栏： 音视频 文章标签： ffmpeg时间戳
于 2022-04-28 15:33:55 首次发布
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本文详细解释了时间戳的概念，包括PTS和DTS的区别，以及在视频编码和播放中的作用。重点讲解了如何处理不同时间基的转换，如ffmpeg中的tbn、tbc和tbr。介绍了关键API如av_rescale_q_rnd()用于提高精度。涉及封装格式、编码过程中的时间基一致性问题。

摘要生成于 C知道 ，由 DeepSeek-R1 满血版支持， 前往体验 >

时间戳

时间戳是指格林威治时间1970年01月01日00时00分00秒(北京时间1970年01月01日08时00分00秒)起至现在的总秒数。

定义：当前时刻，单位是时间基。

PTS（Presentation TimeStamp）是渲染用的时间戳，播放器会根据这个时间戳进行渲染播放

DTS（Decoding TimeStamp）解码时间戳，在视频packet进行解码成frame的时候会使用到

编码时一个GOP示例： I P P B P P B P P..

由于有B帧双向参考，在编码之后的帧的时间顺序就会发生变化，导致PTS和DTS不一致。没有B帧时，两者相同。

视频时间戳：一般这个值依赖于帧率，1000/fps为帧间间隔，相当于一个个间隔时间加上去了。

pts = inc++ * (1000/fps); //其中inc是一个静态的，初始值为0，每次打完时间戳加1。

音频时间戳：依赖于音频的sample rate来计算，（1000 / sample_rate）是每个采样多长时间，（frame_size * 1000 / sample_rate）计算出来一个frame_size长度的音频帧的时长：

pts = inc++ * (frame_size * 1000 / sample_rate);

音频pts计算

音频 sample_rate : samples per second，即采样率，表示每秒采集多少采样点。 比如44100HZ，就是一秒采集44100个sample。即每个sample的时间是1/44100秒。

一个音频帧的AVFrame有nb_samples个sample，所以一个AVFrame耗时是nb_samples*（1/44100）秒

时间基

时间基表示每个刻度是多少秒，比如（1/25)秒，(1/1M)秒

时间基在ffmpeg中不是统一的，在各层中都不相同，分为：封装层时间基、编解码层时间基

封装层时间基为AVStream->time_base；编解码层时间基为AVCodecContext->time_base

定义：基本时间单位，同常用的时、分、秒、毫秒、微秒本质一样的基本时间单位

时间基的不统一，带来了时间戳之间的转换，为了提高计算精度，ffmpeg中的时间基都是以分数形式表示的有理数类型，即AVRational类型

除了上述封装层和编解码层的时间基，ffmepg还定义了一个内部时间基，AV_TIME_BASE_Q，这是一个极小的值，1微秒

有了时间戳之后，还需要将PTS的时间戳转成以秒为单位的时间。这里就需要用到ffmpeg的时间基来进行计算了。FFmepg中有三种时间基，命令⾏中tbr、tbn和tbc的打印值就是这三种时间基的倒数：
tbn：    对应容器中的时间基。         值是AVStream.time_base的倒数
tbc：    对应编解码器中的时间基。    值是AVCodecContext.time_base的倒数
tbr：    从视频流中猜算得到，可能是帧率或场率(帧率的2倍)


在ffmpeg中，不同的时间戳对应不同的时间基。一般在视频进行渲染的时候渲染的时候用到的就是视频流的时间基tbn，视频流的时间基和帧率有关，每秒30帧，代表一帧需要1/30秒。

// ffmpeg中内部的时间基

define AV_TIME_BASE 1000000
// ffmpeg中分数所表示法

define AV_TIME_BASE_Q (AVRatonal){1, AV_TIME_BASE}

时间戳的转换
存在原因：因为时间基不统一，所以当时间基变化时，需要对时间戳进行转换

不同的封装格式的timebase是不一样的。另外，整个转码过程中，不同数据状态对应的时间基也是不一致的。例如视频MPEG-TS封装格式25fps，非压缩时候的数据AVFrame，它的时间基为AVCodecContext 的time_base，AVRational{1,25}。 压缩后的数据AVPacket对应的时间基为AVStream的time_base，AVRational{1,90000}。

转换思路很简单：先将原时间戳以某一中间时间单位（这里取国际通用时间单位：秒）为单位进行转换，然后再以新的时间基为单位进行转换，即得到新的时间戳

具体转换API：由转换思路可知，转换过程即先做个乘法再做个除法，涉及到除法就有除不尽的情况，就有舍入问题，ffmpeg专门为时间戳转换提供了API，即av_rescale_q_rnd()，一定要使用该API，提高转换精度，以免给片源未来的播放带来问题。

时间戳转换为秒
要用到的API：av_q2d(time_base)，先将有理数类型的时间基转为double类型

具体转换过程：time_in_second = timestamp * av_q2d(time_base)

ffmpeg 之 时间戳
qqfeng0908的专栏
03-10 5757
看到好多人对时间戳这个概念不明白啊;简单写一下我的理解 第一,时间戳是什么 时间戳就是一个能够表示一个事物发生时间的东西,她有个单位,比如秒,毫秒等 第二,timebase是个什么 timebase是个有点抽象的东西, 在这里不说抽象的概念,你就把它当成时间的单位; 例如25帧的视频,如果不存在timebase这个东西, 我们打时间戳应该是这样的,0-40-80-120-
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LIEY
07-25 2055
1 时间基与时间戳的概念 在FFmpeg中，时间基(time_base)是时间戳(timestamp)的单位，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dts是40，pts是160，其time_base是1/1000秒，那么可以计算出此视频帧的解码时刻是40毫秒(40/1000)，显示时刻是160毫秒(160/1000)。FFmpeg中时间戳(pts/dts...
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Windows下安装 ffmpeg 添加时间戳 简单教程 图像处理
FFmpeg 录制视频实时添加时间水印命令
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06-10 398
录制的视频需要添加时间水印，本来之前也没接触过FFmpeg。于是使用在网上，deepSeek找了一大堆的命令，发现时间水印是添加上去了，本来应该按照正常的速度变化，但是时间戳跳动太快，正常的每秒数之内变化好几秒。最近，开发的一个项目安卓需要使用网络相机进行录制视频和实时推流。//校验的时候没有加，不需要减了。首先怀疑是帧率的问题，使用-r参数设置输出固定帧率，时间戳变化还是有问题。帖，使用如下添加时间戳命令，时间戳显示终于正常了。
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本文将从下面几个主题介绍这些知识点： I/B/P帧PTS/DTS时间基ffmpeg的内部时间基不同时间基的换算I/B/P帧 对于 I帧，B帧，P帧。I帧是关键帧，它采用帧内压缩技术； B帧是前后参考帧，它属由帧间压缩技术。也就是说在压缩成 B帧前，它会参考它前面的非压缩视频帧，和后面的非压缩的视频帧，记录下前后两帧都不存放的“残差值”，这样可以达到更好的压缩率； P帧是向前参考帧，也就是它参考的是前一个关键帧的数据。P帧也属于帧间压缩技术，相对于 B帧来说，P帧的压缩率要比B帧低。 但在实时互动直播系统中，
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首先介绍下概念： PTS：Presentation Time Stamp。PTS主要用于度量解码后的视频帧什么时候被显示出来 DTS：Decode Time Stamp。DTS主要是标识读入内存中的ｂｉｔ流在什么时候开始送入解码器中进行解码 也就是pts反映帧什么时候开始显示，dts反映数据流什么时候开始解码 怎么理解这里的“什么时候”呢？如果有某一帧，假设它是第10秒开始显示。那么它的pts是多少呢。是10？还是10s？还是两者都不是。 为了回答这个问题，先引入FFmpeg中时间基的概念，也就是time_
ffmpeg命令生成测试视频带时间戳
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1.生成纯背景色的视频。2.给每一帧打时间戳。
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时间基，即Time Base，是用于衡量时间的单位，在多媒体编程中被广泛使用。对于FFmpeg，它主要用于描述帧率、持续时间和时间戳等概念。简单地说，时间基是一种将数值时间戳转化为真实时间（秒）的方式。
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fps=29.97 fps=29.97这是一个小数啊，我如果直接利用公式 frame number = time * fps 得到了也不是一个整数啊，而帧号应该是一个整数才对。 首先，29.97f/s这个数是如何得到的？这起源于早期的NTSC电视制式，而现代的数字编码只是为了兼容而沿用了它的标准。其实在标准制定时，NTSC采用的是30f/s的帧率，只是后来为了消除由彩色信号及伴音信号所产生的图像干扰，每秒幀幅由30帧稍微下調至29.97帧，同時频率由15750Hz稍微下降至15734.26Hz。欲知详情，参
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前言 在了解FFmpeg中的时间基之前，我们需要了解一些基本概念。 只有掌握了这些基础概念，我们才能够理解FFmpeg中的时间基以及它们之间的转换。 基础知识 I、P、B帧 视频压缩中，每帧都代表着一幅静止的图像。而在进行实际压缩时，会采取各种算法以减少数据的容量，其中 IPB 帧就是最常见的一种。 I 帧、P 帧、B 帧的区别在于： I 帧（Intra coded frames）：I 帧图像采用帧内编码方式，即只利用了单帧图像内的空间相关性，而没有利用时间相关性，解码时只需要本帧数据就可以完成。I 帧使
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在 FFmpeg 中，时间基(time_base)是时间戳(timestamp)的单位，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 dts 是 40，pts 是 160，其 time_base 是 1/1000 秒，那么可以计算出此视频帧的解码时刻是 40 毫秒(40/1000)，显示时刻是 160 毫秒(160/1000)
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3.1 时间基与时间戳的概念 在 FFmpeg 中，时间基(time_base)是时间戳(timestamp)的单位，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 dts 是 40，pts 是 160，其 time_base 是 1/1000 秒，那么可以计算出此视频帧的解码时刻是 40 毫秒(40/1000)，显示时刻是 160 毫秒(160/1000)。FFmpeg 中时间戳(pts/dts)的类型是 int64_t 类型，把一个 time_base 看作一个时钟脉
ffmpeg 时间戳校正
05-01
### FFmpeg 时间戳校正方法及参数设置 在使用 FFmpeg 进行多媒体处理时，时间戳的校正是一个常见的需求。以下是关于如何通过 FFmpeg 实现时间戳校正的方法及其相关参数设置。 #### 1. 基本原理 FFmpeg 中的时间戳主要涉及 `PTS` (Presentation Time Stamp) 和 `DTS` (Decoding Time Stamp)，它们用于描述媒体数据包播放和解码的时间顺序。当遇到不连续或错误的时间戳时，可以通过调整这些值来实现校正[^4]。 #### 2. 使用命令行工具进行时间戳校正 FFmpeg 提供了一些内置选项可以用来修复时间戳问题： - **`-fflags +genpts`**: 自动生成新的 PTS 值以解决时间戳不一致的问题。 ```bash ffmpeg -i input.mp4 -vf "setpts=N/FRAME_RATE/TB" -c:v libx264 -preset ultrafast -fflags +genpts output.mp4 ``` - **`-vsync` 参数**: 控制视频同步模式，帮助修正帧率异常引起的时间戳错乱。 ```bash ffmpeg -i input.mp4 -vsync vfr -c:v copy -c:a copy output.mp4 ``` - **`-async` 参数**: 调整音频流的速度使其与视频保持同步。 ```bash ffmpeg -i input.mp4 -async 1 -c:v copy -c:a aac output.mp4 ``` 以上命令适用于简单的文件级操作场景，能够有效应对大多数常见的时间戳问题[^4]。 #### 3. 编程接口下的时间戳校正逻辑 如果需要更精细控制，则可通过编程调用 FFmpeg 的 API 来完成自定义的时间戳校正逻辑。下面是一个基于 C++ 的简单例子展示如何手动修改时间戳: ```cpp #include <libavformat/avformat.h> #include <libavutil/timestamp.h> void rescaleTimestamps(AVFormatContext* fmtCtx){ for(int i=0;i<fmtCtx->nb_streams;i++){ AVStream *in_stream = fmtCtx->streams[i]; while(av_read_frame(fmtCtx,&packet)>=0){ packet.pts = av_rescale_q_rnd(packet.pts, in_stream->time_base, out_stream->time_base, AV_ROUND_NEAR_INF|AV_ROUND_PASS_MINMAX); packet.dts = av_rescale_q_rnd(packet.dts, in_stream->time_base, out_stream->time_base, AV_ROUND_NEAR_INF|AV_ROUND_PASS_MINMAX); packet.duration = av_rescale_q(packet.duration, in_stream->time_base, out_stream->time_base); // Write packet to output... } } } ``` 此代码片段展示了如何利用 `av_rescale_q_rnd()` 函数重新缩放每个数据包的时间戳至目标容器所需的时间基数[^1]^。 #### 4. 特殊情况处理 对于某些特殊情况下（如直播流），可能还需要额外考虑延迟补偿等因素。例如，在实时应用中可采用如下策略： - 记录每一帧的实际接收时刻； - 对比理想播放时间和实际到达时间差异； - 动态调整缓冲区大小或者引入适当的人工等待期以平滑过渡[^5]^。 --- ###
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