FFmpeg 101 (2024)

 (blogs.igalia.com)
4 ポイント 投稿者 GN⁺ 2026-03-23 | 1件のコメント | WhatsAppで共有
  • オーディオとビデオをエンコード・デコード・トランスコードし、ストリーミングできるFFmpegフレームワークの構造と使い方を扱う
  • ffmpeg、ffplay、ffprobe などのコマンドラインツールと、libavcodec、libavformat、libavfilter などの中核ライブラリの役割を具体的に説明
  • AVFormatContext、AVCodecContext、AVPacket、AVFrame を中心としたストリーム解析とデコード手順を段階的に実装
  • meson/ninja ビルドシステムを使ってサンプルコードを自動でダウンロード・コンパイルし、サンプルメディアファイルを解析して結果を出力
  • FFmpeg の内部動作原理とデコードパイプラインの理解のための実践的な入門資料として活用可能

FFmpeg パッケージ構成

  • FFmpeg は、さまざまなオーディオ・ビデオ形式をエンコード、デコード、トランスコードし、ネットワーク経由でストリーミングできるツールとライブラリの集合で構成される

  • FFmpeg ツール

    • ffmpeg: コマンドラインベースのマルチメディア形式変換ツール
    • ffplay: SDL と FFmpeg ライブラリをベースにしたシンプルなメディアプレーヤー
    • ffprobe: マルチメディアストリームを解析するツール

  • FFmpeg ライブラリ

    • libavformat: 入出力および muxing/demuxing 機能を提供
    • libavcodec: エンコード/デコード 機能を提供
    • libavfilter: グラフベースのフィルタによる生メディア処理
    • libavdevice: 入力/出力デバイスをサポート
    • libavutil: 共通マルチメディアユーティリティを提供
    • libswresample: オーディオのリサンプリング、サンプル形式変換、オーディオミキシングをサポート
    • libswscale: 色空間変換および画像スケーリング機能
    • libpostproc: ビデオ後処理（デブロッキング、ノイズフィルタなど）機能

FFmpeg シンプルプレーヤー

  • FFmpeg の基本的な使い方は、マルチメディアストリームを demux してオーディオとビデオのストリームに分離し、それを raw オーディオ/ビデオデータにデコードする流れ

  • 主要構造体

    • AVFormatContext: ストリームの同期、メタデータ、muxing を管理する上位構造体
    • AVStream: 連続するオーディオまたはビデオストリーム
    • AVCodec: データのエンコードおよびデコード方式を定義
    • AVPacket: ストリーム内のエンコード済みデータ
    • AVFrame: デコード済みの生ビデオフレームまたはオーディオサンプル

  • ストリーム解析と demux の流れ

    • avformat_alloc_context() で AVFormatContext のメモリを確保
    • avformat_open_input() でマルチメディアファイルを開く
    • avformat_find_stream_info() でファイル内のストリーム情報を解析
    • 各ストリームの time base、フレームレート、開始時刻、長さ、タイプ、FourCC コードを出力
    • avformat_close_input() でファイルを閉じてメモリを解放

  • コーデック探索と初期化

    • avcodec_find_decoder() で AVStream の codec ID に合うデコーダを探索
    • ビデオストリームでは 解像度（width, height）、オーディオストリームでは チャンネル数とサンプルレート を出力
    • avcodec_alloc_context3() で AVCodecContext を生成
    • avcodec_parameters_to_context() でストリームのコーデックパラメータをデコーダコンテキストに適用
    • avcodec_open2() でデコーダを開く

  • パケット読み取りとデコード

    • AVPacket と AVFrame 構造体をそれぞれエンコード済みパケットとデコード済みフレーム保存用に確保
    • av_read_frame() で入力ファイルからパケットを順次読み取る
    • パケットの stream_index によってどのストリーム由来かを識別
    • 選択したビデオストリーム（first_video_stream_index）のパケットだけをデコーダに送る
    • avcodec_send_packet() でパケットをデコーダに渡す
    • avcodec_receive_frame() でデコード済みフレームを繰り返し受け取る
    • 各フレームの 番号、タイプ（I/P/B）、フォーマット、PTS、キーフレームかどうかを出力
    • av_packet_unref() でパケットメモリを再利用
    • すべての処理が終わったら av_packet_free()、av_frame_free()、avcodec_free_context()、avformat_close_input() でメモリを解放

  • 実行と結果例

    • サンプルコードは GitHub リポジトリ で提供
    • meson と ninja を使ってビルド可能（pip3 install meson ninja）
    • meson setup build 実行時に FFmpeg を自動でダウンロードして設定
    • ninja -C build でビルド後、./build/ffmpeg-101 sample.mp4 で実行
    • 実行結果として、ファイル形式、ストリーム情報（ビデオ/オーディオ）、コーデック、解像度、サンプルレート、各パケットの PTS とデコード済みフレーム情報が出力される

  • 出力例の要約

    • ビデオストリーム: H.264 (avc1)、解像度 206x80、フレームレート 30fps
    • オーディオストリーム: AAC (mp4a)、2 チャンネル、44.1kHz
    • 各パケットの PTS と フレームタイプ（I/P） が順に表示され、デコード処理がコンソールに出力される

ビルドと実行環境

  • 必要なツール: Python、pip、meson、ninja
  • インストールコマンド: pip3 install meson ninja

  • ビルド手順

    • サンプルの圧縮ファイルを ffmpeg-101 フォルダに展開
    • meson setup build を実行
    • ninja -C build でビルド
    • ./build/ffmpeg-101 sample.mp4 で実行
    • システムに FFmpeg がインストールされていない場合は自動でダウンロードおよび構成される

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1件のコメント

 
GN⁺ 2026-03-23
Hacker Newsのコメント

  • FFmpegとlibavの内部動作を深く理解したい人には、Leandro Moreiraのチュートリアルを強く勧める
    個人的には、これまで見た中で最も完全で明快な説明
    FFmpeg-libav チュートリアルのリンク

    • このチュートリアルは本当に役に立った。ありがとう
    • 元記事にあったコマンド群はあまり興味を引かなかったが、このチュートリアルの方がずっと実用的に見える

  • もう ffmpeg 101 なのかと驚いた。ffmpeg 8 が出たのは昨日のことのように感じる

    • 寝ている間にエージェントがコードをプッシュして、承認して、リリースまで全部やってしまった結果のようだ

  • 別のガイドも共有する
    HNの関連ガイドへのリンク

  • FFmpeg、本当に大好きなツールだ

  • 素晴らしい ffmpeg 入門資料だった。感謝する

  • ffmpeg はまさにスーパーパワーだ
    私は複数の動画断片を1つの再生可能な形に組み立てるとき、いつも使っている