Нарезка: матрица форматов, методы проверки и грабли FFmpeg

English

Про интерфейс в этом документе. Точки реза находят в плеере mpv, который

открывается кнопкой из раздела, и переносят в поля кнопками — либо вводят

таймкодом с клавиатуры.

Справочник по разделу НАРЕЗКА. Всё, что здесь написано, измерено, а не взято из документации: каждая ячейка таблиц — реальная попытка записи с -c copy и чтением результата обратно, каждое число синхрона — замер по кадрам и сэмплам. Числа сняты на FFmpeg 9.0.1 и переснятые на 8.0.1 совпали до ячейки. Какая сборка попадёт в поставку — решает установщик по версии драйвера NVIDIA (на большинстве машин это ветка 8.x), поэтому обе проверены.

Раздел подробно — в TRIM_RU.md, решения — в DECISIONS_RU.md. Здесь — фактура по обрезке; полный свод измерений, включая пересчёт частоты и пределы самого FFmpeg, — в MEASUREMENTS_RU.md.

1. Что раздел делает

Нарезка копирует потоки (-c:v copy) и не перекодирует картинку. Отсюда четыре свойства, которые определяют всё остальное:

• частота берётся у файла как есть: ffprobe отдаёт точную дробь

(24000/1001 для 23,976 и 24/1 для честных 24,000), и ничего не домысливается — камера снимает и то, и другое;

• начало куска ложится на ключевой кадр (иначе поток нечем начать);
• конец режется числом кадров по точной дроби частоты;
• звук копируется как есть, кроме двух случаев (выбор канала и PCM в MXF), где

он переписывается сэмпл-в-сэмпл без потери поколения.

Строки + в Оставить и Вырезать — не новые режимы, а отдельные прогоны того же режима по тому же дублю, каждый в своём файле (_keep01, _cut01): всё измеренное здесь относится к каждому из них как к одиночному резу.

2. Контейнер × видеокодек

Пары «видео + звук, который контейнер точно принимает», запись -c copy, затем чтение обратно и сверка кодека.

Что из этого следует для практики:

• ProRes и DNxHR живут в MOV, MKV и MXF. MP4 их не примет — попытка даёт

«Could not find tag for codec» и файл нулевой длины, поэтому такая пара отклоняется до запуска.

• HEVC не идёт в MXF. Камерный HEVC (Canon, Sony) в MXF не переложить без

перекодирования — это отдельная операция, не обрезка.

• AV1 и VP9 не идут в MOV.

3. Контейнер × аудиокодек

Главное:

• MXF принимает только PCM, и только little-endian. Это важно для Canon:

камера пишет pcm_s16be, и при выводе в MXF звук переписывается в pcm_s16le — те же сэмплы, порядок байт, который требует контейнер.

• MPEG-TS не принимает PCM. Материал с AVCHD-карты со звуком PCM в TS не

переложить; MOV возьмёт как есть.

• MOV не принимает FLAC и Opus, хотя MP4 принимает оба.

3.1. Звуковой файл

Звуковой файл не копирует поток, а декодирует его и режет по сэмплу, поэтому матрица контейнеров выше к нему не относится. Что куда пишется:

Обложку держат MP3, M4A, FLAC, ALAC и MKA; WAV и Opus — нет.

Копирование пакетов (точная резка выключена) предлагается для MP3 в mp3, AAC в m4a и m4b, Vorbis в ogg и oga, Opus в opus, ogg и oga; для остального — нет. Во что обходится стык у каждого кодека — в TRIM_RU.md, замеры — в MEASUREMENTS_RU.md, раздел 12.3.

4. Точность реза

4.1 Кадры

Проверено на восьми синтетических источниках и одном камерном. Во всех случаях число кадров совпало с планом до единицы.

4.2 Синхрон звука

Метка есть в обеих дорожках одновременно: белый кадр в начале каждой секунды и щелчок в тот же момент. Отклонение считается от исходника, а не абсолютное.

На камерном файле звук найден в исходнике дословно: кусок начинается на 48 сэмплов (1 мс, сороковая доля кадра) после точки реза.

4.3 Метаданные

Проверено на файле с поворотом, двумя дорожками и тегами проекта:

Камерные теги переносит -movflags use_metadata_tags; без него MP4-мультиплексор пишет свои isomiso2mp41 и теряет make, model и бренд вроде mp42hvc1CAEP.

5. Грабли FFmpeg, найденные измерением

Каждая стоила отдельного разбора; ни одна не очевидна из документации.

6. Как всё это меряется

Команды, которыми получены числа выше. Их же стоит использовать при следующей проверке — иначе результаты не сравнить.

Кадры. Считать пакеты, а не декодировать: результат тот же, время — в сорок раз меньше (0.14 с против 5.7 с на четырёх минутах 59.94).

ffprobe -v error -select_streams v:0 -count_packets -show_entries stream=nb_read_packets -of csv=p=0 FILE

Ключевые кадры вокруг точки, без сканирования всего файла:

ffprobe -v error -select_streams v:0 -skip_frame nokey -read_intervals "START%+WINDOW" -show_entries frame=pts_time -of csv=p=0 FILE

Синхрон. Нужен источник с меткой в обеих дорожках: белый кадр и щелчок в один момент. Видео читать через signalstats с -fps_mode passthrough — иначе фильтр продублирует кадры под свои часы и сдвинет времена:

ffmpeg -v info -i FILE -map 0:v:0 -vf "signalstats,metadata=print:key=lavfi.signalstats.YAVG" -fps_mode passthrough -f null -

Звук — по сэмплам, а не через silencedetect: детектор работает окнами по 20 мс, а мерить приходится единицы миллисекунд.

ffmpeg -v error -i FILE -map 0:a:0 -ac 1 -ar 48000 -f s16le -

Побитовая проверка копирования. Найти звук куска внутри звука исходника: если он там есть дословно, звук скопирован, а позиция даёт точное смещение реза.

Совместимость. Записать одну секунду -c copy в контейнер и прочитать обратно. Партнёрский поток подбирать под контейнер: MXF не примет AAC, TS не примет PCM, и без этого ячейка покажет отказ партнёра, а не проверяемого кодека.

Ловушки самих измерений

Три ошибки, на которых я уже спотыкался — стоят того, чтобы их не повторять:

1. Сравнивать «первую найденную вспышку» с «первым найденным щелчком». Если

один поток открывается меткой, а другой нет, детекторы описывают разные события — получается «рассинхрон 107 мс», которого нет.

1. Мерить синхрон детекторами FFmpeg. blackdetect работает целыми кадрами,

silencedetect — окнами; вместе они дают 40 мс погрешности, то есть больше, чем измеряемая величина.

1. Проверять совместимость по коду возврата. Файл может записаться и не

читаться обратно; TS «принимает» ProRes ровно так.

6.1. Камерный RAW: чего инструмент не может

Два формата, которые FFmpeg не открывает ни в какой версии — проверено и на 8.0.1, и на 9.0.1:

Попытка простого копирования даёт «dimensions not set» и файл нулевой длины, поэтому такие исходники отклоняются до запуска с прямым объяснением. Резать их можно в родном ПО производителя (Sony Catalyst, ARRI Reference Tool) или после транскода.

Тот же материал в MOV режется полноценно: ARRI ProRes 4444 XQ (2944×2160, 12 бит, 5 дорожек PCM) прошёл кадр в кадр, вместе с таймкодом 02:00:11:11 → 02:00:13:11.

7. Чего мы не проверяли

Список открытый — чтобы никто (включая автора) не решил, что матрица закрыта:

• камеры, кроме Canon HEVC и ARRI ProRes: Sony XAVC, Panasonic, BMPCC, GoPro с

телеметрией, AVCHD прямо с карты;

• файлы длиннее часа (час проверен: 50,7 ГБ, рез кадр в кадр на 58-й минуте

и на последних секундах — см. MEASUREMENTS_RU.md);

• нехватка места на диске в середине записи;
• источник на сетевом пути или занятый другой программой;
• две операции одновременно;
• звук 96 кГц и 32 бита float в реальном материале;

• звук, идущий за последним кадром на границу пакета: после добора хвоста он

уходит вперёд на 0,1 с и об этом сообщается, но на слух это не проверялось;

• звуковые файлы с настоящего рекордера (poly-WAV, iXML), копирование пакетов

AC-3, E-AC-3, DTS и AAC вне M4A.