Как создать совместимое видео AVC для мультиплексирования без повторного кодирования

Я хочу закодировать видео, которое будет совместимо с видео, созданными на моем телефоне. Таким образом, я могу мультиплексировать новое видео с оригиналом без повторного кодирования исходного видео. Я использую FFmpeg с кодировщиком libx264 . Ниже приведены характеристики MediaInfo исходного видео, созданного моим телефоном:

ID                                       : 1
Format                                   : AVC
Format/Info                              : Advanced Video Codec
Format profile                           : Baseline@L3.1
Format settings                          : 1 Ref Frames
Format settings, CABAC                   : No
Format settings, Reference frames        : 1 frame
Format settings, GOP                     : M=1, N=30
Codec ID                                 : avc1
Codec ID/Info                            : Advanced Video Coding
Duration                                 : 52 s 369 ms
Bit rate                                 : 10.0 Mb/s
Width                                    : 1 280 pixels
Height                                   : 720 pixels
Display aspect ratio                     : 16:9
Frame rate mode                          : Variable
Frame rate                               : 30.000 FPS
Minimum frame rate                       : 29.625 FPS
Maximum frame rate                       : 30.405 FPS
Standard                                 : NTSC
Color space                              : YUV
Chroma subsampling                       : 4:2:0
Bit depth                                : 8 bits
Scan type                                : Progressive
Bits/(Pixel*Frame)                       : 0.362
Stream size                              : 62.4 MiB (98%)
Title                                    : VideoHandle
Language                                 : English
Encoded date                             : UTC 2020-10-27 19:43:55
Tagged date                              : UTC 2020-10-27 19:43:55
Color range                              : Limited
Color primaries                          : BT.709
Transfer characteristics                 : BT.709
transfer_characteristics_Original        : BT.601
Matrix coefficients                      : BT.709
mdhd_Duration                            : 52369
Codec configuration box                  : avcC

До сих пор я выяснил следующее, что, я думаю, приблизило меня:

ffmpeg -i in.mp4 -c:v libx264 -profile:v baseline -level:v 3.1 -refs 1 \
  -vsync 2 -filter:v scale="-1:720",pad="1280:720:720/2+ow/2",format="yuv420p" \
  -x264-params keyint="30":scenecut="0" -c:a copy out.mp4

У меня проблемы с установкой частоты кадров. Он должен быть переменным при 30 кадрах в секунду. Я нашел этот вопрос в отношении переменной частоты кадров. Но на него нет ответа. Установка -minrate& -maxrateне помогает. На выходе получается постоянная частота кадров при 30 FPS. Ниже приведены примеры параметров.

• Выводит постоянную скорость при 30 кадрах в секунду:

  -vsync 2 -r 30 -minrate 29.625 -maxrate 30.405
  

• Выводит переменную скорость @ 29,970:

  -vsync 2 -r 30.405
  

Я также считаю, что должен использовать -crfили -qp, но не уверен в правильности значений.

Редактировать:

Команда, показанная выше, приводит к следующим спецификациям:

ID                                       : 1
Format                                   : AVC
Format/Info                              : Advanced Video Codec
Format profile                           : Baseline@L3.1
Format settings                          : 1 Ref Frames
Format settings, CABAC                   : No
Format settings, Reference frames        : 1 frame
Format settings, GOP                     : M=1, N=30
Codec ID                                 : avc1
Codec ID/Info                            : Advanced Video Coding
Duration                                 : 8 s 700 ms
Duration_FirstFrame                      : 33 ms
Bit rate                                 : 2 606 kb/s
Width                                    : 1 280 pixels
Height                                   : 720 pixels
Display aspect ratio                     : 16:9
Frame rate mode                          : Constant
Frame rate                               : 30.000 FPS
Color space                              : YUV
Chroma subsampling                       : 4:2:0
Bit depth                                : 8 bits
Scan type                                : Progressive
Bits/(Pixel*Frame)                       : 0.094
Stream size                              : 2.69 MiB (95%)
Title                                    : VideoHandle
Writing library                          : x264 core 160
Encoding settings                        : cabac=0 / ref=1 / deblock=1:0:0 / analyse=0x1:0x111 / me=hex / subme=7 / psy=1 / psy_rd=1.00:0.00 / mixed_ref=0 / me_range=16 / chroma_me=1 / trellis=1 / 8x8dct=0 / cqm=0 / deadzone=21,11 / fast_pskip=1 / chroma_qp_offset=-2 / threads=6 / lookahead_threads=1 / sliced_threads=0 / nr=0 / decimate=1 / interlaced=0 / bluray_compat=0 / constrained_intra=0 / bframes=0 / weightp=0 / keyint=30 / keyint_min=3 / scenecut=0 / intra_refresh=0 / rc_lookahead=30 / rc=crf / mbtree=1 / crf=23.0 / qcomp=0.60 / qpmin=0 / qpmax=69 / qpstep=4 / ip_ratio=1.40 / aq=1:1.00
Language                                 : English
Codec configuration box                  : avcC

Есть ли здесь что-то еще, что не совместимо с оригинальным видео?

Источники, которые мне помогли:

• установка размера GOP
• Руководство по параметрам x264 FFmpeg

Редактировать (2020-11-6 23:40 UTC):

Прочитав ответ Гьяна , я использовал -video_track_timescaleпараметр, чтобы установить tbnзначение, соответствующее исходному видео. Но объединенное видео по-прежнему отображается некорректно. Я пропустил что-то, что должно совпадать? Сейчас просматриваю ffprobeвывод.

Оригинальное видео:

$ ffprobe -hide_banner -i VID_20201027_124301.mp4
Input #0, mov,mp4,m4a,3gp,3g2,mj2, from 'VID_20201027_124301.mp4':
  Metadata:
    major_brand     : mp42
    minor_version   : 0
    compatible_brands: isommp42
    creation_time   : 2020-10-27T19:43:55.000000Z
    location        : +42.5418-122.5700/
    location-eng    : +42.5418-122.5700/
    com.android.version: 7.1.2
  Duration: 00:00:52.40, start: 0.000000, bitrate: 10187 kb/s
    Stream #0:0(eng): Video: h264 (Baseline) (avc1 / 0x31637661), yuv420p(tv, bt709/bt709/smpte170m), 1280x720, 10002 kb/s, SAR 1:1 DAR 16:9, 30 fps, 30 tbr, 90k tbn, 180k tbc (default)
    Metadata:
      creation_time   : 2020-10-27T19:43:55.000000Z
      handler_name    : VideoHandle
    Stream #0:1(eng): Audio: aac (LC) (mp4a / 0x6134706D), 48000 Hz, stereo, fltp, 128 kb/s (default)
    Metadata:
      creation_time   : 2020-10-27T19:43:55.000000Z
      handler_name    : SoundHandle

Видео в кодировке FFmpeg:

$ ffprobe -hide_banner -i VID_20201027_124914-encoded.mp4
Input #0, mov,mp4,m4a,3gp,3g2,mj2, from 'VID_20201027_124914-encoded.mp4':
  Metadata:
    major_brand     : isom
    minor_version   : 512
    compatible_brands: isomiso2avc1mp41
    encoder         : Lavf58.29.100
  Duration: 00:00:08.70, start: 0.000000, bitrate: 2732 kb/s
    Stream #0:0(eng): Video: h264 (Constrained Baseline) (avc1 / 0x31637661), yuv420p, 1280x720 [SAR 1:1 DAR 16:9], 2596 kb/s, 30 fps, 30 tbr, 90k tbn, 60 tbc (default)
    Metadata:
      handler_name    : VideoHandle
    Stream #0:1(eng): Audio: aac (LC) (mp4a / 0x6134706D), 48000 Hz, stereo, fltp, 128 kb/s (default)
    Metadata:
      handler_name    : SoundHandle

Редактировать (2020-11-7 00:05 UTC):

Провел еще несколько тестов и обнаружил, что когда я объединяю видео с помощью FFmpeg, оно работает. Но если я объединяю с помощью другого мультиплексора, например, Avidemux или MKVToolNix , этого не происходит. Я думаю, что Gyan ответил на этот вопрос, но я собираюсь оставить его открытым еще немного, чтобы посмотреть, есть ли какие-либо сведения о том, почему видео не работает с другими мультиплексорами, поскольку я предпочитаю использовать их.

Используемые конечные параметры ffmpeg:

ffmpeg -i in.mp4 -c:v libx264 -profile:v baseline -level:v 3.1 \
  -refs 1 -r 30 -video_track_timescale 90k \
  -filter:v scale="-1:720",pad="1280:720:720/2+ow/2",format="yuv420p" \
  -x264-params keyint="30":scenecut="0" -c:a copy out.mp4

параметры keyint и scenecut -x264-params и частота кадров не требуются

Редактировать:

Создан вопрос о том, что конкатенация не работает с Avidemux и MKVToolNix здесь .