여러 입력 파일 병합 - 실험 도서관

FFmpeg을 사용하여 여러 입력 파일을 병합하는 것은 다양한 방식으로 이루어질 수 있다. 일반적으로는 비디오 파일이나 오디오 파일을 연결하거나 특정 트랙들을 하나의 파일로 결합하는 방식이 사용된다. 여기서는 여러 가지 방법 중 가장 대표적인 방법들을 설명하겠다.

concat 프로토콜을 사용한 파일 병합

가장 기본적인 방법 중 하나는 concat 프로토콜을 사용하는 것이다. 이 방법은 파일들이 동일한 포맷을 가지고 있을 때 효과적이다.

사용 방법

FFmpeg에서 concat 프로토콜을 사용하여 여러 파일을 병합하려면 다음과 같은 형식의 명령어를 사용할 수 있다.

ffmpeg -f concat -safe 0 -i <input_file_list.txt> -c copy <output_file>

여기서 input_file_list.txt는 병합할 파일들의 리스트를 포함한 텍스트 파일이다. 이 텍스트 파일은 다음과 같은 형식을 따라야 한다.

file 'input1.mp4'
file 'input2.mp4'
file 'input3.mp4'

이 방법은 파일들을 복사하여 연결하기 때문에, 코덱을 다시 인코딩할 필요가 없다.

concat 필터를 사용한 파일 병합

파일 포맷이 다르거나 더 복잡한 병합 작업이 필요할 때는 concat 필터를 사용할 수 있다. 이 방법은 서로 다른 포맷의 파일들도 병합할 수 있는 장점이 있다. 다만, 코덱을 다시 인코딩해야 하기 때문에 처리 시간이 오래 걸릴 수 있다.

사용 방법

다음은 두 개 이상의 파일을 병합할 때 사용하는 concat 필터의 예시이다.

ffmpeg -i input1.mp4 -i input2.mp4 -filter_complex "[0:v][0:a][1:v][1:a]concat=n=2:v=1:a=1[outv][outa]" -map "[outv]" -map "[outa]" output.mp4

이 명령어에서 n=2는 병합할 파일의 개수를 나타내고, v=1은 비디오 트랙이 하나 있다는 것을, a=1은 오디오 트랙이 하나 있다는 것을 의미한다. 이 필터는 각 입력 파일의 비디오 및 오디오 스트림을 가져와서 하나의 파일로 병합한다.

수식으로 나타낸 데이터 병합 과정

병합 작업을 수학적으로 표현하면 다음과 같다. 각 입력 파일의 데이터를 벡터로 정의할 수 있다. 비디오 데이터와 오디오 데이터를 각각 $\mathbf{V}_i$ 와 $\mathbf{A}_i$ 로 표현하면, 병합 작업은 각 데이터 벡터의 연결(연속)을 의미한다.

$\mathbf{V}_{\text{merged}} = \mathbf{V}_1 \oplus \mathbf{V}_2 \oplus \dots \oplus \mathbf{V}_n$

$\mathbf{A}_{\text{merged}} = \mathbf{A}_1 \oplus \mathbf{A}_2 \oplus \dots \oplus \mathbf{A}_n$

여기서 $\oplus$ 는 병합 연산을 나타내며, 각 비디오와 오디오 스트림이 시간 축에서 연결되는 과정을 수학적으로 나타낸다.

`-f concat` 방식과 필터 방식의 차이점

-f concat 프로토콜은 파일을 단순히 시간 축에서 연결하는 방식이며, 코덱 재인코딩이 없기 때문에 속도가 빠르다. 그러나 이 방법은 파일 포맷이 동일한 경우에만 사용 가능한다.

반면, concat 필터를 사용하면 파일 포맷이 다르더라도 연결할 수 있으며, 더 복잡한 연결 작업(예: 여러 오디오 및 비디오 트랙 병합)도 가능한다. 하지만 이 경우에는 인코딩 과정을 거치므로 처리 시간이 더 오래 걸릴 수 있다.

ffmpeg concat 필터에서 n, v, a 매개변수의 의미

concat 필터에서 중요한 매개변수는 n, v, a이다.

n: 병합할 입력 파일의 수를 의미한다. 이 값은 병합하려는 파일의 개수에 따라 결정된다.
v: 병합할 비디오 트랙의 수를 의미한다. 예를 들어, 비디오가 하나씩 있는 경우 v=1로 설정한다.
a: 병합할 오디오 트랙의 수를 의미한다. 오디오 트랙이 있다면 a=1로 설정하고, 오디오가 없으면 a=0으로 설정한다.

병합된 파일의 비디오와 오디오 트랙은 각각 다음과 같은 방식으로 매핑된다.

outv: 병합된 비디오 트랙을 매핑하는 출력 변수.
outa: 병합된 오디오 트랙을 매핑하는 출력 변수.

예시

세 개의 비디오 파일을 병합하려면 n=3으로 설정하고, 각 파일에 비디오와 오디오가 있을 경우 다음과 같이 명령어를 작성할 수 있다.

ffmpeg -i input1.mp4 -i input2.mp4 -i input3.mp4 -filter_complex "[0:v][0:a][1:v][1:a][2:v][2:a]concat=n=3:v=1:a=1[outv][outa]" -map "[outv]" -map "[outa]" output.mp4

이 명령어는 세 개의 입력 파일을 병합하여 하나의 비디오 파일로 출력한다.

다양한 트랙 병합

여러 개의 비디오 또는 오디오 트랙을 병합하는 경우 각 트랙을 명확하게 매핑해야 한다. 예를 들어, 다중 비디오 트랙과 다중 오디오 트랙이 있는 파일을 병합하려면 각 트랙을 적절히 처리해야 한다. 이 경우에는 concat 필터의 v 및 a 값을 여러 개의 트랙에 맞게 설정해야 한다.

시간적 병합과 공간적 병합

FFmpeg에서 파일을 병합하는 방법은 시간적으로 병합하는 방식과 공간적으로 병합하는 방식으로 나뉜다.

시간적 병합

시간적 병합은 위에서 설명한 것처럼 비디오 파일들이 시간 축에서 순차적으로 연결되는 방식이다. 예를 들어, 두 개의 10초짜리 비디오 파일을 시간적으로 병합하면, 최종 출력 파일의 길이는 20초가 된다.

공간적 병합

공간적 병합은 여러 비디오 파일을 동시에 화면에 표시하는 방식이다. 이 경우에는 concat 필터 대신 hstack 또는 vstack 필터를 사용할 수 있다.

hstack: 비디오 파일들을 가로로 나란히 병합.
vstack: 비디오 파일들을 세로로 나란히 병합.

다음은 두 개의 비디오 파일을 가로로 병합하는 예시이다.

ffmpeg -i input1.mp4 -i input2.mp4 -filter_complex "hstack=inputs=2" output.mp4

이 명령어는 두 개의 비디오 파일을 화면에서 가로로 나란히 배치하여 하나의 파일로 병합한다.

시간축 병합과 공간축 병합의 수식적 표현

시간축 병합을 수식으로 나타내면 다음과 같다. 각 비디오 파일의 시간 길이를 $t_i$ 라고 할 때, 병합된 비디오 파일의 시간 길이 $t_{\text{merged}}$ 는 다음과 같다.

$t_{\text{merged}} = \sum_{i=1}^{n} t_i$

즉, 각 비디오 파일의 시간 길이를 더하여 최종 파일의 시간 길이가 결정된다.

공간축 병합의 경우, 비디오 프레임의 가로 또는 세로 크기를 기준으로 병합된다. 가로로 병합할 경우 최종 비디오의 가로 크기 $w_{\text{merged}}$ 는 각 비디오의 가로 크기 $w_i$ 를 더한 값이 된다.

$w_{\text{merged}} = \sum_{i=1}^{n} w_i$

세로로 병합할 경우 최종 비디오의 세로 크기 $h_{\text{merged}}$ 는 각 비디오의 세로 크기 $h_i$ 를 더한 값이 된다.

$h_{\text{merged}} = \sum_{i=1}^{n} h_i$

이 수식은 병합된 비디오의 해상도가 어떻게 변화하는지를 수학적으로 나타낸다.

파일 병합 시 고려해야 할 사항

여러 파일을 병합할 때는 다음과 같은 사항들을 고려해야 한다.

파일 포맷 및 코덱: 병합할 파일들이 동일한 포맷과 코덱을 사용하는 것이 이상적이다. 만약 다르다면 concat 필터를 사용하여 재인코딩해야 할 수 있다.
비디오 해상도: 해상도가 다른 파일을 병합할 때는 해상도를 일치시켜야 한다. 해상도가 다르면 병합 과정에서 오류가 발생할 수 있다.
프레임 레이트: 프레임 레이트가 다른 파일을 병합할 때는 프레임 레이트를 일치시키는 것이 중요하다. 그렇지 않으면 병합된 결과물이 부자연스러워질 수 있다.
비트레이트: 병합할 파일의 비트레이트도 동일하게 설정하는 것이 좋다. 비트레이트가 다르면 품질 저하가 발생할 수 있다.

다양한 입력 파일의 병합

FFmpeg에서는 비디오와 오디오를 함께 병합하거나 서로 다른 형식의 입력 파일들을 병합할 수 있다. 이 경우에는 각 입력 파일의 스트림을 명확하게 지정하여 병합해야 한다.

비디오 및 오디오 스트림을 병합하는 방법

비디오 파일에 새로운 오디오 트랙을 추가하거나 비디오 파일과 오디오 파일을 병합하는 경우, 각 스트림을 개별적으로 지정하여 병합할 수 있다. 이를 위해서는 -map 옵션을 사용하여 각각의 입력 스트림을 명시적으로 선택한다.

예를 들어, 비디오 파일 input_video.mp4와 오디오 파일 input_audio.mp3를 병합하는 경우 다음과 같이 명령어를 사용할 수 있다.

ffmpeg -i input_video.mp4 -i input_audio.mp3 -c:v copy -c:a aac output.mp4

이 명령어는 비디오 코덱을 다시 인코딩하지 않고 그대로 복사(-c:v copy)하며, 오디오 파일을 AAC로 인코딩하여 병합한다. 이때 비디오 스트림은 input_video.mp4에서, 오디오 스트림은 input_audio.mp3에서 가져온다.

비디오와 오디오가 따로 있는 입력 파일 병합

비디오와 오디오가 각각 별도로 존재하는 경우(예: input1.mp4에 비디오만 있고, input2.mp4에 오디오만 있는 경우), 이를 하나의 파일로 병합할 수 있다. 이 경우에도 -map 옵션을 사용하여 각각의 스트림을 지정해야 한다.

ffmpeg -i input1.mp4 -i input2.mp4 -map 0:v -map 1:a -c:v copy -c:a copy output.mp4

이 명령어에서 -map 0:v는 첫 번째 입력 파일(input1.mp4)의 비디오 스트림을 선택하고, -map 1:a는 두 번째 입력 파일(input2.mp4)의 오디오 스트림을 선택하여 병합한다.

서로 다른 포맷의 파일 병합

서로 다른 포맷을 가진 파일을 병합할 때는 각각의 파일을 동일한 포맷으로 변환해야 한다. 예를 들어, 하나의 비디오 파일이 MP4 형식이고 다른 파일이 AVI 형식일 때, 두 파일을 병합하려면 둘 다 동일한 형식으로 인코딩한 후 병합하는 것이 일반적이다.

ffmpeg -i input1.mp4 -i input2.avi -c:v libx264 -c:a aac output.mp4

이 명령어는 input1.mp4와 input2.avi 파일을 H.264 비디오 코덱과 AAC 오디오 코덱으로 인코딩하여 하나의 파일로 병합한다.

병합 전 프레임 레이트 일치

파일 병합 전, 두 파일의 프레임 레이트가 다를 경우 병합 과정에서 문제가 발생할 수 있다. 이때는 -r 옵션을 사용하여 프레임 레이트를 일치시켜야 한다.

ffmpeg -i input1.mp4 -r 30 -i input2.mp4 -r 30 -filter_complex "[0:v][1:v]concat=n=2:v=1[outv]" -map "[outv]" output.mp4

이 명령어는 input1.mp4와 input2.mp4의 프레임 레이트를 30fps로 맞추고, 두 비디오 파일을 병합한다.

여러 오디오 트랙 병합

하나의 비디오 파일에 여러 개의 오디오 트랙을 병합하는 경우, 각 오디오 트랙을 명확하게 지정하고 병합해야 한다. 다음은 두 개의 오디오 파일을 하나의 비디오 파일에 병합하는 예시이다.

ffmpeg -i video.mp4 -i audio1.mp3 -i audio2.mp3 -map 0:v -map 1:a -map 2:a -c:v copy -c:a aac -shortest output.mp4

이 명령어에서 -map 0:v는 첫 번째 입력 파일인 비디오 스트림을 선택하고, -map 1:a와 -map 2:a는 각각 오디오 트랙을 선택한다. -shortest 옵션은 가장 짧은 트랙에 맞춰 출력 파일의 길이를 조정하는 옵션이다.

비디오와 오디오의 비율 맞추기

병합할 비디오와 오디오의 길이가 다를 경우, 한쪽을 다른 쪽에 맞춰 늘리거나 줄일 수 있다. 예를 들어, 비디오가 오디오보다 길다면 -t 옵션을 사용하여 비디오의 길이를 오디오에 맞출 수 있다.

ffmpeg -i video.mp4 -i audio.mp3 -c:v copy -c:a aac -t 00:03:00 output.mp4

이 명령어는 비디오 파일의 길이를 3분으로 제한하여 오디오와 맞추는 방법이다.

수학적 표현: 비디오와 오디오 병합 시 시간 길이 조정

병합 작업 시 비디오와 오디오의 시간 길이를 수학적으로 표현할 수 있다. 각 비디오와 오디오의 시간 길이를 $t_{\text{video}}$ 와 $t_{\text{audio}}$ 로 나타내면, 병합 후의 최종 파일의 시간 길이 $t_{\text{output}}$ 는 다음과 같이 정의할 수 있다.

$t_{\text{output}} = \min(t_{\text{video}}, t_{\text{audio}})$

이 수식은 비디오와 오디오 중 더 짧은 길이에 맞춰 병합할 때의 시간 길이를 나타낸다. 반대로, 길이를 동일하게 맞추기 위해서는 둘 중 더 긴 쪽에 맞춰야 한다.

비디오 및 오디오의 비율 조정

비디오와 오디오의 비율을 맞출 때, 서로 다른 비율을 가진 두 파일을 병합하는 경우 비율을 일치시켜야 한다. FFmpeg에서는 다양한 비율 변환을 제공하는 필터를 사용할 수 있으며, 주로 비디오의 해상도나 프레임 비율을 맞추기 위해 사용된다.

해상도 조정

두 개의 비디오 파일의 해상도가 다를 경우 해상도를 일치시키는 것이 병합 작업에서 중요하다. 이를 위해 FFmpeg에서는 scale 필터를 사용할 수 있다. 예를 들어, 1080p 해상도의 비디오와 720p 해상도의 비디오를 병합할 때, 두 비디오의 해상도를 동일하게 맞추기 위해 다음과 같은 명령어를 사용할 수 있다.

ffmpeg -i input1.mp4 -i input2.mp4 -filter_complex "[0:v]scale=1280:720[v0];[1:v]scale=1280:720[v1];[v0][v1]concat=n=2:v=1[outv]" -map "[outv]" output.mp4

이 명령어는 각각 1080p와 720p 해상도의 비디오를 1280x720 해상도로 맞추어 병합한다.

프레임 비율 조정

비디오 파일의 프레임 비율이 다르면 병합 시 문제를 일으킬 수 있다. 프레임 비율을 일치시키기 위해서는 fps 필터를 사용할 수 있다. 예를 들어, 24fps 비디오와 30fps 비디오를 병합하려면 다음과 같은 명령어를 사용할 수 있다.

ffmpeg -i input1.mp4 -i input2.mp4 -filter_complex "[0:v]fps=30[v0];[1:v]fps=30[v1];[v0][v1]concat=n=2:v=1[outv]" -map "[outv]" output.mp4

이 명령어는 두 비디오 파일의 프레임 비율을 30fps로 맞추어 병합한다.

파일 길이 맞추기

비디오 파일과 오디오 파일을 병합할 때 파일의 길이가 서로 다르면, 병합 후의 파일 길이가 의도하지 않게 비정상적으로 길어지거나 짧아질 수 있다. 이를 방지하기 위해 비디오 파일 또는 오디오 파일의 길이를 맞추는 방법을 사용할 수 있다.

가장 짧은 파일 길이에 맞추기

두 파일 중 짧은 파일에 맞추어 병합하려면 -shortest 옵션을 사용한다. 예를 들어, 비디오 파일이 오디오 파일보다 길 경우, 비디오를 오디오 파일 길이에 맞춰 병합하는 방법은 다음과 같다.

ffmpeg -i video.mp4 -i audio.mp3 -c:v copy -c:a aac -shortest output.mp4

이 명령어는 오디오 파일의 길이에 맞춰 비디오 파일을 잘라서 병합한다.

수학적 표현: 시간 비율 조정

비디오와 오디오의 시간 비율을 수식으로 나타내면, 비디오와 오디오의 실제 재생 시간이 다를 경우 두 파일의 비율을 조정하여 병합할 수 있다. 예를 들어, 비디오 파일의 길이를 $t_{\text{video}}$ , 오디오 파일의 길이를 $t_{\text{audio}}$ 로 나타내면, 최종 출력 파일의 시간 비율은 다음과 같다.

$r_{\text{output}} = \frac{t_{\text{audio}}}{t_{\text{video}}}$

이 수식은 비디오 파일의 길이를 오디오 파일에 맞춰 조정할 때의 비율을 나타낸다.

여러 입력 파일의 동시 병합

여러 개의 입력 파일을 동시에 병합할 경우, 각 파일의 비디오 및 오디오 스트림을 분리하여 처리하는 것이 중요하다. 예를 들어, 두 개 이상의 파일을 병합할 때 각 입력 파일의 비디오와 오디오 트랙을 개별적으로 처리하는 방법은 다음과 같다.

ffmpeg -i input1.mp4 -i input2.mp4 -i input3.mp4 -filter_complex "[0:v][0:a][1:v][1:a][2:v][2:a]concat=n=3:v=1:a=1[outv][outa]" -map "[outv]" -map "[outa]" output.mp4

이 명령어는 세 개의 입력 파일을 병합하여 하나의 비디오 및 오디오 트랙으로 출력한다. 여기서 n=3은 병합할 파일의 개수를 의미하고, 각각의 비디오 및 오디오 스트림을 개별적으로 병합하는 과정을 나타낸다.

여러 입력 파일의 트랜지션 적용

병합 작업에서 각 비디오 파일 간에 트랜지션 효과를 적용할 수 있다. 트랜지션 효과를 사용하면 파일이 단순히 연결되는 대신, 시각적으로 부드럽게 전환되는 효과를 얻을 수 있다. FFmpeg에서는 xfade 필터를 사용하여 다양한 트랜지션 효과를 적용할 수 있다.

트랜지션 적용 예시

다음은 두 개의 비디오 파일을 병합하면서 fade 트랜지션을 적용하는 예시이다.

ffmpeg -i input1.mp4 -i input2.mp4 -filter_complex "[0:v][1:v]xfade=transition=fade:duration=2:offset=5" output.mp4

이 명령어는 첫 번째 비디오가 재생된 지 5초 후에 두 번째 비디오로 부드럽게 전환되며, 전환 효과는 2초 동안 지속된다.

수식으로 나타낸 트랜지션 효과

트랜지션 효과를 수학적으로 표현하면, 각 비디오 파일의 재생 시간과 트랜지션 시간이 조합된 식으로 나타낼 수 있다. 예를 들어, 두 비디오 파일의 시간 길이를 각각 $t_1$ 과 $t_2$ 로 나타내고, 트랜지션 시간이 $t_{\text{transition}}$ 일 때, 최종 출력 파일의 시간 길이 $t_{\text{output}}$ 는 다음과 같이 표현된다.

$t_{\text{output}} = t_1 + t_2 - t_{\text{transition}}$

이는 트랜지션 시간 동안 두 비디오 파일이 겹쳐지기 때문에, 최종 파일의 시간 길이가 줄어드는 것을 나타낸다.

다양한 입력 파일의 오디오 병합

여러 오디오 파일을 병합할 때, 각 오디오 트랙을 서로 다른 채널로 분리하여 병합하거나, 다중 채널 오디오를 하나의 파일로 합칠 수 있다. FFmpeg에서는 오디오 필터를 사용하여 이러한 작업을 수행할 수 있다.

스테레오 파일로 변환하기

서로 다른 오디오 파일을 좌우 스테레오 채널로 병합하려면 amerge 필터를 사용할 수 있다. 예를 들어, 두 개의 모노 오디오 파일을 스테레오 파일로 변환하려면 다음과 같이 명령어를 작성할 수 있다.

ffmpeg -i left_channel.mp3 -i right_channel.mp3 -filter_complex "[0:a][1:a]amerge=inputs=2" -ac 2 output.mp3

이 명령어는 두 개의 모노 파일을 하나의 스테레오 파일로 병합한다. -ac 2 옵션은 오디오를 스테레오로 출력하도록 지정하는 옵션이다.

여러 개의 오디오 트랙 병합

여러 개의 오디오 트랙을 하나의 파일로 병합할 때는 각 오디오 트랙을 개별적으로 처리해야 한다. 예를 들어, 다중 입력 파일을 사용하여 각 오디오 파일을 동시에 병합하는 방법은 다음과 같다.

ffmpeg -i audio1.mp3 -i audio2.mp3 -filter_complex "[0:a][1:a]amix=inputs=2:duration=longest" output.mp3

이 명령어는 두 개의 오디오 파일을 믹싱하여 하나의 파일로 병합한다. duration=longest 옵션은 가장 긴 오디오 트랙에 맞춰 믹싱을 진행한다.

오디오 병합 시 고려해야 할 사항

여러 개의 오디오 트랙을 병합할 때는 다음과 같은 사항들을 고려해야 한다.

오디오 샘플링 레이트: 병합할 오디오 파일들의 샘플링 레이트가 동일해야 한다. 만약 샘플링 레이트가 다르면, 병합 전에 샘플링 레이트를 일치시켜야 한다.
오디오 채널: 오디오 파일의 채널 수(예: 모노, 스테레오)가 다를 경우 병합 전에 각 파일의 채널 수를 동일하게 맞추는 것이 중요하다.
오디오 비트레이트: 병합할 파일들의 비트레이트가 다르면, 병합 후 품질에 영향을 미칠 수 있다. 이 경우 비트레이트를 일치시키는 것이 권장된다.

오디오 샘플링 레이트 변환

서로 다른 샘플링 레이트를 가진 오디오 파일을 병합하려면, aresample 필터를 사용하여 샘플링 레이트를 일치시켜야 한다. 다음은 샘플링 레이트를 44.1kHz로 변환하여 두 개의 오디오 파일을 병합하는 예시이다.

ffmpeg -i audio1.mp3 -i audio2.mp3 -filter_complex "[0:a]aresample=44100[a0];[1:a]aresample=44100[a1];[a0][a1]amix=inputs=2" output.mp3

이 명령어는 두 개의 오디오 파일의 샘플링 레이트를 44.1kHz로 맞춘 후 병합한다.

수학적 표현: 오디오 병합 시 샘플링 레이트 변환

오디오 파일의 샘플링 레이트를 수학적으로 표현하면, 오디오 파일의 샘플링 주파수 $f_s$ 와 각 오디오 파일의 시간 길이 $t$ 를 이용하여 다음과 같이 표현할 수 있다.

$N = f_s \times t$

여기서 $N$ 은 샘플의 총 개수이다. 서로 다른 샘플링 레이트를 가진 두 파일을 병합할 때는 두 파일의 샘플 개수를 동일하게 맞춰야 한다. 예를 들어, 샘플링 레이트가 $f_{s1}$ 인 첫 번째 파일과 $f_{s2}$ 인 두 번째 파일을 병합할 때, 최종 샘플링 레이트 $f_{\text{merged}}$ 는 다음과 같이 정의할 수 있다.

$f_{\text{merged}} = \text{gcd}(f_{s1}, f_{s2})$

이 수식은 두 파일의 샘플링 레이트를 최소 공배수로 맞춰서 병합하는 경우에 적용된다.

여러 입력 파일의 자막 병합

FFmpeg에서는 여러 개의 자막 파일을 병합하거나 자막을 비디오 파일에 삽입할 수 있다. 자막 파일을 비디오에 병합하는 경우, 자막 파일의 포맷에 따라 다르게 처리해야 한다.

SRT 자막 파일 병합

SRT 자막 파일을 비디오 파일에 병합하려면 -c:s mov_text 옵션을 사용하여 자막을 인코딩할 수 있다. 예를 들어, 비디오 파일과 SRT 자막 파일을 병합하려면 다음과 같은 명령어를 사용할 수 있다.

ffmpeg -i video.mp4 -i subtitle.srt -c:v copy -c:a copy -c:s mov_text output.mp4

이 명령어는 비디오 파일에 SRT 자막을 삽입하여 최종 출력 파일로 병합한다.

수학적 표현: 비디오와 자막의 시간 동기화

비디오와 자막의 시간 동기화를 수식으로 나타내면, 비디오 파일의 프레임 수 $N_{\text{video}}$ 와 자막 파일의 자막 개수 $N_{\text{subtitles}}$ 가 동일한 비율로 동기화되어야 한다. 이를 수식으로 표현하면 다음과 같다.

$\frac{N_{\text{video}}}{t_{\text{video}}} = \frac{N_{\text{subtitles}}}{t_{\text{subtitles}}}$

여기서 $t_{\text{video}}$ 는 비디오의 총 재생 시간, $t_{\text{subtitles}}$ 는 자막이 표시되는 총 시간을 나타낸다. 두 값이 동일해야 비디오와 자막이 정상적으로 동기화된다.

여러 입력 파일의 시간 동기화

여러 비디오 파일을 병합할 때, 각 파일의 시간 동기화는 매우 중요하다. 특히 비디오와 오디오 파일이 별도로 존재하는 경우, 시간 동기화를 제대로 설정하지 않으면 비디오와 오디오가 어긋나는 문제가 발생할 수 있다.

`-itsoffset` 옵션을 사용한 시간 오프셋 조정

FFmpeg에서는 -itsoffset 옵션을 사용하여 입력 파일의 시간 오프셋을 조정할 수 있다. 이 옵션을 사용하면 특정 파일이 시작되는 시간을 조정할 수 있으며, 이를 통해 비디오와 오디오의 동기화를 맞출 수 있다.

예를 들어, 오디오 파일이 비디오보다 2초 늦게 시작해야 하는 경우, 다음과 같이 명령어를 작성할 수 있다.

ffmpeg -i video.mp4 -itsoffset 00:00:02 -i audio.mp3 -c:v copy -c:a copy output.mp4

이 명령어는 오디오 파일의 시작 시간을 2초 늦추어 비디오 파일과 동기화한다.

수학적 표현: 시간 오프셋 조정

시간 오프셋 조정을 수학적으로 표현하면, 비디오 파일과 오디오 파일의 시간 축이 맞지 않을 경우 이를 맞추기 위해 시간 오프셋을 적용할 수 있다. 비디오 파일의 시간 시작점을 $t_{\text{video}}$ , 오디오 파일의 시간 시작점을 $t_{\text{audio}}$ 라고 할 때, 오디오 파일에 적용할 오프셋 시간 $\Delta t$ 는 다음과 같이 정의된다.

$\Delta t = t_{\text{audio}} - t_{\text{video}}$

따라서 오디오 파일의 시작 시간을 $\Delta t$ 만큼 조정하여 비디오와 동기화할 수 있다.

예시: 여러 입력 파일의 시간 동기화

여러 개의 비디오 파일을 병합할 때, 각각의 파일이 시작하는 시간을 조정하여 동기화할 수 있다. 예를 들어, 세 개의 비디오 파일이 각각 0초, 5초, 10초에 시작하도록 설정하려면 다음과 같은 명령어를 사용할 수 있다.

ffmpeg -i input1.mp4 -itsoffset 00:00:05 -i input2.mp4 -itsoffset 00:00:10 -i input3.mp4 -filter_complex "[0:v][1:v][2:v]concat=n=3:v=1[outv]" -map "[outv]" output.mp4

이 명령어는 첫 번째 파일은 바로 시작하고, 두 번째 파일은 5초 후에, 세 번째 파일은 10초 후에 시작되도록 시간 동기화를 맞추어 병합한다.

다중 자막 파일의 병합

비디오에 여러 개의 자막 파일을 삽입할 수 있으며, 각 자막 파일을 개별 트랙으로 추가하여 다중 자막을 지원하는 파일을 만들 수 있다. 예를 들어, 두 개의 SRT 자막 파일을 하나의 비디오에 병합하는 방법은 다음과 같다.

ffmpeg -i video.mp4 -i subtitle1.srt -i subtitle2.srt -c:v copy -c:a copy -c:s mov_text -map 0:v -map 0:a -map 1:s -map 2:s output.mp4

이 명령어는 첫 번째 자막을 트랙 1로, 두 번째 자막을 트랙 2로 병합한다. -map 옵션을 사용하여 각 자막 파일을 개별적으로 지정한다.

자막 병합 시 고려할 사항

여러 자막 파일을 병합할 때는 자막의 시간 정보가 정확히 일치해야 한다. 자막의 시간 정보가 어긋나면 자막이 비디오와 동기화되지 않거나 잘못된 시간에 표시될 수 있다. 자막 파일이 여러 언어로 제공되는 경우, 각 자막 트랙에 대한 명확한 언어 설정이 필요할 수 있다.

자막 파일의 시간 조정

FFmpeg에서는 자막 파일의 시간 정보를 조정할 수 있는 옵션을 제공하며, 이를 통해 자막 파일의 시작 시간을 맞출 수 있다. 예를 들어, 자막 파일의 시작 시간을 2초 늦추려면 다음과 같이 명령어를 작성할 수 있다.

ffmpeg -itsoffset 00:00:02 -i subtitle.srt -c copy output.srt

이 명령어는 자막 파일의 시작 시간을 2초 늦춰서 동기화된 자막 파일을 생성한다.

자막과 비디오의 동기화 수식

자막 파일과 비디오 파일의 동기화를 수학적으로 표현하면, 자막의 시작 시간 $t_{\text{subtitles}}$ 과 비디오의 시작 시간 $t_{\text{video}}$ 가 일치해야 한다. 자막이 비디오보다 늦게 시작할 경우, 시간 차이를 $\Delta t$ 로 나타낼 수 있으며, 이때 자막의 시작 시간을 다음과 같이 조정할 수 있다.

$t_{\text{subtitles}}' = t_{\text{subtitles}} + \Delta t$

이 수식은 자막 파일의 시작 시간을 조정하여 비디오와 동기화하는 과정을 나타낸다.

여러 자막 파일의 병합 수식

여러 개의 자막 파일을 병합할 때, 각 자막 파일의 시간 정보를 일치시키는 것이 중요하다. 각 자막 파일의 시작 시간과 끝 시간을 $t_{\text{sub1-start}}, t_{\text{sub1-end}}$ 로, 두 번째 자막 파일의 시작 시간과 끝 시간을 $t_{\text{sub2-start}}, t_{\text{sub2-end}}$ 로 정의할 수 있다. 두 자막 파일을 병합하는 경우, 병합된 자막의 시간 정보는 다음과 같이 나타낼 수 있다.

$t_{\text{merged}} = \min(t_{\text{sub1-start}}, t_{\text{sub2-start}}) \quad \text{에서} \quad \max(t_{\text{sub1-end}}, t_{\text{sub2-end}})$

이 수식은 두 자막 파일을 병합할 때 자막의 시간 동기화를 어떻게 처리하는지를 나타낸다.

여러 입력 파일의 비디오 및 오디오 동기화

비디오와 오디오 파일을 병합할 때, 동기화를 맞추는 것은 중요한 과정이다. FFmpeg에서는 각 파일의 시간 정보를 분석하여 비디오와 오디오의 동기화를 조정할 수 있으며, 이는 비디오의 정확한 재생과 오디오의 자연스러운 흐름을 보장한다.

`-af aresample` 옵션을 사용한 오디오 시간 조정

비디오와 오디오의 길이가 다를 경우, 오디오 파일의 샘플링 레이트를 조정하여 동기화할 수 있다. aresample 필터는 오디오의 시간 길이를 조정하거나 샘플링 레이트를 변경하는 데 사용된다.

다음은 비디오 파일의 길이에 맞춰 오디오 파일의 시간을 조정하는 예시이다.

ffmpeg -i video.mp4 -i audio.mp3 -filter_complex "[1:a]aresample=async=1" -c:v copy -c:a aac output.mp4

이 명령어는 비디오 파일과 오디오 파일을 병합하면서, 오디오 파일의 샘플링 레이트를 비디오 길이에 맞춰 조정한다.

비디오 및 오디오의 샘플링 레이트 변환

비디오 파일의 프레임 레이트와 오디오 파일의 샘플링 레이트가 일치하지 않을 경우, 비디오 및 오디오의 샘플링 레이트를 변환하여 일치시켜야 한다. FFmpeg에서는 -r 옵션을 사용하여 프레임 레이트를 조정하고, -af aresample 필터를 사용하여 오디오의 샘플링 레이트를 변환할 수 있다.

ffmpeg -i video.mp4 -i audio.mp3 -r 30 -filter_complex "[1:a]aresample=48000" -c:v copy -c:a aac output.mp4

이 명령어는 비디오 파일의 프레임 레이트를 30fps로 조정하고, 오디오 파일의 샘플링 레이트를 48kHz로 변환하여 동기화한다.

비디오와 오디오의 비율 동기화

비디오 파일과 오디오 파일의 길이가 다를 때, 비디오와 오디오의 비율을 맞추는 작업이 필요하다. 이를 위해 FFmpeg에서는 비디오와 오디오의 재생 속도를 조정할 수 있는 다양한 옵션을 제공한다. 예를 들어, 비디오 파일이 오디오 파일보다 빠르게 재생되도록 하거나, 반대로 오디오 파일의 속도를 조정하여 비디오와 맞출 수 있다.

`-filter_complex atempo`를 사용한 오디오 속도 조정

오디오 파일의 속도를 조정하여 비디오 파일과 일치시키려면 atempo 필터를 사용할 수 있다. atempo 필터는 오디오의 재생 속도를 빠르게 또는 느리게 조정하는 역할을 한다.

ffmpeg -i video.mp4 -i audio.mp3 -filter_complex "[1:a]atempo=1.5" -c:v copy -c:a aac output.mp4

이 명령어는 오디오 파일의 속도를 1.5배 빠르게 조정하여 비디오와 동기화한다.

`-filter_complex setpts`를 사용한 비디오 속도 조정

비디오 파일의 재생 속도를 조정하려면 setpts 필터를 사용할 수 있다. 이 필터는 비디오 프레임의 시간 정보를 조정하여 재생 속도를 변경하는 역할을 한다.

ffmpeg -i video.mp4 -i audio.mp3 -filter_complex "[0:v]setpts=0.5*PTS" -c:v libx264 -c:a aac output.mp4

이 명령어는 비디오 파일의 재생 속도를 2배 빠르게 조정하여 오디오와 동기화한다.

수학적 표현: 비디오와 오디오의 시간 및 속도 조정

비디오와 오디오의 재생 속도를 수학적으로 표현하면, 각 파일의 재생 시간을 $t_{\text{video}}$ 와 $t_{\text{audio}}$ 로 나타낼 수 있다. 두 파일을 동일한 비율로 재생시키기 위해서는, 비디오 파일의 재생 시간 $t_{\text{video}}$ 를 오디오 파일의 재생 시간 $t_{\text{audio}}$ 에 맞춰야 한다. 이를 수식으로 나타내면 다음과 같다.

$r_{\text{video}} = \frac{t_{\text{audio}}}{t_{\text{video}}}$

여기서 $r_{\text{video}}$ 는 비디오의 속도 조정 비율을 의미한다. 마찬가지로, 오디오 파일의 재생 속도를 비디오 파일에 맞추려면 다음과 같은 수식을 사용할 수 있다.

$r_{\text{audio}} = \frac{t_{\text{video}}}{t_{\text{audio}}}$

이 수식들은 비디오와 오디오의 재생 속도를 맞추기 위해 각각의 속도를 조정할 때 사용된다.

여러 입력 파일의 비디오 및 오디오 비율 조정 예시

비디오와 오디오 파일을 병합할 때, 두 파일의 길이가 다르면 비율을 맞춰야 한다. 예를 들어, 비디오 파일이 10초이고 오디오 파일이 5초일 때, 오디오 파일의 속도를 2배로 조정하여 비디오와 일치시키는 방법은 다음과 같다.

ffmpeg -i video.mp4 -i audio.mp3 -filter_complex "[1:a]atempo=2.0" -c:v copy -c:a aac output.mp4

이 명령어는 오디오 파일의 재생 속도를 2배 빠르게 조정하여 비디오 파일과 동일한 길이로 병합한다.

다양한 비디오 및 오디오 트랙의 병합

하나의 비디오 파일에 여러 개의 오디오 트랙을 병합할 수 있으며, 각 오디오 트랙을 개별적으로 처리하여 다양한 언어 트랙을 포함한 비디오 파일을 만들 수 있다. 다음은 두 개의 오디오 트랙을 비디오 파일에 병합하는 예시이다.

ffmpeg -i video.mp4 -i audio1.mp3 -i audio2.mp3 -map 0:v -map 1:a -map 2:a -c:v copy -c:a aac -shortest output.mp4

이 명령어는 비디오 파일에 두 개의 오디오 트랙을 병합하여, 다중 오디오 트랙을 지원하는 출력 파일을 생성한다.

concat 프로토콜을 사용한 파일 병합

사용 방법

concat 필터를 사용한 파일 병합

사용 방법

수식으로 나타낸 데이터 병합 과정

-f concat 방식과 필터 방식의 차이점

ffmpeg concat 필터에서 n, v, a 매개변수의 의미

예시

다양한 트랙 병합

시간적 병합과 공간적 병합

시간적 병합

공간적 병합

시간축 병합과 공간축 병합의 수식적 표현

파일 병합 시 고려해야 할 사항

다양한 입력 파일의 병합

비디오 및 오디오 스트림을 병합하는 방법

비디오와 오디오가 따로 있는 입력 파일 병합

서로 다른 포맷의 파일 병합

병합 전 프레임 레이트 일치

여러 오디오 트랙 병합

비디오와 오디오의 비율 맞추기

수학적 표현: 비디오와 오디오 병합 시 시간 길이 조정

비디오 및 오디오의 비율 조정

해상도 조정

프레임 비율 조정

파일 길이 맞추기

가장 짧은 파일 길이에 맞추기

수학적 표현: 시간 비율 조정

여러 입력 파일의 동시 병합

여러 입력 파일의 트랜지션 적용

트랜지션 적용 예시

수식으로 나타낸 트랜지션 효과

다양한 입력 파일의 오디오 병합

스테레오 파일로 변환하기

여러 개의 오디오 트랙 병합

오디오 병합 시 고려해야 할 사항

오디오 샘플링 레이트 변환

수학적 표현: 오디오 병합 시 샘플링 레이트 변환

여러 입력 파일의 자막 병합

SRT 자막 파일 병합

수학적 표현: 비디오와 자막의 시간 동기화

여러 입력 파일의 시간 동기화

-itsoffset 옵션을 사용한 시간 오프셋 조정

수학적 표현: 시간 오프셋 조정

예시: 여러 입력 파일의 시간 동기화

다중 자막 파일의 병합

자막 병합 시 고려할 사항

자막 파일의 시간 조정

자막과 비디오의 동기화 수식

여러 자막 파일의 병합 수식

여러 입력 파일의 비디오 및 오디오 동기화

-af aresample 옵션을 사용한 오디오 시간 조정

비디오 및 오디오의 샘플링 레이트 변환

비디오와 오디오의 비율 동기화

-filter_complex atempo를 사용한 오디오 속도 조정

-filter_complex setpts를 사용한 비디오 속도 조정

수학적 표현: 비디오와 오디오의 시간 및 속도 조정

여러 입력 파일의 비디오 및 오디오 비율 조정 예시

다양한 비디오 및 오디오 트랙의 병합

`-f concat` 방식과 필터 방식의 차이점

`-itsoffset` 옵션을 사용한 시간 오프셋 조정

`-af aresample` 옵션을 사용한 오디오 시간 조정

`-filter_complex atempo`를 사용한 오디오 속도 조정

`-filter_complex setpts`를 사용한 비디오 속도 조정