无需存储帧到文件夹，用多段MP4视频生成单个视频的实现方案

我有一组名为file1.mp4、file2.mp4……filen.mp4的MP4视频片段，希望编写代码依次遍历这些文件，每10秒提取一帧，再将提取的帧合成为帧率6fps的单个输出视频。我已有实现该功能的代码，但该代码会先将提取的帧存储到子文件夹中再合成视频，我认为这种方式效率较低。请问是否可以直接提取视频片段的帧并生成最终视频，无需将帧存储到文件夹中？

现有代码 #

#!/bin/bash

# Step 1: Extract frames every 10 seconds
input_folder="/home/aj/Videos/merge"
output_folder="/home/aj/Videos/merge"
subfolder="frames"

# Create subfolder if it doesn't exist
mkdir -p "$output_folder/$subfolder"

# Get the total number of input files
total_files=$(find "$input_folder" -maxdepth 1 -type f -name "*.mp4" | wc -l)
processed_files=0
global_frame_counter=0

# Iterate through mp4 files in the input folder
for file in "$input_folder"/*.mp4; do
  filename=$(basename "$file")
  filename_no_ext="${filename%.mp4}"

  # Extract frames every 10 seconds
  ffmpeg -i "$file" -vf fps=1/10 "$output_folder/$subfolder/output_${global_frame_counter}%02d.png"
  
    # Increment the global frame counter
  ((global_frame_counter ++))

  # Increment the processed files count
  ((processed_files++))

  # Calculate and echo the percentage of files processed
  percentage=$((processed_files * 100 / total_files))
  echo -e "\033[1;32mProcessing: $percentage% complete\033[0m"
done

# Step 2: Combine frames into a single video
cd "$output_folder/$subfolder" || exit

ffmpeg -r 6 -f image2 -s 1920x1080 -i "output_%*.png" -vcodec libx264 -crf 25 -pix_fmt yuv420p "$output_folder/result.mp4"

echo "Frames extracted and video created successfully."

可以通过ffmpeg的管道（pipe）和滤镜链实现直接处理，跳过中间帧的磁盘存储，大幅提升效率。下面是优化后的脚本：

#!/bin/bash

input_folder="/home/aj/Videos/merge"
output_video="/home/aj/Videos/merge/result.mp4"
total_files=$(find "$input_folder" -maxdepth 1 -type f -name "*.mp4" | wc -l)
processed_files=0

# 构建滤镜链：为每个输入文件添加抽帧滤镜，再合并所有流
filter_complex=""
map_args=""

for file in "$input_folder"/*.mp4; do
    # 为当前文件添加fps滤镜（每10秒1帧）
    filter_complex+="[$processed_files:v]fps=fps=1/10[v$processed_files];"
    map_args+=" -map [v$processed_files]"
    
    ((processed_files++))
    percentage=$((processed_files * 100 / total_files))
    echo -e "\033[1;32mProcessing: $percentage% complete\033[0m"
done

# 添加concat滤镜合并所有抽帧后的视频流
filter_complex+=$(printf "[v%d]" $(seq 0 $((processed_files-1))))
filter_complex+="concat=n=$processed_files:v=1:a=0[vout]"

# 执行ffmpeg命令，直接输出最终视频
ffmpeg -y $(printf "-i %s " "$input_folder"/*.mp4) -filter_complex "$filter_complex" \
    -map "[vout]" -r 6 -vcodec libx264 -crf 25 -pix_fmt yuv420p "$output_video"

echo "视频生成成功，已保存至 $output_video"

优化说明 #

• 无中间文件：全程在内存中处理帧数据，无需创建临时文件夹存储PNG帧，避免磁盘IO开销
• 单进程处理：用一个ffmpeg进程完成抽帧、合并、编码全流程，减少多进程启动的额外开销
• 逻辑简洁：通过滤镜链串联所有操作，流程更清晰，维护成本更低

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Athekul