動画や音声ファイルの音量(ゲイン)を ffmpeg で調整するときはコマンド1発でやりたい

Abstract

動画や音声ファイルの音量(ゲイン)を ffmpeg で調整するときのメモをPowerShellで一つのコマンドにしたかったが、当時(約1年前)苦労したので備忘録。

環境

• Windows 10
• PoweShell v7.4.0
• ffmpeg version 6.1-full_build-www.gyan.dev

目的

mp3とかの音楽ファイルのmax_volumeを0dB位になるように調整すること。
0以外にもできるように引数を生やしたりして、次のようにコマンドで変換できるようにする。

Set-MaxVolume -InputFile hoge.mp3 -OutputFile fuga.mp3 -TargetVolume 0.0

方針

1. ffmepgのログ出力から、max_volumeを抽出
2. ゲインを上げたら$TargetVolumeになるように、上げるゲインX[dB]を計算
3. ffmpeg -i input -af volume=XdB outputで調整

簡単ですね！

完成したもの

function Select-ffmpegLog([parameter(mandatory=$true)][string]$File, [string]$Pattern = "max_volume:") {
    # ffmpegは標準エラーに出力されてしまうので、標準出力に渡しなおす
    ffmpeg -i $File -vn -af volumedetect -f null - 2>&1 | Select-String $Pattern;
}

function Find-MaxVolume([parameter(mandatory=$true)][string]$File) {
    <#
        .SYNOPSIS
            対象ファイルのmax_volumeを'10 dB'の形式で取得して返す
    #>
    $pattern = "max_volume:";
    $raw = Select-ffmpegLog $File $pattern;
    $raw.Tostring().Substring($raw.Matches.Index + $pattern.Length);
}

function Remove-dB([parameter(mandatory=$true)][string]$dBString) {
    <#
        .SYNOPSIS
            '10 dB' -> '10'のように取り出す
    #>
    $dBString = $dBString.Replace(' ', '');
    $dBString -replace "(\d+)dB", "`$1";
}

function Get-VolumeGain([parameter(mandatory=$true)][string]$File, [float]$TargetVolume = 0.0) {
    $max_volume = [float](Remove-dB (Find-MaxVolume $File));
    $gain = [Math]::Truncate($TargetVolume - $max_volume * 10) / 10;     # 小数点第1位で切り捨て
    "${gain}dB";
}

function Set-MaxVolume([parameter(mandatory=$true)][string]$InputFile, [parameter(mandatory=$true)][string]$OutputFile, [float]$TargetVolume = 0.0) {
    $gain = Get-VolumeGain $InputFile $TargetVolume;
    ffmpeg -i $InputFile -af volume=$gain $OutputFile;
}

ハマりどころと解説

ffmpegのログ出力を受け取れない

A. ffmpegのログ出力は標準エラーに出るから。

初心者殺し。当時沼った。
ということで、次のようにしてログを得て、max_volumeの行をSelect-Stringで抽出します。

function Select-ffmpegLog([parameter(mandatory=$true)][string]$file, [string]$pattern = "max_volume:") {
    # ffmpegのログ出力は標準エラーに出力されてしまうので、標準出力に渡しなおす
    ffmpeg -i $file -vn -af volumedetect -f null - 2>&1 | Select-String $pattern;
}

取得したログからmax_volumeを抽出

Select-Stringの返り値から、Matchオブジェクトを取り出して、ゲインを取り出す。

function Find-MaxVolume([parameter(mandatory=$true)][string]$file) {
    <#
        .SYNOPSIS
            対象ファイルのmax_volumeを'10 dB'の形式で取得して返す
    #>
    $pattern = "max_volume:";
    $raw = Select-ffmpegLog $file $pattern;
    $raw.Tostring().Substring($raw.Matches.Index + $pattern.Length);
}

上げるゲインを計算する

得られたmax_volume'10 dB'から10を取り出して、上げるゲインを計算して、'2dB'みたいな形式で得る。
つまり文字列 -> float -> 計算 -> 文字列という処理が必要。
次のように[float]でキャストしたりして処理する。

ちなみにReplaceメソッドでは正規表現による置換ができない。

function Remove-dB([parameter(mandatory=$true)][string]$dBString) {
    <#
        .SYNOPSIS
            '10 dB' -> '10'のように取り出す
    #>
    $dBString = $dBString.Replace(' ', '');
    $dBString -replace "(\d+)dB", "`$1";
}

function Get-VolumeGain([parameter(mandatory=$true)][string]$File, [float]$TargetVolume = 0.0) {
    $max_volume = [float](Remove-dB (Find-MaxVolume $File));
    $gain = [Math]::Truncate($TargetVolume - $max_volume * 10) / 10;     # 小数点第1位で切り捨て
    "${gain}dB";
}