网页端视频fps帧率非标准24、25、30、50、60fps音画不同步问题

###前言
最近在网上看一些视频，发现老是出现播着播着就音画不同步的问题，但是下载下来使用potplayer播放却又没有问题。
于是搜索了很多资料，但最终都未果，虽然没有直接找到解决方案，但是也根据资料了解了不少知识，最终根据自己的理解找到了解决办法。
###分析
一开始搜索出来的结果都是说什么关闭浏览器硬件加速啥的，结果根本没有效果。后面发现，出现这种问题的视频大多都是`fps`为小数，可能都是动态帧率的视频。
`24.69 fps, 25 tbr, 90k tbn`这是网页上音画不同步视频的相关信息，并且都是播着播着画面就跟不上声音，所以猜测：将视频播放加快，将视频帧率改为`25`就可以了，但这就又出现了一个问题：如何在不重编码的情况下修改`fps`，尝试过`ffmpeg`来修改，但未果，最终发现使用`mkvmerge --default-duration`可以成功实现帧率修改，本以为这就可以了，但是帧率修改成功，意味着每秒播放帧数变多，视频时长也会相应缩短，而通过`ffprobe`查看原始视频文件音视频信息，发现音频时长没变，还是音画不同步。
到了这里，真想破口大骂那个网站哪找的视频，明明是25帧率的视频，非要去转为24.69帧率的视频，而网页端浏览器又对于这种帧率的视频处理有BUG。
既然单纯改了视频帧率不行，那么要想将音频时长与之对应该怎么办，音频没有帧率一说，所以只能通过`加速快进`来调整，好在`mkvmerge`够强大，最开始一直想着`ffmpeg`来修改，但根本没有我要的效果。
最终加速音频的命令如下：
> mkvmerge --sync 1:0,倍速值

帧率变为25的视频时长缩短了，要想音画同步，那就得将24.69帧率对应的音频时长调整为与25帧率对应的时长，简单粗暴的解决办法就是直接用`25帧率视频时长/24.69帧率视频时长`，我最后写了个脚本用来矫正在网页上音画不同步的视频：
```
#!/bin/bash
    
# 用法: ./fix_audio_duration.sh <input.mkv>

set -e  # 遇到错误立即退出

INPUT="$1"
    
# 检查输入参数
if [ -z "$INPUT" ]; then
    echo "用法: $0 <input.mkv>"
    exit 1
fi

# 检查文件是否存在
if [ ! -f "$INPUT" ]; then
    echo "错误: 文件不存在 - $INPUT"
    exit 1
fi  
    
# 检查必要命令是否存在
for cmd in ffprobe mkvmerge; do
    if ! command -v "$cmd" &> /dev/null; then
        echo "错误: 未找到命令 $cmd，请先安装"
        exit 1
    fi
done

echo "正在分析文件: $INPUT"

# 函数：从 Metadata 中读取 DURATION
# 参数: $1 = 轨道类型 (v:0 或 a:0)
# 输出: 时长（秒）
get_duration_from_metadata() {
    local stream="$1"
    # 尝试从流的 Metadata 中读取 DURATION
    duration=$(ffprobe -v error \
        -select_streams "$stream" \
        -show_entries stream_tags=DURATION \
        -of default=noprint_wrappers=1:nokey=1 \
        "$INPUT" 2>/dev/null)

# 如果找到了 DURATION（格式通常是 "HH:MM:SS.ms" 或秒数）
    if [ -n "$duration" ] && [ "$duration" != "N/A" ]; then
        # 判断格式：如果包含冒号，则是时间格式 HH:MM:SS.ms
        if [[ "$duration" == *":"* ]]; then
            # 将 HH:MM:SS.ms 转换为秒
            echo "$duration" | awk -F: '{ print $1*3600 + $2*60 + $3 }'
        else
            # 直接是秒数
            echo "$duration"
        fi
    else
        echo ""
    fi
}

# 函数：从 format metadata 中获取 DURATION（备选方案）
get_format_duration() {
    duration=$(ffprobe -v error \
        -show_entries format_tags=DURATION \
        -of default=noprint_wrappers=1:nokey=1 \
        "$INPUT" 2>/dev/null)

if [ -n "$duration" ] && [ "$duration" != "N/A" ]; then
        if [[ "$duration" == *":"* ]]; then
            echo "$duration" | awk -F: '{ print $1*3600 + $2*60 + $3 }'
        else
            echo "$duration"
        fi
    else
        echo ""
    fi
}

fps_fraction=$(ffprobe -v error -select_streams v:0 -show_entries stream=avg_frame_rate -of default=noprint_wrappers=1:nokey=1 "$INPUT" 2>/dev/null)
# 将分数转为小数
    if [[ "$fps_fraction" == *"/"* ]]; then
        num=$(echo "$fps_fraction" | cut -d'/' -f1)
        den=$(echo "$fps_fraction" | cut -d'/' -f2)
        if [ "$den" -ne 0 ]; then
            fps=$(awk "BEGIN {printf \"%.6f\", $num / $den}")
        else
            fps=0
        fi
    else
        fps="$fps_fraction"
    fi
# 四舍五入
fps_rounded=$(awk "BEGIN {printf \"%.0f\", $fps}")

#先进行一次转换
mkvmerge -o tmp_output.mkv --default-duration 0:${fps_rounded}fps "$INPUT"
mv tmp_output.mkv "$INPUT"

# 获取视频时长（优先从 metadata 读取）
echo "获取视频时长..."
VIDEO_DURATION=$(get_duration_from_metadata "v:0")

# 如果视频 metadata 中没有，尝试从 format metadata 获取
if [ -z "$VIDEO_DURATION" ]; then
    echo "视频 metadata 中未找到 DURATION，尝试从 format 获取..."
    VIDEO_DURATION=$(get_format_duration)
fi

# 如果还是没有，回退到 stream.duration
if [ -z "$VIDEO_DURATION" ]; then
    echo "回退到 stream.duration..."
    VIDEO_DURATION=$(ffprobe -v error \
        -select_streams v:0 \
        -show_entries stream=duration \
        -of default=noprint_wrappers=1:nokey=1 \
        -read_intervals "%+#INF" \
        "$INPUT" 2>/dev/null)
fi

# 获取音频时长（优先从 metadata 读取）
echo "获取音频时长..."
AUDIO_DURATION=$(get_duration_from_metadata "a:0")

# 如果音频 metadata 中没有，尝试从 format metadata 获取
if [ -z "$AUDIO_DURATION" ]; then
    echo "音频 metadata 中未找到 DURATION，尝试从 format 获取..."
    AUDIO_DURATION=$(get_format_duration)
fi

# 如果还是没有，回退到 stream.duration
if [ -z "$AUDIO_DURATION" ]; then
    echo "回退到 stream.duration..."
    AUDIO_DURATION=$(ffprobe -v error \
        -select_streams a:0 \
        -show_entries stream=duration \
        -of default=noprint_wrappers=1:nokey=1 \
        -read_intervals "%+#INF" \
        "$INPUT" 2>/dev/null)
fi

# 检查是否成功获取时长
if [ -z "$VIDEO_DURATION" ] || [ "$VIDEO_DURATION" = "N/A" ]; then
    echo "错误: 无法获取视频时长"
    echo "请尝试手动查看 metadata: ffprobe -v error -show_entries stream_tags=DURATION -select_streams v:0 \"$INPUT\""
    exit 1
fi

if [ -z "$AUDIO_DURATION" ] || [ "$AUDIO_DURATION" = "N/A" ]; then
    echo "错误: 无法获取音频时长"
    echo "请尝试手动查看 metadata: ffprobe -v error -show_entries stream_tags=DURATION -select_streams a:0 \"$INPUT\""
    exit 1
fi

echo "视频时长: $VIDEO_DURATION 秒"
echo "音频时长: $AUDIO_DURATION 秒"

# 计算差值（秒）
DIFF=$(echo "$AUDIO_DURATION - $VIDEO_DURATION" | bc)
echo "差值: $DIFF 秒"

# 判断是否需要调整（允许 0.1 秒的误差）
THRESHOLD=0.1
if (( $(echo "$DIFF > -$THRESHOLD && $DIFF < $THRESHOLD" | bc -l) )); then
    echo "音视频时长基本一致（差值 < ${THRESHOLD}秒），无需调整"
    exit 0
fi

# 计算比例因子 = 视频时长 / 音频时长
RATIO=$(echo "scale=10; $VIDEO_DURATION / $AUDIO_DURATION" | bc)
echo "比例因子: $RATIO (视频时长 / 音频时长)"

# 生成输出文件名
OUTPUT="${INPUT%.*}_fixed.mkv"
TEMP_MKV="${INPUT%.*}_temp.mkv"

# 转换为毫秒（整数，避免浮点精度问题）
VIDEO_MS=$(echo "$VIDEO_DURATION * 1000" | bc | cut -d. -f1)
AUDIO_MS=$(echo "$AUDIO_DURATION * 1000" | bc | cut -d. -f1)

echo "正在使用 mkvmerge 进行音频拉伸..."
echo "命令: mkvmerge -o \"$TEMP_MKV\" --sync 1:0,${VIDEO_MS}/${AUDIO_MS} \"$INPUT\""
echo "命令: mkvmerge -o \"$TEMP_MKV\" --sync 1:0,${VIDEO_MS}/${AUDIO_MS} \"$INPUT\""

# 执行 mkvmerge
if mkvmerge -o "$TEMP_MKV" \
    --sync 1:0,${VIDEO_MS}/${AUDIO_MS} \
    "$INPUT" 2>&1; then

echo "✓ 音频拉伸完成: $TEMP_MKV"

# 验证修复后的文件
    echo "验证修复结果..."
    NEW_VIDEO=$(ffprobe -v error \
        -show_entries stream_tags=DURATION \
        -select_streams v:0 \
        -of default=noprint_wrappers=1:nokey=1 \
        "$TEMP_MKV" 2>/dev/null)
    NEW_AUDIO=$(ffprobe -v error \
        -show_entries stream_tags=DURATION \
        -select_streams a:0 \
        -of default=noprint_wrappers=1:nokey=1 \
        "$TEMP_MKV" 2>/dev/null)

echo "修复后视频 DURATION: $NEW_VIDEO"
    echo "修复后音频 DURATION: $NEW_AUDIO"

# 重命名最终文件
    mv "$TEMP_MKV" "$OUTPUT"
    mv "$OUTPUT" "${INPUT}"
    echo "最终输出文件: $OUTPUT"
else
    echo "✗ mkvmerge 执行失败"
    exit 1
fi

echo "完成!"
```
最终测试，完美解决此类网页端音画不同步的视频。

网页端视频fps帧率非标准24、25、30、50、60fps音画不同步问题

发表评论：