前言
FFMPEG是特別強(qiáng)大的專門用于處理音視頻的開源庫。你既可以使用它的API對音視頻進(jìn)行處理,也可以使用它提供的工具,如 ffmpeg, ffplay, ffprobe,來編輯你的音視頻文件。
本文將簡要介紹一下 FFMPEG 庫的基本目錄結(jié)構(gòu)及其功能,然后詳細(xì)介紹一下我們在日常工作中,如何使用 ffmpeg 提供的工具來處理音視頻文件。
FFMPEG 目錄及作用
? libavcodec: 提供了一系列編碼器的實(shí)現(xiàn)。
? libavformat: 實(shí)現(xiàn)在流協(xié)議,容器格式及其本IO訪問。
? libavutil: 包括了hash器,×××和各利工具函數(shù)。
? libavfilter: 提供了各種音視頻過濾器。
? libavdevice: 提供了訪問捕獲設(shè)備和回放設(shè)備的接口。
? libswresample: 實(shí)現(xiàn)了混音和重采樣。
? libswscale: 實(shí)現(xiàn)了色彩轉(zhuǎn)換和縮放工能。
FFMPEG基本概念
在講解 FFMPEG 命令之前,我們先要介紹一些音視頻格式的基要概念。
? 音/視頻流
在音視頻領(lǐng)域,我們把一路音/視頻稱為一路流。如我們小時(shí)候經(jīng)常使用VCD看港片,在里邊可以選擇粵語或國語聲音,其實(shí)就是CD視頻文件中存放了兩路音頻流,用戶可以選擇其中一路進(jìn)行播放。
? 容器
我們一般把 MP4? FLV、MOV等文件格式稱之為容器。也就是在這些常用格式文件中,可以存放多路音視頻文件。以 MP4 為例,就可以存放一路視頻流,多路音頻流,多路字幕流。
? channel
channel是音頻中的概念,稱之為聲道。在一路音頻流中,可以有單聲道,雙聲道或立體聲。
FFMPEG 命令
我們按使用目的可以將 FFMPEG 命令分成以下幾類:
? 基本信息查詢命令
? 錄制
? 分解/復(fù)用
? 處理原始數(shù)據(jù)
? 濾鏡
? 切割與合并
? 圖/視互轉(zhuǎn)
? 直播相關(guān)
除了 FFMPEG 的基本信息查詢命令外,其它命令都按下圖所示的流程處理音視頻。
然后將編碼的數(shù)據(jù)包傳送給×××(除非為數(shù)據(jù)流選擇了流拷貝,請參閱進(jìn)一步描述)。 ×××產(chǎn)生未壓縮的幀(原始視頻/ PCM音頻/ ...),可以通過濾波進(jìn)一步處理(見下一節(jié))。 在過濾之后,幀被傳遞到編碼器,編碼器并輸出編碼的數(shù)據(jù)包。 最后,這些傳遞給復(fù)用器,將編碼的數(shù)據(jù)包寫入輸出文件。
默認(rèn)情況下,ffmpeg只包含輸入文件中每種類型(視頻,音頻,字幕)的一個流,并將其添加到每個輸出文件中。 它根據(jù)以下標(biāo)準(zhǔn)挑選每一個的“最佳”:對于視頻,它是具有最高分辨率的流,對于音頻,它是具有最多channel的流,對于字幕,是第一個字幕流。 在相同類型的幾個流相等的情況下,選擇具有最低索引的流。
您可以通過使用-vn / -an / -sn / -dn選項(xiàng)來禁用某些默認(rèn)設(shè)置。 要進(jìn)行全面的手動控制,請使用-map選項(xiàng),該選項(xiàng)禁用剛描述的默認(rèn)設(shè)置。
下面我們就來詳細(xì)介紹一下這些命令。
基本信息查詢命令
FFMPEG 可以使用下面的參數(shù)進(jìn)行基本信息查詢。例如,想查詢一下現(xiàn)在使用的 FFMPEG 都支持哪些 filter,就可以用 ffmpeg -filters 來查詢。詳細(xì)參數(shù)說明如下:
參數(shù) 說明
-version 顯示版本。
-formats 顯示可用的格式(包括設(shè)備)。
-demuxers 顯示可用的demuxers。
-muxers 顯示可用的muxers。
-devices 顯示可用的設(shè)備。
-codecs 顯示libavcodec已知的所有編×××。
-decoders 顯示可用的×××。
-encoders 顯示所有可用的編碼器。
-bsfs 顯示可用的比特流filter。
-protocols 顯示可用的協(xié)議。
-filters 顯示可用的libavfilter過濾器。
-pix_fmts 顯示可用的像素格式。
-sample_fmts 顯示可用的采樣格式。
-layouts 顯示channel名稱和標(biāo)準(zhǔn)channel布局。
-colors 顯示識別的顏色名稱。
接下來介紹的是 FFMPEG 處理音視頻時(shí)使用的命令格式與參數(shù)。
命令基本格式及參數(shù)
下面是 FFMPEG 的基本命令格式:
ffmpeg [global_options] {[input_file_options] -i input_url} ...
{[output_file_options] output_url} ...
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ffmpeg 通過 -i 選項(xiàng)讀取輸任意數(shù)量的輸入“文件”(可以是常規(guī)文件,管道,網(wǎng)絡(luò)流,抓取設(shè)備等,并寫入任意數(shù)量的輸出“文件”。
原則上,每個輸入/輸出“文件”都可以包含任意數(shù)量的不同類型的視頻流(視頻/音頻/字幕/附件/數(shù)據(jù))。 流的數(shù)量和/或類型是由容器格式來限制。 選擇從哪個輸入進(jìn)入到哪個輸出將自動完成或使用 -map 選項(xiàng)。
要引用選項(xiàng)中的輸入文件,您必須使用它們的索引(從0開始)。 例如。 第一個輸入文件是0,第二個輸入文件是1,等等。類似地,文件內(nèi)的流被它們的索引引用。 例如。 2:3是指第三個輸入文件中的第四個流。
上面就是 FFMPEG 處理音視頻的常用命令,下面是一些常用參數(shù):
主要參數(shù)
參數(shù) 說明
-f fmt(輸入/輸出) 強(qiáng)制輸入或輸出文件格式。 格式通常是自動檢測輸入文件,并從輸出文件的文件擴(kuò)展名中猜測出來,所以在大多數(shù)情況下這個選項(xiàng)是不需要的。
-i url(輸入) 輸入文件的網(wǎng)址
-y(全局參數(shù)) 覆蓋輸出文件而不詢問。
-n(全局參數(shù)) 不要覆蓋輸出文件,如果指定的輸出文件已經(jīng)存在,請立即退出。
-c [:stream_specifier] codec(輸入/輸出,每個流) 選擇一個編碼器(當(dāng)在輸出文件之前使用)或×××(當(dāng)在輸入文件之前使用時(shí))用于一個或多個流。codec 是×××/編碼器的名稱或 copy(僅輸出)以指示該流不被重新編碼。如:ffmpeg -i INPUT -map 0 -c:v libx264 -c:a copy OUTPUT
-codec [:stream_specifier]編×××(輸入/輸出,每個流) 同 -c
-t duration(輸入/輸出) 當(dāng)用作輸入選項(xiàng)(在-i之前)時(shí),限制從輸入文件讀取的數(shù)據(jù)的持續(xù)時(shí)間。當(dāng)用作輸出選項(xiàng)時(shí)(在輸出url之前),在持續(xù)時(shí)間到達(dá)持續(xù)時(shí)間之后停止輸出。
-ss位置(輸入/輸出) 當(dāng)用作輸入選項(xiàng)時(shí)(在-i之前),在這個輸入文件中尋找位置。 請注意,在大多數(shù)格式中,不可能精確搜索,因此ffmpeg將在位置之前尋找最近的搜索點(diǎn)。 當(dāng)轉(zhuǎn)碼和-accurate_seek被啟用時(shí)(默認(rèn)),搜索點(diǎn)和位置之間的這個額外的分段將被解碼和丟棄。 當(dāng)進(jìn)行流式復(fù)制或使用-noaccurate_seek時(shí),它將被保留。當(dāng)用作輸出選項(xiàng)(在輸出url之前)時(shí),解碼但丟棄輸入,直到時(shí)間戳到達(dá)位置。
-frames [:stream_specifier] framecount(output,per-stream) 停止在幀計(jì)數(shù)幀之后寫入流。
-filter [:stream_specifier] filtergraph(output,per-stream) 創(chuàng)建由filtergraph指定的過濾器圖,并使用它來過濾流。filtergraph是應(yīng)用于流的filtergraph的描述,并且必須具有相同類型的流的單個輸入和單個輸出。在過濾器圖形中,輸入與標(biāo)簽中的標(biāo)簽相關(guān)聯(lián),標(biāo)簽中的輸出與標(biāo)簽相關(guān)聯(lián)。有關(guān)filtergraph語法的更多信息,請參閱ffmpeg-filters手冊。
視頻參數(shù)
參數(shù) 說明
-vframes num(輸出) 設(shè)置要輸出的視頻幀的數(shù)量。對于-frames:v,這是一個過時(shí)的別名,您應(yīng)該使用它。
-r [:stream_specifier] fps(輸入/輸出,每個流) 設(shè)置幀率(Hz值,分?jǐn)?shù)或縮寫)。作為輸入選項(xiàng),忽略存儲在文件中的任何時(shí)間戳,根據(jù)速率生成新的時(shí)間戳。這與用于-framerate選項(xiàng)不同(它在FFmpeg的舊版本中使用的是相同的)。如果有疑問,請使用-framerate而不是輸入選項(xiàng)-r。作為輸出選項(xiàng),復(fù)制或丟棄輸入幀以實(shí)現(xiàn)恒定輸出幀頻fps。
-s [:stream_specifier]大小(輸入/輸出,每個流) 設(shè)置窗口大小。作為輸入選項(xiàng),這是video_size專用選項(xiàng)的快捷方式,由某些分幀器識別,其幀尺寸未被存儲在文件中。作為輸出選項(xiàng),這會將縮放視頻過濾器插入到相應(yīng)過濾器圖形的末尾。請直接使用比例過濾器將其插入到開頭或其他地方。格式是'wxh'(默認(rèn) - 與源相同)。
-aspect [:stream_specifier] 寬高比(輸出,每個流) 設(shè)置方面指定的視頻顯示寬高比。aspect可以是浮點(diǎn)數(shù)字符串,也可以是num:den形式的字符串,其中num和den是寬高比的分子和分母。例如“4:3”,“16:9”,“1.3333”和“1.7777”是有效的參數(shù)值。如果與-vcodec副本一起使用,則會影響存儲在容器級別的寬高比,但不會影響存儲在編碼幀中的寬高比(如果存在)。
-vn(輸出) 禁用視頻錄制。
-vcodec編×××(輸出) 設(shè)置視頻編×××。這是-codec:v的別名。
-vf filtergraph(輸出) 創(chuàng)建由filtergraph指定的過濾器圖,并使用它來過濾流。
音頻參數(shù)
參數(shù) 說明
-aframes(輸出) 設(shè)置要輸出的音頻幀的數(shù)量。這是-frames:a的一個過時(shí)的別名。
-ar [:stream_specifier] freq(輸入/輸出,每個流) 設(shè)置音頻采樣頻率。對于輸出流,它默認(rèn)設(shè)置為相應(yīng)輸入流的頻率。對于輸入流,此選項(xiàng)僅適用于音頻捕獲設(shè)備和原始分路器,并映射到相應(yīng)的分路器選件。
-ac [:stream_specifier]通道(輸入/輸出,每個流) 設(shè)置音頻通道的數(shù)量。對于輸出流,它默認(rèn)設(shè)置為輸入音頻通道的數(shù)量。對于輸入流,此選項(xiàng)僅適用于音頻捕獲設(shè)備和原始分路器,并映射到相應(yīng)的分路器選件。
-an(輸出) 禁用錄音。
-acodec編×××(輸入/輸出) 設(shè)置音頻編×××。這是-codec的別名:a。
-sample_fmt [:stream_specifier] sample_fmt(輸出,每個流) 設(shè)置音頻采樣格式。使用-sample_fmts獲取支持的樣本格式列表。
-af filtergraph(輸出) 創(chuàng)建由filtergraph指定的過濾器圖,并使用它來過濾流。
了解了這些基本信息后,接下來我們看看 FFMPEG 具體都能干些什么吧。
錄制
首先通過下面的命令查看一下 mac 上都有哪些設(shè)備。
ffmpeg -f avfoundation -list_devices true -i ""
錄屏
ffmpeg -f avfoundation -i 1 -r 30 out.yuv
? -f 指定使用 avfoundation 采集數(shù)據(jù)。
? -i 指定從哪兒采集數(shù)據(jù),它是一個文件索引號。在我的MAC上,1代表桌面(可以通過上面的命令查詢設(shè)備索引號)。
? -r 指定幀率。按ffmpeg官方文檔說-r與-framerate作用相同,但實(shí)際測試時(shí)發(fā)現(xiàn)不同。-framerate 用于限制輸入,而-r用于限制輸出。
注意,桌面的輸入對幀率沒有要求,所以不用限制桌面的幀率。其實(shí)限制了也沒用。
錄屏+聲音
ffmpeg -f avfoundation -i 1:0 -r 29.97 -c:v libx264 -crf 0 -c:a libfdk_aac -profile:a aac_he_v2 -b:a 32k out.flv
? -i 1:0 冒號前面的 "1" 代表的屏幕索引號。冒號后面的"0"代表的聲音索相號。
? -c:v 與參數(shù) -vcodec 一樣,表示視頻編碼器。c 是 codec 的縮寫,v 是video的縮寫。
? -crf 是 x264 的參數(shù)。 0 表式無損壓縮。
? -c:a 與參數(shù) -acodec 一樣,表示音頻編碼器。
? -profile 是 fdk_aac 的參數(shù)。 aac_he_v2 表式使用 AAC_HE v2 壓縮數(shù)據(jù)。
? -b:a 指定音頻碼率。 b 是 bitrate的縮寫, a是 audio的縮與。
錄視頻
ffmpeg -framerate 30 -f avfoundation -i 0 out.mp4
? -framerate 限制視頻的采集幀率。這個必須要根據(jù)提示要求進(jìn)行設(shè)置,如果不設(shè)置就會報(bào)錯。
? -f 指定使用 avfoundation 采集數(shù)據(jù)。
? -i 指定視頻設(shè)備的索引號。
視頻+音頻
ffmpeg -framerate 30 -f avfoundation -i 0:0 out.mp4
錄音
ffmpeg -f avfoundation -i :0 out.wav
錄制音頻裸數(shù)據(jù)
ffmpeg -f avfoundation -i :0 -ar 44100 -f s16le out.pcm
分解與復(fù)用
流拷貝是通過將 copy 參數(shù)提供給-codec選項(xiàng)來選擇流的模式。它使得ffmpeg省略了指定流的解碼和編碼步驟,所以它只能進(jìn)行多路分解和多路復(fù)用。 這對于更改容器格式或修改容器級元數(shù)據(jù)很有用。 在這種情況下,上圖將簡化為:
由于沒有解碼或編碼,速度非常快,沒有質(zhì)量損失。 但是,由于許多因素,在某些情況下可能無法正常工作。 應(yīng)用過濾器顯然也是不可能的,因?yàn)檫^濾器處理未壓縮的數(shù)據(jù)。
抽取音頻流
ffmpeg -i input.mp4 -acodec copy -vn out.aac
? acodec: 指定音頻編碼器,copy 指明只拷貝,不做編解碼。
? vn: v 代表視頻,n 代表 no 也就是無視頻的意思。
抽取視頻流
ffmpeg -i input.mp4 -vcodec copy -an out.h364
? vcodec: 指定視頻編碼器,copy 指明只拷貝,不做編解碼。
? an: a 代表視頻,n 代表 no 也就是無音頻的意思。
轉(zhuǎn)格式
ffmpeg -i out.mp4 -vcodec copy -acodec copy out.flv
上面的命令表式的是音頻、視頻都直接 copy,只是將 mp4 的封裝格式轉(zhuǎn)成了flv。
音視頻合并
ffmpeg -i out.h364 -i out.aac -vcodec copy -acodec copy out.mp4
處理原始數(shù)據(jù)
提取YUV數(shù)據(jù)
ffmpeg -i input.mp4 -an -c:v rawvideo -pixel_format yuv420p out.yuv
ffplay -s wxh out.yuv
? -c:v rawvideo 指定將視頻轉(zhuǎn)成原始數(shù)據(jù)
? -pixel_format yuv420p 指定轉(zhuǎn)換格式為yuv420p
YUV轉(zhuǎn)H264
ffmpeg -f rawvideo -pix_fmt yuv420p -s 320x240 -r 30 -i out.yuv -c:v libx264 -f rawvideo out.h364
提取PCM數(shù)據(jù)
ffmpeg -i out.mp4 -vn -ar 44100 -ac 2 -f s16le out.pcm
ffplay -ar 44100 -ac 2 -f s16le -i out.pcm
PCM轉(zhuǎn)WAV
ffmpeg -f s16be -ar 8000 -ac 2 -acodec pcm_s16be -i input.raw output.wav
濾鏡
在編碼之前,ffmpeg可以使用libavfilter庫中的過濾器處理原始音頻和視頻幀。 幾個鏈?zhǔn)竭^濾器形成一個過濾器圖形。 ffmpeg區(qū)分兩種類型的過濾器圖形:簡單和復(fù)雜。
簡單濾鏡
簡單的過濾器圖是那些只有一個輸入和輸出,都是相同的類型。 在上面的圖中,它們可以通過在解碼和編碼之間插入一個額外的步驟來表示:
簡單的filtergraphs配置了per-stream-filter選項(xiàng)(分別為視頻和音頻使用-vf和-af別名)。 一個簡單的視頻filtergraph可以看起來像這樣的例子:
請注意,某些濾鏡會更改幀屬性,但不會改變幀內(nèi)容。 例如。 上例中的fps過濾器會改變幀數(shù),但不會觸及幀內(nèi)容。 另一個例子是setpts過濾器,它只設(shè)置時(shí)間戳,否則不改變幀。
復(fù)雜濾鏡
復(fù)雜的過濾器圖是那些不能簡單描述為應(yīng)用于一個流的線性處理鏈的過濾器圖。 例如,當(dāng)圖形有多個輸入和/或輸出,或者當(dāng)輸出流類型與輸入不同時(shí),就是這種情況。 他們可以用下圖來表示:
復(fù)雜的過濾器圖使用-filter_complex選項(xiàng)進(jìn)行配置。 請注意,此選項(xiàng)是全局性的,因?yàn)閺?fù)雜的過濾器圖形本質(zhì)上不能與單個流或文件明確關(guān)聯(lián)。
-lavfi選項(xiàng)等同于-filter_complex。
一個復(fù)雜的過濾器圖的一個簡單的例子是覆蓋過濾器,它有兩個視頻輸入和一個視頻輸出,包含一個視頻疊加在另一個上面。 它的音頻對應(yīng)是amix濾波器。
添加水印
ffmpeg -i out.mp4 -vf "movie=logo.png,scale=64:48[watermask];[in][watermask] overlay=30:10 [out]" water.mp4
? -vf中的 movie 指定logo位置。scale 指定 logo 大小。overlay 指定 logo 擺放的位置。
刪除水印
先通過 ffplay 找到要刪除 LOGO 的位置
ffplay -i test.flv -vf delogo=x=806:y=20:w=70:h=80:show=1
使用 delogo 濾鏡刪除 LOGO
ffmpeg -i test.flv -vf delogo=x=806:y=20:w=70:h=80 output.flv
視頻縮小一倍
ffmpeg -i out.mp4 -vf scale=iw/2:-1 scale.mp4
? -vf scale 指定使用簡單過濾器 scale,iw/2:-1 中的 iw 指定按整型取視頻的寬度。 -1 表示高度隨寬度一起變化。
視頻裁剪
ffmpeg -i VR.mov -vf crop=in_w-200:in_h-200 -c:v libx264 -c:a copy -video_size 1280x720 vr_new.mp4
crop 格式:crop=out_w:out_h:x:y
? out_w: 輸出的寬度。可以使用 in_w 表式輸入視頻的寬度。
? out_h: 輸出的高度。可以使用 in_h 表式輸入視頻的高度。
? x : X坐標(biāo)
? y : Y坐標(biāo)
如果 x和y 設(shè)置為 0,說明從左上角開始裁剪。如果不寫是從中心點(diǎn)裁剪。
倍速播放
ffmpeg -i out.mp4 -filter_complex "[0:v]setpts=0.5PTS[v];[0:a]atempo=2.0[a]" -map "[v]" -map "[a]" speed2.0.mp4
? -filter_complex 復(fù)雜濾鏡,[0:v]表示第一個(文件索引號是0)文件的視頻作為輸入。setpts=0.5PTS表示每幀視頻的pts時(shí)間戳都乘0.5 ,也就是差少一半。[v]表示輸出的別名。音頻同理就不詳述了。
? map 可用于處理復(fù)雜輸出,如可以將指定的多路流輸出到一個輸出文件,也可以指定輸出到多個文件。"[v]" 復(fù)雜濾鏡輸出的別名作為輸出文件的一路流。上面 map的用法是將復(fù)雜濾鏡輸出的視頻和音頻輸出到指定文件中。
對稱視頻
ffmpeg -i out.mp4 -filter_complex "[0:v]pad=w=2*iw[a];[0:v]hflip[b];[a][b]overlay=x=w" duicheng.mp4
? hflip 水平翻轉(zhuǎn)
如果要修改為垂直翻轉(zhuǎn)可以用vflip。
畫中畫
ffmpeg -i out.mp4 -i out1.mp4 -filter_complex "[1:v]scale=w=176:h=144:force_original_aspect_ratio=decrease[ckout];[0:v][ckout]overlay=x=W-w-10:y=0[out]" -map "[out]" -movflags faststart new.mp4
錄制畫中畫
ffmpeg -f avfoundation -i "1" -framerate 30 -f avfoundation -i "0:0"
-r 30 -c:v libx264 -preset ultrafast
-c:a libfdk_aac -profile:a aac_he_v2 -ar 44100 -ac 2
-filter_complex "[1:v]scale=w=176:h=144:force_original_aspect_ratio=decrease[a];[0:v][a]overlay=x=W-w-10:y=0[out]"
-map "[out]" -movflags faststart -map 1:a b.mp4
多路視頻拼接
ffmpeg -f avfoundation -i "1" -framerate 30 -f avfoundation -i "0:0" -r 30 -c:v libx264 -preset ultrafast -c:a libfdk_aac -profile:a aac_he_v2 -ar 44100 -ac 2 -filter_complex "[0:v]scale=320:240[a];[a]pad=640:240[b];[b][1:v]overlay=320:0[out]" -map "[out]" -movflags faststart -map 1:a c.mp4
音視頻的拼接與裁剪
裁剪
ffmpeg -i out.mp4 -ss 00:00:00 -t 10 out1.mp4
? -ss 指定裁剪的開始時(shí)間,精確到秒
? -t 被裁剪后的時(shí)長。
合并
首先創(chuàng)建一個 inputs.txt 文件,文件內(nèi)容如下:
file '1.flv'
file '2.flv'
file '3.flv'
然后執(zhí)行下面的命令:
ffmpeg -f concat -i inputs.txt -c copy output.flv
hls切片
ffmpeg -i out.mp4 -c:v libx264 -c:a libfdk_aac -strict -2 -f hls out.m3u8
? -strict -2 指明音頻使有AAC。
? -f hls 轉(zhuǎn)成 m3u8 格式。
視頻圖片互轉(zhuǎn)
視頻轉(zhuǎn)JPEG
ffmpeg -i test.flv -r 1 -f image2 image-%3d.jpeg
視頻轉(zhuǎn)gif
ffmpeg -i out.mp4 -ss 00:00:00 -t 10 out.gif
圖片轉(zhuǎn)視頻
ffmpeg -f image2 -i image-%3d.jpeg images.mp4
直播相關(guān)
推流
ffmpeg -re -i out.mp4 -c copy -f flv rtmp://server/live/streamName
拉流保存
ffmpeg -i rtmp://server/live/streamName -c copy dump.flv
轉(zhuǎn)流
ffmpeg -i rtmp://server/live/originalStream -c:a copy -c:v copy -f flv rtmp://server/live/h364Stream
實(shí)時(shí)推流
ffmpeg -framerate 15 -f avfoundation -i "1" -s 1280x720 -c:v libx264 -f flv rtmp://localhost:1935/live/room
ffplay
播放YUV 數(shù)據(jù)
ffplay -pix_fmt nv12 -s 192x144 1.yuv
播放YUV中的 Y平面
ffplay -pix_fmt nv21 -s 640x480 -vf extractplanes='y' 1.yuv
網(wǎng)站標(biāo)題:ffmpeg命令解析
URL地址:http://m.newbst.com/article20/gsosco.html
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