FFmpeg使用显卡进行转码硬件加速的记录,以及和软压的比较

在使用ffmpeg进行h.265硬压(显卡加速)转码下的不同参数对画质的影响。

1. 环境

操作系统:Windows 10
FFmpeg版本:20171204
显卡:GTX 965M

2. 过程

最近是有比较多的压制需求,使用

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由于我用的是windows,所以驱动基本没有特别配置。而且windows版的ffmpeg也是参数配置好的,所以这方面没有考虑太多。linux平台可能需要配置一下参数啥的。

压制分为两步,先是对视频解码再编码。ffmpeg在两步都提供了硬件加速方案。

在官网给出的例子是基于h264的,h265的硬件参数啥的可以用:

```ffmpeg -codecs | sls cuvid``` (备注:sls是powershell的命令,类似于linux下的grep命令)

可以看到这条:

```DEV.L. hevc H.265 / HEVC (High Efficiency Video Coding) (decoders: hevc hevc_qsv hevc_cuvid ) (encoders: libx265 nvenc_hevc hevc_nvenc hevc_qsv )

解码器提供了

  • 1
    - ```hevc_qsv
  • 1
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    编码器提供了
    - ```libx265
  • 1
    - ```hevc_nvenc
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    但是这个```nvenc_hevc```其实已经作废了,你用它的话他会提示你自动给你转到```hevc_nvenc```。

    解码器的这三个用法我是不太懂有啥区别,也没去做太多研究,因为在实践中使用硬解的话是**没办法**同时硬压字幕的,会报错,况且硬解对于整体压制速度并没有太大提升,所以就抛弃硬解了。

    编码器的部分,```libx265```就是软压,```hevc_qsv```似乎是英特尔的集显硬压,具体看[这里](https://www.intel.com/content/dam/www/public/us/en/documents/white-papers/cloud-computing-quicksync-video-ffmpeg-white-paper.pdf)。那么留给n卡的只有```hevc_nvenc```可以用了。
    使用这条命令来查看该方法的参数:

    ```ffmpeg -h encoder=hevc_nvenc

可以得到可用参数,我们这里探究的是-cq参数,给出的描述是:

E..V.... Set target quality level (0 to 51, 0 means automatic) for constant quality mode in VBR rate control (from 0 to 51) (default 0)```
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我感兴趣的原因是它和libx265,也就是软压的```-crf```参数很类似。所以接下来都是在其他参数不考虑的情况下对不同cq的对比。

# 3. 不同cq值的对比
我用的是谍影重重5的预告片压制测试,原视频数据如下:

{% codeblock %}
Format : MPEG-4
Format profile : QuickTime
Codec ID : qt 2005.03 (qt )
File size : 35.6 MiB
Duration : 30 s 30 ms
Overall bit rate : 9 938 kb/s
Encoded date : UTC 2016-02-08 06:40:30
Tagged date : UTC 2016-02-08 06:40:30
Writing library : Apple QuickTime 7.7.3
{% endcodeblock %}

在使用命令

```ffmpeg -i original.mov -c:v hevc_nvenc -cq X cqx.mp4

进行测试后。结果如下:

# Libx265 (软压)

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Format                      : MPEG-4
Format profile : Base Media
Codec ID : isom (isom/iso2/mp41)
File size : 5.53 MiB
Duration : 30 s 70 ms
Overall bit rate : 1 544 kb/s
Writing application : Lavf58.2.103

# -cq 0(默认)

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Format                      : MPEG-4
Format profile : Base Media
Codec ID : isom (isom/iso2/mp41)
File size : 8.21 MiB
Duration : 30 s 70 ms
Overall bit rate : 2 290 kb/s
Writing application : Lavf58.2.103

# -cq 1

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Format                      : MPEG-4
Format profile : Base Media
Codec ID : isom (isom/iso2/mp41)
File size : 8.21 MiB
Duration : 30 s 70 ms
Overall bit rate : 2 290 kb/s
Writing application : Lavf58.2.103

# -cq 10

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Format                      : MPEG-4
Format profile : Base Media
Codec ID : isom (isom/iso2/mp41)
File size : 8.21 MiB
Duration : 30 s 70 ms
Overall bit rate : 2 290 kb/s
Writing application : Lavf58.2.103

# -cq 20

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Format                      : MPEG-4
Format profile : Base Media
Codec ID : isom (isom/iso2/mp41)
File size : 8.21 MiB
Duration : 30 s 70 ms
Overall bit rate : 2 290 kb/s
Writing application : Lavf58.2.103

# -cq 30

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Format                      : MPEG-4
Format profile : Base Media
Codec ID : isom (isom/iso2/mp41)
File size : 8.20 MiB
Duration : 30 s 70 ms
Overall bit rate : 2 286 kb/s
Writing application : Lavf58.2.103

# -cq 35

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Format                      : MPEG-4
Format profile : Base Media
Codec ID : isom (isom/iso2/mp41)
File size : 5.52 MiB
Duration : 30 s 70 ms
Overall bit rate : 1 539 kb/s
Writing application : Lavf58.2.103

# -cq 38

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Format                      : MPEG-4
Format profile : Base Media
Codec ID : isom (isom/iso2/mp41)
File size : 4.06 MiB
Duration : 30 s 70 ms
Overall bit rate : 1 132 kb/s
Writing application : Lavf58.2.103

# -cq 41

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Format                      : MPEG-4
Format profile : Base Media
Codec ID : isom (isom/iso2/mp41)
File size : 3.06 MiB
Duration : 30 s 70 ms
Overall bit rate : 855 kb/s
Writing application : Lavf58.2.103

# -cq 51

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Format                      : MPEG-4
Format profile : Base Media
Codec ID : isom (isom/iso2/mp41)
File size : 1.41 MiB
Duration : 30 s 70 ms
Overall bit rate : 392 kb/s
Writing application : Lavf58.2.103

对比视频在这里

4. 结论

可以看到cq在1到30的变化并不大,在41以上画面基本上是没办法看了。在和libx265的默认软压对比后,-cq值落在35到40之间是比较好的选择。
在后续的实际应用中,我在压制画面动作较少的视频,如交响乐视频的情况下,-cq 37是一个对于我来说比较好的选择。