FFmpeg使用显卡进行转码硬件加速的记录,以及和软压的比较

Create At: 2019-08-09

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libx265软压的速度实在是慢的受不了,所以还是希望能用显卡硬压起码速度快一点。之前有人跟我提过硬压质量似乎不及软压,但是决定还是试一试。在ffmpeg官网找到硬压的相关信息

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

  • hevc
  • hevc_qsv
  • hevc_cuvid

编码器提供了

  • libx265
  • nvenc_hevc
  • hevc_nvenc
  • hevc_qsv

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。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:

-cq <float> 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)

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:

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

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:

对比视频在这里

压缩方式File size Overall bit rate
Libx265 (软压)5.53 MiB1 544 kb/s
-cq 0(默认)8.21 MiB2 290 kb/s
-cq 18.21 MiB2 290 kb/s
-cq 108.21 MiB2 290 kb/s
-cq 208.21 MiB2 290 kb/s
-cq 308.20 MiB2 286 kb/s
-cq 353.06 MiB855 kb/s
-cq 383.06 MiB855 kb/s
-cq 413.06 MiB855 kb/s
-cq 511.41 MiB392 kb/s

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。