Лучшие настройки для FFMpeg с NVENC

17095
Dr. Snail

Я использую мой FFMPEG с поддержкой моего графического процессора ( NVENC ) для преобразования файлов из моего спутникового приемника (SD, mpeg2 .TS-Files) в h264 .mp4-файлы

Вот строка, которую я использую

ffmpeg -i "e:\input.ts" -vcodec h264_nvenc -preset slow -level 4.1 -qmin 10 -qmax 52 "e:\output.mp4" 

Но качество не так хорошо, как ожидалось. И вся мощь моей системы не используется:

enter image description here

Только 11% GPU и 30% CPU.

Вопрос: Могу ли я сделать несколько улучшений, чтобы улучшить качество при равном размере файла и использовать больше вычислительной мощности моего Geforce GTX 1080?

Я нашел несколько параметров из 林正浩, чтобы изменить, но -preset slowуже должен быть подход лучшего качества, верно?

13

2 ответа на вопрос

13
林正浩

Вот примерное руководство по настройке кодера:

Мы начнем с основ, поскольку это пагубно для того, чтобы сделать вывод о том, что быстрый набор опций внезапно улучшит ожидаемый результат без понимания желаемых целей и ожиданий:

1. Начните с понимания параметров кодировщика.

Для кодеров на основе NVENC начните с изучения параметров, которые использует каждый кодер (обратите внимание, что я работаю в Linux, поэтому я использую xclip для копирования параметров кодека в буфер обмена перед вставкой их здесь):

(А). Для кодера H.264:

ffmpeg -hide_banner -h encoder=h264_nvenc | xclip -sel clip 

Выход:

Encoder h264_nvenc [NVIDIA NVENC H.264 encoder]: General capabilities: delay  Threading capabilities: none Supported pixel formats: yuv420p nv12 p010le yuv444p yuv444p16le bgr0 rgb0 cuda h264_nvenc AVOptions: -preset <int> E..V.... Set the encoding preset (from 0 to 11) (default medium) default E..V....  slow E..V.... hq 2 passes medium E..V.... hq 1 pass fast E..V.... hp 1 pass hp E..V....  hq E..V....  bd E..V....  ll E..V.... low latency llhq E..V.... low latency hq llhp E..V.... low latency hp lossless E..V....  losslesshp E..V....  -profile <int> E..V.... Set the encoding profile (from 0 to 3) (default main) baseline E..V....  main E..V....  high E..V....  high444p E..V....  -level <int> E..V.... Set the encoding level restriction (from 0 to 51) (default auto) auto E..V....  1 E..V....  1.0 E..V....  1b E..V....  1.0b E..V....  1.1 E..V....  1.2 E..V....  1.3 E..V....  2 E..V....  2.0 E..V....  2.1 E..V....  2.2 E..V....  3 E..V....  3.0 E..V....  3.1 E..V....  3.2 E..V....  4 E..V....  4.0 E..V....  4.1 E..V....  4.2 E..V....  5 E..V....  5.0 E..V....  5.1 E..V....  -rc <int> E..V.... Override the preset rate-control (from -1 to INT_MAX) (default -1) constqp E..V.... Constant QP mode vbr E..V.... Variable bitrate mode cbr E..V.... Constant bitrate mode vbr_minqp E..V.... Variable bitrate mode with MinQP (deprecated) ll_2pass_quality E..V.... Multi-pass optimized for image quality (deprecated) ll_2pass_size E..V.... Multi-pass optimized for constant frame size (deprecated) vbr_2pass E..V.... Multi-pass variable bitrate mode (deprecated) cbr_ld_hq E..V.... Constant bitrate low delay high quality mode cbr_hq E..V.... Constant bitrate high quality mode vbr_hq E..V.... Variable bitrate high quality mode -rc-lookahead <int> E..V.... Number of frames to look ahead for rate-control (from 0 to INT_MAX) (default 0) -surfaces <int> E..V.... Number of concurrent surfaces (from 0 to 64) (default 0) -cbr <boolean> E..V.... Use cbr encoding mode (default false) -2pass <boolean> E..V.... Use 2pass encoding mode (default auto) -gpu <int> E..V.... Selects which NVENC capable GPU to use. First GPU is 0, second is 1, and so on. (from -2 to INT_MAX) (default any) any E..V.... Pick the first device available list E..V.... List the available devices -delay <int> E..V.... Delay frame output by the given amount of frames (from 0 to INT_MAX) (default INT_MAX) -no-scenecut <boolean> E..V.... When lookahead is enabled, set this to 1 to disable adaptive I-frame insertion at scene cuts (default false) -forced-idr <boolean> E..V.... If forcing keyframes, force them as IDR frames. (default false) -b_adapt <boolean> E..V.... When lookahead is enabled, set this to 0 to disable adaptive B-frame decision (default true) -spatial-aq <boolean> E..V.... set to 1 to enable Spatial AQ (default false) -temporal-aq <boolean> E..V.... set to 1 to enable Temporal AQ (default false) -zerolatency <boolean> E..V.... Set 1 to indicate zero latency operation (no reordering delay) (default false) -nonref_p <boolean> E..V.... Set this to 1 to enable automatic insertion of non-reference P-frames (default false) -strict_gop <boolean> E..V.... Set 1 to minimize GOP-to-GOP rate fluctuations (default false) -aq-strength <int> E..V.... When Spatial AQ is enabled, this field is used to specify AQ strength. AQ strength scale is from 1 (low) - 15 (aggressive) (from 1 to 15) (default 8) -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) -aud <boolean> E..V.... Use access unit delimiters (default false) -bluray-compat <boolean> E..V.... Bluray compatibility workarounds (default false) -init_qpP <int> E..V.... Initial QP value for P frame (from -1 to 51) (default -1) -init_qpB <int> E..V.... Initial QP value for B frame (from -1 to 51) (default -1) -init_qpI <int> E..V.... Initial QP value for I frame (from -1 to 51) (default -1) -qp <int> E..V.... Constant quantization parameter rate control method (from -1 to 51) (default -1) -weighted_pred <int> E..V.... Set 1 to enable weighted prediction (from 0 to 1) (default 0) -coder <int> E..V.... Coder type (from -1 to 2) (default default) default E..V....  auto E..V....  cabac E..V....  cavlc E..V....  ac E..V....  vlc E..V....  

(Б). Для датчика HEVC / H.265:

ffmpeg -hide_banner -h encoder=hevc_nvenc | xclip -sel clip 

Выход:

Encoder hevc_nvenc [NVIDIA NVENC hevc encoder]: General capabilities: delay  Threading capabilities: none Supported pixel formats: yuv420p nv12 p010le yuv444p yuv444p16le bgr0 rgb0 cuda hevc_nvenc AVOptions: -preset <int> E..V.... Set the encoding preset (from 0 to 11) (default medium) default E..V....  slow E..V.... hq 2 passes medium E..V.... hq 1 pass fast E..V.... hp 1 pass hp E..V....  hq E..V....  bd E..V....  ll E..V.... low latency llhq E..V.... low latency hq llhp E..V.... low latency hp lossless E..V.... lossless losslesshp E..V.... lossless hp -profile <int> E..V.... Set the encoding profile (from 0 to 4) (default main) main E..V....  main10 E..V....  rext E..V....  -level <int> E..V.... Set the encoding level restriction (from 0 to 186) (default auto) auto E..V....  1 E..V....  1.0 E..V....  2 E..V....  2.0 E..V....  2.1 E..V....  3 E..V....  3.0 E..V....  3.1 E..V....  4 E..V....  4.0 E..V....  4.1 E..V....  5 E..V....  5.0 E..V....  5.1 E..V....  5.2 E..V....  6 E..V....  6.0 E..V....  6.1 E..V....  6.2 E..V....  -tier <int> E..V.... Set the encoding tier (from 0 to 1) (default main) main E..V....  high E..V....  -rc <int> E..V.... Override the preset rate-control (from -1 to INT_MAX) (default -1) constqp E..V.... Constant QP mode vbr E..V.... Variable bitrate mode cbr E..V.... Constant bitrate mode vbr_minqp E..V.... Variable bitrate mode with MinQP (deprecated) ll_2pass_quality E..V.... Multi-pass optimized for image quality (deprecated) ll_2pass_size E..V.... Multi-pass optimized for constant frame size (deprecated) vbr_2pass E..V.... Multi-pass variable bitrate mode (deprecated) cbr_ld_hq E..V.... Constant bitrate low delay high quality mode cbr_hq E..V.... Constant bitrate high quality mode vbr_hq E..V.... Variable bitrate high quality mode -rc-lookahead <int> E..V.... Number of frames to look ahead for rate-control (from 0 to INT_MAX) (default 0) -surfaces <int> E..V.... Number of concurrent surfaces (from 0 to 64) (default 0) -cbr <boolean> E..V.... Use cbr encoding mode (default false) -2pass <boolean> E..V.... Use 2pass encoding mode (default auto) -gpu <int> E..V.... Selects which NVENC capable GPU to use. First GPU is 0, second is 1, and so on. (from -2 to INT_MAX) (default any) any E..V.... Pick the first device available list E..V.... List the available devices -delay <int> E..V.... Delay frame output by the given amount of frames (from 0 to INT_MAX) (default INT_MAX) -no-scenecut <boolean> E..V.... When lookahead is enabled, set this to 1 to disable adaptive I-frame insertion at scene cuts (default false) -forced-idr <boolean> E..V.... If forcing keyframes, force them as IDR frames. (default false) -spatial_aq <boolean> E..V.... set to 1 to enable Spatial AQ (default false) -temporal_aq <boolean> E..V.... set to 1 to enable Temporal AQ (default false) -zerolatency <boolean> E..V.... Set 1 to indicate zero latency operation (no reordering delay) (default false) -nonref_p <boolean> E..V.... Set this to 1 to enable automatic insertion of non-reference P-frames (default false) -strict_gop <boolean> E..V.... Set 1 to minimize GOP-to-GOP rate fluctuations (default false) -aq-strength <int> E..V.... When Spatial AQ is enabled, this field is used to specify AQ strength. AQ strength scale is from 1 (low) - 15 (aggressive) (from 1 to 15) (default 8) -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) -aud <boolean> E..V.... Use access unit delimiters (default false) -bluray-compat <boolean> E..V.... Bluray compatibility workarounds (default false) -init_qpP <int> E..V.... Initial QP value for P frame (from -1 to 51) (default -1) -init_qpB <int> E..V.... Initial QP value for B frame (from -1 to 51) (default -1) -init_qpI <int> E..V.... Initial QP value for I frame (from -1 to 51) (default -1) -qp <int> E..V.... Constant quantization parameter rate control method (from -1 to 51) (default -1) -weighted_pred <int> E..V.... Set 1 to enable weighted prediction (from 0 to 1) (default 0) 

2. Поймите ограничения оборудования и придерживайтесь нормальных значений по умолчанию перед применением параметров:

Обратитесь к этому ответу за аппаратными ограничениями, с которыми вы столкнетесь в NVENC, особенно для кодирования HEVC на Pascal.

Затем, используя эту информацию, перейдите к следующему шагу.

3. Синтаксис имеет решающее значение:

Вот порядок, в котором вы должны передавать аргументы в FFmpeg:

(А). Вызовите двоичный файл.

(б). Передайте любые аргументы в FFmpeg (например, -loglevelнапрямую) перед объявлением ввода.

(с). Если вы используете какое-либо аппаратно-ускоренное декодирование, например cuvid, объявите его здесь и включите в него любые конкретные аргументы, которые ему требуются. На этом этапе необходимо упомянуть, что декодеры имеют определенные ограничения, такие как ожидаемое разрешение ввода, поддерживаемые кодеки и т. Д., И поэтому рекомендуется в производстве отключить декодеры с аппаратным ускорением, так как это приводит к ошибке на данном этапе. в не удалось кодировать и не подлежит восстановлению. Фактически, разработчики MPV неоднократно упоминали об этом, не полагаясь на аппаратно-ускоренное декодирование для доставки критически важного контента.

(Г). Объявите ваш вклад. Для потоков используйте URL-адрес и, если необходимо, добавьте дополнительные флаги (например, размеры буфера) по мере необходимости. Для локальных ресурсов (в доступной файловой системе) требуется абсолютный путь к файлу.

(Е). При желании вставьте фильтр. Это необходимо для таких функций, как изменение размера, диалоги в формате пикселей, деинтерлейсинг и т. Д. Обратите внимание, что в зависимости от используемого здесь фильтра аппаратный декодер (как описано в разделе (с) вводит ограничения, которые ваш фильтр должен иметь возможность обрабатывать, иначе ваш код не удастся.

(Е). Вызовите соответствующие видео- и аудиокодеры и передайте им необходимые аргументы, такие как сопоставления, битрейты, пресеты кодировщиков и т. Д.

(г). Принимая во внимание, что FFmpeg может вывести требуемый формат вывода файла в зависимости от выбранного расширения выходного файла, рекомендуется явно объявить формат вывода (через параметр -f), чтобы дополнительные параметры могли быть переданы в мультиплексор при необходимости, как это часто бывает с потоковыми форматами, такими как HLS, mpegts и DASH.

(час). Абсолютный путь к выходному файлу.

С вашим примером выше, цитируемым как:

ffmpeg -i "e:\input.ts" -vcodec h264_nvenc -preset slow -level 4.1 -qmin 10 -qmax 52 "e:\output.mp4" 

Вы можете повысить его выходное качество, сместив более высокую скорость передачи битов, включив методы кодирования с адаптивным квантованием (поддерживаются методы пространственного и временного AQ, и одновременно может использоваться только один, и обратите внимание, что это также отключает поддержку B-кадров) и путем опциональное включение методов взвешенного прогнозирования, как показано ниже, а также дополнительный фильтр для надлежащего уменьшения масштаба и изменения размера, если это необходимо:

ffmpeg -loglevel debug -threads 4 -hwaccel cuvid -c:v mpeg2_cuvid -i "e:\input.ts" \ -filter:v scale_npp=w=1920:h=1080:format=yuv420p:interp_algo=lanczos \ -c:v h264_nvenc -preset:v llhq -profile:v main -level:v 4.1 -rc:v ll_2pass_quality -rc-lookahead:v 32 -temporal-aq:v 1 -weighted_pred:v 1 -coder:v cabac \ -f mp4 "e:\output.mp4" 

В приведенном выше фрагменте предполагается, что входной файл является потоком MPEG2. Если это не так, переключитесь на правильный декодер CUVID после его анализа:

ffprobe -i e:\input.ts 

Если это H.264 / AVC, измените фрагмент, как показано ниже:

ffmpeg -loglevel debug -threads 4 -hwaccel cuvid -c:v h264_cuvid -i "e:\input.ts" \ -filter:v scale_npp=w=1920:h=1080:format=yuv420p:interp_algo=lanczos \ -c:v h264_nvenc -preset:v llhq -profile:v main -level:v 4.1 -rc:v ll_2pass_quality -rc-lookahead:v 32 -temporal-aq:v 1 -weighted_pred:v 1 -coder:v cabac \ -f mp4 "e:\output.mp4" 

Дополнительное примечание по подсчету потоков (передается в ffmpeg с помощью -threadsопции):

Большее количество потоков кодировщика за пределами определенного порога увеличивает задержку и будет занимать большую площадь памяти для кодирования. Ухудшение качества становится более заметным благодаря большему количеству потоков в режимах с постоянной скоростью передачи битов и режиме почти постоянной скорости передачи битов, называемом VBV (верификатор видеобуфера), из-за увеличенной задержки кодирования. Для ключевых кадров требуется больше данных, чем для других типов кадров, чтобы избежать пульсации некачественных ключевых кадров.

Режим с нулевой задержкой или секционированным потоком не имеет задержки, но этот параметр еще больше ухудшает качество многопоточности в поддерживаемых кодировщиках.

Поэтому целесообразно ограничить число потоков для кодов там, где имеет значение задержка, поскольку воспринимаемая пропускная способность кодера компенсирует любые преимущества, которые он может принести в долгосрочной перспективе.

А поскольку вы работаете в Windows, вы можете удалить \вышеупомянутые оболочки, поскольку я пишу это из коробки Unix, тестирующей приведенную выше команду.

Эпическая! Спасибо, после долгой работы с аппаратным кодированием, вы бы рекомендовали это по сравнению с кодировкой процессора или же недостатки качества / размера файла все еще велики? Я имею в виду, что в NVENC было сделано много улучшений, и NVENC HQ должны быть одинакового качества по сравнению с x264 по умолчанию Dr. Snail 6 лет назад 1
@ Dr.Snail Я бы рекомендовал сначала оценить требования вашего рабочего процесса и учесть все факторы, прежде чем переходить на аппаратное решение для кодирования. С одной стороны, NVENC, как и другие решения для кодирования на основе SIP, всегда будет обеспечивать значительно более высокую производительность при более высокой энергоэффективности по сравнению с программной реализацией, при этом все остальные факторы постоянны. Для этого примените скорость к качественному компромиссу, как и ожидалось, а затем оцените неподдерживаемые функции. Например, с NVENC мы не можем напрямую вставлять информацию HDR и для этого приходится использовать внешний инструмент. 林正浩 6 лет назад 0
Инструменты, такие как это: https://github.com/SK-Hardwired/nv_hevc_hdr_patcher. 林正浩 6 лет назад 0
Вы выбираете `scale_npp = w = 1920: h = 1080`, потому что фильтры - это одна вещь, которая больше всего выигрывает от графического процессора, верно? Другое дело, что ограничение скорости передачи битами с помощью `-b: v 1000k -minrate 500k -maxrate 3000k` делает выходной размер более предсказуемым Dr. Snail 6 лет назад 0
Да, @ Dr.Snail. Предсказуемые размеры файлов являются приоритетом. 林正浩 6 лет назад 0
0
serilain

Мой опыт использования nvenc заключается в том, что вам нужно сказать ему, какой битрейт вы хотите - по умолчанию VBR, что хорошо, но никакие настройки не компенсируют тот факт, что он всегда хочет дать вам 2M средний битрейт, независимо от того, в каком разрешении вы его кормите. Это похоже на ошибку в кодировщике; он работает предсказуемо во всех других отношениях, но ему нужно (например) -b:v 4Mдля файла 720p или -b:v 8Mдля 1080p. Вы могли бы, возможно, тоже немного понизить их.

Похожие вопросы