FFmpeg硬件加速视频转码指南

FFmpeg硬件加速视频转码指南

本文将详细介绍如何在Windows系统下使用FFmpeg进行视频硬件加速转码。通过对比CPU转码和硬件加速的效果，以及具体演示如何使用CUDA、Intel QSV等硬件加速方法，帮助读者掌握高效视频转码技巧。

系统环境

基于Windows演示，Linux下也可以适用。所使用FFmpeg版本为BtbN编译的win64-gpl版（非gpl-share），项目地址：BtbN / FFmpeg-Builds。也可以使用gyan.dev编译的git-full版，地址：gyan.dev，都是官方推荐的。所使用的测试片段是一段相机录制的h264编码的100兆码率的4k 25帧的视频。

默认CPU转码

在默认情况下，不加任何参数，会直接使用CPU编解码：

ffmpeg -i input.mp4 output.mp4

可以看到转码速度是相对比较慢的，并且过程中CPU是处于100%使用率的。

尝试使用硬件加速编解码

首先通过命令查看所支持的硬件加速方法：

ffmpeg -hwaccels

如果你是在Windows平台并且使用的是我所提到的那两个版本，那么结果应该和下图相同，Linux下的版本可能会略有不同。通过加上参数-hwaccel可以指定硬件加速方法。如果你的是N卡，可以选择cuda，如果是Intel核显，可以选择qsv，（印象里还有一个A卡的amf）。

自动硬件加速

ffmpeg -hwaccel auto -i input.mp4 output.mp4

可以看到在自动的设置下选择了dxva2为硬件加速方法，但是从提升上看并不明显，调用了显卡很小一部分解码器，CPU依然满载。

CUDA硬件加速

ffmpeg -hwaccel cuda -i input.mp4 output.mp4

可以看到速度与auto设置下类似，实际情况也是只调用了显卡的部分解码能力，CPU依然满载。

手动指定视频的编解码器

查看支持的编解码器

通过命令查看所支持的h264编解码器：

ffmpeg -codecs | findstr "h264"

从图中可以看到decoders（解码器，对应input文件的编码）和encoders（编码器，对应output文件的编码）。

decoders中：

• h264_qsv是Intel核显/显卡专用的硬件加速解码器
• h264_cuvid是N卡专用的解码器

encoders中：

• h264_amf和h264_mf都是A卡专用的编码器
• h264_qsv对应I卡
• h264_nvenc对应N卡

测试

（由于我的笔记本的核显出厂被屏蔽了，因此只能使用N卡硬件加速测试，如果你的核显能用，可以试试，说不定不比独显编解码慢）

使用-c:v参数来指定视频的编解码器，这里c是codec的缩写，v是指video，处理音频编码可以替换为a (audio)。

ffmpeg -c:v h264_cuvid -i input.mp4 -c:v h264_nvenc output.mp4

注意：指定解码器-c:v h264_cuvid必须放在输入文件-i input.mp4之前，否则无效。

可以看到确实使用了指定的硬件编解码器，在编解码的过程中也充分调用了显卡的硬件编解码器，CPU也维持在一个很低的占用。

可以看到转码的速度提升非常大，但是存在一个问题就是这个编码器的默认设置下码率只有2000k，实际输出的视频画质也降低了很多。

手动指定视频码率

通过加入-b:v参数（这里b指bitrate，v同理指video视频），可以手动指定视频的码率，以提升画质。

（这里码率的值只是作为演示，码率是清晰度的决定因素之一，码率越高越清晰，但体积也相应增大。想要深入了解可以自行查阅相关资料）

ffmpeg -c:v h264_cuvid -i input.mp4 -c:v h264_nvenc -b:v 10000k output.mp4

可以看到转码速度依然很快，并且画质也没有太大的损失。并且可以看到GPU的硬件编解码器是被充分利用了的，CPU也维持在一个很低的占用。

总结

本文只是简单介绍了如何利用硬件编解码器加速视频转码。最好是你了解视频编码、封装等相关的基础知识，那么在看了之后你应该也会了其他的视频编码之间的相互转换。关于FFmpeg更高级的使用方法也可以参考官方文档。