Как я могу использовать кодирование CRF с nvenc в ffmpeg?

Для кодов на основе CRF передайте следующие аргументы в приведенном ниже фрагменте в FFmpeg:

-c:v h264_nvenc -preset llhq -rc:v vbr_minqp -qmin:v 19 -qmax:v 21 -b:v 2500k -maxrate:v 5000k -profile:v high

Конечно, вам нужно будет настроить целевую скорость передачи данных и целевой минимальный и максимальный -qp значение. 19 является рекомендуемой настройкой, поскольку она "визуально идентична 0", но при этом сохраняет хорошее соотношение сжатия к размеру файла. 21 - пиковое значение, которое ограничивает кодер, чтобы оно не превышало это значение в данном диапазоне скоростей передачи битов.

Обратите внимание, что -qp Шкала является логарифмической, что означает, что 0 по существу без потерь и 51 будет абсолютным худшим.

Качество может быть дополнительно улучшено путем добавления опций, таких как B-кадры (ограничьте это максимум 4, и для этого требуется основной профиль H.264 и выше. Базовые профили не поддерживают B-кадры. Для этого передайте -bf {uint} к видео кодеру, так что -bf:v 4 приведет к тому, что кодер будет использовать 4 B-кадра.

Ключевыми частями здесь являются -preset и -rc:v vbr_minqp аргументы, которые позволяют настраивать кодировщик как с предустановленной переменной скоростью передачи битов, так и с максимально допустимой скоростью передачи битов. (-b:v а также -maxrate:v)

А теперь небольшие заметки о NVENC и настройке его для высококачественного кодирования:

NVENC, как и любой другой аппаратный кодер, имеет несколько ограничений, и, в частности, с HEVC, вот известные ограничения:

1. На Паскале:

   Для кодирования HEVC применяются следующие ограничения:

   • Размеры CTU выше 32 не поддерживаются.
   • B-кадры в HEVC также не поддерживаются.
   • Форматы текстур, поддерживаемые кодировщиком NVENC, ограничивают цветовые пространства, с которыми кодировщик может работать. На данный момент у нас есть поддержка 4:2:0 (8-битная) и 4:4:4 (для 10-битная). Внешние форматы, такие как 4:2:2 10-бит, не поддерживаются. Это повлияет на некоторые рабочие процессы, где такие цветовые пространства требуются.
   • Управление заглядыванием вперед также ограничено 32 кадрами. Возможно, вы захотите взглянуть на эту редакцию для более подробной информации.

2. И на Maxwell Gen 2 (графические процессоры серии GM200x):

   Кодировка HEVC не имеет следующих функций:

   • Возможности петлевого фильтра с адаптивным смещением (SAO).
   • Адаптивное квантование
   • Заблаговременное управление скоростью.

В данном случае для Максвелла важно, что тяжелые сцены движения с HEVC при ограниченных битрейтах могут пострадать из-за артефактов (блочности) из-за отсутствующих функций просмотра и возможностей петлевой фильтрации с адаптивным смещением выборки (SAO). Pascal несколько улучшил эту возможность, но в зависимости от версии SDK, с которой был построен видеокодер, не все функции могут быть доступны.

Например, для режима взвешенного прогнозирования для кодировок H.264 на Pascal требуется NVENC SDK 8.0x и выше, и этот режим кодирования также отключит поддержку B-кадров. Аналогично, комбинация аппаратных масштабирующих устройств, работающих на Nvidia Performance Primitives (NPP) с NVENC, может привести к повышению производительности в приложениях масштабирования видео за счет артефактов масштабирования, особенно с масштабированным контентом. Это также влияет на конвейер видеокодирования, поскольку функции масштабирования АЭС работают на ядрах CUDA на графическом процессоре, и поэтому влияние на производительность, вызванное дополнительной нагрузкой, следует анализировать в каждом конкретном случае, чтобы определить, соответствует ли качество производительности компромисс приемлем.

Имейте это в виду: аппаратный кодировщик всегда будет предлагать несколько меньшую настройку, чем эквивалентная программная реализация, и поэтому пробег и приемлемое качество вывода всегда будут отличаться.

И для вашей справки:

С FFmpeg вы всегда можете обратиться к настройкам кодера для настройки:

ffmpeg -h encoder {encoder-name}

Итак, для кодеров на базе NVENC вы можете запустить:

ffmpeg -h encoder=hevc_nvenc

ffmpeg -h encoder=h264_nvenc

Вы также можете увидеть все кодировщики на базе NVENC и масштабирующие устройства на базе NPP (если таковые созданы), выполнив:

for i in encoders decoders filters; do
    echo $i:; ffmpeg -hide_banner -${i} | egrep -i "npp|cuvid|nvenc|cuda"
done

Пример вывода на мой стенд:

encoders:
 V..... h264_nvenc           NVIDIA NVENC H.264 encoder (codec h264)
 V..... nvenc                NVIDIA NVENC H.264 encoder (codec h264)
 V..... nvenc_h264           NVIDIA NVENC H.264 encoder (codec h264)
 V..... nvenc_hevc           NVIDIA NVENC hevc encoder (codec hevc)
 V..... hevc_nvenc           NVIDIA NVENC hevc encoder (codec hevc)
decoders:
 V..... h263_cuvid           Nvidia CUVID H263 decoder (codec h263)
 V..... h264_cuvid           Nvidia CUVID H264 decoder (codec h264)
 V..... hevc_cuvid           Nvidia CUVID HEVC decoder (codec hevc)
 V..... mjpeg_cuvid          Nvidia CUVID MJPEG decoder (codec mjpeg)
 V..... mpeg1_cuvid          Nvidia CUVID MPEG1VIDEO decoder (codec mpeg1video)
 V..... mpeg2_cuvid          Nvidia CUVID MPEG2VIDEO decoder (codec mpeg2video)
 V..... mpeg4_cuvid          Nvidia CUVID MPEG4 decoder (codec mpeg4)
 V..... vc1_cuvid            Nvidia CUVID VC1 decoder (codec vc1)
 V..... vp8_cuvid            Nvidia CUVID VP8 decoder (codec vp8)
 V..... vp9_cuvid            Nvidia CUVID VP9 decoder (codec vp9)
filters:
 ... hwupload_cuda     V->V       Upload a system memory frame to a CUDA device.
 ... scale_npp         V->V       NVIDIA Performance Primitives video scaling and format conversion