FFmpeg从入门到精通笔记之四[通俗易懂]

全栈程序员-站长 • 2022年6月26日上午6:00 • 未分类 • 阅读 57

大家好，又见面了，我是你们的朋友全栈君。

介绍在FFmpeg环境下使用libx264进行H.264(AVC)软编码的操作，H.265(HEVC)的编码操作使用的是libx265，但是参数基本类似。

FFmpeg软编码H.264与H.265
当前网络中常见的视频编码格式要数H.264最为火热，支持H.264的封装格式有很多，如FLV、MP4、HLS(M3U8)、MKV、TS等格式
FFmpeg本身并不支持H.264的编码器，而是由第三方模块对其进行支持，例如x264和OpenH264。使用x264进行H.264编码时，所支持的像素格式主要包含yuv420p、yuvj420p、yuv422p、yuvh422p、yuv444p、yuvj444p、nv12、nv16、nv21.

x264编码参数
H.264编码举例
- 编码器预设参数设置preset.ultrafast,superfast,veryfast,faster,fast,medium,slow,slower,veryslow,placebo.随着所设置参数的不同，所编写出来的清晰度也会有所不同，设置相关的预设参数之后，有很多参数也会被设置所影响。
- H.264编码优化参数tune.使用tune参数调优H.264编码时，可以包含如下几个场景：film,animation,grain,stillimage,psnr,ssim,fastecode,zerolatency。在使用FFmpeg与x264进行H264直播编码并进行推流时，只用tune参数的zerolatency将会提升效率，因为其降低了因编码导致的延迟。
- H.264的Profile与level设置。x264编码器支持Baseline,Extented,Main,High,High10,High422,High444共7种profile参数设置。
- 控制场景切换关键帧插入参数sc_threshold。在FFmpeg中，通过命令行的-g参数设置以帧数间隔为GOP的长度，但是当遇到场景切换时，例如从一个画面突然变成另外一个画面时，会强行插入一个关键帧，这时GOP的间隔将会重新开始，为了避免这种情况的产生，可以通过使用sc_threshold参数进行设定以决定是否在场景切换时插入关键帧。
- 设置x264内部参数x264opts。由于FFmpeg设置x264参数时增加的参数比较多，所以FFmpeg开放了x264opts,可以通过这个参数设置x264内部私有参数，如设置I帧、P帧、B帧的顺序及规律等。视频中的B帧越多，同等码率时的清晰度将会越高，但是B帧越多，编码与解码所带来的复杂度也就越高，所以合理使用B帧非常重要，尤其是在进行清晰度与码率衡量时。
- CBR恒定码率设置参数nal-hrd。编码能够设置VBR,CBR的编码模式，VBR为可变码率，CBR为恒定码率。

FFmmpeg硬编解码
当使用FFmpeg进行软编码时，常见的基于CPU进行H.264或H.265编码其相对成本会比较高，CPU编码时的性能也很低，所以出于编码效率及成本考虑，很多时候都会考虑采用硬编码，常见的硬编码包含Nvidia GPU与Intel QSV两种，还有嵌入式平台，如树莓派、瑞芯微等。

Nvida GPU 硬编解码。FFmpeg集成Nvida显卡视频处理模块后，使用FFmpeg能够将Nvidia的视频编解码功能快速使用起来。
- Nvidia硬编码参数
- Nvidia硬编解码参数使用举例
Intel QSV硬编码。Intel QSV也是一种不错的方案，FFmpeg对于Intel的QSV支持相对也比较灵活。
- Intel QSV H.264参数说明
- 树莓派硬编码

FFmpeg输出MP3
FFmpeg使用第三方库libmp3lame即可编码MP3格式。而且MP3的编码还是低延迟的编码，可以支持的采样率比较多，采样格式也多。

MP3编码参数介绍。查看FFmpeg对于MP3的参数支持，可以通过ffmpeg-h encoder=libmp3lane得到MP3的参数。
MP3的编码质量设置。在FFmpeg中进行MP3编码采用的是第三方库libmp3lame，所以进行编码时，需要设置编码参数acodec为libmp3lame,
平均码率编码参数ABR.是VBR与CBR的混合产物，表示平均码率编码，使用ABR参数之后,编码速度将会比VBR高，但是质量会比VBR的编码稍逊一些，比CBR编码好一些，在FFmpeg中使用参数-abr来控制MP3编码为ABR编码方式。

FFmpeg输出AAC
AAC是一种编码效率更高、编码音质更好的音频编码格式，常见的使用AAC编码后的文件存储格式为m4a。FFmpeg可以支持AAC的三种编码器：1）.aac:FFmpeg本身的AAC编码实现；2）.libfaac:第三方的AAC编码器；3）.libfdk_aac:第三方的AAC编码器