使用GPU加速的ffmpeg视频处理

Question

我想使用ffmpeg结合NVIDIA GPU来加速视频的编码和解码。

根据NVIDIA官网的介绍：

NVIDIA GPU包含一个或多个硬件解码器和编码器（与CUDA核心分离），为多种流行的编解码器提供完全加速的硬件编解码。通过卸载解码/编码操作，图形引擎和CPU可以用于其他操作。

我的问题是：我能否使用CUDA核心来进行视频编码和解码，也许更快？

- Wang Hai

---

是的，您可以使用CUDA核心来进行视频编码和解码，就像您可以使用几乎任何可编程处理器一样。您计划亲自编写这个软件吗？ - Robert Crovella

谢谢。我想同时转码许多视频，自己编写编码/解码太困难了。CUDA Video Decoder API 似乎有所帮助，我是对的吗？ - Wang Hai

当前NVIDIA的编码/解码支持仅通过NVENC和NVDEC实现，它们是硬件子系统，与CUDA无直接关系并且独立于CUDA核心。 NVIDIA不再提供任何支持的库来加速使用CUDA进行视频编码/解码。因此，您需要自己编写CUDA代码或查找第三方库来完成。如果您要求第三方库的链接，那么这个问题就不适合在SO上讨论。除非您真的想自己编程，否则这个问题对于SO来说是不适合的。 - Robert Crovella

@llogan，为什么你把旧问题标记为最近的问题的重复？？ - Mike Versteeg

@llogan你公开声明“此问题已经被提出并已有答案。如果这些答案没有完全回答您的问题，请提一个新问题。”来惩罚这个发布者是不正确的，因为这个说法不正确，但它确实给人留下了OP懒惰并没有做足够的研究的印象。所以我认为这很重要。如果这个标记只是作为更好答案的链接，那么它的措辞非常糟糕。 - Mike Versteeg

Answer 1

支持的GPU请查看支持的GPU矩阵：

CUDA

ffmpeg -hwaccel cuda -i input output

CUVID

ffmpeg -c:v h264_cuvid -i input output

使用NVDEC和NVENC进行完整的硬件转码：

ffmpeg -hwaccel cuda -hwaccel_output_format cuda -i input -c:v h264_nvenc -preset slow output

如果编译FFmpeg时支持libnpp，则可以将基于GPU的缩放器插入链中：

ffmpeg -hwaccel_device 0 -hwaccel cuda -i input -vf scale_npp=-1:720 -c:v h264_nvenc -preset slow output.mkv

来源: https://trac.ffmpeg.org/wiki/HWAccelIntro

- GetoX

---

这个答案基本上是从源代码中复制粘贴的。 - Matt Groth

Answer 2

FFmpeg提供了一个硬件加速的子系统，其中包括NVIDIA：https://trac.ffmpeg.org/wiki/HWAccelIntro

为了启用支持使用NVIDIA GPU辅助编码，您需要：

• 支持的GPU
• 适用于您操作系统的驱动程序
• NVIDIA Codec SDK
• 已配置带有--enable-nvenc参数的FFmpeg（如果在配置时检测到驱动程序，则默认开启）

- Mike Versteeg

Answer 3

正如Mike提到的那样，FFmpeg包装了一些这些硬件加速技术。您应该使用它，而不是首先采用更低级别的方法（官方NVIDIA库）！

表格显示，NVENC可能是您的选择。

但是：要小心并进行一些基准测试。虽然GPU编码器应该非常快，但与CPU编码器相比，它们在视觉质量方面也更差。

需要检查的问题是：当针对某个给定比特率时，GPU编码器是否与CPU编码器相竞争？我认为不是（除非是非常高的比特率或非常糟糕的质量），但这取决于您的用例。 GPU编码不是一个提供仅优点的万能药。

- sascha

---

我已经尝试过使用具有硬件加速的ffmpeg，例如解码和转码，在我的笔记本电脑上（i5-4200U CPU，740M GPU）与软解码相比，它几乎以相同的速度运行，但负载更少。从视频编解码器SDK中，我怀疑它可能只是使用了NVENC和NVDEC，而没有使用CUDA核心。因此，我想利用CUDA核心。 - Wang Hai

如果有专门的硬件，为什么要使用Cuda核心？看起来... 您没有提供关于您的用例足够的信息，并且似乎缺少一些基础知识。要么投入更多并更加精确（包括分析，ffmpeg说了什么），要么让您的生活变得轻松：对于您的编解码器（我们甚至不知道是什么），请使用CPU和预设superfast或类似的设置。 - sascha

硬件编码器通常生成的输出质量明显低于像x264这样的优秀软件编码器，但通常更快且不使用太多CPU资源。（也就是说，它们需要更高的比特率才能产生具有相同感知质量的输出，或者以相同比特率产生具有较低感知质量的输出。）（来源：https://trac.ffmpeg.org/wiki/HWAccelIntro） - mustafa candan

Answer 4

对于 AMD 显卡，使用以下-vcodec 选项：

Windows:
h264_amf
hevc_amf

Linux:
h264_vaapi
hevc_vaapi

ffmpeg -i input.mp4 -b:v 10400k -vcodec h264_amf -vf crop=1920:848:0:116 -c:a copy output.mp4

ffmpeg -i input.mp4 -b:v 10400k -vcodec hevc_amf -vf crop=1920:848:0:116 -c:a copy output.mp4

ffmpeg -i input.mp4 -b:v 10400k -vcodec h264_vaapi -vf crop=1920:848:0:116 -c:a copy output.mp4

ffmpeg -i input.mp4 -b:v 10400k -vcodec hevc_vaapi -vf crop=1920:848:0:116 -c:a copy output.mp4

- hacknull