FFmpeg集成到GPU
阅读原文时间:2023年07月09日阅读:6

FFmpeg集成到GPU

GPU加速视频处理集成到最流行的开源多媒体工具中。

FFmpeg是最流行的开源多媒体操作工具之一,它有一个插件库,可以应用于音频和视频处理管道的各个部分,并在世界各地得到广泛采用。

视频编码、解码和转码是FFmpeg最流行的应用之一。由于FFmpeg和libav社区的支持以及NVIDIA工程师的贡献,这两个工具现在都支持本机NVIDIA GPU硬件加速的视频编码和解码,通过整合NVIDIA视频编解码器SDK。

利用FFmpeg的音频编解码器、流muxing和RTP协议,FFmpeg与NVIDIA视频编解码器SDK的集成实现了高性能硬件加速的视频管道。

FFmpeg uses Video Codec SDK

FFmpeg支持由NVIDIA GPU上的视频硬件加速的以下功能:

H.264和HEVC的硬件加速编码*

H.264、HEVC、VP9、VP8、MPEG2和MPEG4的硬件加速解码***

对编码设置(如编码预设、速率控制和其他视频质量参数)进行精确控制

使用FFmpeg中的内置过滤器创建高性能的端到端硬件加速视频处理、1:N编码和1:N转码管道

能够使用FFmpeg中的共享CUDA上下文实现添加自定义的高性能CUDA过滤器

Windows/Linux支持

*支持取决于硬件。有关支持的GPU和格式的完整列表,请参阅可用的GPU支持列表。

**在不久的将来,libav将增加对HW解码的支持。

What's New in FFmpeg

  • Includes Video Codec SDK 9.0 headers (both encode/decode)
  • 10-bit hwaccel accelerated pipeline
  • Support for fractional CQ
  • Support for Weighted Prediction
  • CUDA Scale filter (supports both 8 and 10 bit scaling).
  • Decode Capability Query

有关NVIDIA GPU加速视频编码/解码性能的指南,请访问视频编解码器SDK页面了解更多详细信息。

Using NVIDIA hardware acceleration in FFmpeg/libav requires the following steps

  • Download and install ffnvcodec:

    git clone https://git.videolan.org/git/ffmpeg/nv-codec-headers.git

    cd nv-codec-headers && sudo make install && cd –

  • Download
    the latest FFmpeg or libav source code, by cloning the
    corresponding GIT repositories

  • FFmpeg: https://git.ffmpeg.org/ffmpeg.git

  • Libav: https://github.com/libav/libav

  • Download
    and install the compatible driver from NVIDIA web site

  • Download
    and install the CUDA Toolkit CUDA toolkit

  • Use
    the following configure command (Use correct CUDA library path in config
    command below) 

    ./configure --enable-cuda-sdk --enable-cuvid --enable-nvenc --enable-nonfree --enable-libnpp

    --extra-cflags=-I/usr/local/cuda/include --extra-ldflags=-L/usr/local/cuda/lib64

  • Use
    the following command to compile: make -j 10

  • Use
    FFmpeg/libav binary as required. To start with FFmpeg, try the below
    sample command line for 1:2 transcoding

    ffmpeg -y -hwaccel cuvid -c:v h264_cuvid -vsync 0 -i <input.mp4> -vf scale_npp=1920:1072

    -vcodec h264_nvenc <output0.264> -vf scale_npp=1280:720 -vcodec h264_nvenc <output1.264>

有关FFmpeg许可的详细信息,请参阅本页。有关构建过程和构建windows的更多信息,请参阅使用FFmpeg with NVIDIA
GPU硬件加速指南。

FFmpeg被许多项目使用,包括googlechrome和VLC播放器。通过配置FFmpeg将NVIDIA gpu用于视频编码和解码任务,您可以轻松地将NVIDIA硬件加速集成到这些应用程序中。

HandBrake是一个开源视频转码器,可用于Linux、Mac和Windows。

HandBrake使用最常见的视频文件和格式,包括由消费者和专业摄像机创建的视频文件和格式、手机和平板电脑等移动设备、游戏和电脑屏幕录制以及DVD和蓝光光盘。HandBrake利用Libav、x264和x265等工具从这些工具创建新的MP4或MKV视频文件。

Plex Media Server是一个客户端服务器媒体播放器系统和软件套件,运行在Windows、macOS、Linux、FreeBSD或NAS上。Plex从您计算机的个人媒体库中组织所有的视频、音乐和照片,并允许您流式传输到您的设备。

Plex转码器使用FFmpeg处理媒体并将其转换为客户端设备支持的格式。

Decode a single H.264 to

YUV

To decode a single H.264 encoded elementary bitstream file into
YUV, use the following command:

FFMPEG: ffmpeg -vsync 0 -c:v h264_cuvid -i <input.mp4> -f rawvideo <output.yuv>

LIBAV: avconv -vsync 0 -c:v h264_cuvid -i <input.mp4> -f rawvideo <output.yuv>

Example applications:

  • Video
    analytics, video inferencing
  • Video
    post-processing
  • Video
    playback

Encode a single YUV file to a bitstream

To encode a single YUV file into an H.264/HEVC bitstream, use
the following command:

H.264

FFMPEG: ffmpeg -f rawvideo -s:v 1920x1080 -r 30 -pix_fmt yuv420p -i <input.yuv> -c:v h264_nvenc -preset slow -cq 10 -bf 2 -g 150 <output.mp4>

LIBAV: avconv -f rawvideo -s:v 1920x1080 -r 30 -pix_fmt yuv420p -i <input.yuv> -c:v h264_nvenc -preset slow -cq 10 -bf 2 -g 150 <output.mp4>

HEVC (No B-frames)

FFMPEG: ffmpeg -f rawvideo -s:v 1920x1080 -r 30 -pix_fmt yuv420p -i <input.yuv> -vcodec hevc_nvenc -preset slow -cq 10 -g 150 <output.mp4>

LIBAV: avconv -f rawvideo -s:v 1920x1080 -r 30 -pix_fmt yuv420p -i <input.yuv> -vcodec hevc_nvenc -preset slow -cq 10 -g 150 <output.mp4>

Example applications:

  • Surveillance
  • Archiving
    footages from remote cameras
  • Archiving
    raw captured video from a single camera

Transcode a single video file

To do 1:1 transcode, use the following command:

FFMPEG: ffmpeg -hwaccel cuvid -c:v h264_cuvid -i <input.mp4> -vf scale_npp=1280:720 -c:v h264_nvenc <output.mp4>

LIBAV: avconv -hwaccel cuvid -c:v h264_cuvid -i <input.mp4> -vf scale_npp=1280:720 -c:v h264_nvenc <output.mp4>

Example applications:

  • Accelerated
    transcoding of consumer videos

Transcode a single video file to N streams

To do 1:N transcode, use the following command:

FFMPEG: ffmpeg -hwaccel cuvid -c:v h264_cuvid -i <input.mp4> -vf scale_npp=1280:720 -vcodec h264_nvenc <output0.mp4> -vf scale_npp 640:480 -vcodec h264_nvenc <output1.mp4>

LIBAV: avconv -hwaccel cuvid -c:v h264_cuvid -i <input.mp4> -vf scale_npp=1280:720 -vcodec h264_nvenc <output0.mp4> -vf scale_npp 640:480 -vcodec h264_nvenc <output1.mp4>

Example applications:

  • Commercial
    (data center) video transcoding

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