（FFmpeg）VP9 Vaapi从给定的官方ffmpeg示例编码到.mp4或.webm容器

Question

我正在尝试实现vp9硬件加速编码过程。我跟着ffmpeg官方github的例子（Here -> vaapi_encode.c）。

但是给出示例只将.yuv文件保存到.h264文件中，我想将帧保存到.mp4或.webm容器中。并具备控制质量等的能力

我不是从文件中读取帧，我是从实时源中收集帧。当从实时馈送具有完整的5秒帧时，使用vp9_vaapi将这些帧编码为5秒.mp4文件。

我能够将所有5秒帧从我的实时源保存到.mp4或.webm文件，但它们无法正确播放（更准确地说：继续加载，我打开）。

官方网站示例的结果：

cpu编码的vp9 .mp4文件结果：

编辑：结果

Answer 1

您需要直接使用FFmpeg，如果在vp9_superframe编码器中启用B帧，您可以选择在同一命令行中添加vp9_raw_reorder和bitstream filters vp9_vaapi。

例：

ffmpeg -vaapi_device /dev/dri/renderD128 -hwaccel vaapi -re -i http://server:port -vf 'format=nv12|vaapi,hwupload' -c:v vp9_vaapi -global_quality 50 -bf 1 -bsf:v vp9_raw_reorder,vp9_superframe -f segment -segment_time 5 -segment_format_options movflags=+faststart output%03d.mp4

根据需要调整输入和输出路径/ URL。

这个命令的作用：

它将通过segment muxer创建5秒长的mp4段。查看movflags=+faststart的用法，以及如何通过上面的-segment_format_options标志将其作为格式选项传递给基础mp4多路复用器。

段长度可能不完全是5秒长，因为每个段开始（被切断）（带）关键帧。

但是，我不建议在该编码器中启用B帧，因为这些比特流滤波器具有其他不良影响，例如mucking around with the encoder's rate control和triggering bugs like this one。这在生产环境中是不可取的。这就是下面的脚本没有启用该选项的原因，而是直接在编码器选项中定义设定速率控制模式。

如果您需要利用VAAPI的1：N编码，请使用以下代码段：

如果你需要去隔行，请调用deinterlace_vaapi过滤器：

    ffmpeg -re -loglevel debug -threads 4 \
    -init_hw_device vaapi=va:/dev/dri/renderD128 -hwaccel vaapi -hwaccel_device va -filter_hw_device va -hwaccel_output_format vaapi \
    -i 'http://server:port' \
    -filter_complex "[0:v]format=nv12|vaapi,hwupload,deinterlace_vaapi,split=3[n0][n1][n2]; \
    [n0]scale_vaapi=1152:648[v0]; \
    [n1]scale_vaapi=848:480[v1];
    [n2]scale_vaapi=640:360[v2]" \
    -b:v:0 2250k -maxrate:v:0 2250k -bufsize:v:0 360k -c:v:0 vp9_vaapi -g:v:0 50 -r:v:0 25 -rc_mode:v:0 2 \
    -b:v:1 1750k -maxrate:v:1 1750k -bufsize:v:1 280k -c:v:1 vp9_vaapi -g:v:1 50 -r:v:1 25 -rc_mode:v:1 2 \
    -b:v:2 1000k -maxrate:v:2 1000k -bufsize:v:2 160k -c:v:2 vp9_vaapi -g:v:2 50 -r:v:2 25 -rc_mode:v:2 2 \
    -c:a aac -b:a 128k -ar 48000 -ac 2 \
    -flags -global_header -f tee -use_fifo 1 \
    -map "[v0]" -map "[v1]" -map "[v2]" -map 0:a \
    "[select=\'v:0,a\':f=segment:segment_time=5:segment_format_options=movflags=+faststart]$output_path0/output%03d.mp4| \
     [select=\'v:1,a\':f=segment:segment_time=5:segment_format_options=movflags=+faststart]$output_path1/output%03d.mp4| \
     [select=\'v:2,a\':f=segment:segment_time=5:segment_format_options=movflags=+faststart]$output_path2/output%03d.mp4"

没有去隔行：

    ffmpeg -re -loglevel debug -threads 4 \
    -init_hw_device vaapi=va:/dev/dri/renderD128 -hwaccel vaapi -hwaccel_device va -filter_hw_device va -hwaccel_output_format vaapi \
    -i 'http://server:port' \
    -filter_complex "[0:v]format=nv12|vaapi,hwupload,split=3[n0][n1][n2]; \
    [n0]scale_vaapi=1152:648[v0]; \
    [n1]scale_vaapi=848:480[v1];
    [n2]scale_vaapi=640:360[v2]" \
    -b:v:0 2250k -maxrate:v:0 2250k -bufsize:v:0 2250k -c:v:0 vp9_vaapi -g:v:0 50 -r:v:0 25 -rc_mode:v:0 2  \
    -b:v:1 1750k -maxrate:v:1 1750k -bufsize:v:1 1750k -c:v:1 vp9_vaapi -g:v:1 50 -r:v:1 25 -rc_mode:v:1 2  \
    -b:v:2 1000k -maxrate:v:2 1000k -bufsize:v:2 1000k -c:v:2 vp9_vaapi -g:v:2 50 -r:v:2 25 -rc_mode:v:2 2  \
    -c:a aac -b:a 128k -ar 48000 -ac 2 \
    -flags -global_header -f tee -use_fifo 1 \
    -map "[v0]" -map "[v1]" -map "[v2]" -map 0:a \
    "[select=\'v:0,a\':f=segment:segment_time=5:segment_format_options=movflags=+faststart]$output_path0/output%03d.mp4| \
     [select=\'v:1,a\':f=segment:segment_time=5:segment_format_options=movflags=+faststart]$output_path1/output%03d.mp4| \
     [select=\'v:2,a\':f=segment:segment_time=5:segment_format_options=movflags=+faststart]$output_path2/output%03d.mp4"

注意：如果使用QuickSync路径，请注意，如果系统上的Media SDK库支持MFE（多帧编码模式），则默认情况下将启用MFE（多帧编码模式）。

用于派生上述代码段的公式：

最佳bufsize：v =目标比特率（-b：v值）

将GOP大小设置为：2 * fps（GOP间隔设置为2秒）。

我们通过-threads:v限制视频编码器的线程数，以防止VBV溢出。

使用的分辨率阶梯：16：9的640p，480p和360p，请参阅this链接。根据需要调整。

根据需要替换上面的变量（$output_path{0-2}，输入等）。

测试并报告。

目前的观察：

在我的系统上，我能够使用Apple's recommended resolutions and bit-rates for HEVC encoding for HLS作为基准，使用VP9实时编码多达5个流。有关系统负载等信息，请参见下图。

平台细节：

我在咖啡湖系统上，使用i965驱动程序进行此工作流程：

libva info: VA-API version 1.5.0
libva info: va_getDriverName() returns 0
libva info: User requested driver 'i965'
libva info: Trying to open /usr/lib/x86_64-linux-gnu/dri/i965_drv_video.so
libva info: Found init function __vaDriverInit_1_5
libva info: va_openDriver() returns 0
vainfo: VA-API version: 1.5 (libva 2.4.0.pre1)
vainfo: Driver version: Intel i965 driver for Intel(R) Coffee Lake - 2.4.0.pre1 (2.3.0-11-g881e67a)
vainfo: Supported profile and entrypoints
      VAProfileMPEG2Simple            : VAEntrypointVLD
      VAProfileMPEG2Simple            : VAEntrypointEncSlice
      VAProfileMPEG2Main              : VAEntrypointVLD
      VAProfileMPEG2Main              : VAEntrypointEncSlice
      VAProfileH264ConstrainedBaseline: VAEntrypointVLD
      VAProfileH264ConstrainedBaseline: VAEntrypointEncSlice
      VAProfileH264ConstrainedBaseline: VAEntrypointEncSliceLP
      VAProfileH264Main               : VAEntrypointVLD
      VAProfileH264Main               : VAEntrypointEncSlice
      VAProfileH264Main               : VAEntrypointEncSliceLP
      VAProfileH264High               : VAEntrypointVLD
      VAProfileH264High               : VAEntrypointEncSlice
      VAProfileH264High               : VAEntrypointEncSliceLP
      VAProfileH264MultiviewHigh      : VAEntrypointVLD
      VAProfileH264MultiviewHigh      : VAEntrypointEncSlice
      VAProfileH264StereoHigh         : VAEntrypointVLD
      VAProfileH264StereoHigh         : VAEntrypointEncSlice
      VAProfileVC1Simple              : VAEntrypointVLD
      VAProfileVC1Main                : VAEntrypointVLD
      VAProfileVC1Advanced            : VAEntrypointVLD
      VAProfileNone                   : VAEntrypointVideoProc
      VAProfileJPEGBaseline           : VAEntrypointVLD
      VAProfileJPEGBaseline           : VAEntrypointEncPicture
      VAProfileVP8Version0_3          : VAEntrypointVLD
      VAProfileVP8Version0_3          : VAEntrypointEncSlice
      VAProfileHEVCMain               : VAEntrypointVLD
      VAProfileHEVCMain               : VAEntrypointEncSlice
      VAProfileHEVCMain10             : VAEntrypointVLD
      VAProfileHEVCMain10             : VAEntrypointEncSlice
      VAProfileVP9Profile0            : VAEntrypointVLD
      VAProfileVP9Profile0            : VAEntrypointEncSlice
      VAProfileVP9Profile2            : VAEntrypointVLD

我的ffmpeg构建信息：

ffmpeg -buildconf
ffmpeg version N-93308-g1144d5c96d Copyright (c) 2000-2019 the FFmpeg developers
  built with gcc 7 (Ubuntu 7.3.0-27ubuntu1~18.04)
  configuration: --pkg-config-flags=--static --prefix=/home/brainiarc7/bin --bindir=/home/brainiarc7/bin --extra-cflags=-I/home/brainiarc7/bin/include --extra-ldflags=-L/home/brainiarc7/bin/lib --enable-cuda-nvcc --enable-cuvid --enable-libnpp --extra-cflags=-I/usr/local/cuda/include/ --extra-ldflags=-L/usr/local/cuda/lib64/ --enable-nvenc --extra-cflags=-I/opt/intel/mediasdk/include --extra-ldflags=-L/opt/intel/mediasdk/lib --extra-ldflags=-L/opt/intel/mediasdk/plugins --enable-libmfx --enable-libass --enable-vaapi --disable-debug --enable-libvorbis --enable-libvpx --enable-libdrm --enable-opencl --enable-gpl --cpu=native --enable-opengl --enable-libfdk-aac --enable-libx265 --enable-openssl --extra-libs='-lpthread -lm' --enable-nonfree
  libavutil      56. 26.100 / 56. 26.100
  libavcodec     58. 47.103 / 58. 47.103
  libavformat    58. 26.101 / 58. 26.101
  libavdevice    58.  6.101 / 58.  6.101
  libavfilter     7. 48.100 /  7. 48.100
  libswscale      5.  4.100 /  5.  4.100
  libswresample   3.  4.100 /  3.  4.100
  libpostproc    55.  4.100 / 55.  4.100

  configuration:
    --pkg-config-flags=--static
    --prefix=/home/brainiarc7/bin
    --bindir=/home/brainiarc7/bin
    --extra-cflags=-I/home/brainiarc7/bin/include
    --extra-ldflags=-L/home/brainiarc7/bin/lib
    --enable-cuda-nvcc
    --enable-cuvid
    --enable-libnpp
    --extra-cflags=-I/usr/local/cuda/include/
    --extra-ldflags=-L/usr/local/cuda/lib64/
    --enable-nvenc
    --extra-cflags=-I/opt/intel/mediasdk/include
    --extra-ldflags=-L/opt/intel/mediasdk/lib
    --extra-ldflags=-L/opt/intel/mediasdk/plugins
    --enable-libmfx
    --enable-libass
    --enable-vaapi
    --disable-debug
    --enable-libvorbis
    --enable-libvpx
    --enable-libdrm
    --enable-opencl
    --enable-gpl
    --cpu=native
    --enable-opengl
    --enable-libfdk-aac
    --enable-libx265
    --enable-openssl
    --extra-libs='-lpthread -lm'
    --enable-nonfree

来自inxi的输出：

inxi -F
System:    Host: cavaliere Kernel: 5.0.0 x86_64 bits: 64 Desktop: Gnome 3.28.3 Distro: Ubuntu 18.04.2 LTS
Machine:   Device: laptop System: ASUSTeK product: Zephyrus M GM501GS v: 1.0 serial: N/A
           Mobo: ASUSTeK model: GM501GS v: 1.0 serial: N/A
           UEFI: American Megatrends v: GM501GS.308 date: 10/01/2018
Battery    BAT0: charge: 49.3 Wh 100.0% condition: 49.3/55.0 Wh (90%)
CPU:       6 core Intel Core i7-8750H (-MT-MCP-) cache: 9216 KB
           clock speeds: max: 4100 MHz 1: 2594 MHz 2: 3197 MHz 3: 3633 MHz 4: 3514 MHz 5: 3582 MHz 6: 3338 MHz
           7: 3655 MHz 8: 3684 MHz 9: 1793 MHz 10: 3651 MHz 11: 3710 MHz 12: 3662 MHz
Graphics:  Card-1: Intel Device 3e9b
           Card-2: NVIDIA GP104M [GeForce GTX 1070 Mobile]
           Display Server: x11 (X.Org 1.19.6 ) drivers: modesetting,nvidia (unloaded: fbdev,vesa,nouveau)
           Resolution: [email protected]
           OpenGL: renderer: GeForce GTX 1070/PCIe/SSE2 version: 4.6.0 NVIDIA 418.43
Audio:     Card-1 Intel Cannon Lake PCH cAVS driver: snd_hda_intel Sound: ALSA v: k5.0.0
           Card-2 NVIDIA GP104 High Definition Audio Controller driver: snd_hda_intel
           Card-3 Kingston driver: USB Audio
Network:   Card: Intel Wireless-AC 9560 [Jefferson Peak] driver: iwlwifi
           IF: wlo1 state: up mac: (redacted)
Drives:    HDD Total Size: 3050.6GB (94.5% used)
           ID-1: /dev/nvme0n1 model: Samsung_SSD_960_EVO_1TB size: 1000.2GB
           ID-2: /dev/sda model: Crucial_CT2050MX size: 2050.4GB
Partition: ID-1: / size: 246G used: 217G (94%) fs: ext4 dev: /dev/nvme0n1p5
           ID-2: swap-1 size: 8.59GB used: 0.00GB (0%) fs: swap dev: /dev/nvme0n1p6
RAID:      No RAID devices: /proc/mdstat, md_mod kernel module present
Sensors:   System Temperatures: cpu: 64.0C mobo: N/A gpu: 61C
           Fan Speeds (in rpm): cpu: N/A
Info:      Processes: 412 Uptime: 3:32 Memory: 4411.3/32015.5MB Client: Shell (bash) inxi: 2.3.56

为什么包含最后一位：

我正在运行最新的Linux内核，5.0版本。这同样适用于Ubuntu 18.04LTS上的图形驱动程序堆栈。 FFmpeg的构建如here所示，因为这台笔记本电脑通过Optimus启用了NVIDIA + Intel GPU。这样，我可以根据需要使用VAAPI，QuickSync和NVENC hwaccels。即使我们的硬件相同，您的里程也可能有所不同。

参考文献：

请参阅编码器选项，包括支持的速率控制方法：

ffmpeg -h encoder=vp9_vaapi

请参阅deinterlace_vaapi过滤器用法选项：

ffmpeg -h filter=deinterlace_vaapi

例如，如果您想要逐字段速率输出而不是去隔行扫描器的帧速率输出，则可以将rate=field选项传递给它：

-vf=vaapi_deinterlace=rate=field

例如，此功能与支持MBAFF的编码器相关联。其他的，例如FFmpeg中基于NVENC的那些，do not have this implemented（截至撰写本文时）。

关于开始使用FFmpeg的提示：

在可能的情况下，推断内置文档，如上面显示的示例。他们可以通过了解过滤器链和编码器初始化如何工作，不支持的功能等以及对性能的影响来发现您可能能够避免的潜在缺陷。

例如，您将看到在上面的代码段中，我们只调用一次去隔行扫描，然后通过split过滤器将其输出拆分为单独的缩放器。这样做是为了降低我们多次调用去隔行扫描器时可能产生的开销，这将是浪费。

（FFmpeg）VP9 Vaapi从给定的官方ffmpeg示例编码到.mp4或.webm容器

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