【技术解决方案】优化FFmpeg编码器参数设置

FFmpeg x264编码参数对照表

x264		ffmpeg		说明
命令行	字段	命令行	字段
qp qp_constant	cqp		cqp	固定量化因子。取值范围0到51。经常取值在20-40之间，越小质量越好,要求的码率越高。0表示无损压缩
max-keyint	i_keyint_max	g	gop_size	关键帧的最大间隔帧数
min-keyint	i_keyint_min		keyint_min	关键帧的最小间隔帧数
level	i_level_idc		level	取值范围10-51。设置比特流的Level。默认40，即4.0。用来告诉解码器需要支持的什么级别的兼容性。只有在你知道自己在做什么的时候才设置该参数。
frameref	i_frame_reference		refs	B和P帧向前预测参考的帧数。取值范围1-16。该值不影响解码的速度，但是越大解码所需的内存越大。这个值在一般情况下越大效果越好，但是超过6以后效果就不明显了。
bframes	i_bframe		max_b_frames	最大B帧数.
b-adapt	b_bframe_adaptive		b_frame_strategy	如果为true，则自动决定什么时候需要插入B帧，最高达到设置的最大B帧数。如果设置为false,那么最大的B帧数被使用。
b-pyramid	b_bframe_pyramid		FLAGS2(CODEC_FLAG2_BPYRAMID)	当设置B帧>=2时候，通过开启这个选项可以获得质量的略微提高，但是没有任何的速度损失。
	b_deblocking_filter		FLAGS(CODEC_FLAG_LOOP_FILTER)
deblock	i_deblocking_filter_alphac0		deblockalpha
cabac	b_cabac		coder_type(FF_CODER_TYPE_AC)	使用CABAC熵编码技术,为引起轻微的编码和解码的速度损失，但是可以提高 10%-15%的编码质量。
qmin	i_qp_min		qmin	最小的量化因子。取值范围1-51。建议在10-30之间。
qmax	i_qp_max		qmax	最大的量化因子。取值范围1-51。建议在10-30之间。
qpstep qp-step	i_qp_step		max_qdiff	最大的在帧与帧之间进行切变的量化因子的变化量。
qcomp	f_qcompress
vbv-maxrate	i_vbv_max_bitrate	b	rc_max_rate	允许的最大码流,x264里面以kbps为单位，ffmpeg以bps为单位
vbv-bufsize	i_vbv_buffer_size	bufsize	rc_buffer_size	在指定vbv-maxrate的时候必须设置该字段。
vbv-init	f_vbv_buffer_init		rc_initial_buffer_occupancy	初始的缓存占用量
qcomp	f_qcompress		qcompress	量化器压缩比率0-1.越小则比特率越区域固定，但是越高越使量化器参数越固定。
direct-pred direct	i_direct_mv_pred		directpred	B帧里面采用的运动侦测的方式。时间和空间方式大致PSNR和速度是一致的。设置为auto质量会好一些，但是速度会下降一些，设置为0 ，质量和速度都会下降.可以选择 none, auto, temporal, spatial.
weightb weight-b	b_weighted_bipred		FLAGS2(CODEC_FLAG2_WPRED)	当B帧设置>1时使用
partitions analyse	inter			X264_ANALYSE_I4x4 X264_ANALYSE_I8x8 X264_ANALYSE_PSUB16x16 X264_ANALYSE_PSUB8x8 X264_ANALYSE_BSUB16x16
8x8dct	b_transform_8x8		FLAGS(CODEC_FLAG2_8X8DCT)
me	i_me_method		me_method	运动侦测的方式 ME_EPZS ME_HEX ME_UMH ME_FULL ME_ESA
me-range merange	i_me_range		me_range	运动侦测的半径
subq subme	i_subpel_refine		me_subpel_quality	这个参数控制在运动估算过程中质量和速度的权衡。Subq=5可以压缩>10%于subq=1。1-7
mixed-refs	b_mixed_references		FLAGS2(CODEC_FLAG2_MIXED_REFS)	允许88,168运动块独立地选择参考帧，如果disable,则所有的宏块必须参考同一帧。需要frameref > 1
brdo	b_bframe_rdo		FLAGS2(CODEC_FLAG2_BRDO)	需要subq>6
bime	b_bidir_me		bidir_refine	取值范围：true,false.这个值在没有B帧的时候失效。在双向预测宏块中双向运动矢量使用。
trellis	i_trellis		trellis
deadzone-intra	i_luma_deadzone		没有对应值
deadzone-inter	i_luma_deadzone		没有对应值
fast-pskip	b_fast_pskip		FLAGS(CODEC_FLAG2_FASTPSKIP)	在P帧内执行早期快速跳跃探测。这个经常在没有任何损失的前提下提高了速度。
dct-decimate	b_dct_decimate		没有对应值
nr	i_noise_reduction		noise_reduction	0意味着关闭，对于噪声很大的内容你需要打开。范围：0-100000
interlaced	b_interlaced		没有对应值
global-header	b_repeat_headers		FLAGS(CODEC_FLAG_GLOBAL_HEADER)	使得SPS和PPS只在流的开始处产生一次。有些播放器，如SONY 的PSP需要开启此参数。默认的设置使得SPS和PPS在每一个IDR帧开始出都进行重复。
aud	b_aud		FLAGS2(CODEC_FLAG2_AUD)
threads	i_threads		thread_count	将帧切分成块，由不同的线程进行分别编码。0-4。 0 for auto
rc-eq	psz_rc_eq		rc_eq
--no-psnr	b_psnr		FLAGS(CODEC_FLAG_PSNR)	是否开启PSNR.
--no-ssim	b_ssim		没有对应值
--progress	b_progress		没有对应值
--bitrate	i_bitrate	b	bit_rate	编码输出的比特率,并启用 ABR(Average Birtate 模式（i_rc_method),
qblur	f_qblur		qblur
	f_complexity_blur		complexityblur

参数详细解释

bit_rate = 200000, // 目标码率，采样码率越大，目标文件越大

bit_rate_tolerance= 8000000 // 码率误差，允许的误差越大，视频越小

gop_size = 300 //多少帧内出现1个I帧

qmin = 30 // 最小量化系数

qmax = 50 //最大量化系数

max_b_frames = 300 //两个非B帧之间允许出现的最多b帧数。

i_quant_factor = 0.1 // i 帧相对p帧的量化系数比，值越小 , p帧的量化系数越大，视频越小

b_quant_factor = 4.9 // b 帧相对p帧的量化系数比，值越大，b帧的量化系数越大，视频越小

Ps.B帧量化系数=b_quant_factor* p帧量化系数+b_quant_offset

--preset的参数主要调节编码速度和质量的平衡，有ultrafast、superfast、veryfast、faster、fast、medium、slow、slower、veryslow、placebo这10个选项，从快到慢。

--tune的参数主要配合视频类型和视觉优化的参数，或特别的情况。如果视频的内容符合其中一个可用的调整值又或者有其中需要，则可以使用此选项，否则建议不使用（如tune grain是为高比特率的编码而设计的）。

tune的值有：

film：电影、真人类型；

animation：动画；

grain：需要保留大量的grain时用；

stillimage：静态图像编码时使用；

psnr：为提高psnr做了优化的参数；

ssim：为提高ssim做了优化的参数；

fastdecode：可以快速解码的参数；

zerolatency：零延迟，用在需要非常低的延迟的情况下，比如电视电话会议的编码。

一般发送网络流都需要增加这两个参数，否则播放图像的延时很大。

如果用代码，可以这样设置：

/**

* ultrafast,superfast, veryfast, faster, fast, medium

* slow, slower, veryslow, placebo.

AVDictionary *param = 0;  av_dict_set(&param, "preset", "fast", 0); // av_opt_set(pCodecCtx->priv_data,"preset","fast",0);  av_dict_set(&param, "tune", "zerolatency", 0);

画质,分别是baseline, extended, main, high

1、BaselineProfile：基本画质。支持I/P 帧，只支持无交错（Progressive）和CAVLC；

2、Extendedprofile：进阶画质。支持I/P/B/SP/SI 帧，只支持无交错（Progressive）和CAVLC；(用的少)

3、Main profile：主流画质。提供I/P/B帧，支持无交错（Progressive）和交错（Interlaced），也支持CAVLC 和CABAC 的支持；

4、High profile：高级画质。在mainProfile 的基础上增加了8x8内部预测、自定义量化、无损视频编码和更多的YUV 格式；

　　 H.264 Baseline profile、Extended profile和Main profile都是针对8位样本数据、4:2:0格式(YUV)的视频序列。在相同配置情况下，

Highprofile（HP）可以比Main profile（MP）降低10%的码率。根据应用领域的不同，Baseline profile多应用于实时通信领域，

Mainprofile多应用于流媒体领域，High profile则多应用于广电和存储领域。

//av_dict_set(&param, "profile","main", 0);

如何设置固定码率编码 ?
bit_rate是平均码率，不一定能控制住
AVCodecContext* pCodecCtx;
//...
pCodecCtx->bit_rate = 400000;
pCodecCtx->rc_max_rate = 400000;
pCodecCtx->rc_min_rate = 400000;
提示 [libx264 @ 00c70be0] VBV maxrate specified, but no bufsize, ignored
再设置 pCodecCtx->rc_buffer_size = 200000; 即可。如此控制后编码质量明显差了。

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