【音视频】Ubuntu安装开源H.264标准编解码库x264
1 x264
x264是基于H.264/AVC标准的一款免费、开源的视频编解码器(库),x264是目前使用最广的、最优秀的一款H.264编解码器。x264编解码器支持的功能众多,包括:
8x8与4x4自适应空间变换
自适应B帧选择
B帧作为参考帧/任意帧的顺序
CAVLC / CABAC熵编码
自定义量化矩阵
I帧:所有宏块类型(16x16, 8x8, 4x4, PCM和所有预测PCM)
P帧:所有分区(从16x16到4x4)
B帧:从16x16到8x8的分区( 包括skip/direct )
隔行扫描(MBAFF)
多参考帧
码率控制:恒定量化器,恒定质量, 单次或者多次编码的平均码率 ,可选VBV参数
场景变化检测
B帧时间域、空间域direct模式自适应选择
支持多个cpu上并行编码
预测性无损编码
用于细节保留的Psy优化(自适应量化、psyrd、psygrid)
用于任意调整比特率分布的区域
2 安装
- 汇编工具安装
- x264库安装
2.1 安装汇编工具
x264库依赖于汇编工具(asm),首先需安装汇编工具,否则编译x264失败。目前x264库使用的是nasm,旧版本x264库依赖于yasm;这里需安装nasm。
nasm下载地址:
最新版本:https://www.nasm.us/pub/nasm/releasebuilds/2.14.02/
本人使用的版本:https://www.nasm.us/pub/nasm/releasebuilds/2.13.03/
各种压缩文件格式都有,选择一个自己系统已经安装了相应格式的解压工具,省去再安装一个额外解压工具的过程。这里选择.bz2
压缩版本。
# 解压
tar -xvjf nasm-2.13.03.tar.bz2
# 配置
cd nasm-2.13.03
./configure
# 编译
make
# 安装到系统
sudo make install
2.2 安装x264库
x264库下载地址:http://www.videolan.org/developers/x264.html
x264代码仓库:https://code.videolan.org/videolan/x264.git
# 解压
tar -xvjf last_x264.tar.bz2
# 配置
cd x264-snapshot-20190708-2245
./configure --enable-shared
# 编译
make
# 安装到系统
sudo make install
编译完成成功后,在当前目录生成静态库libx264.a
和动态库libx264.so.157
。
安装则是将动态库libx264.so.157
安装(拷贝)到/usr/local/lib
目录下,并创建一个软链接文件libx264.so
,链接到libx264.so.157
动态库。因为,依赖于x264库的应用程序执行时,索引链接的库名称是libx264.so
。使用软链接的好处就是,不因为x264库的更新导致应用程序索引不到动态库。x264的库是持续更新迭代的,编译后的动态库名称一般会带版本后缀,如libx264.so.157
中的“157”后缀;如果以具体版本的动态库为索引名称,更新动态库时将需要修改脚本或者程序。因此,最理想的方式是建立一个软链接。
3 测试
源码中提供了一个测试例子x264.c
,该例子是一个基本的视频编码过程,可以将YUV视频流转换成264、flv、mkv等格式的视频。通过这个例子初步直观体会x264的强大功能。编译x264库的时候,已经将测试例子源码编译,编译后的执行文件为x264
,可以执行./x264 -help
查看使用方法。
acuity@ubuntu:/mnt/hgfs/LSW/X264/x264 tools/x264-snapshot-20190708-2245$ ./x264 -h
x264 core:157
Syntax: x264 [options] -o outfile infileInfile can be raw (in which case resolution is required),or YUV4MPEG (*.y4m),or Avisynth if compiled with support (yes).or libav* formats if compiled with lavf support (no) or ffms support (no).
Outfile type is selected by filename:.264 -> Raw bytestream.mkv -> Matroska.flv -> Flash Video.mp4 -> MP4 if compiled with GPAC or L-SMASH support (no)
从网络上下载一个YUV序列文件测试效果,编码后的文件可以通VLC播放器播放。
acuity@ubuntu:/mnt/hgfs/LSW/X264/x264 tools/x264-snapshot-20190708-2245$ ./x264 BUS_176x144_15_orig_01.yuv -o bus.264
yuv [info]: 176x144p 0:0 @ 25/1 fps (cfr)
x264 [info]: using cpu capabilities: MMX2 SSE2Fast SSSE3 SSE4.2 AVX FMA3
x264 [info]: profile Progressive High, level 1.1, 4:2:0, 8-bit
x264 [info]: frame I:1 Avg QP:28.16 size: 5745
x264 [info]: frame P:30 Avg QP:28.28 size: 2143
x264 [info]: frame B:44 Avg QP:31.38 size: 702
x264 [info]: consecutive B-frames: 6.7% 34.7% 32.0% 26.7%
x264 [info]: mb I I16..4: 0.0% 54.5% 45.5%
x264 [info]: mb P I16..4: 0.1% 3.5% 4.6% P16..4: 25.6% 34.7% 29.1% 0.0% 0.0% skip: 2.4%
x264 [info]: mb B I16..4: 0.0% 0.0% 0.0% B16..8: 43.3% 25.4% 10.6% direct: 3.9% skip:16.7% L0:37.5% L1:39.9% BI:22.7%
x264 [info]: 8x8 transform intra:45.8% inter:41.9%
x264 [info]: coded y,uvDC,uvAC intra: 97.3% 84.6% 53.3% inter: 38.3% 12.6% 1.6%
x264 [info]: i16 v,h,dc,p: 25% 25% 50% 0%
x264 [info]: i8 v,h,dc,ddl,ddr,vr,hd,vl,hu: 20% 19% 24% 5% 5% 3% 6% 7% 11%
x264 [info]: i4 v,h,dc,ddl,ddr,vr,hd,vl,hu: 20% 29% 19% 6% 5% 4% 5% 6% 7%
x264 [info]: i8c dc,h,v,p: 69% 20% 6% 5%
x264 [info]: Weighted P-Frames: Y:13.3% UV:3.3%
x264 [info]: ref P L0: 65.1% 22.0% 7.3% 5.1% 0.6%
x264 [info]: ref B L0: 90.7% 8.4% 0.8%
x264 [info]: ref B L1: 99.4% 0.6%
x264 [info]: kb/s:269.10encoded 75 frames, 631.36 fps, 269.10 kb/s
执行编码,可以看到原始YUV序列文件的信息,编码后I帧、P帧、B帧的压缩信息,编码率为631.36fps。编码后文件(bus.264)大小为98.5K,原YUV文件为2.71M,压缩率3%。
使用快速编码方式:
acuity@ubuntu:/mnt/hgfs/LSW/X264/x264 tools/x264-snapshot-20190708-2245$ ./x264 BUS_176x144_15_orig_01.yuv --input-res 176x144 -o bus1.264 --no-8x8dct --aq-mode 0 --b-adapt 0 --bframes 0 --no-cabac --no-deblock --no-mbtree --me dia --no-mixed-refs --partitions none --rc-lookahead 0 --ref 1 --scenecut 0 --subme 0 --trellis 0
yuv [info]: 176x144p 0:0 @ 25/1 fps (cfr)
x264 [info]: using cpu capabilities: MMX2 SSE2Fast SSSE3 SSE4.2 AVX FMA3
x264 [info]: profile Main, level 1.1, 4:2:0, 8-bit
x264 [info]: frame I:1 Avg QP:20.00 size: 10256
x264 [info]: frame P:74 Avg QP:27.54 size: 3294
x264 [info]: mb I I16..4: 2.0% 0.0% 98.0%
x264 [info]: mb P I16..4: 3.5% 0.0% 0.0% P16..4: 93.2% 0.0% 0.0% 0.0% 0.0% skip: 3.3%
x264 [info]: coded y,uvDC,uvAC intra: 97.5% 72.8% 56.4% inter: 77.3% 20.5% 3.8%
x264 [info]: i16 v,h,dc,p: 22% 68% 8% 2%
x264 [info]: i4 v,h,dc,ddl,ddr,vr,hd,vl,hu: 21% 25% 13% 6% 6% 4% 8% 6% 11%
x264 [info]: i8c dc,h,v,p: 29% 49% 16% 6%
x264 [info]: Weighted P-Frames: Y:6.8% UV:0.0%
x264 [info]: kb/s:677.44encoded 75 frames, 1441.39 fps, 677.44 kb/s
使用快速编码,编码率提高到1441.39fps,编码后文件为248K,压缩率接近9%(压缩率越低压缩比越大)。
4 参考文章
【1】H264基础简介
【2】H264基本原理
【音视频】Ubuntu安装开源H.264标准编解码库x264相关推荐
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