полное описание всех ключей кодирования x264 libx264
x264 или как кодировать видео
Проблема с кодированием видео и его сжатием его из гигабайтов в мегабайты, по-моему, всегда была актуальной. Если более менее профессиональные операторы, монтажники и т.д. уже не одну кошку съели на этой теме, то например любители и те, кто записывают видео с экрана своего монитора, порой долго чешут затылок, прежде чем добиться каких либо серьезных результатов. В итоге куча потерянного времени, никому не нужные гигабайты исходящего трафика для загрузки домашнего видео на ютуб. Конечно, можно использовать в какой-то степени готовые решения в лице одной программы, и сжать видео буквально тремя кликами, но это не наш подход, когда абсолютно все шаги можно контролировать и влиять на них. Покопавшись в поиске, Хабр так и не выдал ничего похожего. Хотя возможно, что просто плохо поискал.
Сразу оговорюсь, что изначально статья не моя. Я наткнулся на неё, лет пять назад, когда встала задача что-то делать с записанными моментами из тогда любимой многими игры Battlefield 2, на популярном отечественном ресурсе мувимейкеров. Постепенно статья допиливалась и публиковалась, то там, то там. Не исключаю, что первоначально статья пришла из-за «бугра» и всего на всего была переведена на наш могучий язык.
Итак, кодек х264 пришел на смену таким монстрам своего времени как DivX и XviD и удачно положил обоих на лопатки. Для того, что бы добиться действительно впечатляющего результата, нам понадобится следующие вещи:
1. MeGUI — этим мы сжимаем само видео. Вернее, сжимает сам кодек, а это только GUI объединивший в себе десятки разных специализированных утилит.
2. Avisynth — фреймсервер. Если вдруг кто не знает, что это такое, то он является посредником между нашим не сжатым видео и кодеком.
3. VLC media player — Тут совсем все просто. Всеядный плеер, умеющий работать с потоковым видео. Достаточно популярный.
4. K-Lite Codec Pack — пакет все возможных кодеков, на все случаи жизни. Нам нужна сборка Mega.
Настоятельно рекомендую обновлять K-Lite Codec Pack, как минимум всегда перед сжатием видео. Это конечно не обязательно, но опыт подсказывает, что если вы столкнетесь с непонятными ошибками/косяками/глюками/etc то в 50%, а то и больше, обновление кодеков избавит вас от лишнего геморроя.
Кстати, MeGUI достаточно быстро и часто обновляется и дополняется. Скриншоты приведенные ниже, могут уже не соответствовать текущей версии, но это не страшно. Как правило, меняется расположение элементов, что то пододвинули вправо, что-то перенесли в другую закладку. Пропажа находится очень быстро, поэтому не пугайтесь.
Поехали. Устанавливаем Avisynth, а затем MeGUI. После того, как MeGUI обновится, идем в папку, где лежит наш опытный образец, и для удобства создаем там файл с расширением *.avs. Открываем блокнотом и пишем заветные строки:
Первая строка, подскажет MeGUI с каким файлом требуется работать. Вторая строка, указывает на используемую систему цветов.
Существует несколько различных способов представление цвета. Например: цветовое пространство YUV и RGB. В YUV цветовом пространстве есть один компонент, который представляет яркость (сигнал яркости) и два других компонента, которые представляют цвет (сигнал цветности). В то время как яркость передается со всеми деталями, некоторые детали в компонентах сигнала цветности могут быть удалены путем понижения разрешения отсчетов (фильтрация или усреднение), что может быть сделано несколькими способами (т.е. есть много форматов для сохранения изображения в цветовом пространстве YUV). YV12 — один из таких форматов (тут сигнал цветности общий для каждого блока пиксел 2×2), который поддерживается AviSynth.
У нас получился скрипт. Идем дальше. Открываем MeGUI и указываем месторасположение скрипта. Если скрипт AviSynth находится в той же папке где и ваше видео, то вторая строка заполнится автоматически.
Открываем настройки кодека, нажатием на кнопку Config, справа от Encoder settings. Ставим галочку, подтверждая, что нам действительно нужны расширенные настройки. Дальше нам остается поставить галочки в соответствии со скриншотами.
Нажимаем на кнопку queue и идем спать, пить кофе и т.д. в зависимости от предпочтений и мощностей ПК.
Хочу оговориться, что данный конфиг подходит для исходного видео 720p. Для 1080p нужно немного под редактировать конфиг:
Так же можно указать, сколько кодеру можно использовать ядер:
Что мы получаем в итоге. Я имел в наличии следующий видео-ролик:
Format: RGB
Codec ID: 0x00000000
Codec ID/Info: Basic Windows bitmap format. 1, 4 and 8 bpp versions are palettised. 16, 24 and 32bpp contain raw RGB samples
Duration: 3mn 42s
Bit rate: 663 Mbps
Width: 1 280 pixels
Height: 720 pixels
Display aspect ratio: 16:9
Frame rate: 29.970 fps
Bit depth: 8 bits
Bits/(Pixel*Frame): 24.000
Stream size: 17.2 GiB (100%)
После ожидания около 15-16 минут, я получил на выходе 184 Мб.
Если Хабру интересны подобные статьи на тематику сжатия видео, то я продолжу и поделюсь своим опытом. Если хотите меня поправить и указать на ошибку, то с радостью отвечу на всю критику и замечания.
Полное описание всех ключей кодирования x264 libx264
В данном кратком мануале, разберём настройки под форматы, фпс и тип контента.
Пресет (ultrafast, superfast, veryfast, faster, fast, medium, slow, slower, veryslow)
Первичные настройки сжатия, содержат набор параметром оптимально подобранных программистами x264 для скорости кодировки. Чем тяжелее пресет, тем лучше сжатие (качество) но меньше скорость.
Профиль (profile=high) baseline, main, high
Первичный набор ограничений. Указываем уровень совместимости, в зависимости от оборудования. Профиль high позволит кодеку работать на максимум своих возможностей.
Уровень (level=4.2)
Вторичный набор ограничений. Указывающий на формат и фпс.
В случае 900p например см. уровень согласно 1080p. Но и не устанавливайте уровень больше, чем нужно ( например 4.х для 720p ), это приведет к неоправданно лишнему расходу ресурсов CPU.
Не рекомендуется отдавать выбор уровня на волю кодека (особенно на пресетах выше medium)
Далее, разберём доп. калибровку пресетов:
Помните, что калибровка основана на двух осях:
На данном рисунке оси разделены на 4’ре участка, и обозначены 4мя цветами:
Где зелёный, самое простое для кодеков сжатие (стоячий-размытый).
Доп. настройки к пресетам, для улучшения картинки и минимизации артефактов в виду низкого битрейта и/или слабого пресета.
0. Смешанный тип контента, подойдет для 90% стримов на постоянку.
> aq-mode=2 psy-rd=1.2:0.5 aq-strength=1.2
1. Игра с высоким движением и отсутствием детализации. (напр. шутер/гонки с ‘flash’ графикой)
2. Игра с высоким движением и средней детализацией. (напр. шутер/гонки с ‘мультяшной’ графикой)
> aq-mode=2 psy-rd=1.0:0.5 aq-strength=1.2 deblock=1:1
3. Игра с высоким движением и очень высокой детализацией (напр. шутер в лесу или гонки)
> aq-mode=2 psy-rd=1.5:0.8 aq-strength=2.0 deblock=3:3 nr=300
4. Игра с высокой детализацией (напр. стратегии)
5. Игра с минимумом движения и высокой детализацией (напр. визуальные новеллы)
> psy-rd=1.2:0.5 aq-strength=0.5 deblock=-3:-3
Далее, разберём их по порядку
* В случае профиля main, настройка aq-mode особой ценности не принесёт, т.к. этот профиль не предусматривает манипуляции с матрицами квантования, которыми оперирует aq.
* В случае пресетов medium и ниже, psy-rd не будет работать в полную силу.
nr (100-1000)- Предварительный фильтр, оценивает шумность видео-ряда, и основываясь на этом значении, пытается удалить шум с минимальными потерями деталей перед квантованием. Можно применять когда игра очень сильно изобилует москитным шумом. Дабы кодеку было проще и качественнее произвести сжатие на низких битрейтах. Так-же может быть полезен когда у игры отключено какое-либо сглаживание.
Так-же обратите внимание на доп. флаг:
В контексте игровых стримов опция лишняя и в большинстве своём скажется губительно.
Другой функционал кодека уже содержится в пресетах, и устанавливается согласно им.
Рассматривать их, не имеет смысла отягощать вас лишними параметрами.
p.s. см. так-же
* Передача 1080p60 на карту захвата 720p60 https://goodgame.ru/topic/102304/
В данном кратком мануале, разберём настройки под форматы, фпс и тип контента.
Пресет (ultrafast, superfast, veryfast, faster, fast, medium, slow, slower, veryslow)
Первичные настройки сжатия, содержат набор параметром оптимально подобранных программистами x264 для скорости кодировки. Чем тяжелее пресет, тем лучше сжатие (качество) но меньше скорость.
Профиль (profile=high) baseline, main, high
Первичный набор ограничений. Указываем уровень совместимости, в зависимости от оборудования. Профиль high позволит кодеку работать на максимум своих возможностей.
Уровень (level=4.2)
Вторичный набор ограничений. Указывающий на формат и фпс.
В случае 900p например см. уровень согласно 1080p. Но и не устанавливайте уровень больше, чем нужно ( например 4.х для 720p ), это приведет к неоправданно лишнему расходу ресурсов CPU.
Не рекомендуется отдавать выбор уровня на волю кодека (особенно на пресетах выше medium)
Далее, разберём доп. калибровку пресетов:
Помните, что калибровка основана на двух осях:
На данном рисунке оси разделены на 4’ре участка, и обозначены 4мя цветами:
Где зелёный, самое простое для кодеков сжатие (стоячий-размытый).
Доп. настройки к пресетам, для улучшения картинки и минимизации артефактов в виду низкого битрейта и/или слабого пресета.
0. Смешанный тип контента, подойдет для 90% стримов на постоянку.
> aq-mode=2 psy-rd=1.2:0.5 aq-strength=1.2
1. Игра с высоким движением и отсутствием детализации. (напр. шутер/гонки с ‘flash’ графикой)
2. Игра с высоким движением и средней детализацией. (напр. шутер/гонки с ‘мультяшной’ графикой)
> aq-mode=2 psy-rd=1.0:0.5 aq-strength=1.2 deblock=1:1
3. Игра с высоким движением и очень высокой детализацией (напр. шутер в лесу или гонки)
> aq-mode=2 psy-rd=1.5:0.8 aq-strength=2.0 deblock=3:3 nr=300
4. Игра с высокой детализацией (напр. стратегии)
5. Игра с минимумом движения и высокой детализацией (напр. визуальные новеллы)
> psy-rd=1.2:0.5 aq-strength=0.5 deblock=-3:-3
Далее, разберём их по порядку
* В случае профиля main, настройка aq-mode особой ценности не принесёт, т.к. этот профиль не предусматривает манипуляции с матрицами квантования, которыми оперирует aq.
* В случае пресетов medium и ниже, psy-rd не будет работать в полную силу.
nr (100-1000)- Предварительный фильтр, оценивает шумность видео-ряда, и основываясь на этом значении, пытается удалить шум с минимальными потерями деталей перед квантованием. Можно применять когда игра очень сильно изобилует москитным шумом. Дабы кодеку было проще и качественнее произвести сжатие на низких битрейтах. Так-же может быть полезен когда у игры отключено какое-либо сглаживание.
Так-же обратите внимание на доп. флаг:
В контексте игровых стримов опция лишняя и в большинстве своём скажется губительно.
Другой функционал кодека уже содержится в пресетах, и устанавливается согласно им.
Рассматривать их, не имеет смысла отягощать вас лишними параметрами.
OBS Studio. Настройка X264, ключи кодирования
Внимание — это предварительный обзор, для проверки всех функций требуется время, если вы нашли ошибку или недочёт в тексте не спешите писать гневные комментарии, а сообщите автору сайта о найденной ошибке через комментарии либо выделите слово и нажмите Ctrl + Enter
Ключи кодирования для OBS Studio пишутся в «Настройки» вкладка «Вывод», кодировщик «x264» поле «Настройки x264 (разделённые пробелом)», либо «H.264/AVC Nvidia NVENC» поле «FFmpeg».
Presets
profile
(Force the limits of an H.264 profile)
Учитывайте особенности имеющегося оборудования, отметить степень совместимости. Со значениями High и ниже способны работать мощные модели процессоров.
preset
(Use a preset to select encoding settings)
(Tune the settings for a particular type of source or situation)
Настройка параметров, оптимизирующих работу с конкретным видео образцом.
slow-firstpass
(Enable slow first pass)
Параметр включает «медленный» первый проход.
Frame-type options
I, keyint
(Maximum GOP size)
i, min-keyint
(Minimum GOP size)
Минимальный интервал между ключевыми/IDR кадрами.
no-scenecut
(Disable adaptive I-frame decision)
Полное отключение адаптивных I-кадров.
scenecut
(How aggressively to insert extra I-frames)
Данный параметр позволяет определять частоту использования дополнительных I кадров. Х264 создает для всех кадров метрику для определения того, как кадр отличается от впереди стоящего. Когда выведенное значение ниже установленного для scenecut, то I кадр располагается энкодером в данном месте. Если значение превышает установленное для scenecut, в этом месте располагается ключевой кадр. Данная функция отражается на качестве, увеличивая его в лучшую сторону, но при злоупотреблении сменой неминуема трата битрейта.
intra-refresh
(Use Periodic Intra Refresh instead of IDR frames)
Не допускается применение IDR кадров. Проверено
b, bframes
(Number of B-frames between I and P)
Опция определяет количество B кадров, расположенных между кадрами I и P. Эти кадры включают в себя закодированные изменения впереди и следом идущих за ними кадров. Обладают большой степенью сжатия, но при этом теряют в качестве. B-кадры идентичны Р-кадрам, однако они могут использовать предсказание движения от последующих кадров, что способствует существенному улучшению степени сжатия.
b-adapt
(Adaptive B-frame decision method)
Данная опция направлена на работу с B кадрами, регулируя их месторасположение и количество (автоматически убирает лишние).
b-bias
(Influences how often B-frames are used)
Данная опция позволяет контролировать количество B кадров, призванных заместить Р кадры.
b-pyramid
(Keep some B-frames as references)
Повышение эффективности применения нескольких B-кадров, из- за их возможности ссылаться на другие кадры, тем самым увеличивая эффективность использования 2-х и более кадров.
open-gop
(Use recovery points to close GOPs)
no-cabac
(Disable CABAC)
r, ref
(Number of reference frames)
Опция определяет количество референсных кадров. Указывает количество предыдущих кадров, готовых к связи с B и P кадрами.
no-deblock
(Disable loop filter)
Отключение фильтра подавления блочности.
f, deblock
(Loop filter parameters)
Сила деблокинга рассчитывается для каждого макроблока, учитывая его квантизер и близко расположенных макроблоков. Задачей Альфы является определение приграничного квадрата, что похоже на порог. Бета позволяет убедится в однородности изображения, что позволяет разграничить детали от блочности. В случае, когда блок является однородным, бета незначительно изменяет силу.
slices
(Number of slices per frame)
Определяем на сколько частей разбивается кадр.
slice-max-size
(Limit the size of each slice in bytes)
Задаем максимальное размер slice в байтах.
slice-max-mbs
(Limit the size of each slice in macroblocks)
Задаем максимальный размер slice в макроблоках.
(Enable interlaced mode (top field first)
(Enable interlaced mode (bottom field first)
constrained-intra
(Enable constrained intra prediction)
Ограниченное временное предсказание. Для base layer необходимо активизировать ограниченное временное предсказание.
pulldown
(Use soft pulldown to change frame rate)
Допустимо применение следующих готовых пресетов: none, 22, 32, 64, double, triple, euro.
fake-interlaced
(Flag stream as interlaced but encode progressive)
frame-packing
(For stereoscopic videos define frame arrangement)
Если у транслируется 3D видео. Информирование о типе видеоряда 3D, которое бывает следующим:
Кодирование x264 + Vorbis
Привет Хабр.
Собственно написать первый пост я решил после того, как прочитал этот. В нем автор постарался изложить своё видение, но, на мой взгляд, не преуспел.
Итак, дано: BDRemux, 1080p, 25 серий.
Задача: Сделать максимально качественный рип 480p(или 720р), в 10 бит.
Сразу оговорюсь, что кодировать будем аниме.
Для работы нам понадобятся:
1. x264, для кодирования видеопотока.
2. ffmpeg, будем использовать только для кодирования звука, так на мой взгляд проще.
3. mkvtoolnix, для сборки этого чуда в контейнер mkv.
Так как серий у нас много, напишем несложный батник, который пригодится для последующих рипов.
Видео
Сначала приведу код, потом поясню параметры:
Параметры
Подсказываем x264 разрешение и частоту кадров источника. (можно подсмотреть в MediaInfo)
Варианты: baseline, main, high, high10, high422, high444.
Указываем профиль. В данном случае кодируем в 10 бит, поэтому high10, если в 8 — high.
Варианты: ultrafast, superfast, veryfast, faster, fast, medium, slow, slower, veryslow, placebo.
Баланс скорости кодирования и качества. Т.е. выше скорость — хуже качество.
В основном использую medium, slow и иногда veryslow.
Варианты: film, animation, grain, stillimage, psnr, ssim, fastdecode, zerolatency.
Предустановки, зависящие от входного видео. Для фильмов одно, для аниме другое.
Далее переопределим некоторые параметры, т.к. не все они из пресета medium нам подходят:
Варианты: dia, hex, umh, esa, tesa.
Метод оценки движения полного пикселя. Рекомендую umh.
Диапазон: 1-16.
Количество референсных кадров. Чем больше, тем медленнее будет кодировать. Если следовать спецификациям для поддержки бытовой техники, 4 — максимум для 1080p, и 9 — максимум для 720p.
При 6 и выше особой разницы в качестве не увидите, а скорость кодирования сильно упадет.
Диапазон: 4-64.
Определяет максимальное количество попыток нахождения оптимального варианта при поиске вектора движения макроблока. Чем больше, тем лучше качество.
Не имеет особого смысла ставить больше 24.
Диапазон: 1-16.
Устанавливает максимальное число параллельных B-фреймов. Большое значение может привести к значительному улучшению эффективности степени сжатия.
Ресайз
Указываем ширину и высоту, а так же метод. Я использую lancoz.
Варианты: fastbilinear, bilinear, bicubic, experimental, point, area, bicublin, gauss, sinc, lanczos, spline.
Аудио
Для кодирования будем использовать ffmpeg.
Отключаем кодирование видео.
Указываем кодер и качество.
Диапазон: 0-10.
Чем больше, тем лучше качество.
6 это
Сборка:
Кодируем первую серию.
Открываем GUI mkvtoolnix, выбираем получившиеся видео и аудио, задаем параметры (например, для видео полезно будет задать аспект и частоту кадров, а для аудио — язык дорожки) и жмем скопировать в буфер обмена, получаем что-то вроде:
Полный код для 25 серий:
Поскольку у меня две кривые руки, один и тот же код написан дважды.
Всем спасибо за внимание.
Можно не указывать. Это необходимо только если вы скармливаете x264 чистый raw поток.
Так же можно не указывать, т.к.
Битность определяется на этапе компиляции и скодировать в 8 и 10 одним бинарником не выйдет. Так что и смысла выставлять профиль в принципе нет (если только не надо 4:2:2 или 4:4:4).
Также, на мой взгляд, имеет смысл поднять —subme до 9.
Подробнее обо всех параметрах можно почитать здесь на английском.
Содержание
Presets [ ]
—profile [ ]
(Force the limits of an H.264 profile)
Указываем уровень совместимости, в зависимости от оборудования. Так как не все железные плееры могут справиться с high.
—preset [ ]
(Use a preset to select encoding settings)
(Tune the settings for a particular type of source or situation)
Выбираем нужную оптимизацию, которая установит оптимальные настройки для выбранного вами типа видео.
—slow-firstpass [ ]
(Enable slow first pass)
Включаем «медленный» первый проход.
Frame-type options [ ]
Минимальное расстояние между ключевыми/IDR кадрами.
—no-scenecut [ ]
(Disable adaptive I-frame decision)
Полное отключение адаптивных I-кадров.
—scenecut [ ]
(How aggressively to insert extra I-frames)
Этот параметр определяет на сколько часто будут использоваться дополнительные I-кадры. x264 высчитывает метрику каждого кадра, что бы определить насколько он отличается от предыдущего. Если полученное значение ниже, чем установлено для scenecut, то энкодер помещает в этом месте I-кадр, если выше – вставляет ключевой/IDR кадр. Полезность определения смены сцен заключается в оптимальной расстановке I-кадров в местах резкой смены сцен. Это повышает качество, но слишком частая смена приведёт к напрасной трате битрейта.
—intra-refresh [ ]
(Use Periodic Intra Refresh instead of IDR frames)
Запрещает использование IDR-кадров.
(Number of B-frames between I and P)
Количество последовательных B-кадров между I- и P- кадрами. B-кадры – это кадры, в которых закодированы изменения не только от предыдущих кадров, но и от последующих. Имеют еще большую степень сжатия, чем P-кадры, но также и наихудшее качество. B-кадры подобны P-кадрам, кроме того, они могут использовать предсказание движения от будущих кадров также. Это может привести к значительному улучшению степени сжатия.
—b-adapt [ ]
(Adaptive B-frame decision method)
Позволяет x264 адаптивно решать, где будут использоваться B-кадры, уменьшая количество B-кадров там, где это не нужно.
—b-bias [ ]
(Influences how often B-frames are used)
Контролирует количество B-кадров, которые будут использованы вместо P-кадров.
—b-pyramid [ ]
(Keep some B-frames as references)
Позволяет B-кадрам ссылаться на другие В-кадры, тем самым увеличивая эффективность использования 2-х или более B-кадров.
—open-gop [ ]
(Use recovery points to close GOPs)
—no-cabac [ ]
(Number of reference frames)
Параметр задает количество используемых рефернсных кадров. Определяет, сколько предыдущих кадров может быть связано (заимствование макроблоков) с P- или B-кадрами.
—no-deblock [ ]
(Disable loop filter)
Отключение фильтра подавления блочности.
(Loop filter parameters)
—slices [ ]
(Number of slices per frame)
Указываем количество частей (квадратов), на которые будет разбит кадр.
—slice-max-size [ ]
(Limit the size of each slice in bytes)
Задаем максимальное размер slice в байтах.
—slice-max-mbs [ ]
(Limit the size of each slice in macroblocks)
Задаем максимальный размер slice в макроблоках.
(Enable interlaced mode (top field first))
(Enable interlaced mode (bottom field first))
—constrained-intra [ ]
(Enable constrained intra prediction)
Включаем ограниченное внутреннее предсказание, необходимое для base layer.
—pulldown [ ]
(Use soft pulldown to change frame rate)
—fake-interlaced [ ]
(Flag stream as interlaced but encode progressive)
Обозначает видеопоток как чересстрочный, даже если он таковым не является. Позволяет кодировать видео для Blu-ray с частотой кадров в 25 и 30 в секунду.
—frame-packing [ ]
(For stereoscopic videos define frame arrangement)
Если Вы кодируете 3D-видео, то этот параметр говорит вашему декодеру о том, кокой именно тип 3D-видео используется.