【ffmpeg】硬软编码

FFmpeg 编解码器（Codec）详解

FFmpeg 支持数百种编解码器，涵盖视频、音频和字幕。以下是核心分类、常用编解码器及其应用场景的全面解析：

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1. 编解码器基础概念

• 编码器（Encoder）：将原始数据压缩为特定格式（如 libx264 将视频编码为 H.264）。
• 解码器（Decoder）：将压缩数据还原为原始格式（如 h264 解码器解压 H.264 流）。
• FFmpeg 查看编解码器列表：

  ffmpeg -codecs          # 查看所有支持的编解码器
  ffmpeg -encoders        # 查看所有编码器
  ffmpeg -decoders        # 查看所有解码器
  

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2. 视频编解码器

(1) 常用视频编码器

编码器	格式	特点	适用场景
libx264	H.264	高兼容性，平衡画质与体积，支持硬件加速	直播、点播、通用视频
libx265	H.265	比 H.264 节省 50% 码率，但计算复杂度高	4K/HDR、存储受限场景
libvpx-vp9	VP9	开源，WebM 格式标准，适合 Web 端	YouTube、HTML5 视频
libaom-av1	AV1	下一代开源编码器，压缩率优于 VP9/H.265	未来流媒体、超高清
mpeg4	MPEG-4	兼容性好，但压缩效率低	老旧设备、简单编辑

示例：使用 libx264 编码

ffmpeg -i input.mp4 -c:v libx264 -crf 23 -preset fast output.mp4

• -crf 23：画质控制（0-51，值越小画质越好）。
• -preset fast：编码速度与压缩率的权衡（ultrafast → slow）。

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(2) 常用视频解码器

解码器	格式支持	特点
h264	H.264/AVC	通用硬件加速解码
hevc	H.265/HEVC	需硬件支持（如 NVIDIA NVENC）
vp9	VP9	开源，适合 Web 媒体
av1	AV1	新兴格式，逐步普及

示例：强制使用软件解码

ffmpeg -hwaccel none -i input.mp4 -c:v copy output.mp4

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3. 音频编解码器

(1) 常用音频编码器

编码器	格式	特点	适用场景
aac	AAC	高质量，低码率，广泛兼容	流媒体、移动设备
libmp3lame	MP3	兼容性极佳，但效率低于 AAC	音乐存档、老旧设备
opus	Opus	低延迟，适合语音和实时通信	WebRTC、游戏语音
flac	FLAC	无损压缩，体积大	音乐母带、专业音频

示例：编码为 AAC

ffmpeg -i input.mp4 -c:a aac -b:a 128k output.mp4

• -b:a 128k：设置音频码率为 128kbps。

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(2) 常用音频解码器

解码器	格式支持	特点
aac	AAC	通用解码
mp3	MP3	兼容所有播放器
ac3	Dolby Digital	多声道家庭影院

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4. 硬件加速编解码

(1) 硬件编码器

平台	编码器	支持格式
NVIDIA	nvenc	H.264/H.265
Intel	qsv	H.264/H.265
AMD	amf	H.264/H.265

示例：使用 NVIDIA NVENC 编码

ffmpeg -i input.mp4 -c:v h264_nvenc -preset p7 -cq 23 output.mp4

(2) 硬件解码器

参数	作用
-hwaccel cuda	使用 NVIDIA CUDA 加速解码
-hwaccel qsv	使用 Intel Quick Sync Video

示例：启用硬件解码

ffmpeg -hwaccel cuda -i input.mp4 -c:v copy output.mp4

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5. 编解码器选择原则

1. 兼容性优先：
   • 视频：H.264 + AAC（最广泛支持）。
   • 音频：AAC 或 MP3。
2. 压缩效率：
   • H.265/AV1 适合高分辨率，但需终端支持。
3. 实时性要求：
   • 低延迟场景用 libx264 -preset ultrafast 或硬件编码。
4. 开源需求：
   • 选择 VP9/AV1（免版权费用）。

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6. 查看文件编解码信息

ffprobe -v error -show_streams input.mp4 | grep codec_name

输出示例：

codec_name=h264
codec_name=aac

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7. 总结

• 视频编码：libx264（通用）、libx265（高效）、libvpx-vp9（Web）。
• 音频编码：aac（流媒体）、opus（实时通信）。
• 硬件加速：nvenc/qsv 提升编码速度。
• 解码兼容性：优先使用原生解码器（如 h264）。

通过合理选择编解码器，可平衡画质、体积、兼容性和性能！