ffmpeg使用GPU硬件加速视频转码
2025/5/7 3:59:02
2025/5/7 3:59:02
本案例基于Windows测试通过，Linux类似。所用ffmpeg版本必须为BtbN 编译的win64-gpl版，非gpl-share，也可以使用gyan.dev编译的git-full 版。附ffmpeg的Full下载地址，点击下载，其他版本无效。所测试片段是一段h264编码视频。
1.默认使用 CPU 编解码
ffmpeg -i input.mp4 output.mp4
转码速度是相对比较慢的，并且过程中 CPU 是处于 100% 使用率的。
2.尝试硬件加速解码（硬解码）
首先通过命令 ffmpeg -hwaccels 查看所支持的硬件加速方法，通过加上参数 -hwaccel 可以指定硬件加速方法。如果你的是 N 卡，可以选择 cuda ，如果是 Intel 核显，可以选择 qsv ，（印象里还有一个 A 卡的 amf ）。
首先我们试一下自动
ffmpeg -hwaccel auto -i input.mp4 output.mp4
从提升上看并不明显，调用了显卡很小一部分解码器，CPU 依然满载
接着试一下 CUDA
ffmpeg -hwaccel cuda -i input.mp4 output.mp4
可以看到速度与 auto 设置下类似，实际情况也是只调用了显卡的部分解码能力，CPU 依然满载
3.尝试硬件加速编码（硬编码）
通过 ffmpeg -codecs | findstr "h264" 查看所支持的 h264 编解码器（Linux 下可以用 grep ）
decoders解码器，对应 input 文件的编码，encoders编码器，对应 output 文件的编码。
decoders 中 h264_qsv 是 Intel 核显/显卡专用的硬件加速解码器，h264_cuvid 是 N 卡专用的解码器。encoders 中 h264_amf 和 h264_mf 都是 A 卡专用的编码器，h264_qsv 对应I卡，h264_nvenc 对应 N卡。你可以把 h264 换为 h265 或者其他编码，这里只是作为使用硬件加速的演示。
测试
使用 -c:v 参数来指定视频的编解码器，这里 c 是 codec 的缩写，v 是指 video ，处理音频编码可以替换为 a ( audio )
ffmpeg -c:v h264_cuvid -i input.mp4 -c:v h264_nvenc output.mp4
注意：指定解码器 -c:v h264_cuvid 必须放在输入文件 -i input.mp4 之前，否则无效。
可以看到确实使用了指定的硬件编解码器，在编解码的过程中也充分调用了显卡的硬件编解码器，CPU 也维持在一个很低的占用。可以看到转码的速度提升非常大，但是存在一个问题就是这个编码器的默认设置下码率只有2000k ，实际输出的视频画质也降低了很多。其中nvenc结尾的为cuda加速方案，qsv结尾的为intel加速方案。
手动指定视频码率
通过加入 -b:v 参数（这里 b 指 bitrate ，v 同理指 video 视频），可以手动指定视频的码率，以提升画质。
ffmpeg -c:v h264_cuvid -i input.mp4 -c:v h264_nvenc -b:v 10000k output.mp4
可以看到转码速度依然很快，GPU 的硬件编解码器是被充分利用了的，CPU 也维持在一个很低的占用，画质也没有太大的损失。在码率相同的情况下，H264和H265两者文件大小基本相同，理论上H265的画质比H264更好，当H265码率为H264的60%时，画质接近，但实际细节和色彩各有千秋和取舍。而无论如何，硬解编码在加速的同时，总会有或大或小画质损害。
4.常用示例
# cuda解码h264,编码h265
ffmpeg.exe -hwaccel cuda -c:v h264_cuvid -i "input.mkv" -c:v hevc_nvenc -maxrate 2500K -c:a copy -y "output.mkv"
# cpu解码，cuda编码h265
ffmpeg.exe -hwaccel cuda -i "input.mkv" -c:v hevc_nvenc -maxrate 2500K -c:a copy -y "output.mkv"
# qsv解码h264,编码h265
ffmpeg.exe -hwaccel qsv -c:v h264_qsv -i "input.mkv" -c:v hevc_qsv -maxrate 2500K -c:a copy -y "output.mkv"
# cpu解码，qsv编码h265
ffmpeg.exe -hwaccel qsv -i "input.mkv" -c:v hevc_qsv -maxrate 2500K -c:a copy -y "output.mkv"
5.总结
本文只是简单介绍了如何利用硬件编解码器加速视频转码。最好是你了解视频编码、封装等相关的基础知识，那么在看了之后你应该也会了其他的视频编码之间的相互转换。关于 ffmpeg 更高级的使用方法也可以参考 官方文档。 [1] [2]
相关文章(向右看)..
1.默认使用 CPU 编解码
ffmpeg -i input.mp4 output.mp4
转码速度是相对比较慢的，并且过程中 CPU 是处于 100% 使用率的。
2.尝试硬件加速解码（硬解码）
首先通过命令 ffmpeg -hwaccels 查看所支持的硬件加速方法，通过加上参数 -hwaccel 可以指定硬件加速方法。如果你的是 N 卡，可以选择 cuda ，如果是 Intel 核显，可以选择 qsv ，（印象里还有一个 A 卡的 amf ）。
首先我们试一下自动
ffmpeg -hwaccel auto -i input.mp4 output.mp4
从提升上看并不明显，调用了显卡很小一部分解码器，CPU 依然满载
接着试一下 CUDA
ffmpeg -hwaccel cuda -i input.mp4 output.mp4
可以看到速度与 auto 设置下类似，实际情况也是只调用了显卡的部分解码能力，CPU 依然满载
3.尝试硬件加速编码（硬编码）
通过 ffmpeg -codecs | findstr "h264" 查看所支持的 h264 编解码器（Linux 下可以用 grep ）
decoders解码器，对应 input 文件的编码，encoders编码器，对应 output 文件的编码。
decoders 中 h264_qsv 是 Intel 核显/显卡专用的硬件加速解码器，h264_cuvid 是 N 卡专用的解码器。encoders 中 h264_amf 和 h264_mf 都是 A 卡专用的编码器，h264_qsv 对应I卡，h264_nvenc 对应 N卡。你可以把 h264 换为 h265 或者其他编码，这里只是作为使用硬件加速的演示。
测试
使用 -c:v 参数来指定视频的编解码器，这里 c 是 codec 的缩写，v 是指 video ，处理音频编码可以替换为 a ( audio )
ffmpeg -c:v h264_cuvid -i input.mp4 -c:v h264_nvenc output.mp4
注意：指定解码器 -c:v h264_cuvid 必须放在输入文件 -i input.mp4 之前，否则无效。
可以看到确实使用了指定的硬件编解码器，在编解码的过程中也充分调用了显卡的硬件编解码器，CPU 也维持在一个很低的占用。可以看到转码的速度提升非常大，但是存在一个问题就是这个编码器的默认设置下码率只有2000k ，实际输出的视频画质也降低了很多。其中nvenc结尾的为cuda加速方案，qsv结尾的为intel加速方案。
手动指定视频码率
通过加入 -b:v 参数（这里 b 指 bitrate ，v 同理指 video 视频），可以手动指定视频的码率，以提升画质。
ffmpeg -c:v h264_cuvid -i input.mp4 -c:v h264_nvenc -b:v 10000k output.mp4
可以看到转码速度依然很快，GPU 的硬件编解码器是被充分利用了的，CPU 也维持在一个很低的占用，画质也没有太大的损失。在码率相同的情况下，H264和H265两者文件大小基本相同，理论上H265的画质比H264更好，当H265码率为H264的60%时，画质接近，但实际细节和色彩各有千秋和取舍。而无论如何，硬解编码在加速的同时，总会有或大或小画质损害。
4.常用示例
# cuda解码h264,编码h265
ffmpeg.exe -hwaccel cuda -c:v h264_cuvid -i "input.mkv" -c:v hevc_nvenc -maxrate 2500K -c:a copy -y "output.mkv"
# cpu解码，cuda编码h265
ffmpeg.exe -hwaccel cuda -i "input.mkv" -c:v hevc_nvenc -maxrate 2500K -c:a copy -y "output.mkv"
# qsv解码h264,编码h265
ffmpeg.exe -hwaccel qsv -c:v h264_qsv -i "input.mkv" -c:v hevc_qsv -maxrate 2500K -c:a copy -y "output.mkv"
# cpu解码，qsv编码h265
ffmpeg.exe -hwaccel qsv -i "input.mkv" -c:v hevc_qsv -maxrate 2500K -c:a copy -y "output.mkv"
5.总结
本文只是简单介绍了如何利用硬件编解码器加速视频转码。最好是你了解视频编码、封装等相关的基础知识，那么在看了之后你应该也会了其他的视频编码之间的相互转换。关于 ffmpeg 更高级的使用方法也可以参考 官方文档。
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