FFmpeg X264编码参数

原文章是台湾省的音视频前辈翻译而来,其中用到了一些词语稍微有些不同,为了更好的阅读和理解,进行了修改替换,具体如下:
位元率 —〉比特率
片子 —〉 slice
位元数 —〉比特数
资料 —〉数据
资料流 —〉数据流
视讯 —〉视频
弹性 —〉自适应
支援 —〉支持
装置 —〉设备
筛选 —〉滤波器
巨集区块 —〉宏块
动态向量 —〉运动向量
动态估算 —〉运动估计
解复用器 —〉解复用器
副文件名 —〉后缀名
档案 —〉文件
资讯 —〉信息
旗标 —〉标记
档名 —〉文件名
多工器 —〉复用器
http://git.videolan.org/?p=x264.git;a=blob_plain;f=doc/ratecontrol.txt;hb=HEAD(找不到资源了) —〉 https://github.com/saintdev/x264-devel/blob/master/doc/ratecontrol.txt

以下内容来自对下面文章的整理、修改和内容筛选。

作者:古则
翻译链接:https://www.jianshu.com/p/b46a33dd958d
原文链接:http://www.chaneru.com/Roku/HLS/X264_Settings.htm

目录

  1. 码率控制
  2. X264的preset和tune
  3. 一些编码建议
  4. x264参数说明

一、码率控制

X264提供三种码率控制的方式:bitrate, qp, crf。这三种方式是互斥的,使用时设置其中之一即可。

(1)bitrate
x264会尝试把给定的比特率作为整体平均值来编码,这意味着最终编码文件的大小是已知的,但最终的品质未知。
此选项通常与-pass(两阶段编码)一起使用。
注意,ffmpeg中设置bitrate的具体参数为bit_rate,对应音轨和视轨可以分别通过-a:v和-b:v单独设置,单位是bits/s;而x264里面对应参数i_bitrate的单位则是kbits/s, 1kbits为1000bits而非1024bits.

(2)qp
使用qp选项时,表示P帧的量化值为qp。I帧和B帧的量化值则是从--ipratio和--pbratio中取得。可使用默认参数,也可自己设定。使用qp模式,即固定量化值,意味着停用自适应量化(aq_mode)。
当qp为0时,为无损编码。

(3)crf
固定比特率系数,Constant Rate factor,
**可用的值从1到51,越小编码质量越好,码率越高。一般使用16到24,可以为浮点。(crf并不是恒定质量的方式,同一Slice同一crf值,其他参数不同可能码率和质量差较大,不同的Slice之间就更没有可比性了) **
此模式把某个“质量”作为编码目标,根据Slice质量自动分配码率的vbr(Variable Bit Rate 动态比特率)。X264中构想是让crf n提供与qp n相当的视觉品质,但编码文件更小一些。
CRF是借由降低“较不重要”帧的品质来达到此目的。在此情况下,“较不重要”是指在复杂或高动态场景的帧,其品质不是很耗费比特数就是不易察觉,所以会提高它们的量化值。从这些帧里所节省下来的比特数被重新分配到可以更有效利用的帧。
当crf为0时,与qp 0相同,实现无损编码。

二、X264的preset和tune

鉴于x264的参数众多,各种参数的配合复杂,为了使用者方便,x264建议如无特别需要可使用preset和tune设置。这套开发者推荐的参数较为合理,可在此基础上在调整一些具体参数以符合自己需要,手动设定的参数会覆盖preset和tune里的参数。

--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。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。

三、一些编码建议

3.1 编码延时

降低x264的延时是可能的,但是会降低质量。若需零延时,设置--tune zerolatency。若你可以接受一点儿小延时(如小于1秒),最好还是允许延时。
下列步骤可以降低延迟(适用于直播而不是点播的场景 音视频开发之旅注),当延迟足够小时,就别再进行后续步骤了:

  1. 从初始值开始
  2. 关闭sync-lookahead(设置用于线程预测的帧缓存大小。最大值是250.在第二遍及更多遍编码或基于分片线程时自动关闭)
  3. 降低rc-lookahead,但别小于10(设定mb-tree比特率控制和vbv-lookahead使用的帧数)
  4. 降低threads(比如从12降到6)
  5. 使用切片线程(sliced threads)
  6. 禁用rc-lookahead
  7. 禁用b-frames
  8. 实在不行,就用--tune zerolatency

3.2 x264线程

Q: x264起多少个线程比较好 ?
建议线程数:1、2、4、8
测试结论如下:
1、 更多的线程会消耗更多总CPU时间片,因此在长期满载的机器上不宜使用多线程。
2、 获得的时间收益随线程增多呈递减趋势,8线程以后尤为明显。
3、 PNSR下降随线程数增加呈抛物递增趋势,16线程增加到24线程PSNR时下降了0.6之巨。 (这里为什么?还没明白 音视频开发之旅注释)
4、 设置threads=auto时,线程数为逻辑CPU个数的1.5倍。

3.2 x264各类型帧的大小及编码耗时

(注:作参考,未必属实)
I帧、B帧、P帧都极大地受编码参数的影响。
通常情况下:
h264编码的帧由大到小依次为:
I > P > B
(互相之间约有5倍的差距)
x264的编码耗时由长到短依次为:
P > B > I
通常而言,较小的帧因为帧内压缩计算量(deblock、cabac等)小,所以耗时相对短。
P帧的编码耗时长是因为帧间压缩(宏块寻找、运动补偿等)耗时长所以提高了总体耗时。
另外:可以修改x264中的x264_slices_write函数来测量不同类型帧的编码耗时。

四、x264参数说明

注:下面说明不是最新版本,最新版本请参考 x264 --fullhelp

4.1 编码速度和质量相关

1 profile
预设值(即默认值):无
如果指定了profile,它会覆写所有其他的设定。所以如果指定了profile,将会保证得到一个相容的数据流。如果设了此选项,将会无法使用无失真(lossless)编码(--qp 0或--crf 0)。
如果播放设备仅支持某个profile,则应该设此选项。大多数解码器都支持High profile,所以没有设定的必要。
可用的值:baseline, main, high

2 preset
预设值:medium
变更选项,以权衡压缩效率和编码速度。如果指定了预设,变更的选项将会在套用所有其他的参数之前套用。
通常应该将此设为所能忍受的最慢一个选项。
可用的值:ultrafast, superfast, veryfast, faster, fast, medium, slow, slower, veryslow, placebo
eg:
ultrafast
--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
--no-weightb --weightp 0

Superfast
--no-mbtree --me dia --no-mixed-refs
--partitions i8x8,i4x4 --rc-lookahead 0 --ref 1
--subme 1 --trellis 0 --weightp 1

3 tune
预设值:无
调整选项,以进一步最佳化为视频的内容。如果指定了tune,变更的选项将会在--preset之后,但所有其他的参数之前套用。
如果视频的内容符合其中一个可用的调整值,则可以使用此选项,否则不要使用。
可用的值:film, animation, grain, stillimage, psnr, ssim, fastdecode, zerolatency
slow-firstpass
预设值:无
使用--pass 1会在解析命令列的最后套用以下设定:
--ref 1
--no-8x8dct
--partitions i4x4 (如果最初有启用,否则为无)
--me dia
--subme MIN(2, subme)
--trellis 0
可以使用--slow-firstpass来停用此功能。注意,使用--preset placebo也会启用slow-firstpass。
参阅:--pass

4.2 帧类型选项

keyint
预设值:250
设定x264输出的数据流之最大IDR帧(亦称为关键帧)间隔。可以指定infinite让x264永远不要插入非场景变更的IDR帧。
IDR帧是数据流的“分隔符号”,所有帧都无法从IDR帧的另一边参照数据。因此,IDR帧也是I帧,所以它们不从任何其他帧参照数据。这意味着它们可以用作视频的搜寻点(seek points)。
注意,I帧通常明显大于P/B帧(在低动态场景通常为10倍大或更多),所以当它们与极低的VBV设定合并使用时会打乱比特率控制。在这些情况下,研究--intra-refresh。
预设值对于大多数视频没啥问题。在为蓝光、广播、即时数据流或某些其他特殊情况编码时,可能需要更小的GOP长度(通常等于帧率)。
参阅:--min-keyint, --scenecut, --intra-refresh

min-keyint
预设值:自动 (MIN(--keyint / 10, --fps))
设定IDR帧之间的最小长度。
IDR帧的说明可以参阅--keyint。过小的keyint范围会导致“不正确的”IDR帧位置(例如闪屏场景)。此选项限制在每个IDR帧之后,要有多少帧才可以再有另一个IDR帧的最小长度。
min-keyint的最大允许值是--keyint/2+1。
建议:预设值,或者等于帧率
参阅:--keyint, --scenecut

no-scenecut
预设值:无
完全停用自适应I帧决策(adaptive I-frame decision)。
参阅:--scenecut

scenecut
预设值:40
设定I/IDR帧位置的阈值(场景变更侦测)。
x264为每一帧计算一个度量值,来估计与前一帧的不同程度。如果该值低于scenecut,则算侦测到一个“场景变更”。如果此时与最近一个IDR帧的距离低于--min-keyint,则放置一个I帧,否则放置一个IDR帧。 越大的scenecut值会增加侦测到场景变更的数目。场景变更是如何比较的详细信息可以参阅http://forum.doom9.org/showthread.php?t=121116。
将scenecut设为0相当于设定--no-scenecut。
建议:预设值
参阅:--keyint, --min-keyint, --no-scenecut

intra-refresh
预设值:无
停用IDR帧,作为替代x264会为每隔--keyint的帧的每个宏块(macroblock)使用内部编码(intra coding)。区块是以一个水平卷动的行刷新,称为刷新波(refresh wave)。这有利于低延迟的数据流,使它有可能比标准的IDR帧达到更加固定的帧大小。它也增强了视频数据流对封包遗失的恢复能力。此选项会降低压缩效率,因此必要时才使用。
有趣的事:
第一帧仍然是IDR帧。内部区块(Intra-blocks)仅处于P帧里,刷新波在一或多个B帧后的第一个P帧更广泛。压缩效率的损失主要来自于在刷新波上左侧(新)的宏块无法参照右侧(旧)的数据。

bframes
预设值:3
设定x264可以使用的最大并行B帧数。
没有B帧时,一个典型的x264数据流有着像这样的帧类型:IPPPPP…PI。当设了--bframes 2时,最多两个连续的P帧可以被B帧取代,就像:IBPBBPBPPPB…PI。
B帧类似于P帧,除了B帧还能从它之后的帧做动态预测(motion prediction)。就压缩比来说效率会大幅提高。它们的平均品质是由--pbratio所控制。
有趣的事:
x264还区分两种不同种类的B帧。"B"是代表一个被其他帧作为参照帧的B帧(参阅--b-pyramid),而"b"则代表一个不被其他帧作为参照帧的B帧。如果看到一段混合的"B"和"b",原因通常与上述有关。当差别并不重要时,通常就以"B"代表所有B帧。
x264是如何为每个候选帧选定为P帧或B帧的详细信息可以参阅http://article.gmane.org/gmane.comp.video.ffmpeg.devel/29064。在此情况下,帧类型看起来会像这样(假设--bframes 3):IBBBPBBBPBPI。
参阅:--b-bias, --b-pyramid, --ref, --pbratio, --partitions, --weightb

b-adapt
预设值:1
设定自适应B帧位置决策演算法。此设定控制x264如何决定要放置P帧或B帧。
0:停用,总是挑选B帧。这与旧的no-b-adapt设定相同作用。
1:“快速”演算法,较快,越大的--bframes值会稍微提高速度。当使用此模式时,基本上建议搭配--bframes 16使用。
2:“最佳”演算法,较慢,越大的--bframes值会大幅降低速度。
注意:对于多重阶段(multi-pass)编码,仅在第一阶段(first pass)才需要此选项,因为帧类型在此时已经决定完了。

b-bias
预设值:0
控制使用B帧而不使用P帧的可能性。大于0的值增加偏向B帧的加权,而小于0的值则相反。范围是从-100到100。100并不保证全是B帧(要全是B帧该使用--b-adapt 0, 事实上并不能保证音视频开发之旅注),而-100也不保证全是P帧。
仅在你认为能比x264做出更好的比特率控制决策时才使用此选项。
参阅:--bframes, --ipratio

b-pyramid
预设值:normal
允许B帧作为其他帧的参照帧。没有此设定时,帧只能参照I/P帧。虽然I/P帧因其较高的品质作为参照帧更有价值,但B帧也是很有用的。作为参照帧的B帧会得到一个介于P帧和普通B帧之间的量化值。b-pyramid需要至少两个以上的--bframes才会运作。
如果是在为蓝光编码,须使用none或strict。
none:不允许B帧作为参照帧。
strict:每minigop允许一个B帧作为参照帧,这是蓝光标准强制执行的限制。
normal:每minigop允许多个B帧作为参照帧。
参阅:--bframes, --refs, --no-mixed-refs

open-gop
预设值:none
open-gop是一个提高效率的编码技术。有三种模式:
none:停用open-gop。
normal:启用open-gop。
bluray:启用open-gop。一个效率较低的open-gop版本,因为normal模式无法用于蓝光编码。
某些解码器不完全支持open-gop数据流,这就是为什么此选项并未预设为启用。如果想启用open-gop,应该先测试所有可能用来拨放的解码器。
open-gop的说明可以参阅http://forum.doom9.org/showthread.php?p=1300124#post1300124。

no-cabac
预设值:无
停用自适应内容的二进位算数编码(CABAC:Context Adaptive Binary Arithmetic Coder)数据流压缩,切换回效率较低的自适应内容的可变长度编码(CAVLC:Context Adaptive Variable Length Coder)系统。大幅降低压缩效率(通常10~20%)和解码的硬体需求。

ref
预设值:3
控制解码图片缓冲(DPB:Decoded Picture Buffer)的大小。范围是从0到16。总之,此值是每个P帧可以使用先前多少帧作为参照帧的数目(B帧可以使用的数目要少一或两个,取决于它们是否作为参照帧)。可以被参照的最小ref数是1。
还要注意的是,H.264规格限制了每个level的DPB大小。如果遵守Level 4.1规格,720p和1080p视频的最大ref数分别是9和4。
参阅:--b-pyramid, --no-mixed-refs, --level

no-deblock
预设值:无
完全停用循环滤波器(loop filter)。不建议。
参阅:--deblock

deblock
预设值:0:0
控制循环滤波器(亦称为持续循环去区块(inloop deblocker)),这是H.264标准的一部分。就性价比来说非常有效率。
可以在http://forum.doom9.org/showthread.php?t=109747找到loop滤镜的参数是如何运作的说明(参阅第一个帖子和akupenguin的回复)。
参阅:--no-deblock

slices
预设值:无
设定每帧的切片数,而且强制为矩形切片(会被--slice-max-size或--slice-max-mbs覆写)。
如果是在为蓝光编码,将值设为4。否则,不要使用此选项,除非你知道真的有必要。
参阅:--slice-max-size, --slice-max-mbs

slice-max-size
预设值:无
设定最大的切片大小(单位是比特组),包括估计的NAL额外负荷(overhead)。(目前与--interlaced不相容)
参阅:--slices

slice-max-mbs
预设值:无
设定最大的切片大小(单位是宏块)。(目前与--interlaced不相容)
参阅:--slices

tff
预设值:无
启用交错式编码并指定顶场优先(top field first)。x264的交错式编码使用MBAFF,本身效率比渐进式编码差。出于此原因,仅在打算于交错式显示器上播放视频时,才应该编码为交错式(或者视频在送给x264之前无法进行去交错)。此选项会自动启用--pic-struct。

bff
预设值:无
启用交错式编码并指定底场优先(bottom field first)。详细信息可以参阅--tff。

constrained-intra
预设值:无
启用限制的内部预测(constrained intra prediction),这是SVC编码的基础层(base layer)所需要的。既然EveryoneTM忽略SVC,你同样可以忽略此选项。

pulldown
预设值:none
使用其中一个预设模式将渐进式、固定帧率的输入数据流标志上软胶卷过带(soft telecine)。软胶卷过带在http://trac.handbrake.fr/wiki/Telecine有更详细的解释。
可用的预设:none, 22, 32, 64, double, triple, euro
指定除了none以外的任一模式会自动启用--pic-struct。

fake-interlaced
预设值:无
将数据流标记为交错式,即使它并未以交错式来编码。用于编码25p和30p为符合蓝光标准的视频。

frame-packing
预设值:无
如果在编码3D视频,此参数设定一个比特数据流(bitstream)标记,用来告诉解码器3D视频是如何被封装。相关的值和它们的意义可以从x264 --fullhelp的说明里得知。

4.3 比特率控制

qp
预设值:无
三种比特率控制方法之一。设定x264以固定量化值(Constant Quantizer)模式来编码视频。这里给的值是指定P帧的量化值。I帧和B帧的量化值则是从--ipratio和--pbratio中取得。CQ模式把某个量化值作为目标,这意味着最终文件大小是未知的(虽然可以透过一些方法来准确地估计)。将值设为0会产生无失真输出。对于相同视觉品质,qp会比--crf产生更大的文件。qp模式也会停用自适应量化,因为按照定义“固定量化值”意味着没有自适应量化。
此选项与--bitrate和--crf互斥. 各种比特率控制系统的详细信息可以参阅https://github.com/saintdev/x264-devel/blob/master/doc/ratecontrol.txt。
虽然qp不需要lookahead来执行因此速度较快,但通常应该改用--crf。
参阅:--bitrate, --crf, --ipratio, --pbratio

bitrate
预设值:无
三种比特率控制方法之二。以目标比特率模式来编码视频。目标比特率模式意味着最终文件大小是已知的,但最终品质则未知。x264会尝试把给定的比特率作为整体平均值来编码视频。参数的单位是千比特/秒(8比特=1比特组)。注意,1千比特(kilobit)是1000比特,而不是1024比特。
此设定通常与--pass在两阶段(two-pass)编码一起使用。
此选项与--qp和--crf互斥。各种比特率控制系统的详细信息可以参阅https://github.com/saintdev/x264-devel/blob/master/doc/ratecontrol.txt。
参阅:--qp, --crf, --ratetol, --pass, --stats

crf
预设值:23.0
最后一种比特率控制方法:固定比特率系数(Constant Ratefactor)。当qp是把某个量化值作为目标,而bitrate是把某个文件大小作为目标时,crf则是把某个“品质”作为目标。构想是让crf n提供的视觉品质与qp n相同,只是文件更小一点。crf值的度量单位是“比特率系数(ratefactor)”。
CRF是借由降低“较不重要”的帧之品质来达到此目的。在此情况下,“较不重要”是指在复杂或高动态场景的帧,其品质不是很耗费比特数就是不易察觉,所以会提高它们的量化值。从这些帧里所节省下来的比特数被重新分配到可以更有效利用的帧。
CRF花费的时间会比两阶段编码少,因为两阶段编码中的“第一阶段”被略过了。另一方面,要预测CRF编码的最终比特率是不可能的。根据情况哪种比特率控制模式更好是由你来决定。
此选项与--qp和--bitrate互斥。各种比特率控制系统的详细信息可以参阅https://github.com/saintdev/x264-devel/blob/master/doc/ratecontrol.txt。
参阅:--qp, --bitrate

rc-lookahead
预设值:40
设定mb-tree比特率控制和vbv-lookahead使用的帧数。最大允许值是250。
对于mb-tree部分,增加帧数带来更好的效果但也会更慢。mb-tree使用的最大缓冲值是MIN(rc-lookahead, --keyint)。
对于vbv-lookahead部分,当使用vbv时,增加帧数带来更好的稳定性和准确度。vbv-lookahead使用的最大值是:
MIN(rc-lookahead, MAX(--keyint, MAX(--vbv-maxrate, --bitrate) / --vbv-bufsize * --fps))
参阅:--no-mbtree, --vbv-bufsize, --vbv-maxrate

什么是Macroblock Tree
Macroblock Tree是一个基于macroblock的qp控制方法。MB Tree的工作原理类似于古典的qp compression,只不过qcomp处理的对象是整张frame而MB Tree针对的是每个MB进行处理。工作过程简单来说,是对于每个MB,向前预测一定数量的帧(该数量由rc-lookahead和keyint的较小值决定)中该MB被参考的情况,根据引用次数的多寡,决定对该MB使用何种大小的qp进行quantization。而qp的大小与被参考次数成反比,也就是说,对于被参考次数多的MB,264的解码器认为此对应于缓慢变化的场景,因此给与比较高的质量(比较低的qp数值)。至于视频的变化率与人眼感知能力的关系,这是一个基于主观测试的经验结果:视频变化率越大 人眼的敏感度越低,也就是说,人眼可以容忍快速变化场景的某些缺陷,但相对而言某些平滑场景的缺陷,人眼则相当敏感。注意此处说的平滑,指的是沿时间维度上场景的变化频率,而非普通意义上的像素域中的场景。

vbv-maxrate
预设值:0
设定重新填满VBV缓冲的最大比特率。
VBV会降低品质,所以必要时才使用。
参阅:--vbv-bufsize, --vbv-init, VBV编码建议

vbv-bufsize
预设值:0
设定VBV缓冲的大小(单位是千比特)。
VBV会降低品质,所以必要时才使用。
参阅:--vbv-maxsize, --vbv-init, VBV编码建议

vbv-init
预设值:0.9
设定VBV缓冲必须填满多少才会开始播放。
如果值小于1,初始的填满量是:vbv-init * vbv-bufsize。否则该值即是初始的填满量(单位是千比特)。
参阅:--vbv-maxsize, --vbv-bufsize, VBV编码建议

crf-max
预设值:无
一个类似--qpmax的设定,除了指定的是最大比特率系数而非最大量化值。当使用--crf且启用VBV时,此选项才会运作。它阻止x264降低比特率系数(亦称为“品质”)到低于给定的值,即使这样做会违反VBV的条件约束。此设定主要适用于自订数据流伺服器。详细信息可以参阅http://git.videolan.org/gitweb.cgi/x264.git/?a=commit;h=81eee062a4ce9aae1eceb3befcae855c25e5ec52。
参阅:--crf, --vbv-maxrate, --vbv-bufsize

qpmin
预设值:0
定义x264可以使用的最小量化值。量化值越小,输出就越接近输入。到了一定的值,x264的输出看起来会跟输入一样,即使它并不完全相同。通常没有理由允许x264花费比这更多的比特数在任何特定的宏块上。
当自适应量化启用时(预设启用),不建议提高qpmin,因为这会降低帧里面平面背景区域的品质。
参阅:--qpmax, --ipratio
关于qpmin的预设值:在x264 r1795版本之前,该选项预设值为10。

qpmax
预设值:51
定义x264可以使用的最大量化值。预设值51是H.264规格可供使用的最大量化值,而且品质极低。此预设值有效地停用了qpmax。如果想要限制x264可以输出的最低品质,可以将此值设小一点(通常30~40),但通常并不建议调整此值。
参阅:--qpmin, --pbratio, --crf-max

qpstep
预设值:4
设定两帧之间量化值的最大变更幅度。

ratetol
预设值:1.0
此参数有两个目的:
在一阶段比特率编码时,此设定控制x264可以偏离目标平均比特率的百分比。可以指定inf来完全停用溢出侦测(overflow detection)。可以设定的最小值是0.01。值设得越大,x264可以对接近电影结尾的复杂场景作出越好的反应。此目的的度量单位是百分比(例如,1.0等于允许1%的比特率偏差)。
很多电影(例如动作片)在电影结尾时是最复杂的。因为一阶段编码并不知道这一点,结尾所需的比特数通常被低估。将ratetol设为inf可以减轻此情况,借由允许编码以更像--crf的模式运行,但文件大小会暴增。
当VBV启用时(即指定了--vbv-开头的选项),此设定也会影响VBV的强度。值设得越大,允许VBV在冒着可能违反VBV设定的风险下有越大的波动。

ipratio
预设值:1.40
修改I帧量化值相比P帧量化值的目标平均增量。越大的值会提高I帧的品质。
参阅:--pbratio

pbratio
预设值:1.30
修改B帧量化值相比P帧量化值的目标平均减量。越大的值会降低B帧的品质。当mbtree启用时(预设启用),此设定无作用,mbtree会自动计算最佳值。
参阅:--ipratio

chroma-qp-offset
预设值:0
在编码时增加色度平面量化值的偏移。偏移可以为负数。
当使用psy-rd或psy-trellis时,x264自动降低此值来提高亮度的品质,其后降低色度的品质。这些设定的预设值会使chroma-qp-offset再减去2。
注意:x264仅在同一量化值编码亮度平面和色度平面,直到量化值29。在此之后,色度逐步以比亮度低的量被量化,直到亮度在q51和色度在q39为止。此行为是由H.264标准所要求。

aq-mode
预设值:1
自适应量化模式。没有AQ时,x264很容易分配不足的比特数到细节较少的部分。AQ是用来更好地分配视频里所有宏块之间的可用比特数。此设定变更AQ会重新分配比特数到什么范围里:
0:完全不使用AQ。
1:允许AQ重新分配比特数到整个视频和帧内。
2:自动变化(Auto-variance)AQ,会尝试对每帧调整强度。(实验性的)
参阅:--aq-strength

aq-strength
预设值:1.0
自适应量化强度。设定AQ偏向低细节(平面)的宏块之强度。不允许为负数。0.0~2.0以外的值不建议。
参阅:--aq-mode

pass
预设值:无
此为两阶段编码的一个重要设定。它控制x264如何处理--stats文件。有三种设定:
1:建立一个新的统计数据文件。在第一阶段使用此选项。
2:读取统计数据文件。在最终阶段使用此选项。
3:读取统计数据文件并更新。
统计数据文件包含每个输入帧的信息,可以输入到x264以改善输出。构想是执行第一阶段来产生统计数据文件,然后第二阶段将建立一个最佳化的视频编码。改善的地方主要是从更好的比特率控制中获益。
参阅:--stats, --bitrate, --slow-firstpass, X264统计数据文件

stats
预设值:"x264_2pass.log"
设定x264读取和写入统计数据文件的位置。
参阅:--pass, X264统计数据文件

no-mbtree
预设值:无
停用宏块树(macroblock tree)比特率控制。使用宏块树比特率控制会改善整体压缩率,借由追踪跨帧的时间传播(temporal propagation)并相应地加权。除了已经存在的统计数据文件之外,多重阶段编码还需要一个新的统计数据文件。
建议:预设值
参阅:--rc-lookahead

qcomp
预设值:0.60
量化值曲线压缩系数。0.0是固定比特率,1.0则是固定量化值。
当mbtree启用时,它会影响mbtree的强度(qcomp越大,mbtree越弱)。
建议:预设值
参阅:--cplxblur, --qblur

cplxblur
预设值:20.0
以给定的半径范围套用高斯模糊(gaussian blur)于量化值曲线。这意味着分配给每个帧的量化值会被它的邻近帧模糊掉,以此来限制量化值波动。
参阅:--qcomp, --qblur

qblur
预设值:0.5
在曲线压缩之后,以给定的半径范围套用高斯模糊于量化值曲线。不怎么重要的设定。
参阅:--qcomp, --cplxblur

zones
预设值:无
调整视频的特定片段之设定。可以修改每区段的大多数x264选项。
一个单一区段的形式为<起始帧>,<结束帧>,<选项>。
多个区段彼此以"/"分隔。
选项:
这两个是特殊选项。每区段只能设定其中一个,而且如果有设定其中一个,它必须为该区段列出的第一个选项:
b=<浮点数> 套用比特率乘数在此区段。在额外调整高动态和低动态场景时很有用。
q=<整数> 套用固定量化值在此区段。在套用于一段范围的帧时很有用。
其他可用的选项如下:
ref=<整数>
b-bias=<整数>
scenecut=<整数>
no-deblock
deblock=<整数>:<整数>
deadzone-intra=<整数>
deadzone-inter=<整数>
direct=<字串>
merange=<整数>
nr=<整数>
subme=<整数>
trellis=<整数>
(no-)chroma-me
(no-)dct-decimate
(no-)fast-pskip
(no-)mixed-refs
psy-rd=<浮点数>:<浮点数>
me=<字串>
no-8x8dct
b-pyramid=<字串>

限制:
一个区段的参照帧数无法超过--ref所指定的大小。
无法开启或关闭scenecut;如果--scenecut最初为开启(>0),则只能改变scenecut的大小。
如果使用--me esa/tesa,merange无法超过最初所指定的大小。
如果--subme最初指定为0,则无法变更subme。
如果--me最初指定为dia、hex或umh,则无法将me设为esa为tesa。
范例:0,1000,b=2/1001,2000,q=20,me=3,b-bias=-1000
建议:预设值

qpfile
预设值:无
手动覆写标准的比特率控制。指定一个文件,为指定的帧赋予量化值和帧类型。格式为“帧号 帧类型 量化值”。例如:
0 I 18 < IDR (key) I-frame
1 P 18 < P-frame
2 B 18 < Referenced B-frame
3 i 18 < Non-IDR (non-key) I-frame
4 b 18 < Non-referenced B-frame
5 K 18 < Keyframe*

不需要指定每个帧。
使用-1作为所需的量化值允许x264自行选择最佳的量化值,在只需设定帧类型时很有用。
在指定了大量的帧类型和量化值时仍然让x264间歇地自行选择,会降低x264的效能。
"Keyframe"是一个泛用关键帧/搜寻点,如果--open-gop是none则等同于一个IDR I帧,否则等同于一个加上Recovery Point SEI标记的Non-IDR I帧。

4.4 分析

partitions
预设值:p8x8,b8x8,i8x8,i4x4
H.264视频在压缩过程中划分为16x16的宏块。这些区块可以进一步划分为更小的分割,这就是此选项要控制的部分。
此选项可以启用个别分割。分割依不同帧类型启用。
可用的分割:p8x8, p4x4, b8x8, i8x8, i4x4, none, all
I:i8x8、i4x4。
P:p8x8(也会启用p16x8/p8x16)、p4x4(也会启用p8x4/p4x8)。
B:b8x8(也会启用b16x8/b8x16)。
p4x4通常不怎么有用,而且性价比极低。
参阅:--no-8x8dct

direct
预设值:spatial
设定"direct"运动向量(motion vectors)的预测模式。有两种模式可用:spatial和temporal。可以指定none来停用direct运动向量,和指定auto来允许x264在两者之间切换为适合的模式。如果设为auto,x264会在编码结束时输出使用情况的信息。auto最适合用于两阶段编码,但也可用于一阶段编码。在第一阶段auto模式,x264持续记录每个方法执行到目前为止的好坏,并从该记录挑选下一个预测模式。注意,仅在第一阶段有指定auto时,才应该在第二阶段指定auto;如果第一阶段不是指定auto,第二阶段将会预设为temporal。none模式会浪费比特数,因此强烈不建议。
建议:auto

no-weightb
预设值:无
H.264允许“加权”B帧的参照,它允许变更每个参照影响预测图片的程度。此选项停用该功能。
建议:预设值

weightp
预设值:2
使x264能够使用明确加权预测(explicit weighted prediction)来改善P帧的压缩。亦改善淡入/淡出的品质。模式越高越慢。
注意:在为Adobe Flash编码时,将值设为1,否则它的解码器会产生不自然痕迹(artifacts)。Flash 10.1修正了此bug。
模式:
0:停用。
1:简易:分析淡入/淡出,但不分析重复参照帧。
2:智慧:分析淡入/淡出和重复参照帧。

me
预设值:hex
设定全像素(full-pixel)运动估计(motion estimation)的方法。有五个选项:
dia(diamond):最简单的搜寻方法,起始于最佳预测器(predictor),检查上、左、下、右方一个像素的运动向量,挑选其中最好的一个,并重复此过程直到它不再找到任何更好的运动向量为止。
hex(hexagon):由类似策略组成,除了它使用周围6点范围为2的搜寻,因此叫做六边形。它比dia更有效率且几乎没有变慢,因此作为一般用途的编码是个不错的选择。
umh(uneven multi-hex):比hex更慢,但搜寻复杂的多六边形图样以避免遗漏难以找到的运动向量。不像hex和dia,merange参数直接控制umh的搜寻半径,允许增加或减少广域搜寻的大小。
esa(exhaustive):一种在merange内整个动态搜寻空间的高度最佳化智慧搜寻。虽然速度较快,但数学上相当于搜寻该区域每个单一运动向量的暴力(bruteforce)方法。不过,它仍然比UMH还要慢,而且没有带来很大的好处,所以对于日常的编码不是特别有用。
tesa(transformed exhaustive):一种尝试接近在每个运动向量执行Hadamard转换法比较的效果之演算法,就像exhaustive,但效果好一点而速度慢一点。
参阅:--merange

merange
预设值:16
merange控制动态搜寻的最大范围(单位是像素)。对于hex和dia,范围限制在4~16。对于umh和esa,它可以增加到超过预设值16来允许范围更广的动态搜寻,对于HD视频和高动态镜头很有用。注意,对于umh、esa和tesa,增加merange会大幅减慢编码速度。
参阅:--me

mvrange
预设值:-1 (自动)
设定运动向量的最大(垂直)范围(单位是像素)。预设值依level不同:
Level 1/1b:64。
Level 1.1~2.0:128。
Level 2.1~3.0:256。
Level 3.1+:512。
注意:如果想要手动覆写mvrange,在设定时从上述值减去0.25(例如--mvrange 127.75)。
建议:预设值

mvrange-thread
预设值:-1 (自动)
设定执行绪之间的最小运动向量缓冲。不要碰它。
建议:预设值

subme
预设值:7
设定子像素(subpixel)估算复杂度。值越高越好。层级1~5只是控制子像素细分(refinement)强度。层级6为模式决策启用RDO,而层级8为运动向量和内部预测模式启用RDO。RDO层级明显慢于先前的层级。
使用小于2的值不但会启用较快且品质较低的lookahead模式,而且导致较差的--scenecut决策,因此不建议。
可用的值:
0:Fullpel only
1:QPel SAD 1 iteration
2:QPel SATD 2 iterations
3:HPel on MB then QPel
4:Always QPel
5:Multi QPel + bi-directional motion estimation
6:RD on I/P frames
7:RD on all frames
8:RD refinement on I/P frames
9:RD refinement on all frames
10:QP-RD (requires --trellis=2, --aq-mode>0)
建议:预设值,或者更高,除非速度非常重要

psy-rd
预设值:1.0:0.0
第一个数是Psy-RDO的强度(需要subme>=6)。第二个数是Psy-Trellis的强度(需要trellis>=1)。注意,Trellis仍然被视为“实验性的”,而且几乎可以肯定至少卡通不适合使用。
psy-rd的解释可以参阅http://forum.doom9.org/showthread.php?t=138293。

no-psy
预设值:无
停用所有会降低PSNR或SSIM的视觉最佳化。这也会停用一些无法透过x264的命令列引数设定的内部psy最佳化。
建议:预设值

no-mixed-refs
预设值:无
混合参照会以每个8x8分割为基础来选取参照,而不是以每个宏块为基础。当使用多个参照帧时这会改善品质,虽然要损失一些速度。设定此选项会停用该功能。
建议:预设值
参阅:--ref

no-chroma-me
预设值:无
通常,亮度(luma)和色度(chroma)两个平面都会做运动估计。此选项停用色度运动估计来提高些微速度。
建议:预设值

no-8x8dct
预设值:无
自适应8x8离散余弦转换(Adaptive 8x8 DCT)使x264能够智慧自适应地使用I帧的8x8转换。此选项停用该功能。
建议:预设值

trellis
预设值:1
执行Trellis quantization来提高效率。
0:停用。
1:只在一个宏块的最终编码上启用。
2:在所有模式决策上启用。
在宏块时提供了速度和效率之间的良好平衡。在所有决策时则更加降低速度。
建议:预设值
注意:需要--cabac

no-fast-pskip
预设值:无
停用P帧的早期略过侦测(early skip detection)。非常轻微地提高品质,但要损失很多速度。
建议:预设值

no-dct-decimate
预设值:无
DCT Decimation会舍弃它认为“不必要的”DCT区块。这会改善编码效率,而降低的品质通常微不足道。设定此选项会停用该功能。
建议:预设值

nr
预设值:0
执行快速的杂讯削减(noise reduction)。根据此值估算影片的杂讯,并借由在量化之前舍弃小细节来尝试移除杂讯。这可能比不上优良的外部杂讯削减滤波器的品质,但它执行得非常快。
建议:预设值,或者100~1000

deadzone-inter/intra
预设值:21/11
设定inter/intra亮度量化反应区(deadzone)的大小。反应区的范围应该在0~32。此值设定x264会任意舍弃而不尝试保留细微细节的层级。非常细微的细节既难以看见又耗费比特数,舍弃这些细节可以不用浪费比特数在视频的此类低收益画面上。反应区与--trellis不相容。
建议:预设值

cqm
预设值:flat
设定所有自订量化矩阵(custom quantization matrices)为内建的预设之一。内建预设有flat和JVT。
建议:预设值
参阅:--cqmfile

cqmfile
预设值:无
从一个指定的JM相容文件来设定自订量化矩阵。覆写所有其他--cqm开头的选项。
建议:预设值
参阅:--cqm

cqm4* / cqm8*
预设值:无
--cqm4:设定所有4x4量化矩阵。需要16个以逗号分隔的整数清单。
--cqm8:设定所有8x8量化矩阵。需要64个以逗号分隔的整数清单。
--cqm4i、--cqm4p、--cqm8i、--cqm8p:设定亮度和色度量化矩阵。
--cqm4iy、--cqm4ic、--cqm4py、--cqm4pc:设定个别量化矩阵。
建议:预设值

4.5 视频可用性信息

这些选项在输出数据流里设定一个标记,标记可以被解码器读取并采取可能的动作。值得一提的是大多数选项在大多数情况下毫无意义,而且通常被解码器忽略。

overscan
预设值:undef
如何处理溢出扫描(overscan)。溢出扫描的意思是设备只显示影像的一部分。
可用的值:
undef:未定义。
show:指示要显示整个影像。理论上如果有设定则必须被遵守。
crop:指示此影像适合在有溢出扫描功能的设备上播放。不一定被遵守。
建议:在编码之前裁剪(Crop),然后如果设备支持则使用show,否则不理会

videoformat
预设值:undef
指示此视频在编码/数位化(digitizing)之前是什么格式。
可用的值:component, pal, ntsc, secam, mac, undef
建议:来源视频的格式,或者未定义

fullrange
预设值:off
指示是否使用亮度和色度层级的全范围。如果设为off,则会使用有限范围。
详细信息可以参阅http://en.wikipedia.org/wiki/YCbCr。
建议:如果来源是从类比视频数位化,将此设为off。否则设为on

colorprim
预设值:undef
设定以什么色彩原色转换成RGB。
可用的值:undef, bt709, bt470m, bt470bg, smpte170m, smpte240m, film
详细信息可以参阅http://en.wikipedia.org/wiki/RGB_color_space和http://en.wikipedia.org/wiki/YCbCr。
建议:预设值,除非你知道来源使用什么色彩原色

transfer
预设值:undef
设定要使用的光电子(opto-electronic)传输特性(设定用于修正的色差补正(gamma)曲线)。
可用的值:undef, bt709, bt470m, bt470bg, linear, log100, log316, smpte170m, smpte240m
详细信息可以参阅http://en.wikipedia.org/wiki/Gamma_correction。
建议:预设值,除非你知道来源使用什么传输特性

colormatrix
预设值:undef
设定用于从RGB原色中取得亮度和色度的矩阵系数。
可用的值:undef, bt709, fcc, bt470bg, smpte170m, smpte240m, GBR, YCgCo
详细信息可以参阅http://en.wikipedia.org/wiki/YCbCr。
建议:来源使用的矩阵,或者预设值

chromaloc
预设值:0
设定色度采样位置(如ITU-T规格的附录E所定义)
可用的值:0~5
参阅x264的vui.txt。
建议:
如果是从正确次采样4:2:0的MPEG1转码,而且没有做任何色彩空间转换,则应该将此选项设为1。
如果是从正确次采样4:2:0的MPEG2转码,而且没有做任何色彩空间转换,则应该将此选项设为0。
如果是从正确次采样4:2:0的MPEG4转码,而且没有做任何色彩空间转换,则应该将此选项设为0。
否则,维持预设值。

nal-hrd
预设值:none
标志HRD信息。这是蓝光数据流、电视广播和几个其他专业范围所需要的。
可用的值:
none:不指定HRD信息。
vbr:指定HRD信息。
cbr:指定HRD信息并以--bitrate指定的比特率来封装比特数据流。需要--bitrate模式的比特率控制。
建议:预设值,除非需要标志此信息
参阅:--vbv-bufsize, --vbv-maxrate, --aud

pic-struct
预设值:无
强制在Picture Timing SEI里传送pic_struct。
当使用--pulldown或--tff/--bff时会自动启用。
建议:预设值

crop-rect
预设值:无
指定一个比特数据流层级的裁剪矩形。如果想要解码器在播放时裁剪,但因为某些原因不想要裁剪视频再让x264编码,则可以使用此选项。指定的值是在播放时应该被裁剪的像素。

4.6 输入/输出

output
预设值:无
指定输出文件名。指定的后缀名决定视频的输出格式。如果后缀名无法辨识,则预设输出格式是原始格式(raw)视频数据流(通常储存为.264后缀名)。
特殊位置NUL(Windows)或/dev/null(Unix)指明输出应该被丢弃。这在使用--pass 1时特别有用,因为唯一在乎的输出是--stats。

muxer
预设值:auto
指定要输出什么格式。
可用的值:auto, raw, mkv, flv, mp4
auto选项会根据提供的输出文件名挑选一个复用器(muxer)。
建议:预设值
参阅:--output

demuxer
预设值:auto
设定x264使用什么解复用器(demuxer)和解码器来剖析输入视频。
可用的值:auto, raw, y4m, avs, lavf, ffms
如果输入文件有raw、y4m或avs的后缀名,则x264会使用相关解复用器来读取文件。标准输入使用原始格式解复用器。否则,x64会尝试以ffms来开启文件,然后再尝试以lavf来开启文件,最后开启失败。
"lavf"和"ffms"选项需要x264以分别的程式库(libraries)编译。如果使用到两者之一,x264会从输入文件带入时间码(timecodes),条件是不能输出为原始格式。这有效地使x264感知VFR。其他选项可以指定--fps为固定帧率,或者指定--tcfile-in为变动帧率。
建议:预设值
参阅:--input, --muxer

input-csp
预设值:无
告诉x264原始格式视频输入是什么色彩空间。支持的色彩空间可以从x264 --fullhelp的说明里得知。
注意,虽然有支持RGB色彩空间,但视频在编码之前会使用bt601(即"SD")矩阵来转换成YUV。
参阅:--input-res, --fps

input-res
预设值:无
指定原始格式视频输入的解析度。语法是--input-res 720x576。
参阅:--input-csp, --fps

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