NVENC 硬编码视频

365bet网址开户 📅 2025-06-29 16:52:57 👤 admin 👁️ 9628 💖 926
NVENC 硬编码视频

使用 NVENC 硬编码视频

简介NVENC 是 NVIDIA 视频编解码器中的编码部分，使用硬件加速视频编码，官方参考文档。

测试编码能力

H264 编码最大分辨率为 4096 x 4096。

H265 编码最大分辨率为 8192 x 8192。

NVENC NV12 编码视频 H264，不支持推流到 RTMP。

NVENC NV12 编码视频 H265，不支持推流到 RTSP、RTMP、UDP，所以选用推流到 TCP，使用 TCP 转发到 RTSP 的方式。

构建代码构建环境

Windows 10

Visual Studio 2019

CUDA Toolkit 10.2

CMake 3.17.2

构建步骤

下载 NVIDIA VIDEO CODEC SDK

使用 CMake 构建项目 ./Video_Codec_SDK_12.0.16/Samples

启动构建好的 NvCodec.sln

本文基于工程中 AppEncCuda 项目开发

配置参数编码数据类型设置编码输入格式，指编码数据的类型。

1234567typedef enum _NV_ENC_BUFFER_FORMAT{ // NVDEC 解码默认格式，介绍说存储格式与 YUV420P 相同，但是测试 UV 分量偏移。 NV_ENC_BUFFER_FORMAT_IYUV, // YUV NV12 格式，可以使用 FFmpeg CUDA 硬解码直接使用。 NV_ENC_BUFFER_FORMAT_NV12} NV_ENC_BUFFER_FORMAT;

编码器类型预设参数设置编码器类型与预设参数，修改 NvEncoderCLIOptions.h 文件，在 NvEncoderInitParam 构造函数中增加配置。

编码器类型支持 H264 或 H265。

编码器预设参数，从 P1 到 P7，性能下降，质量提高。默认情况下，H264 的预设 P3 至 P7 和 HEVC 的预设 P2 至 P7。12345NvEncoderInitParam(const char* szParam = "", std::function* pfuncInit = NULL, bool _bLowLatency = false) : strParam(szParam), bLowLatency(_bLowLatency) , guidCodec(NV_ENC_CODEC_HEVC_GUID) // 编码器类型 NV_ENC_CODEC_H264_GUID、NV_ENC_CODEC_HEVC_GUID , guidPreset(NV_ENC_PRESET_P3_GUID) // 编码器预设参数 NV_ENC_PRESET_P1_GUID - NV_ENC_PRESET_P7_GUID

代码初始化 NVENC123456789///

/// Cuda 上下文连接/// CUcontext cuContext_ = NULL;/// /// NVENC 视频编码器/// unique_ptr pEnc_;

123456789101112131415161718192021222324252627282930313233343536373839404142434445464748495051525354555657585960616263646566NV_ENC_BUFFER_FORMAT eFormat = NV_ENC_BUFFER_FORMAT_NV12;int iGpu = 0;NvEncoderInitParam encodeCLIOptions = NvEncoderInitParam("", NULL, true);ck(cuInit(0));int nGpu = 0;ck(cuDeviceGetCount(&nGpu));if (iGpu < 0 || iGpu >= nGpu){ cout << "GPU ordinal out of range. Should be within [" << 0 << ", " << nGpu - 1 << "]" << endl; return;}CUdevice cuDevice = 0;ck(cuDeviceGet(&cuDevice, iGpu));char szDeviceName[80];ck(cuDeviceGetName(szDeviceName, sizeof(szDeviceName), cuDevice));cout << "GPU in use: " << szDeviceName << endl;ck(cuCtxCreate(&cuContext_, 0, cuDevice));pEnc_ = unique_ptr(new NvEncoderCuda(cuContext_, width, height, eFormat));// InitializeEncoderNV_ENC_INITIALIZE_PARAMS initializeParams = { NV_ENC_INITIALIZE_PARAMS_VER };NV_ENC_CONFIG encodeConfig = { NV_ENC_CONFIG_VER };initializeParams.encodeConfig = &encodeConfig;pEnc_->CreateDefaultEncoderParams(&initializeParams, encodeCLIOptions.GetEncodeGUID(), encodeCLIOptions.GetPresetGUID(), encodeCLIOptions.GetTuningInfo());initializeParams.enableEncodeAsync = true;encodeConfig.gopLength = control_fps_ * 2;encodeConfig.frameIntervalP = 1;if (encodeCLIOptions.IsCodecH264()){ // NVENC_INFINITE_GOPLENGTH; encodeConfig.encodeCodecConfig.h264Config.idrPeriod = encodeConfig.gopLength;}else{ // NVENC_INFINITE_GOPLENGTH; encodeConfig.encodeCodecConfig.hevcConfig.idrPeriod = encodeConfig.gopLength;}// NV_ENC_PARAMS_RC_CONSTQP 固定质量// NV_ENC_PARAMS_RC_VBR 可变比特率// NV_ENC_PARAMS_RC_CBR 恒定比特率encodeConfig.rcParams.rateControlMode = NV_ENC_PARAMS_RC_VBR;// 平均比特率int64_t bit = width * height * control_fps_ / 100;if (bit > 2000000){ // 控制比特率可以尽量保持帧数达到预期，但是过低的比特率会导致花屏 encodeConfig.rcParams.averageBitRate = width * height * control_fps_ / 100;}else{ encodeConfig.rcParams.averageBitRate = 2000000;}initializeParams.frameRateDen = 1;initializeParams.frameRateNum = control_fps_;encodeCLIOptions.SetInitParams(&initializeParams, eFormat);pEnc_->CreateEncoder(&initializeParams);

编码视频12345678910111213141516171819// 原图像数据指针 YUV NV12void* pSrcFrame;// 表示源图像帧中每行像素（以字节为单位）的跨度uint32_t nSrcPitch;// 编码视频，格式为 vector>vector> vPacket;const NvEncInputFrame* encoderInputFrame = pEnc_->GetNextInputFrame();NvEncoderCuda::CopyToDeviceFrame(cuContext_, pSrcFrame, nSrcPitch, (CUdeviceptr)encoderInputFrame->inputPtr, (int)encoderInputFrame->pitch, pEnc_->GetEncodeWidth(), pEnc_->GetEncodeHeight(), CU_MEMORYTYPE_HOST, encoderInputFrame->bufferFormat, encoderInputFrame->chromaOffsets, encoderInputFrame->numChromaPlanes);pEnc_->EncodeFrame(vPacket);

处理编码视频保存为本地文件12345678910111213string szOutFilePath = "FilePath";std::ofstream fpOut(szOutFilePath, std::ios::out | std::ios::binary);if (!fpOut){ std::ostringstream err; err << "Unable to open output file: " << szOutFilePath << std::endl; throw std::invalid_argument(err.str());}for (std::vector& packet : packets){ fpOut.write(reinterpret_cast(packet.data()), packet.size());}fpOut.close();

使用 FFmpeg 推流视频12345678910111213141516171819///

/// 封装 IO 上下文/// AVFormatContext* outputContext_;/// /// 控制最大 FPS/// int control_fps_ = 25;/// /// 编码 TimeBase/// AVRational time_base_;/// /// 递增 pts/// int64_t pts_ = 0;

1234567891011121314151617181920// 在外部初始化 FFmpeg 推流配置for (auto& packet : vPacket) { AVPacket avPacket; av_init_packet(&avPacket); avPacket.size = packet.size(); avPacket.data = packet.data(); // 设置 pts 推流视频 avPacket.pts = av_rescale_q(pts_++, { 1, control_fps_ }, time_base_); ret = av_interleaved_write_frame(outputContext_, &avPacket); if (ret < 0) { av_packet_unref(&avPacket); printf("Push stream failed, unable to connect to streaming server!\n"); return; } av_packet_unref(&avPacket);}

释放内存12// 释放 CUDA 上下文cuCtxDestroy(cuContext_);

注意事项由于驱动版本导致的异常NvEncodeAPIGetMaxSupportedVersion(&version) 报错 192>117：Current Driver Version does not support this NvEncodeAPI version, please upgrade driver显卡驱动程序包含的 CUDA 版本号，可以从 nvidia-smi 中查看，NvEncodeAPI 12.0 要求 cuda 版本 12.0，22年12月

编码会话数限制消除 Nvidia 对消费级 GPU 施加的最大同时 NVENC 视频编码会话数限制

FFmpeg 推流 TCP 转发到 RTSP推流到 TCP 需要先使用命令启动服务

123456:: 使用默认编码器ffmpeg -listen 1 -i tcp://0.0.0.0:1234 -f rtsp rtsp://localhost:8554/main:: 使用 libx264 编码器ffmpeg -listen 1 -i tcp://0.0.0.0:1234 -c:v libx264 -f rtsp rtsp://localhost:8554/main:: 使用 libx265 编码器ffmpeg -listen 1 -i tcp://0.0.0.0:1234 -c:v libx265 -f rtsp rtsp://localhost:8554/main

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