FFmpeg AV1 编码

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摘要

本文档介绍了如何使用FFmpeg中的libaom-av1进行AV1编码。AV1相较于VP9和H.265/HEVC在相同画质下可节约30%的带宽，相较于H.264可节约50%。文档详细介绍了libaom-av1的编码模式，包括恒定质量（Constant Quality）、约束质量（Constrained Quality）、二压平均比特率（Two-Pass）和单压平均比特率（One-Pass）。此外，还提供了如何通过调整CRF值、比特率参数和CPU使用率来控制编码速度和质量的指导。文档还提到在编码HDR视频时需要设置颜色信息参数，并建议使用特定的参数组合以优化编码效果。

AI总结

### FFmpeg AV1 编码总结

#### 1. 引言
AV1 是由开放媒体联盟（AOMedia）制定的开源、免版权费的视频编码标准。与 VP9 和 H.265/HEVC 相比，AV1 在相同画质下可节省 30% 的带宽，相较于 H.264 可节省 50% 的带宽。本文将介绍如何使用 FFmpeg 和 libaom-av1 进行编码。

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#### 2. 安装与配置
要使用支持 libaom-av1 的 FFmpeg，请在编译时添加 `--enable-libaom` 选项。确保 libaom 版本不低于 2.0.0，旧版本需使用 `-strict experimental` 选项。

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#### 3. 编码模式
libaom-av1 提供以下四种编码模式：

1. **恒定质量（Constant Quality）**
- 使用 `-crf` 和 `-b:v 0` 选项。
- CRF 值范围为 0–63，值越小，画质越高，文件体积越大。
- 示例：`ffmpeg -i input.mp4 -c:v libaom-av1 -crf 30 -b:v 0 av1_test.mkv`

2. **约束质量（Constrained Quality）**
- 确保比特率在指定范围内，同时保证画质。
- 示例：`ffmpeg -i input.mp4 -c:v libaom-av1 -crf 30 -b:v 2000k output.mkv`
- 可设置最小和最大比特率：`ffmpeg -i input.mp4 -c:v libaom-av1 -minrate 500k -b:v 2000k -maxrate 2500k output.mp4`

3. **二压（Two-Pass）**
- 两次编码以达到指定比特率，保证最佳画质。
- 示例：

     ffmpeg -i input.mp4 -c:v libaom-av1 -b:v 2M -pass 1 -an -f null /dev/null && \
     ffmpeg -i input.mp4 -c:v libaom-av1 -b:v 2M -pass 2 -c:a libopus output.mkv

- 注意：Windows 用户需使用 `NUL` 替换 `/dev/null`。

4. **平均比特率（Average Bitrate）**
- 简单模式，仅尝试达到目标比特率。
- 示例：`ffmpeg -i input.mp4 -c:v libaom-av1 -b:v 2M output.mkv`

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#### 4. 控制速度与质量
- 使用 `-cpu-used` 控制压缩效率，值越低，编码速度越慢，画质越好，默认为 1。
- 启用多线程：`-row-mt 1` 和 `tiles`（如 `-tiles 4x1` 或 `-tiles 2x2`）。

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#### 5. HDR 视频编码
- 编码 HDR 视频时，需传递颜色信息：
- `-colorspace bt2020nc`
- `-color_trc smpte2084`
- `-color_primaries bt2020`

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#### 6. 总结
libaom-av1 是一个高效且灵活的编码器，适用于不同场景。选择合适的编码模式和参数组合，可以在画质和文件体积之间找到最佳平衡。对于 HDR 视频和多线程优化，需注意相关设置以确保最佳效果。