h264和h265编码所需要的处理器性能

2023-05-16

h265压缩比为1:200,h264压缩比为1:100,压缩一帧h265理论上比压缩一帧h264多10ms的时间。
以下数据均来自实测
在Intel® Core™ i7-6700 CPU @ 3.40GHz 4核8线程中:
用h265编码1080i50,uyvy422的裸数据,码率为6M,编码器速度配置ultrafast,线程配置8线程编码 top后id为2.5
值得注意的是crtl+c也是衡量cpu是否过载的方法之一。
记录编码一帧h265的视频帧用时,不同时间段随机多次采样为:

88ms,135ms,73ms,58ms,102ms

1080i50帧率为25帧每秒,每帧间隔是40ms,因此编码严重超时,满足不了帧率。cpu空闲了也用完了,性能已经到瓶颈了。更不可能编码帧率更高的视频了。
同样的环境配置,编码方式改为h264,测试如下:

11ms 28ms 29ms 32ms 30ms 40ms 34ms 19ms 35ms 26ms

id:50
可以看到跳动还是比较大的,偶尔也会超过40ms,比如记录到一个50ms的,但总体在30ms左右,不影响使用。

再改变一下,输入视频帧格式改为1080p60。

视频ctrl+c有延时
12ms 22ms 15ms 30ms 24ms 25ms 23ms 9ms 33ms 27ms
id:40

因此1080p60帧率为60,所以每帧间隔16.6ms,从测试来看,编码器编码一帧耗时太久,丢帧还是比较严重的。因此并不满足工业级生产开发。

再改变一下,输入视频格式改为1080i60,测试得:

ctrl+c有延时
41ms 33ms 36ms 20ms 40ms 18ms 25ms 32ms 46ms 38ms 22ms 19ms 43ms
id:50

1080i60帧率为30帧,每帧间隔33.33ms,因此从测试来看,依然丢帧严重。

再改变一下,输入视频格式改为1080i50,测试得:

ctrl+c无延时
正常不丢帧
id 55

再改变一下,输入视频格式改为1080i50,四路视频输入,同时编码,编码一个小时,分不同时间段采样,测试得:

id:25
25帧 25帧 25帧 25帧 25帧 25帧 25帧 25帧 25帧 25帧 25帧 25帧

可以看出这个配置编码四路1080i50不会丢帧,音频也无问题。

在Intel® Core™ i5-6300U CPU @2.40GHz 4核4线程中:
配置低于上面的i7。
用h264编码1080p60,uyvy422的裸数据,码率为6M,编码器速度配置ultrafast,线程配置4线程编码。
不同时段,三次采样分别丢

13帧,9帧,13帧

id:21

视频改为1080i50,无丢帧。

在Intel® Core™ i5-4460 CPU @ 3.20GHz 4核4线程中(台式机):
用h264编码1080i50,uyvy422的裸数据,码率为6M,编码器速度配置ultrafast,线程配置4线程编码。测试无丢帧。

换成Intel® Core™ i5-4200U CPU @ 1.60GHz2核2线程,其他不变,测试一路h264编码id为40,编码一路h264视频粗略约为30ms,另一个电脑ffplay播放后音视频都没问题。因为代码编码使用的是多线程编码。
如果使用命令:

ffmpeg -re -stream_loop -1 -i westLife.mp4 -ar 44100 -acodec libfdk_aac -s 1920x1080 -pix_fmt yuv420p -preset ultrafast -vcodec h264 -f mpegts srt://192.168.100.78:8080?streamid=uplive.sls.com/live/test1

编码推流,发现id为2,播放推流的音频卡顿严重。
(srs是在上面i5-4200U运行的。但如果再运行一路./TestPattern,则id为16,另一个电脑ffplay后音频卡顿。四个线程负载id都在80左右,有时单个id97)。
此配置当只进行一路h264解码时,音频偶有卡顿,id为85。

ffmpeg是音视频必备,但即使从业数年,它似乎依然有无穷的秘密,感兴趣添加笔者微信:YQW1163720468,加入ffmpeg微信群讨论。但记得备注:ffmpeg爱好者

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