英伟达硬件加速解码器在 FFMPEG 中的使用

这篇文档介绍如何在 ffmpeg 中使用 nvenc 硬件编码器。

私有驱动

nvenc 本身是依赖于 nvidia 底层的私有驱动的，所以想要使用编码器首先需要安装 nvidia 的私有驱动。在 NVIDIA VIDEO CODEC SDK 的介绍中说明，最新版本的 nvenc sdk 5.0 在 linux 需要 346.22 以上的驱动，在windwos 下则需要 347.07 以上的驱动

The latest NVENC SDK version available is 5.0, which requires NVIDIA GPUdriver 347.09 or above for Windows and 346.22 or above for Linux.

目前 Ubuntu 15.04 上的驱动满足这个要求，Windows 平台可以直接到官网上下载最新的驱动安装。（个人不建议去官网下载最新的 Linux 驱动，因为我试了很多次都没有安装成功，最终会导致无法进入系统）。

在 Ubuntu 15.04 下使用下面的命令安装最新的驱动。

sudo apt-get install nvidia-346 \
                     nvidia-346-vum \
                     nvidia-modprobe \
                     nvidia-opencl-icd-346 \
                     nvidia-prime \
                     nvidia-settings

注意 nvidia-modprobe 必须要安装，因为私有驱动使用的内核模块，需要安装这个包在系统启动的时候加载这些内核模块。安装完成之后可能无法进入系统，这个应该是 nvidia 中的一个 BUG，你可以重启之后选择 grub 中的 ubuntu 高级 选项 中低版本的内核进入系统之后重启再选择高版本的内核进入系统。这一点非常的诡异，目前没有找到原因。

启动系统之后使用 lsmod | grep nvidia 应该会得到类似下面的结果：

nvidia_uvm             69632  0
nvidia               8380416  36 nvidia_uvm
drm                   348160  7 i915,drm_kms_helper,nvidia

直接通过 sudo modprobe nvidia_uvm 好像也无法成功的加载需要的模块。

另外安装驱动安装完成之后会在 /dev 下面创建几个和 nvidia 相关的设备，通过ls /dev/nvidia* 应该会得到类型以下的结果：

/dev/nvidia0  /dev/nvidiactl  /dev/nvidia-uvm

编译 FFMPEG

要想在 FFMPEG 中使用 nvenc 编码器，你需要在编译选项中加入 enable-nvenc选项。这个选项依赖于 nvEncodeAPI.h 头文件，这个头文件并没有包含在私有驱动中，你需要到 NVIDIA VIDEO CODEC SDK 中下载 SDK，解压后在Samples/common/inc 目录下有这个头文件，把它拷贝到可以链接到的目录中去。

之后编译就可以顺利的通过，得到包含 nvenc 编码器的库。

使用 nvenc

FFMPEG 中直接使用 av_find_encoder_by_name("nvenc") 就可以找到这个这个编码器并使用它。nvenc.c 的 pix_fmts_nvenc 变量定义来看，这个编码器应该是支持 YUV420P, YUV444P 和 NV12 三种格式的，但是测试的过程中发现YUV420P 没办法使用，所以应该吧 AVCodecContext 的 pix_fmt 设置成NV12。