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X264编码参数设置By:林立翔standfly@北京邮电大学多媒体通信中心2011-11一，X264版本本项目使用X264编码版本为20091008-2245，附带FFMPEG解码器用以验证编码效果。
二，编译条件本测试在windows xp平台下的visual studio 2008 编译环境下进行三，软件配置1. 打开X264CODEC文件夹，双击X264CODEC解决方案，用Visual Studio 2008打开工程文档2. 单击左上角解决方案资源管理器中X264ENCODE解决方案—>击右键 左击属性，进入X264ENCODE属性页—>选择配置属性—>调试—>在右栏的命令参数中输入所需的编码参数。
四，编码参数设置1.x264基本参数设置格式[--参数名参数值 ...] --output 输出文件输入文件其中方括号里是可输入可不输入的，“...”是可以输很多个的意思。
观察这个形式，每个参数名之前要加“--”，空格后跟此参数名的参数值；一定要有“--output”并指定输出文件；一定要指定输入文件，但前面没有“--”之类的提示符号。
此外，还有短参数模式。
这是为了简化某些常用参数名设计的。
一个“-”加一个字母构成一个短参数名，和与之对应的普通参数名效果一样。
注意此时这个字母区分大小写。
在--fullhelp 列表里，有短参数的参数的短参数都列在此参数的前面。
2.本测试预设的编码参数--crf 23 --tune psnr --preset medium --output X:\xxx\xxx.264 --fps 25 X:\广科院测试序列\左测试序列1.yuv 1920x1080其中，1）.crfcrf为一种根据片子质量自动分配码率的 vbr 码率控制方式。
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。
本测试预采用此参数或许不同码率下的编码数据。
中文版MeGUI的x264编码配置在MeGUI用内置工具AVS创建一个简单脚本（这里暂时不介绍AVS的各种滤镜使用参数），要求在点击DirectShowsource（手工、专业）能弹出视频预览窗就可以保存AVS了。
此时内建的AVS会自动加载到MeGUI 主界面，进入本文主题压制参数x264配置。
用内置工具建AVS脚本保存后会自动加载到MeGUI界面（AVS的保存最好和视频同在一起）视频输出，注意MeGUI分配的路径是和源视频同一处的，如果本身源视频就是mkv的那么视频输出要改一下视频名称或是存放路径,以免被覆盖转制出错。
没有勾选―显示高级设置‖英文―Show Advanced Setting‖设置界面没有显示完全。
勾选―显示高级设置‖后，配置界面完全显示出来，主要主要面板：编码模式有这么几种：ABR \ Const.Quantizer \ 2pass –1st pass \…… \ Const.Quality，说说常用的，ABR:平均码率，做动画基本不用，Const Quality:恒定质量模式（追求质量不计码率和容量大小的片子使用），一次编码，做动画基本不用，xPass:x次处理，能做到动态高码率，静态低码率，看到很多动画在激烈的打斗场面的时候都会有很高的码流，甚至有10m,20m的说，但是，在静态画面的时候码流较低，这是为了使体积都用在最需要的时候，如果激烈战斗的动态画面码率低的话那么就什么都看不清楚了…所以2pass 对于压缩后片子的整体质量有所提高。
对于那么多的编码模式，最终要用的都是：Auto-2PASS，两次的编码压缩使得码率低，体积更小，质量也高，但是消耗的时间是CQ模式的大约一倍，CQ模式相当于只跑了第2PASS，而2PASS模式还要跑完第一PASS才跑第二PASS。
（加入列队编码时注意到，自动二次编是要跑完两个x264才完成视频输出,时间久就是因为这样来的。
）BITRATE：码率设置，以kbps为单位，片源好以1500kbps以上压制成1024X576的片子体积能减三倍以上，当然码率越高和源的差别越小。
X264 简单配置详解1、X264 介绍X264 是一个基于 H264 的免费开源的视频编码器，属于后起之秀，采用x264 编解码的视频文件，相比较 xvid 或者其它流行的编解码器转换效率和转换后的画面质量都更加优异，已经受到众多非编人士的青睐。
2、Basic 基本配置preset 预设：通过preset 的参数调节编码速度和质量的平衡。
preset 预设参数类似于 WinRAR 的压缩方式参数，参数值有：UltraFast、SuperFast、VeryFast、Faster、Fast、Medium、Slow、Slower、VerySlow、Placebo。
从快到慢，参数越来越慢，越慢压缩比越高，消耗的时间也越长，默认是 Medium。
Tuning 优化：特别的情况时可以指定片子的类型和视觉优化的参数。
默认值为None，没有特殊要求的不用设置此项。
Tuning 的参数值有：●f ilm：电影、真人类型；●a nimation：动画类型；●g rain：需要保留大量的颗粒时使用；●s tillimage：静态图像编码时使用；●p snr：为提高psnr 做了优化的参数；解释：峰值信噪比（PSNR），是一种评价图像的客观标准。
●s sim：为提高 ssim 做了优化的参数；解释：一种衡量两幅图像相似度的指标，其值越大越好，最大为 1，经常用到图像处理中，特别在图像去噪处理中在图像相似度。
Profile 画质级别：X264 有四种画质级别,分别是baseline, extended, main, high；默认为：Auto（自动），其他参数值的含义：（1）Baseline Profile：基本画质。
支持 I/P 帧，只支持无交错（Progressive）和 CAVLC；（2）Extended profile：进阶画质。
支持 I/P/B/SP/SI 帧，只支持无交错（Progressive）和 CAVLC；（3）Main profile：主流画质。
X264-libx264编码库X264编码库libx264实现真正的视频编解码，该编解码算法是基于块的混合编码技术，即帧内/帧间预测，然后对预测值变换、量化，最后熵编码所得。
编码帧的类型分为I帧（x264_type_i）、P帧（x264_type_p）、B帧（x264_type_b），在H264中叫做图像⽚Slice。
X264把整帧图像看作⼀个Slice，⽚中有slice_type_i、slice_type_p、slice_type_b之分。
I帧只有slice_type_i，P帧有slice_type_i、slice_type_p，B帧三种⽚都有。
X264的H264视频编码过程可以分为三个步骤：⾸先根据规则判定当前帧的编码类型，如果是B帧，要缓冲存放、获取；然后对待编码图像进⾏帧内预测、帧间预测、整数DCT变换、量化和熵编码；最后把压缩的H264数据进⾏NAL层打包输出。
X264编码器有关的重要结构体：x264_image_t：实际参与编码的编码帧图像信息。
typedef struct{int i_csp; //图像空间颜⾊int i_plane; //图像平⾯数⽬int i_stride[4]; //每个图像平⾯的跨度，也就是每⼀⾏数据的字节数uint8_t *plane[4]; //每个图像平⾯存放数据的起始地址，plane[0]是Y平⾯，plane[1]是U平⾯，plane[2]是V平⾯}x264_image_t; //待编码的图像x264_picture_t：x264编码器定义便于控制的图像帧，描述⼀帧的特征。
包含x264_image_t和x264_param_t结构体。
typedef struct{int i_type; //帧的类型，初始化为auto，在编码过程⾃⾏控制int i_qpplus1; //此参数减1代表当前帧的量化参数值int i_pic_struct; //帧的结构类型int b_keyframe; //输出是否是关键帧int64_t i_pts; //⼀帧的显⽰时间戳int64_t i_dts; //输出解码时间戳x264_param_t *param;x264_image_t img;x264_image_properties_t prop;x264_hrd_t hrd_timing;void *opaque;} x264_picture_t; //x264编码视频帧x264_param_t：初始化编码器。
X264码率控制流程分析码率控制的理论知识：码率控制的目的和意义：图像通信中码率控制的目的：通过调节编码参数，控制单位时间内的编码视频流的数据量，以使产生的比特流符合各种应用的需求。
视频压缩的效率和视频内容有很大的关系，对于变化多样的画面，视频编码的输出的码流变化较大，在信道环境不好的时候就容易导致解码端显示的质量的不稳定。
率失真理论：由于传输带宽和存储空间的限制，视频应用对压缩比有较高的要求。
而无损编码较低的压缩比无法满足视频在实际应用中的需求。
但如果给视频引入一定程度的失真，通常可以获得较高的压缩比。
率失真理论对有损压缩编码下的失真和编码性能之间的关系的描述，为码率控制的研究提供了坚实的理论依据。
率失真理论主旨是描述编码失真度和编码数据速率的关系。
该理论建立在图像是连续的基础上的，在有限数据速率下，由于存在量化误差，必然存在失真。
当使用有损编码方法时，重建图像g(x,y)和原始图像f(x,y)之间存在差异，失真度D的函数形式在理论上是可以根据需要自由选取的，在图像编码中，D 常用均方差形式表示的，典型的率失真曲线。
R(D)为D的凸减函数。
对于怎么选择哪个函数的率失真效果更好，则是比较哪个函数的率失真函数更为接近典型的率失真函数的曲线。
x264码率控制方法：采用的码率控制算法并没有采用拉格朗日代价函数来控制编码，而是使用一种更简单的方法，即利用半精度帧的SATD(sum of absolute transformed difference)作为模式选择的依据。
SATD 即将残差经哈德曼变换的4×4块的预测残差绝对值总和，可以将其看作简单的时频变换，其值在一定程度上可以反映生成码流的大小。
SATD是将残差经哈达曼变换4*4块的预测残差绝对值总和。
自适应宏块层码率控制策略：X264的宏块没有任何码率控制的机制，其在帧层得到一个QP后，属于该帧的所有宏块都用着统一的QP进行量化。
码率控制性能测度：1、比特率误差|ABR-TBR|/TBR ，越小越好。
[VCB-Studio][教程09]x264参数设置VCB-Studio教程09 x264参数设置0. 前言本教程旨在讲述x264参数设置的技巧，并侧重于vcb-s定位的使用：10bit，动漫，高码率，高参数。
对于非这类定位的压制，虽有叙述但不详细。
本教程请搭配MeGUI的参数设置面板一起阅读：本教程会按照标签卡（Main->Frame Type->…->Misc）分别讲解，每个标签卡内，按照从左上到左下，到右上到右下的顺序，讲述每个参数的使用，并给出它们在批处理命令行中的写法。
或者，你完全可以在MeGUI中调好，然后复制下方的命令行（去掉开头的program和结尾的--output "output" "input"）到批处理。
后续会有教程讲述低码率下8bit压制的技巧。
不要将本篇中讲述的任何参数和逻辑套用在x265上。
1. Main标签卡，x264基础设置Main标签卡里面都是最主要的参数，新手上路，掌握Main标签卡的内容，就足以去一些普通字幕组担任压制了。
Encoding Mode（rc，ratecontrol，码率控制方法）:ABR: Average Bit Rate,指定一个平均码率。
x264会试图让整部视频的平均码率达到你的给定值。
如果视频前后编码复杂度相差很大，那么码率的时间分配效果就很差，尤其是到了结尾，为了达到预定的码率值，x264经常不得不采用过高/过低的码率。
所以一般不推荐这个模式。
命令行: --bitrate 1000,1000是码率，单位Kbps。
Const quantizer：cq模式，固定量化模式。
所有P帧（下文有讲）采用一个固定的Quantizer。
Quantizer, 量化，是一种衡量图像压缩程度的方法，用0-69的浮点数表示，0为无损。
图像被压缩的越多，量化值越大，码率越低，注意量化值不一定代表目视质量，比如说一个纯色的图像可以以很高的量化值被量化，占用的体积很小，而一个很复杂的图像就算量化值不高，但是压缩后观感也可能很差。
x264 编码器API调用时的参数设置x264DLL在调用时主要需要调整的参数包括：第一，profile，也就是使用baseline还是main,还是high编码。
可以通过该接口设置x264_param_apply_profile();第二, 编码复杂度param.i_level_idc=30;第三,图像质量控制param.rc.f_rf_constant = 25;param.rc.f_rf_constant_max = 45;rc.f_rf_constant是实际质量，越大图像越花，越小越清晰。
param.rc.f_rf_constant_max ，图像质量的最大值。
第四, 码率控制一开始我使用恒定码流设置，无论我怎么设置，都无法控制实际码流，后来换成平均码流后，就行了。
param.rc.i_rc_method = X264_RC_ABR;//参数i_rc_method表示码率控制，CQP(恒定质量)，CRF(恒定码率)，ABR(平均码率)param.rc.i_vbv_max_bitrate=(int)((m_bitRate*1.2)/1000) ; // 平均码率模式下，最大瞬时码率，默认0(与-B设置相同)param.rc.i_bitrate = (int)m_bitRate/1000;x264使用的bitrate需要/1000。
第五，使用实时视频传输时，需要实时发送sps,pps数据param.b_repeat_headers = 1; // 重复SPS/PPS 放到关键帧前面该参数设置是让每个I帧都附带sps/pps。
第六. I帧间隔我是将I帧间隔与帧率挂钩的，以控制I帧始终在指定时间内刷新。
以下是2秒刷新一个I帧param.i_fps_num = (int)m_frameRate;param.i_fps_den = 1;param.i_keyint_max = m_frameRate * 2;第七,编码延迟在使用中，开始总是会有编码延迟，导致我本地编码立即解码回放后也存在巨大的视频延迟，后来发现设置x264_param_default_preset(¶m, "fast" , "zerolatency" );后就能即时编码了。
数字⾳视频技术：码率控制⼀. 概述1.1 来源及其作⽤为什么要使⽤码率控制？这个问题是由现实产⽣的。
在传输压缩编码视频的时候，必须要考虑两个问题：视频质量和传输带宽，如果带宽⼤，肯定要尽可能传输质量更好的视频；如果带宽低，则需要提⾼压缩⽐，减⼩码流；如果带宽动态变化，那么码流也需要动态改变来适应带宽，总之，码流与带宽紧密相关。
与此同时，我们希望尽可能的得到⾼清晰的还原图像，所以在能接受的视频质量范围内对视频尽可能的压缩来提⾼带宽利⽤率是码率控制的根本。
码率控制的来源知道以后，它的作⽤也就很明显，就是提⾼带宽利⽤率，在保持视频还原清晰度的情形下，尽可能的节省带宽。
视频编码（有损）的⽬标是尽可能多的节省⽐特（码率）的同时尽量保持视频质量，码率控制是平衡码率和质量的重要⼯具。
1.2 ⾯临的问题码率控制是个说起来简单做起来的事情。
之前已经总结过，可以从两个⽅⾯来理解码率控制，⼀是从内容的率失真优化⾓度考虑量化与码率关系，⼆是从信道传输和转移概率的⾓度来分析码率和编码模式的关系。
这两个⽅向都有同样的⼀个问题，与“先有鸡还是先有蛋”类似。
以QP和R的关系为例，为了得到可控的码流，我们需要提前控制QP，但是QP⼜依赖码流来计算给出，所以这个先后问题变成⼀个死循环，需要找到⼀个突破点。
1.3 主要发展为了解决先有鸡还是先有蛋的问题，我们找到⼀个突破⼝，既然理论的⽅法被证明是很难⾛通，那么可以选择⾛数值模拟的⽅法，通过⼀系列的实验，得到⼀系列的经验公式，尤其是选取⼀个合适的初始值，进⽽破解鸡还是蛋的问题。
在选择实验模拟这条路之后，突然有了很多的思路可以去做，⾸先是和理论结合最紧密的部分：概率分布。
通过计算不同概率分布下的率失真函数，得到⼀系列经验公式和参考模型，在利⽤DCT变化对亮度和⾊度系数进⾏处理后，最优模拟是拉普拉斯分布以及⼀部分⾼斯分布。
通过计算可以得到常⽤的6中R-D模型，⽽这些基础模型⼜被进⼀步演化成不同的码率控制算法。
x264实时编码的码率控制
一个简单的QP调节方法
在用x264做实时视频，由于用在智能手机上，计算能力有限，网络带宽有限，故设计了一个简单的新的码率控制算法，效果还不错，与大家分享。
一般做实时视频，x264作者推荐用vbv-CBR模式，这样来稳定码流，适应带宽。
但对于嵌入式系统，CBR模式计算量较大。
CBR模式需要进行前期的半精度SATD值计算，以得到图像复杂度，进而得到预计的bits(这一SATD还用在slice type的选择，实际这个计算过程的函数就叫slice_type_decision，在lookaheand_get_frame中)；通过预计bits与期望bits的比较得到qscale，进而得到本编码帧的QP。
当然若用上mb_tree，aq_mode 还更复杂。
这一前期的计算过程大致占整个计算量的12%-20%（根据参数的不同），但若略去这步，使用固定QP，码率波动较大。
现设计了一个新的模式，利用帧间的相似性，根据上一帧编码的实际bits与期望bits的差，来调节QP（帧级调整）。
实现上的思路也很简单，利用CQP模式的壳，在每帧编码前再次调节QP。
需要采用参数如下：
--bframes 0 不要B帧
对于嵌入式，手机等系统，建议采用：
--scenecut 0---（不需额外增加i 帧，由于实时不需b帧，故一个GOP组中，只有一个IDR 帧及其余的P帧）；
--subme 1 1/4精度的SAD值
--no-8x8dct (这个是high profile, 不需要，同样可加快编码，节省码流)
--partition none 不要划分(可提高编码速度，节省码流，psnr基本不变)
其余参数可参见，x264 --preset-veryfast的参数配置；
好了接下来是帧级的码流控制，即调节QP；
1. 在x264参数中添加新码率控制的参数（get_opt函数），如：--newqp <bitrate>
2. 这个newqp与CQP，可以起使用。
可照常使用--qp <integer>的形式给出初始qp，若无，则初始默认为23;
3. 控制流程：
1）在本帧编码前，获取上一编码帧的实际大小,单位最好用bit, 这样便于后面的调节；
2）根据设定的bitrate，得到期望的编码帧实际大小，即bitrate/fps (此处的FPS是输
出，一般是25)；
3）拟合qp-bitrate曲线：
比如：现在目标是视频通讯，画面复杂度不高，找到这样的片源，用上述选定参数实验不同固定QP下的qp-bitrates曲线；
4）根据拟合曲线及目标bitrate，选出关键的调节点；
以上是整体流程，目前实验的效果是：比如设定500kbps ,超越上限在1%以内，最低在5%以内；
但如果用片源变了，如换成画面复杂度较高的，则上限在5%，下限15%左右；
这主要是调节点是针对某一类片源设定的；
为此，设计了一个简单的权重数组，根据不同设定的bitrate来改变调节点的值，目前看，控制精度有所提高：上限1%，下限10%。
计算量上：可忽略，只是每帧多了上百次的加减乘除；
码率控制实际上是一种编码的优化算法，它用于实现对视频流码流大小的控制。
那么它控制的目的是什么呢？
我们可以试想一下，同样的视频编码格式，码流大，它包含的信息也就越多，那么对应的图像也就越清晰，反之亦然。
目前常用的两种码流控制方式是VBR和CBR，VBR是动态比特率，CBR是固定比特率。
那么他们是怎么来实现的呢？
我们首先看视频编码的目的，它是为了在有限的带宽中传输尽可能清晰的视频，我们以每秒25帧的图像举例，25帧图像中定义了GOP组，目前主要是有I,B,P帧三种帧格式，I帧是关键帧，你可以想象它就是一幅JPEG压缩图像，而B,P帧是依靠I帧存在的，如果丢失了I帧，B,P帧是看不到图像的，B,P帧描述的不是实际的图像像素内容，而是每个相关像素的变化量，他们相对于I帧信息量会很小。
GOP组是指一个关键帧I帧所在的组的长度，每个GOP组只有1个I帧。
我们再来看，一组画面的码流大小跟什么有关？
当视频编码的压缩方式都一样，清晰度要求都一样的时候，GOP组的长度格式决定了码流的大小，例如：每秒25帧画面，GOP组长度为5，那么帧格式为IBPBP,那么1秒钟有5个I帧，10个B帧，10个P帧，如果GOP组长度为15,帧格式就是IBBPBBPBBPBBPBB,那么1秒钟内会有2个I帧和16个B帧和7个P帧，那么5个I帧比2个I帧占用的数据信息量大，所以GOP组的长度格式也决定了码流的大小。
最后，我们再来看VBR和CBR，对于VBR来说，它可以通过特殊的算法来控制一个GOP 组的长度，也就是I帧的数量，当图像中运动图像多时，我可以把I帧数量加大，那么图像会很清晰，如果图像内元素基本静止时，它甚至可以把GOP组调到25的长度。
那么根据前面的描述，可以想象这是一种为了确保图像质量的控制手段，它非常灵活，不死板，但是要求控制算法非常的精确，不精确会导致很多问题，例如码流突增后不降低，即使带宽足够，会导致图像出现问题。
CBR相反，它的带宽不变，码流不改变，一直都是一样的大小（会有少许的变化），图像运动量超过码流承受能力时，图像会出现边缘模糊的现象，它的目的是为了稳定带宽，它的实现方式就相对简单，码流不变就需要均衡IBP之间的关系，动态视频大时I帧小，BP大，运动视频小时I帧大，BP小。
总之都是通过编解格式的算法来实现的。
总结一下，VBR码流控制方式可以降低图像动态画面少时候的带宽占用，CBR控制方式码流稳定，图像状态较稳定。
他们为了解决的是不同需求下的不同应用。
