Codificadores H264¶

Video Capture SDK .Net Video Edit SDK .Net Media Blocks SDK .Net

VideoCaptureCoreX VideoEditCoreX MediaBlocksPipeline

Este documento proporciona información detallada sobre los codificadores H264 disponibles, sus características, opciones de control de tasa y ejemplos de uso.

Para motores solo Windows consulte la página de salida MP4.

Descripción general¶

Los siguientes codificadores H264 están disponibles:

Codificador AMD AMF H264 (acelerado por GPU)
Codificador NVIDIA NVENC H264 (acelerado por GPU)
Codificador Intel QSV H264 (acelerado por GPU)
Codificador OpenH264 (Software)
Codificador Apple Media H264 (acelerado por hardware para dispositivos Apple)
Codificador VAAPI H264 (aceleración de hardware en Linux)
Varios codificadores basados en OMX (específicos de plataforma)

Codificador AMD AMF H264¶

El Advanced Media Framework (AMF) de AMD proporciona codificación acelerada por hardware en GPUs AMD.

Características principales¶

Codificación acelerada por hardware
Múltiples opciones de preajuste (Equilibrado, Velocidad, Calidad)
Tamaño GOP configurable
Soporte de codificación de entropía CABAC
Varios métodos de control de tasa

Opciones de control de tasa¶

public enum AMFH264EncoderRateControl
{
    Default = -1,     // Predeterminado, depende del uso
    CQP = 0,         // QP constante
    CBR = 1,         // Tasa de bits constante
    VBR = 2,         // VBR restringido por pico
    LCVBR = 3        // VBR restringido por latencia
}

Ejemplo de uso¶

var settings = new AMFH264EncoderSettings
{
    Bitrate = 5000,              // 5 Mbps
    CABAC = true,
    RateControl = AMFH264EncoderRateControl.CBR,
    Preset = AMFH264EncoderPreset.Quality,
    Profile = AMFH264EncoderProfile.Main,
    Level = AMFH264EncoderLevel.Level4_2,
    GOPSize = 30
};

var encoder = new H264EncoderBlock(settings);

Codificador NVIDIA NVENC H264¶

El codificador de video basado en hardware de NVIDIA proporciona codificación H264 eficiente en GPUs NVIDIA.

Características principales¶

Codificación acelerada por hardware
Soporte de cuadros B
Cuantización adaptativa
Múltiples cuadros de referencia
Predicción ponderada
Soporte de look-ahead

Opciones de control de tasa¶

Heredado de NVENCBaseEncoderSettings con opciones adicionales específicas de H264:

Tasa de bits constante (CBR)
Tasa de bits variable (VBR)
QP constante (CQP)
VBR basado en calidad

Ejemplo de uso¶

var settings = new NVENCH264EncoderSettings
{
    Bitrate = 5000,
    MaxBitrate = 8000,
    RCLookahead = 20,
    BFrames = 2,
    Profile = NVENCH264Profile.High,
    Level = NVENCH264Level.Level4_2,
    TemporalAQ = true
};

var encoder = new H264EncoderBlock(settings);

Codificador Intel Quick Sync Video (QSV) H264¶

El codificador de video basado en hardware de Intel disponible en procesadores Intel con gráficos integrados.

Características principales¶

Codificación acelerada por hardware
Modo de baja latencia
Múltiples métodos de control de tasa
Soporte de cuadros B
Opciones de control de tasa inteligente

Opciones de control de tasa¶

public enum QSVH264EncRateControl
{
    CBR = 1,         // Tasa de bits constante
    VBR = 2,         // Tasa de bits variable
    CQP = 3,         // Cuantizador constante
    AVBR = 4,        // Tasa de bits variable promedio
    LA_VBR = 8,      // VBR con Look Ahead
    ICQ = 9,         // CQP inteligente
    VCM = 10,        // Modo de videoconferencia
    LA_ICQ = 11,     // ICQ con Look Ahead
    LA_HRD = 13,     // LA compatible con HRD
    QVBR = 14        // VBR definido por calidad
}

Ejemplo de uso¶

var settings = new QSVH264EncoderSettings
{
    Bitrate = 5000,
    MaxBitrate = 8000,
    RateControl = QSVH264EncRateControl.VBR,
    Profile = QSVH264EncProfile.High,
    Level = QSVH264EncLevel.Level4_2,
    LowLatency = true,
    BFrames = 2
};

var encoder = new H264EncoderBlock(settings);

Codificador OpenH264¶

El codificador H264 de software de código abierto de Cisco.

Características principales¶

Codificación basada en software
Múltiples niveles de complejidad
Detección de cambio de escena
Cuantización adaptativa
Soporte de reducción de ruido

Opciones de control de tasa¶

public enum OpenH264RCMode
{
    Quality = 0,     // Modo de calidad
    Bitrate = 1,     // Modo de tasa de bits
    Buffer = 2,      // Basado en buffer
    Off = -1         // Control de tasa desactivado
}

Ejemplo de uso¶

var settings = new OpenH264EncoderSettings
{
    Bitrate = 5000,
    RateControl = OpenH264RCMode.Bitrate,
    Profile = OpenH264Profile.Main,
    Level = OpenH264Level.Level4_2,
    Complexity = OpenH264Complexity.Medium,
    EnableDenoise = true,
    SceneChangeDetection = true
};

var encoder = new H264EncoderBlock(settings);

Codificador Apple Media H264¶

Codificador acelerado por hardware para plataformas Apple.

Características principales¶

Aceleración de hardware en dispositivos Apple
Soporte de codificación en tiempo real
Opciones de reordenamiento de cuadros
Codificación basada en calidad

Ejemplo de uso¶

var settings = new AppleMediaH264EncoderSettings
{
    Bitrate = 5000,
    AllowFrameReordering = true,
    Quality = 0.8,
    Realtime = true
};

var encoder = new H264EncoderBlock(settings);

Codificador VAAPI H264¶

Codificador de API de aceleración de video para sistemas Linux.

Características principales¶

Aceleración de hardware en Linux
Soporte de múltiples perfiles
Cuantización trellis
Soporte de cuadros B
Varios métodos de control de tasa

Opciones de control de tasa¶

public enum VAAPIH264RateControl
{
    CQP = 1,                 // QP constante
    CBR = 2,                 // Tasa de bits constante
    VBR = 4,                 // Tasa de bits variable
    VBRConstrained = 5,      // VBR restringido
    ICQ = 7,                 // CQP inteligente
    QVBR = 8                 // VBR definido por calidad
}

Ejemplo de uso¶

var settings = new VAAPIH264EncoderSettings
{
    Bitrate = 5000,
    RateControl = VAAPIH264RateControl.CBR,
    Profile = VAAPIH264EncoderProfile.Main,
    MaxBFrames = 2,
    Trellis = true,
    CABAC = true
};

var encoder = new H264EncoderBlock(settings);

Guía de codificadores OpenMAX (OMX) H264¶

OpenMAX (OMX) es una API multiplataforma libre de regalías que proporciona portabilidad integral de códecs de medios en streaming y aplicaciones al permitir que los componentes multimedia acelerados se desarrollen, integren y accedan programáticamente a través de múltiples sistemas operativos y plataformas de silicio.

Codificador OMX Google H264¶

Esta es una implementación básica dirigida principalmente a plataformas Android.

var settings = new OMXGoogleH264EncoderSettings();
// Configurar a través del diccionario Properties
settings.Properties["some_key"] = "value";
settings.ParseStream = true; // Habilitar análisis de flujo (deshabilitar para SRT)

Características clave:

Implementación genérica
Adecuado para la mayoría de dispositivos Android
Configurable a través de diccionario de propiedades
Exposición mínima de parámetros directos para máxima compatibilidad

Codificador OMX Qualcomm H264¶

Optimizado para plataformas Qualcomm Snapdragon, este codificador aprovecha las capacidades de aceleración de hardware.

var settings = new OMXQualcommH264EncoderSettings
{
    Bitrate = 6_000,         // 6 Mbps
    IFrameInterval = 2,      // Keyframe cada 2 segundos
    ParseStream = true       // Habilitar análisis de flujo
};

Características clave:

Control directo de tasa de bits
Gestión de intervalo de cuadros I
Aceleración de hardware en plataformas Qualcomm
Propiedades adicionales disponibles a través de diccionario

Codificador OMX Exynos H264¶

Diseñado específicamente para plataformas Samsung Exynos:

var settings = new OMXExynosH264EncoderSettings();
// Configurar opciones específicas de plataforma
settings.Properties["quality_level"] = "high";
settings.Properties["hardware_acceleration"] = "true";

Características:

Optimización de hardware Samsung
Configuración flexible a través de propiedades
Soporte de aceleración de hardware
Optimizaciones específicas de plataforma

Codificador OMX SPRD H264¶

Diseñado para plataformas Spreadtrum (UNISOC):

var settings = new OMXSPRDH264EncoderSettings
{
    Bitrate = 6_000,         // Tasa de bits objetivo
    IFrameInterval = 2,      // Tamaño GOP en segundos
    ParseStream = true       // Bandera de análisis de flujo
};

Características:

Aceleración de hardware para chips SPRD
Control directo de tasa de bits
Gestión de intervalo de keyframes
Propiedades adicionales específicas de plataforma

Propiedades comunes y uso¶

Todos los codificadores OMX comparten algunas características comunes:

// Implementación de interfaz común
public interface IH264EncoderSettings
{
    bool ParseStream { get; set; }
    KeyFrameDetectedDelegate KeyFrameDetected { get; set; }
    H264EncoderType GetEncoderType();
    MediaBlock CreateBlock();
}

Uso del diccionario de propiedades:

// Forma genérica de establecer opciones específicas de plataforma
settings.Properties["hardware_acceleration"] = "true";
settings.Properties["quality_preset"] = "balanced";
settings.Properties["thread_count"] = "4";

Mejores prácticas¶

Selección de codificador
Use codificadores de hardware (AMD, NVIDIA, Intel) cuando estén disponibles para mejor rendimiento
Recurra a OpenH264 cuando la codificación de hardware no esté disponible
Use codificadores específicos de plataforma (Apple Media, VAAPI) al dirigirse a plataformas específicas
Selección de control de tasa
Use CBR para aplicaciones de streaming donde la tasa de bits consistente es importante
Use VBR para codificación sin conexión donde la calidad es más importante que la consistencia de tasa de bits
Use CQP para máxima calidad cuando la tasa de bits no es una preocupación
Considere usar opciones de look-ahead para mejor calidad cuando la latencia no es crítica
Optimización de rendimiento
Ajuste el tamaño GOP basándose en el tipo de contenido (menor para alto movimiento, mayor para contenido estático)
Habilite CABAC para mejor eficiencia de compresión cuando la latencia no es crítica
Use perfil y nivel apropiados para dispositivos objetivo
Considere cuadros B para mejor compresión pero tenga en cuenta el impacto en latencia
Detección de plataforma:

if (OMXSPRDH264EncoderSettings.IsAvailable())
{
    // Usar codificador SPRD
}
else if (OMXQualcommH264EncoderSettings.IsAvailable())
{
    // Recurrir a Qualcomm
}
else
{
    // Recurrir a implementación Google
}

Consideraciones específicas de plataforma¶

Plataformas Qualcomm:
Mejor rendimiento con configuraciones de tasa de bits nativas
Óptimo para streaming cuando el intervalo de cuadros I es 2-3 segundos
La aceleración de hardware debe habilitarse cuando sea posible
Plataformas Exynos:
El diccionario de propiedades ofrece control más detallado
Considere usar preajustes de calidad específicos de plataforma
Monitoree el estado de aceleración de hardware
Plataformas SPRD:
Mantenga la tasa de bits dentro de las capacidades de la plataforma
Use intervalo de cuadros I apropiado para el tipo de contenido
Considere restricciones de memoria al establecer propiedades
OMX General:
Siempre pruebe en hardware objetivo
Monitoree métricas de rendimiento del codificador
Tenga opciones de respaldo listas
Considere el impacto en el consumo de energía