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1# 典型场景的视频编码配置
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3此文档描述了AVCodec视频编码能力在不同应用场景下的推荐配置参数,供开发者根据实际应用场景进行视频编码应用的开发。
4
5视频编码在视频通话、视频会议、直播、视频编辑、视频分享等场景均有广泛使用,按照体验要求,上述场景可归纳划分为低时延、实时流媒体、离线编码三大类别应用场景。
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7本文将给出三大类别应用场景下视频编码的推荐参数配置,供开发者根据不同的应用场景下的需求进行参数配置选择。
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10## 通用开发步骤
11
12**在CMake脚本中链接动态库**
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14```cmake
15target_link_libraries(sample PUBLIC libnative_media_codecbase.so)
16target_link_libraries(sample PUBLIC libnative_media_core.so)
17target_link_libraries(sample PUBLIC libnative_media_venc.so)
18```
19
20> **说明:**
21>
22> 上述'sample'字样仅为示例,此处由开发者根据实际工程目录自定义。
23>
24
25**添加头文件**
26
27```c++
28#include <multimedia/player_framework/native_avcodec_videoencoder.h>
29#include <multimedia/player_framework/native_avcapability.h>
30#include <multimedia/player_framework/native_avcodec_base.h>
31#include <multimedia/player_framework/native_avformat.h>
32#include <fstream>
33```
34
35## 低时延场景
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37低时延编码场景包括视频通话、视频会议、连麦直播等对端到端时延要求较高的交互式应用。
38
39**开发指导**
40
41基础编码流程请参考[视频编码](video-encoding.md),下面仅针对编码器配置阶段做具体说明。
42
431. 配置编码器参数。
44
45    在配置编码器参数阶段,配置适合低时延编码场景的参数。
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47    低时延编码场景,典型分辨率的编码参数(以H.265为例)推荐如下:
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49    | 分辨率            | 帧率(fps) | 码率(kpbs)| 接入帧间隔(ms) | 码控模式 |
50    | ------------------| -------- | -------- | ------ | ------ |
51    | 1920x1080  | 30       | 1500     | -1 |  CBR  |
52    | 1280x720  | 30       | 1000     | -1 |  CBR  |
53    | 960x540  | 30       | 700    | -1 |  CBR  |
54    | 640x360  | 30       | 550     | -1 |  CBR  |
55    | 320x180  | 20       | 200     | -1 |  CBR  |
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57
58    示例中的变量说明如下:
59    - videoEnc:视频编码器实例的指针。创建方式可参考[视频编码Surface模式](video-encoding.md#surface模式)“步骤-2:创建编码器实例对象”。
60
61    ```c++
62    // 1.1 创建AVFormat参数实例。
63    OH_AVFormat *format = OH_AVFormat_Create();
64
65    // 1.2 填充编码参数键值对(以1080p@30fps SDR输入源为例)。
66    OH_AVFormat_SetIntValue(format, OH_MD_KEY_WIDTH, 1920); // 必须配置,视频宽。
67    OH_AVFormat_SetIntValue(format, OH_MD_KEY_HEIGHT, 1080); // 必须配置,视频高。
68    OH_AVFormat_SetIntValue(format, OH_MD_KEY_PIXEL_FORMAT, AV_PIXEL_FORMAT_NV12); // 必须配置,视频源数据排布格式。
69    OH_AVFormat_SetIntValue(format, OH_MD_KEY_RANGE_FLAG, 0); // VUI信息,0:limited range 1:full range。
70    OH_AVFormat_SetIntValue(format, OH_MD_KEY_COLOR_PRIMARIES, OH_ColorPrimary::COLOR_PRIMARY_BT709); // VUI信息,视频源色域。
71    OH_AVFormat_SetIntValue(format, OH_MD_KEY_TRANSFER_CHARACTERISTICS, OH_TransferCharacteristic::TRANSFER_CHARACTERISTIC_BT709); // VUI信息,OETF/EOTF曲线。
72    OH_AVFormat_SetIntValue(format, OH_MD_KEY_MATRIX_COEFFICIENTS, OH_MatrixCoefficient:: MATRIX_COEFFICIENT_BT709); // VUI信息,YUV和RGB转换矩阵。
73    OH_AVFormat_SetIntValue(format, OH_MD_KEY_PROFILE, OH_HEVCProfile::HEVC_PROFILE_MAIN); // 视频编码器profile。
74    OH_AVFormat_SetDoubleValue(format, OH_MD_KEY_FRAME_RATE, 30.0); // 必须配置,视频帧率。
75    OH_AVFormat_SetIntValue(format, OH_MD_KEY_I_FRAME_INTERVAL, -1); // 必须配置,接入帧间隔。
76    OH_AVFormat_SetIntValue(format, OH_MD_KEY_VIDEO_ENCODE_BITRATE_MODE, OH_BitrateMode::BITRATE_MODE_CBR); // 必须配置,码控模式配置为CBR。
77    OH_AVFormat_SetLongValue(format, OH_MD_KEY_BITRATE, 1500000); // 必须配置,设置码率,单位为bps。
78
79    // 1.3 配置视频编码器的编码参数。
80    int32_t ret = OH_VideoEncoder_Configure(videoEnc, format);
81    if (ret != AV_ERR_OK) {
82        // 异常处理。
83    }
84    // 1.4 配置完成后销毁AVFormat实例。
85    OH_AVFormat_Destroy(format);
86    ```
87    > **注意:**
88    > 接入帧间隔-1表示只有第一帧为接入帧,开发者可以根据传输情况和画质情况,在运行过程中动态配置编码器参数,实现插入新的接入帧(IDR)功能。
89    >
90
912. (可选)在运行过程中动态配置编码器参数。
92
93    详情可参考[视频编码Surface模式](video-encoding.md#surface模式)“步骤-9:OH_VideoEncoder_SetParameter()在运行过程中动态配置编码器参数”。
94
95    ```c++
96    // 2.1 创建AVFormat参数实例。
97    OH_AVFormat *format = OH_AVFormat_Create();
98    // 2.2 填充编码参数键值对(动态请求IDR帧)。
99    OH_AVFormat_SetIntValue(format, OH_MD_KEY_REQUEST_I_FRAME, true);
100    // 2.3 设置编码器参数生效。
101    ret = OH_VideoEncoder_SetParameter(videoEnc, format);
102    if (ret != AV_ERR_OK) {
103        // 异常处理。
104    }
105    // 2.4 配置完成后销毁AVFormat实例。
106    OH_AVFormat_Destroy(format);
107    ```
108    如果需要适配网络波动,推荐结合采用[时域可分层视频编码](video-encoding-temporal-scalability.md)配置。
109
110## 实时流媒体编码
111
112实时流媒体编码场景包括泛娱乐直播、游戏直播等对视频端到端时延要求不高的应用场景。
113
114**开发指导**
115
116基础编码流程请参考[视频编码](video-encoding.md),下面仅针对编码器配置阶段,对配置实时流媒体编码场景的参数做具体说明。
117
118娱乐直播场景,典型分辨率的编码参数(以H.265为例)推荐如下:
119
120| 分辨率            | 帧率(fps) | 码率(kpbs)| 接入帧间隔(ms) | 码控模式 |
121| ------------------| -------- | -------- | ------ | ------ |
122| 1920x1080  | 25       | 3000     | 2000 |  VBR  |
123| 1080x720  | 25       | 1500     | 2000 |  VBR  |
124| 960x544  | 25       | 1000    | 2000 |  VBR  |
125| 864x480  | 25       | 800     | 2000 |  VBR  |
126
127游戏直播场景,典型分辨率的编码参数(以H.265为例)推荐如下:
128
129| 分辨率            | 帧率(fps) | 码率(kpbs)| 接入帧间隔(ms) | 码控模式 |
130| ------------------| -------- | -------- | ------ | ------ |
131| 1920x1080  | 60      | 6000     | 5000 |  VBR  |
132
133```c++
134// 1. 创建AVFormat参数实例。
135OH_AVFormat *format = OH_AVFormat_Create();
136// 2. 填充编码参数键值对(以1080p@25fps SDR输入源为例)。
137OH_AVFormat_SetIntValue(format, OH_MD_KEY_WIDTH, 1080); // 必须配置,视频宽。
138OH_AVFormat_SetIntValue(format, OH_MD_KEY_HEIGHT, 1920); // 必须配置,视频高。
139OH_AVFormat_SetIntValue(format, OH_MD_KEY_PIXEL_FORMAT, AV_PIXEL_FORMAT_NV12); // 必须配置,视频源数据排布格式。
140OH_AVFormat_SetIntValue(format, OH_MD_KEY_RANGE_FLAG, 0); // VUI信息,0:limited range 1:full range。
141OH_AVFormat_SetIntValue(format, OH_MD_KEY_COLOR_PRIMARIES, OH_ColorPrimary::COLOR_PRIMARY_BT709); // VUI信息,视频源色域。
142OH_AVFormat_SetIntValue(format, OH_MD_KEY_TRANSFER_CHARACTERISTICS, OH_TransferCharacteristic::TRANSFER_CHARACTERISTIC_BT709); // VUI信息,OETF/EOTF曲线。
143OH_AVFormat_SetIntValue(format, OH_MD_KEY_MATRIX_COEFFICIENTS, OH_MatrixCoefficient:: MATRIX_COEFFICIENT_BT709); // VUI信息,YUV和RGB转换矩阵。
144OH_AVFormat_SetIntValue(format, OH_MD_KEY_PROFILE, OH_HEVCProfile::HEVC_PROFILE_MAIN); // 视频编码器profile。
145OH_AVFormat_SetDoubleValue(format, OH_MD_KEY_FRAME_RATE, 25.0); // 必须配置,视频帧率。
146OH_AVFormat_SetIntValue(format, OH_MD_KEY_I_FRAME_INTERVAL, 2000); // 必须配置,接入帧间隔,单位为ms。
147OH_AVFormat_SetIntValue(format, OH_MD_KEY_VIDEO_ENCODE_BITRATE_MODE, OH_BitrateMode::BITRATE_MODE_VBR); // 必须配置,码控模式配置为VBR。
148OH_AVFormat_SetLongValue(format, OH_MD_KEY_BITRATE, 3000000); // 必须配置,设置码率,单位为bps。
149// 3. 配置视频编码器的编码参数。
150int32_t ret = OH_VideoEncoder_Configure(videoEnc, format);
151if (ret != AV_ERR_OK) {
152    // 异常处理。
153}
154// 4. 配置完成后销毁AVFormat实例。
155OH_AVFormat_Destroy(format);
156```
157
158
159## 离线编码场景
160
161离线编码场景包括视频编辑、视频分享等多种应用场景。
162
163
164**开发指导**
165
166基础编码流程请参考[视频编码](video-encoding.md),下面仅针对编码器配置阶段,对配置离线编码场景的编码参数做具体说明。
167
168视频编辑场景,典型分辨率的编码参数(以H.265为例)推荐如下:
169
170| 分辨率            | 帧率(fps) | 码率(kpbs)| 接入帧间隔(ms) | 码控模式 |
171| ------------------| -------- | -------- | ------ | ------ |
172| 3840x2160  | 30       | 25000     | 5000 |  VBR  |
173| 2560x1440  | 30       | 15000     | 5000 |  VBR  |
174| 1920x1080  | 30       | 10000    | 5000 |  VBR  |
175| 1280x720  | 30       | 5000     | 5000 |  VBR  |
176| 854x480  | 30       | 2000     | 5000 |  VBR  |
177
178视频分享场景,典型分辨率的编码参数(以H.265为例)推荐如下:
179
180| 分辨率            | 帧率(fps) | 码率(kpbs)| 接入帧间隔(ms) | 码控模式 |
181| ------------------| -------- | -------- | ------ | ------ |
182| 3840x2160  | 30       | 5600     | 5000 |  VBR  |
183| 2560x1440  | 30       | 4900     | 5000 |  VBR  |
184| 1920x1080  | 30       | 2100    | 5000 |  VBR  |
185| 1280x720  | 30       | 1400     | 5000 |  VBR  |
186| 854x480  | 30       | 400     | 5000 |  VBR  |
187
188```c++
189// 1. 创建AVFormat参数实例。
190OH_AVFormat *format = OH_AVFormat_Create();
191// 2. 填充编码参数键值对(以1080p@30fps SDR输入源为例)。
192OH_AVFormat_SetIntValue(format, OH_MD_KEY_WIDTH, 1920); // 必须配置,视频宽。
193OH_AVFormat_SetIntValue(format, OH_MD_KEY_HEIGHT, 1080); // 必须配置,视频高。
194OH_AVFormat_SetIntValue(format, OH_MD_KEY_PIXEL_FORMAT, AV_PIXEL_FORMAT_NV12); // 必须配置,视频源数据排布格式。
195OH_AVFormat_SetIntValue(format, OH_MD_KEY_RANGE_FLAG, 0); // VUI信息,0:limited range 1:full range。
196OH_AVFormat_SetIntValue(format, OH_MD_KEY_COLOR_PRIMARIES, OH_ColorPrimary::COLOR_PRIMARY_BT709); // VUI信息,视频源色域。
197OH_AVFormat_SetIntValue(format, OH_MD_KEY_TRANSFER_CHARACTERISTICS, OH_TransferCharacteristic::TRANSFER_CHARACTERISTIC_BT709); // VUI信息,OETF/EOTF曲线。
198OH_AVFormat_SetIntValue(format, OH_MD_KEY_MATRIX_COEFFICIENTS, OH_MatrixCoefficient:: MATRIX_COEFFICIENT_BT709); // YUV和RGB转换矩阵。
199OH_AVFormat_SetIntValue(format, OH_MD_KEY_PROFILE, OH_HEVCProfile::HEVC_PROFILE_MAIN); // 视频编码器profile。
200OH_AVFormat_SetDoubleValue(format, OH_MD_KEY_FRAME_RATE, 30.0); // 必须配置,视频帧率。
201OH_AVFormat_SetIntValue(format, OH_MD_KEY_I_FRAME_INTERVAL, 5000); // 必须配置,接入帧间隔,单位为ms。
202OH_AVFormat_SetIntValue(format, OH_MD_KEY_VIDEO_ENCODE_BITRATE_MODE, OH_BitrateMode::BITRATE_MODE_VBR); // 必须配置,码控模式配置为VBR。
203OH_AVFormat_SetLongValue(format, OH_MD_KEY_BITRATE, 2100000); // 必须配置,设置码率,单位为bps。
204// 3. 配置视频编码器的编码参数。
205int32_t ret = OH_VideoEncoder_Configure(videoEnc, format);
206if (ret != AV_ERR_OK) {
207    // 异常处理。
208}
209// 4. 配置完成后销毁AVFormat实例。
210OH_AVFormat_Destroy(format);
211```
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