x264

H.264和x264

H.264是ITU（International-Telecommunication-Unite-國際通信聯盟）和MPEG（Motion-Picture-Experts-Group-運動圖像專家組）聯合制定的視頻編碼标準。從1999年開始，到2003年形成草案，最後在2007年定稿有待核實。在ITU的标準裡稱為H.264，在MPEG的标準裡是MPEG-4的一個組成部分--MPEG-4-Part-10，又叫Advanced-Video-Codec，因此常常稱為MPEG-4-AVC或直接叫AVC。

H.264編碼能實現非常好的壓縮比，有廣泛的适用碼率（适于從超低碼率低延遲的電話會議到高碼率的bluray光盤和HDTV碼流），良好的硬件支持（以PSP、iPod和顯卡dxva為代表）和衆多強大的廠商作後盾。

x264始于2003年，從當開源社區的MPEG4-ASP編碼器Xvid小有所成時開始的，經過幾年的開發，特别是Dark-Shikari加入開發後，x264逐漸成為了最好的視頻編碼器。

性價比

理論知識，我估計很多人也不喜歡看，直接說結論。

同樣的片源、碼率、編碼器默認設置下，用x264編碼出的視頻(一般是mkv或者mp4格式)一定會比rmvb畫質更好（264高級參數發揮的作用）。還有請扔掉“mkv版一定會很大，rmvb一定會很小”的錯誤觀念，一般來說用于收藏的mkv版才會很大！

接上補充-x264是一種編碼方式-而RMVB是一種封裝格式完全沒有可比性-常見的編碼方式和封裝格式有

h263：FLV

x264：MP4/MKV/F4V

R10/R9/R40：RMVB/RM

XVID/DIVX：AVI

如果對結論有所懷疑，可以自行做實驗對比，但是必須保證條件公平，即輸入編碼器的視頻（片源）必須相同，對畫面所做的處理必須相同（也就是不可以一個銳化一個不銳化這樣的），輸出的視頻的碼率必須相同或者相差極小。因為要對比的是x264與編碼rmvb的軟件，對照實驗應該盡可能排除其他因素的幹擾

主要特點

■-8x8與4x4自适應空間域轉換

■-自适應B幀選擇

■-B幀可作為參考幀/自由的幀順序

■-CAVLC/CABAC熵編碼

■-自定義精确的矩陣模闆

■-I幀：所有宏塊格式（16x16,-8x8,-4x4,-以及有全部預測的PCM）

■-P幀：所有的分割塊（從16x16到4x4）

■-B幀：分割塊從16x16到8x8（包括skip/direct）

■-隔行掃描(MBAFF)

■-多個參考幀

■-碼率控制：固定量化，固定質量，一次或者多次編碼的平均碼率，可選的VBV參數

■-場景變換檢測

■-B幀時間域、空間域direct模式自适應選擇

■-可在多個CPU平行編碼

■-預測性的無損編碼（x264似乎也是所有基于H.264标準的編碼器中唯一實現這項的）

■-心理視覺優化，保留更多的細節（自适應量化，psy-RD，psy-trellis）

■-可用于手動調整碼率分配的zones參數

使用介紹

命令行界面的x264

我們下載到的x264.exe是一個命令行工具，不需要安裝，随便放在哪裡都能運行。雙擊x264.exe隻能看到打開了一個黑色的窗口裡在刷着什麼，然後就沒了。x264.exe需要在命令行裡輸入命令，沒有GUI。

不可否認有GUI的工具用來很方便，更容易上手，比如用的最廣泛的MeGUI，此外還有ripbot、staxrip等GUI。doom9上有都是各種GUI，一一試過來看看自己喜歡什麼。MeGUI可以自動更新編碼常用的軟件，作為自動下載的工具倒是不錯。本文主要講解命令行參數，GUI也是調用同一個x264，因此都用對應的選項。

基本用法

x264.exe的用法是，在命令行裡輸入形如

>x264-[--參數名-參數值-...]---output-輸出文件-輸入文件

其中方括号裡是可輸入可不輸入的，“...”是可以輸很多個的意思。觀察這個形式，每個參數名之前要加“--”，空格後跟此參數名的參數值；一定要有“--output”并指定輸出文件；一定要指定輸入文件，但前面沒有“--”之類的提示符号。

此外，還有短參數模式。這是為了簡化某些常用參數名設計的。一個“-”加一個字母構成一個短參數名，和與之對應的普通參數名效果一樣。注意此時這個字母區分大小寫。

要查看x264的幫助，輸入x264---help。輸入x264---longhelp查看更詳細的幫助，--fullhelp是查看全部幫助

實際命令實例:

>x264---crf-22---profile-main---tune-animation---preset-medium---b-pyramid-none--o-psp.264-ep01.avs

調用x264編碼當前目錄下的"ep01.avs"文件，輸出"psp.264"。

>"D:encoder-toolsx264.exe"---crf-18---tune-touhou---preset-slower--I-24--o-"D:touhouout.mkv"-"D:touhouth9rec.avi"

這個例子中，x264.exe、和輸入文件都不在當前目錄下，也不輸出到當前路徑，就要寫完整的路徑，如果有空格就需要在完整的路徑左右加上引号。

在Windows-XP和Windows-7中，把文件拖拽到cmd裡，cmd會自動把文件的完整路徑寫在命令行上的。

輸入輸出文件類型

在加入了ffms/lavf後，x264可以直接輸入幾乎所有類型的片子，而不是像原來一樣必須借助于avs。下面所講的是輸入輸出的片子類型，除此之外的輸入輸出還有多pass中的stats文件、qp-file、量化矩陣和tc-file。

輸入：

x264支持輸入的文件類型有raw-yuv、y4m、avs和任何可以由ffms或lavf打開的文件。raw-yuv會用在64位的x264裡。有ffms/lavf打開的片子會自動正确的處理vfr問題。avs和ffms/lavf輸入不需要指定片子的分辨率。

輸出：

x264可以輸出沒有封裝的H.264視頻流，擴展名是.264；matroska視頻，擴展名是.mkv；flash視頻，擴展名是.flv；mp4視頻，擴展名是.mp4。mkv、mp4和flv可以是vfr的。

x264通過輸出文件的擴展名判斷輸出文件類型。

preset和tune系統

x264的參數繁多，開發者為了方便使用者、簡化輸入和提出編碼建議，設計了一套快速調用參數的系統。如果沒有特别的需要，請盡量使用preset和tune系統。這套開發者推薦的參數比各種道聽途說的參數更合理。

在使用了preset和tune以後，依然可以指定裡面已經有的參數。手動指定的參數會複蓋preset和tune裡的參數。

--preset

通過--preset的參數調節編碼速度和質量的平衡。

--preset的值有ultrafast、superfast、veryfast、faster、fast、medium、slow、slower、veryslow、placebo。從快到慢，參數越來越EP。默認是medium。

--tune

通過--tune的參數值指定片子的類型，是和視覺優化的參數，或有特别的情況。

--tune的值有

film：電影、真人類型；

animation：動畫；

grain：需要保留大量的grain時用；

stillimage：靜态圖像編碼時使用；

psnr：為提高psnr做了優化的參數；

ssim：為提高ssim做了優化的參數；

fastdecode：可以快速解碼的參數；

zerolatency：零延遲，用在需要非常低的延遲的情況下，比如電視電話會議的編碼。

碼率控制

視頻的碼率直接影響到了片子的編碼質量。要想效果好，碼率足夠是最重要的必要條件之一。但是想實現更好的效果和控制文件的體積（碼率）之間始終是一對矛盾。這就需要我們通過實踐，在強大的編碼器的幫助下總結出合适的碼率，實現盡量好的效果。

x264有4種碼率控制方式，分别是1pass-bitrate、crf、qp和2passbitrate。其中2pass-bitrate包含npass-bitrate。

1pass-bitrate和qp（恒定量化值）一般不推薦使用。

crf

--crf-23-（默認）

一種根據片子質量自動分配碼率的vbr碼率控制方式。一遍編碼，如果對碼率沒要求請盡量使用crf模式。

可用的值從1到51，越小編碼質量越好，碼率越高。一般使用16到24，可以為浮點。

crf并不是恒定質量的方式，同一片子同一crf值，其他參數不同可能碼率和質量能差比較大，不同的片子之間就更沒有可比性了。

2pass-bitrate

這種方式可以精确的得到想要的平均碼率，2pass代表需要做2次編碼，第一遍編碼x264先分析全片，得到一個stats文件和一個mbtree文件（默認使用mbtree）。第二遍編碼以這兩個文件作參考分配合理的碼率。需要特定的碼率（或文件大小）一定要用2pass（或多pass）編碼。

除了2pass，還有多pass模式，在之前分析的基礎上再繼續分析，理論上會使碼率分配更加合理，但實際上2pass已經足夠了。

--bitrate-1000-（以1000kbps碼率為例）

>x264---bitrate-1000---pass-1---tune-animation---preset-slower---stats-"1pass.stats"--o-NUL-input.avs

>x264---bitrate-1000---pass-2---tune-animation---preset-slower---stats-"1pass.stats"--o-output.264-input.avs

先輸入第一行，等1pass跑完之後再輸入第二行跑2pass。1pass主要為了得到1pass.stats和1pass.stats.mbtree兩個文件，2pass需要這兩個文件已完成最後的編碼，最後輸出文件。

默認情況下，1pass是以“快速”參數跑的，而不是以指定的參數跑。因此一般1pass會比2pass的速度快上很多。而這裡1pass指定輸出的文件名是NUL，在Windows裡，這個文件名是保留的，因此不會有任何輸出的已編碼的文件。

盡量讓1pass和2pass的視頻一緻，如果改變了視頻，分析的結果就會變得比較不準确。

此外，1pass可以用crf方式跑，而且可以輸出編碼的結果，也就是說先跑個1pass看看，如果大小和預想的偏差太多，就再跑個2pass。但由于1pass默認用“快速”參數跑，因此這裡的1pass需要加上--slow-firstpass強制x264用我們給的參數跑。

>x264---crf-20---pass-1---slow-firstpass---tune-animation---preset-slower---stats-"1pass.stats"--o-output1pass.264-input.avs

>x264---bitrate-1000---pass-2---tune-animation---preset-slower---stats-"1pass.stats"--o-output2pass.264-input.avs

1pass會輸出3個文件：1pass.stats、1pass.stats.mbtree和output1pass.264。前兩個是分析文件，後一個是編碼的結果。如果對編碼結果不滿意，則繼續用分析的結果跑2pass。

2pass必須用bitrate模式跑，不能用crf跑。

DXVA

DXVA（DirectX-Video-Accelaration）通常被稱為硬解，是在Windows上用顯卡解碼H.264等編碼視頻的方式。AMD的顯卡方面，HD2xxx以上的系列都可以DXVA；nVidia的顯卡方面，GeForce8000以上的系列都可以DXVA。

符合一定條件的H.264編碼的片子才能正常的DXVA。由于H.264的複雜性，用比較老的CPU解碼720p和1080p通常比較吃力，因此720p和1080p的片子能否DXVA常常成為矛盾的焦點。為了讓大多數人都能正常的看到片子，建議盡量使用能夠DXVA的參數壓制。

編碼開發作者

x264-Team-成員：

Laurent-Aimar

Loren-Merritt

Eric-Petit-(OS-X)

Min-Chen-(vfw/asm)

Justin-Clay-(vfw)

Måns-Rullgård

Radek-Czyz

Christian-Heine-(asm)

Alex-Izvorski

Alex-Wright

獲得獎項

2005年-赢得Doom9's-2005-codec-shoot-out獎項

2006年-在第3屆MSU-MPEG-4-AVC/H.264視頻編碼比賽中獲獎

2007年-在第4屆MSU-MPEG-4-AVC/H.264視頻編碼比賽中獲獎