ffmpeg で GPU エンコードできるようにする
以前 ffmpeg を使ってコマンドラインから動画をエンコードする方法をまとめた。その際、GPU エンコードが上手くいかなかったので放置していたのだが、再トライしてみた次第。
- 過去記事 : ffmpeg で mkv 形式の動画を H.264 mp4 に変換してみた
h264_nvenc(やnvenc_h264) で GPU エンコードできるようだが、自分が試した ffmpeg では上手くいかなかった。何かビルドしたりしないといけないらしい。面倒なので放置
当時どう上手くいかなかったのかというと、以下のようなエラーメッセージが出て異常終了していた。
driver does not support the required nvenc api version. required 11.1 found 11.0
割と簡単に何とかなったので紹介する。
目次
前提環境
当方環境は以下のとおり。
- OS : Windows 10 Pro
- CPU : Intel Core i7-7700K
- GPU : NVIDIA GeForce GTX 1080
- GitBash (Git SDK) から呼び出すつもり。WSL からの呼び出しは考えない
NVIDIA ドライバと SDK をインストールする
まずは NVIDIA のドライバと SDK の最新版をインストールしてみる。
上のページを参考に、以下2つをインストールした。
- NVIDIA ドライバ
- NVIDIAドライバダウンロード
- ↑ このページから、自分は GTX 1080 向けのドライバをダウンロードしインストール。ダウンロードタイプは安定している「Studio ドライバー (SD)」にしておいた
- CUDA Toolkit SDK
- CUDA Toolkit 11.6 Downloads | NVIDIA Developer
- ↑ このページから、自分は Windows 10 64bit 向けの SDK をダウンロードしインストール
それぞれ、インストール直後は OS を再起動すること。「GeForce Experience」という GUI ツールからも必要なアップデートが確認できたりする。
ffmpeg をインストールする
コレまでは、Chocolatey 経由でインストールしていた ffmpeg をワケも分からず使っていたのだが、どうも GPU エンコードするためには本来、ffmpeg を自分でビルドしないといけないらしい。
- 参考 : Using FFmpeg with NVIDIA GPU Hardware Acceleration :: NVIDIA Video Codec SDK Documentation
- NVIDIA による説明
手順はまとまっているものの、ビルドが面倒臭いので、ビルド済のモノを探したところ、以下にあった。
このページは定期的にビルド済の ffmpeg を配信しているようだ。最新版の ffmpeg-git-full.7z をダウンロードすれば良い。自分は本稿執筆時点の最新版である ffmpeg-2022-01-19-git-dd17c86aa1-full_build.7z をダウンロードした。
- 参考 : Releases · GyanD/codexffmpeg
- 上のページの GitHub ミラー
7-Zip で解凍すると、中から ffmpeg.exe が出てくるので、コレを PATH の通ったところに配置する。Chocolatey でインストールしていたモノよりも優先して使われることを確認しておこう。
# 自分で配置した ffmpeg を確認する
$ type ffmpeg
ffmpeg は /c/Users/Neo/bin/ffmpeg です
$ ffmpeg -version
ffmpeg version 2022-01-19-git-dd17c86aa1-full_build-www.gyan.dev Copyright (c) 2000-2022 the FFmpeg developers
built with gcc 11.2.0 (Rev5, Built by MSYS2 project)
configuration: --enable-gpl --enable-version3 --enable-static --disable-w32threads --disable-autodetect --enable-fontconfig --enable-iconv --enable-gnutls --enable-libxml2 --enable-gmp --enable-bzlib --enable-lzma --enable-libsnappy --enable-zlib --enable-librist --enable-libsrt --enable-libssh --enable-libzmq --enable-avisynth --enable-libbluray --enable-libcaca --enable-sdl2 --enable-libdav1d --enable-libdavs2 --enable-libuavs3d --enable-libzvbi --enable-librav1e --enable-libsvtav1 --enable-libwebp --enable-libx264 --enable-libx265 --enable-libxavs2 --enable-libxvid --enable-libaom --enable-libopenjpeg --enable-libvpx --enable-mediafoundation --enable-libass --enable-frei0r --enable-libfreetype --enable-libfribidi --enable-libvidstab --enable-libvmaf --enable-libzimg --enable-amf --enable-cuda-llvm --enable-cuvid --enable-ffnvcodec --enable-nvdec --enable-nvenc --enable-d3d11va --enable-dxva2 --enable-libmfx --enable-libshaderc --enable-vulkan --enable-libplacebo --enable-opencl --enable-libcdio --enable-libgme --enable-libmodplug --enable-libopenmpt --enable-libopencore-amrwb --enable-libmp3lame --enable-libshine --enable-libtheora --enable-libtwolame --enable-libvo-amrwbenc --enable-libilbc --enable-libgsm --enable-libopencore-amrnb --enable-libopus --enable-libspeex --enable-libvorbis --enable-ladspa --enable-libbs2b --enable-libflite --enable-libmysofa --enable-librubberband --enable-libsoxr --enable-chromaprint
libavutil 57. 18.100 / 57. 18.100
libavcodec 59. 20.100 / 59. 20.100
libavformat 59. 17.101 / 59. 17.101
libavdevice 59. 5.100 / 59. 5.100
libavfilter 8. 26.100 / 8. 26.100
libswscale 6. 5.100 / 6. 5.100
libswresample 4. 4.100 / 4. 4.100
libpostproc 56. 4.100 / 56. 4.100
# エンコーダを確認する
$ ffmpeg -encoders | grep -i nvidia
V....D h264_nvenc NVIDIA NVENC H.264 encoder (codec h264)
V....D hevc_nvenc NVIDIA NVENC hevc encoder (codec hevc)
# デコーダも確認する
$ ffmpeg -decoders | grep -i nvidia
V..... av1_cuvid Nvidia CUVID AV1 decoder (codec av1)
V..... h264_cuvid Nvidia CUVID H264 decoder (codec h264)
V..... hevc_cuvid Nvidia CUVID HEVC decoder (codec hevc)
V..... mjpeg_cuvid Nvidia CUVID MJPEG decoder (codec mjpeg)
V..... mpeg1_cuvid Nvidia CUVID MPEG1VIDEO decoder (codec mpeg1video)
V..... mpeg2_cuvid Nvidia CUVID MPEG2VIDEO decoder (codec mpeg2video)
V..... mpeg4_cuvid Nvidia CUVID MPEG4 decoder (codec mpeg4)
V..... vc1_cuvid Nvidia CUVID VC1 decoder (codec vc1)
V..... vp8_cuvid Nvidia CUVID VP8 decoder (codec vp8)
V..... vp9_cuvid Nvidia CUVID VP9 decoder (codec vp9)
エンコーダの中に h264_nvenc が存在すれば、GPU を使った H.264 エンコードができる。hevc_nvenc の方は H.265 エンコードができるモノ。
GPU エンコードしてみる
いよいよ GPU エンコードを試してみる。-c:v h264_nvenc と GPU エンコードを指定すれば OK。適当な AVI ファイルを H.264 mp4 に変換する簡単な例。
# コチラは CPU エンコード。GPU を使わないので遅い
$ ffmpeg -i src.avi -c:v libx264 dest.mp4
# コチラが今回できるようになった GPU エンコード。速い
$ ffmpeg -i src.avi -c:v h264_nvenc dest.mp4
「タスクマネージャ」の「パフォーマンス」タブで目視しただけだが、GPU を使うようになったので処理速度はかなり向上した。GPU ってフルフル 100% で稼動するモノじゃないのね～。GPU エンコード時も CPU 使用率は 60% 台だった。CPU エンコード時はほぼ使用率 100% が続いていて遅かったので、改善できて良き良き。
