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Beside the Wheel

nvenc, nvdec

OS
GPU

NVIDIA GPU는 Kepler 세대 이후부터 하드웨어 가속 인코딩(NVENC)을, Fermi 세대 이후부터 하드웨어 가속 디코딩(NVDEC)을 지원한다.

  • **NVENC: CUDA와 독립적으로 작동하며 GPU의 성능 저하 없이 동작
  • **NVDEC: 여러 코덱을 지원하며 실시간 디코딩 가능

지원 여부는 GPU 세대에 따라 다르며, 최신 정보는 NVIDIA Video Encode and Decode Support Matrix에서 확인할 수 있다.

FFmpeg 하드웨어 가속 설정

빌드 과정

  1. FFmpeg 및 관련 라이브러리 설치:

    • git clone https://git.ffmpeg.org/ffmpeg.git
    • NVIDIA 드라이버 및 CUDA Toolkit 설치
    • nv-codec-headers 설치: make install

  2. FFmpeg 빌드 설정:

Terminal window
./configure --enable-cuda --enable-cuvid --enable-nvdec --enable-nvenc \
--enable-nonfree --enable-libnpp \
--extra-cflags=-I/usr/local/cuda/include \
--extra-ldflags=-L/usr/local/cuda/lib64
make -j -s

트랜스코딩 예시

CPU 기반 소프트웨어 트랜스코딩 (느림)

Terminal window
ffmpeg -i input.mp4 -c:a copy -c:v h264 -b:v 5M output.mp4

GPU 하드웨어 가속 트랜스코딩

Terminal window
ffmpeg -hwaccel cuda -hwaccel_output_format cuda -i input.mp4 \
-c:v h264_nvenc -b:v 5M output.mp4
  • -hwaccel cuda: GPU 디코딩 활성화
  • -hwaccel_output_format cuda: GPU 메모리 내에서 프레임 유지 (PCIe 복사 최소화)
  • -c:v h264_nvenc: NVIDIA 하드웨어 인코더 사용

해상도 조절 (Resizing)

1:1 트랜스코딩에서 GPU 리사이징

Terminal window
ffmpeg -vsync 0 -hwaccel cuvid -c:v h264_cuvid \
-resize 1280x720 -i input.mp4 \
-c:a copy -c:v h264_nvenc -b:v 5M output.mp4

1:N 트랜스코딩

Terminal window
ffmpeg -vsync 0 -hwaccel cuda -hwaccel_output_format cuda -i input.mp4 \
-c:a copy -vf scale_npp=1280:720 -c:v h264_nvenc -b:v 5M output_720.mp4 \
-c:a copy -vf scale_npp=640:320 -c:v h264_nvenc -b:v 3M output_360.mp4
  • scale_npp: GPU 기반 리사이징 필터
  • 보간 알고리즘 설정 가능 (e.g., interp_algo=super)

CPU-GPU 혼합 처리

Terminal window
ffmpeg -vsync 0 -c:v h264_cuvid -i input.264 \
-vf "fade,hwupload_cuda,scale_npp=1280:720" \
-c:v h264_nvenc output.264
  • CPU 메모리에서 처리 후 hwupload_cuda 필터로 GPU 업로드

멀티 GPU 설정

GPU 목록 확인

Terminal window
ffmpeg -vsync 0 -i input.mp4 -c:v h264_nvenc -gpu list -f null –

특정 GPU 지정

Terminal window
ffmpeg -vsync 0 -hwaccel cuvid -hwaccel_device 1 \
-hwaccel cuda -hwaccel_output_format cuda -i input.mp4 \
-c:a copy -c:v h264_nvenc -b:v 5M output.mp4

최적화 및 프로파일링

  • GPU 활용도 측정:

    Terminal window
    nvidia-smi dmon
    nvidia-smi -q -d UTILIZATION

  • CPU 프로파일링:

    Terminal window
    ./configure --disable-stripping

  • 시각화 도구:

    • NVIDIA Visual Profiler로 CPU/GPU 타임라인 분석
    • fade, scale_npp, hwupload_cuda 등의 CUDA 연산 흐름 확인

참고

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