前言

当前文章介绍如何在Linux下使用FFmpeg转码其他视频格式到AVS格式的指南，包括编译FFmpeg以支持XAVS编码和如何使用FFmpeg进行转码。

AVS (Audio Video Coding Standard) 格式是一种由中国主导制定的视频编码标准，全称为“中国数字音视频编解码技术标准”（China Digital Audio Video Coding Standard），主要应用于高清电视广播、数字电视、网络视频传输等领域。AVS 标准提高视频压缩效率，降低计算复杂度，并减少专利费用，为中国及其他国家提供一种自主可控的视频编码技术。

AVS 视频编码标准由多个子标准组成，其中 AVS1-P2（也称为 AVS+）是最广泛使用的版本之一，被设计用于高清晰度电视广播服务，并被中国数字地面电视广播标准 DTMB 采纳为推荐的视频编码格式。AVS1-P2 提供了与 H.264/AVC 相当的压缩效率，同时减少了计算复杂度，使得其在硬件实现上更为经济高效。

技术特点

• 高效压缩：AVS 标准采用了多种先进的压缩技术，如帧内预测、帧间预测、运动补偿、熵编码等，以实现高效的视频数据压缩。
• 低计算复杂度：与 H.264/AVC 相比，AVS 设计上更加注重计算效率，减少了复杂的运算过程，从而降低了硬件实现的成本。
• 自主知识产权：AVS 作为一种中国主导的标准，避免了因专利费而产生的高额成本，对于国内厂商来说具有一定的成本优势。
• 支持多种应用场景：AVS 支持多种视频分辨率和帧率，适用于从标清到高清甚至超高清的各种视频应用场合。

一个avs2编码的视频信息如下：

[davs2 info]: Manager 26c5cacfc00: Sequence Resolution: 3840x2160.
[davs2 info]: Dec[ 0] 26c5cad0780: COI of the first frame is 25.
[davs2 info]: davs2: 1.6.205 5313a0a9f7e63110.10, 2022-02-20 13:39:38
[davs2 info]: CPU Capabilities:  MMX2 SSE2Fast SSSE3 SSE4.2 AVX AVX2 FMA3 LZCNT BMI2
[davs2 info]: Manager 26c5cacfc00: using 1 thread(s): 1(frame/AEC)+0(pool/REC), 2 tasks
    "streams": [
        {
            "index": 0,
            "codec_name": "avs2",
            "codec_long_name": "AVS2-P2/IEEE1857.4",
            "codec_type": "video",
            "codec_tag_string": "[0][0][0][0]",
            "codec_tag": "0x0000",
            "width": 3840,
            "height": 2160,
            "coded_width": 3840,
            "coded_height": 2160,
            "closed_captions": 0,
            "film_grain": 0,
            "has_b_frames": 0,
            "pix_fmt": "yuv420p10le",
            "level": -99,
            "refs": 1,
            "r_frame_rate": "50/1",
            "avg_frame_rate": "50/1",
            "time_base": "1/1000",
            "start_pts": 23,
            "start_time": "0.023000",
            "extradata_size": 45,
            "disposition": {
                "default": 0,
                "dub": 0,
                "original": 0,
                "comment": 0,
                "lyrics": 0,
                "karaoke": 0,
                "forced": 0,
                "hearing_impaired": 0,
                "visual_impaired": 0,
                "clean_effects": 0,
                "attached_pic": 0,
                "timed_thumbnails": 0,
                "captions": 0,
                "descriptions": 0,
                "metadata": 0,
                "dependent": 0,
                "still_image": 0
            },
            "tags": {
                "DURATION": "00:00:06.163000000"
            }
        },
        {
            "index": 1,
            "codec_name": "ac3",
            "codec_long_name": "ATSC A/52A (AC-3)",
            "codec_type": "audio",
            "codec_tag_string": "[0][0][0][0]",
            "codec_tag": "0x0000",
            "sample_fmt": "fltp",
            "sample_rate": "48000",
            "channels": 6,
            "channel_layout": "5.1(side)",
            "bits_per_sample": 0,
            "r_frame_rate": "0/0",
            "avg_frame_rate": "0/0",
            "time_base": "1/1000",
            "start_pts": 24,
            "start_time": "0.024000",
            "bit_rate": "448000",
            "disposition": {
                "default": 0,
                "dub": 0,
                "original": 0,
                "comment": 0,
                "lyrics": 0,
                "karaoke": 0,
                "forced": 0,
                "hearing_impaired": 0,
                "visual_impaired": 0,
                "clean_effects": 0,
                "attached_pic": 0,
                "timed_thumbnails": 0,
                "captions": 0,
                "descriptions": 0,
                "metadata": 0,
                "dependent": 0,
                "still_image": 0
            },
            "tags": {
                "DURATION": "00:00:06.008000000"
            }
        }
    ]
}

ffplay播放效果如下：

播放效果：

播放效果：

一、如何编译FFmpeg以支持XAVS编码

1. 下载FFmpeg源代码

• 使用Subversion（SVN）从FFmpeg官方仓库下载FFmpeg源代码：

  svn checkout svn://svn.ffmpeg.org/ffmpeg/trunk ffmpeg
  
  

2. 下载XAVS源代码

• 从SourceForge下载XAVS源代码：

  svn co https://xavs.svn.sourceforge.net/svnroot/xavs/trunk xavs
  
  

3. 编译XAVS代码

• 安装XAVS并将其头文件（.h）和静态库文件（.a）安装到系统目录，例如 /usr/local：

  cd xavs
  ./configure --enable-shared
  make
  make install
  
  

4. 配置FFmpeg

• 在配置FFmpeg时添加以下选项以启用GPL许可证和XAVS支持：

  cd ../ffmpeg
  ./configure --enable-gpl --enable-libxavs
  
  

• 确保FFmpeg项目也安装到与XAVS库相同的目录，本例中为 /usr/local：

  make
  make install
  
  

5. 检查XAVS支持

• 运行以下命令来验证FFmpeg是否成功构建了AVS视频编码器：

  ./ffmpeg -formats | less
  
  

• 如果看到类似 cavsvideo raw Chinese AVS video 的输出，则表示AVS视频编码器已成功集成。

二、如何使用FFmpeg转码视频到AVS

2.1 转码命令示例

• 下面的命令展示了如何使用FFmpeg将视频转码成AVS格式：

  ./ffmpeg -vframes 300 -cqp 29 -refs 2 -bf 2 -g 16 -s widthxheight -i "INPUT_FILE_NAME" -vcodec libxavs "OUTPUT_FILE_NAME"
  
  

• 其中：
  • -vframes: 设置要编码的帧数。
  • -cqp: 设置常量量化参数。
  • -refs: 设置参考帧的数量。
  • -bf: 设置启用的B帧数量。
  • -g: 设置GOP（图像组）大小，即I帧之间的距离。
  • -s: 设置分辨率，格式为宽度x高度。
  • -i: 指定输入文件名。
  • -vcodec libxavs: 指定使用XAVS编码器。

2.2 常用参数

• 一些常用的FFmpeg参数及其含义：
  • -b 或 -vb: 设置比特率或视频比特率。
  • -s: 分辨率，格式为宽度x高度。
  • -r: 帧速率。
  • -refs: 参考帧的数量。
  • -bf: 启用的B帧数量。
  • -g: GOP大小，即I帧之间的距离。
  • -cqp: 常量量化参数，应为大于等于0的整数。
  • -me_method: 运动估计方法。
  • -qmin/-qmax: 最小/最大量化步长。
  • -vframes: 要编码的帧数。

2.3 示例

• H.264转AVS（不含B帧）:

  ./ffmpeg -i test0.avi -g 60 -b 600k -vcodec libxavs output1.cavs
  
  

• H.264转AVS（含B帧）:

  ./ffmpeg -i test0.avi -b 600k -bf 2 -vcodec libxavs output2.cavs
  
  

以上步骤和命令可以用来在Linux环境下使用FFmpeg将视频文件转码为AVS格式。

三、VLC、mpc-hc如何集成AVS？

详情看这里：https://gitee.com/zhengtianbo

3.1 ffmpeg集成AVS

链接：https://gitee.com/zhengtianbo/FFmpeg-avs2-avs3

直接下载编译好的ffmpeg：https://gitee.com/zhengtianbo/FFmpeg-avs2-avs3/releases/tag/A5.X_222

直接下载地址：https://gitee.com/zhengtianbo/FFmpeg-avs2-avs3/releases/download/A5.X_222/ffmpeg-V5.X-avs23-20220222_davs2-10bit-Win10-X64-EXE.zip

播放效果：

3.2 LAVFilters增加CAVS-AVS2-AVS3解码器

链接：https://gitee.com/zhengtianbo/LAVFilters-GB-CAVS-AVS2-AVS3-decoder

直接下载：https://gitee.com/zhengtianbo/LAVFilters-GB-CAVS-AVS2-AVS3-decoder/releases

3.3 VLC 4.0播AVS3_AVS2_CAVS视频

链接：https://gitee.com/zhengtianbo/AVS123_VLC4_Player

直接下载编译好的VLC：https://gitee.com/zhengtianbo/VLC3-AVS3AVS2CAVS/releases/download/vlc3.0.11.1AVS3_10-AVS2-CAVS/vlc-3.0.11.1-dev-AVS3_10b-AVS2-CAVS(TS_MKV)Win64_EXE%E8%BF%90%E8%A1%8C%E6%96%87%E4%BB%B6-avs2fix.zip

编译好的VLC下载地址：https://gitee.com/zhengtianbo/VLC3-AVS3AVS2CAVS/releases

3.4 mpc-hc增加CAVS-AVS2-AVS3解码器

链接：https://gitee.com/zhengtianbo/cavs-avs2-avs3_decoder_added_to_mpc_hc

播放效果：