Mac mini安裝ffmpeg輸出AV1

因為新的M1(Apple Silicon) Mac mini的到來，還是要比較一下轉檔的性能，先不考慮常見支援硬體加速的H.264、H.265格式，直接比較AV1這種還只支持軟解的編碼格式的性能。 

測試的工具仍然沿用之前在Ubuntu測試的ffmpeg與30秒的H.264影音檔。

先安裝Homebrew，在終端介面輸入

/bin/bash -c "$(curl -fsSL https://raw.githubusercontent.com/Homebrew/install/HEAD/install.sh)"

安裝會花點時間，完成後接著安裝ffmpeg與wget，同樣在終端輸入

/opt/homebrew/bin/brew install ffmpeg wget --force

安裝好ffmpeg與wget後，開始下載影片素材，在終端鍵入

/opt/homebrew/bin/wget https://odysee.com/$/download/1080ph264/3e37d5c2aa0ac94c87f25cc115790accfa328785

重新命名檔案為h264.mp4，在終端鍵入

mv 3e37d5c2aa0ac94c87f25cc115790accfa328785 h264.mp4

開始轉檔成AV1，因為M1是8核心，我嘗試 -threads 開16個線程，另外測試Mac mini 2012是雙核心 -threads 開4個線程(實際測試8線程速度會再提升，大於8線開始性能回落)

/opt/homebrew/bin/ffmpeg -i h264.mp4 -c:v libaom-av1 -crf 39 -b:v 0 -threads 16 av1.mp4

M1導出AV1第22影格速度

2012導出AV1第22影格速度

從測試結果來看，ffmpeg在M1的導出速度約為2012 intel i5的0.7倍，減損性能約為三成左右，應該是目前的ffmpeg是透過Rosetta 2安裝的，未來需要測試直接運行ffmpeg後性能是否提升，不然M1高性能的運算有點浪費。

2012安裝Windows10導出AV1第22影格速度

額外測試2012機型，
安裝Windows系統跑ffmpeg速度0.00412x，
略少於Mac系統跑ffmpeg速度0.00478x，
還是高於M1的Mac系統跑ffmpeg速度0.00379x。

2021/01/11更新

在網路上尋找資料才發現，
從活動監視器的建築可以直接判斷程式是直接跑Apple M1還是Rosetta 2跑intel，
結果顯示Homebrew安裝的ffmpeg已經可以直接在M1運行，
轉檔單跑軟編M1性能輸給intel i5 3210M這顆雙核四線處理器，
在Mac mini M1基本上沒有Macbook M1對於散熱功耗、續航那麼大的需求，
比較起來性能差一截還不能自己擴充記憶體，
大概只適合運行FCP這類剪輯軟體，
轉檔H.264、H.265以外的影音格式來說還是intel機種還是比較吃香的。

Mac mini M1運行ffmpeg 活動監視器數據

2022/3/28更新

由於libaom-av1組件編碼速度不太符合效率，
Mac適配的ffmpeg也不支持SVT-AV1編碼組件，
退而求其次改用rav1e組件來編碼視頻，操作指令範例如下

原指令

/opt/homebrew/bin/ffmpeg -i h264.mp4 -c:v libaom-av1 -crf 39 -b:v 0 -threads 16 av1.mp4

rav1e指令

/opt/homebrew/bin/ffmpeg -i  h264.mp4 -c:v librav1e -qp 100 -rav1e-params speed=6:low_latency=true -tiles 16 av1.mp4

rav1e如需改指定碼率輸出指令為

/opt/homebrew/bin/ffmpeg -i  h264.mp4 -c:v librav1e -b:v 1000K -rav1e-params speed=6:low_latency=true -tiles 16 av1.mp4

rav1e指令說明>>>

-qp 編碼質量 數值介於0-255，測試控制在100左右質量約等於-crf 39

-rav1e-params speed= 編碼速度 數值介於0-10，預設值為6

low_latency=true 啟用低延遲模式，畫格不重新排列

-tiles 多圖塊編碼 拆分影像區塊提供類似於libaom-av1的-threads多線程編碼加速，詳細請參考這篇

2022/8/24更新

由於brew已適配svt-av1模組，支持macOS 10.15(Catalina)以上的系統與ARM處理器，
可透過tap的方式加入svt-av1安裝ffmpeg。

務必先移除brew原先安裝的ffmpeg，請於終端機鍵入

brew uninstall ffmpeg

使用tap運行ffmpeg

brew tap homebrew-ffmpeg/ffmpeg

安裝ffmpeg並同時加入svt-av1選項

brew install homebrew-ffmpeg/ffmpeg/ffmpeg --with-svt-av1

最後exit退出關閉終端機，重新開啟終端機使新安裝的ffmpeg生效。

原av1轉檔指令

/opt/homebrew/bin/ffmpeg -i h264.mp4 -c:v libaom-av1 -preset 3 -crf 28 -b:v 0 -threads 16 av1.mp4

改svt-av1指令

/opt/homebrew/bin/ffmpeg -i h264.mp4 -c:v libsvtav1 -preset 3 -crf 28 -pass 1 -b:v 0 -threads 16 av1_p1.mp4 && /opt/homebrew/bin/ffmpeg -i h264.mp4 -c:v libsvtav1 -preset 3 -crf 28 -pass 2 -b:v 0 -threads 16 av1_p2.mp4

建議svt-av1參數

/opt/homebrew/bin/ffmpeg -i h264.mp4 -c:a copy -c:v libsvtav1 -preset 5 -crf 30 -threads 16 av1.mp4

2023/12/20更新

因為Big Sur超出brew支援更新版本，如要運行ffmpeg需改用預編譯好的舊版

先下載到Mac的使用者目錄底下解壓縮(使用者名稱以user示範)，打開終端機鍵入

vim ~/.zprofile

新增環境變數

export FFMPEG_HOME=/Users/user/ffmpeg

export PATH=$PATH:$MAVEN_HOME/bin:$FFMPEG_HOME:$JAVA_HOME/bin:$GRADLE_HOME/bin:.
請注意第一行是指 export FFMPEG_HOME=/Users/使用者目錄名稱/ffmpeg

接著切入使用者目錄
cd /Users/user/

將ffmpeg加上自簽章

xattr -cr ./ffmpeg
codesign -s - ./ffmpeg

檢驗ffmpeg的校驗碼是否為 "345107d72ea1142d873842ec85456f7a7e80be5458ae554ac82e3ae2725735dd"

shasum -a 256 ffmpeg

完成後重啟終端機鍵入測試

ffmpeg -version

開始轉檔

ffmpeg -i h264.mp4 -c:a copy -c:v libsvtav1 -preset 5 -crf 30 -threads 16 av1.mp4

參考資料 https://github.com/homebrew-ffmpeg/homebrew-ffmpeg

https://www.osxexperts.net/