Zrychlení renderování v Blenderu pomocí příkazové řádky a FFmpeg

Poznámka k datu vzniku: Tento článek vychází z původního textu z 19. 6. 2021. Jde o dobovou zkušenost a uvedené postupy, výkonové závěry i chování nástrojů nemusí odpovídat aktuálnímu stavu Blenderu, BPSRenderu ani FFmpegu.

Před nějakou dobou jsem se začal seznamovat s Blenderem. Osobně se mi moc líbí a vřele rád bych ho používal na editaci všech videí. Bohužel jsem na notebooku neměl moc výkonnou grafickou kartu, a tak byla editace či renderování videí rychlejší v jiných nástrojích, například v Kdenlive. Hledal jsem proto možnosti, jak renderování v Blenderu zrychlit, a tady jsou tipy, které se mi hodily z příkazové řádky.

Renderování videí jsem začal spouštět přes příkazovou řádku. Nepotřebuji vidět, jak se renderuje snímek po snímku, a mít kvůli tomu spuštěné grafické prostředí Blenderu. V grafickém prostředí si nachystám, co se má renderovat, a samotné spuštění dělám z příkazové řádky. Nejprve testuji pár prvních snímků, abych se ujistil, že jsem na nic nezapomněl. Když to vypadá dobře, spustím renderování celé.

Pro mě to přinášelo hlavně pohodlnost a efektivitu. Přes den jsem si nachystal několik souborů .blend a večer je zařadil v jednoduchém skriptu do fronty. Ráno bylo hotovo. Nemusel jsem nic obsluhovat ani spouštět grafické rozhraní kvůli dalšímu renderování. Pokud bych chtěl paralelizovat svépomocí, spustil bych dvě instance Blenderu, v jedné vyrenderoval polovinu snímků a ve druhé druhou polovinu. Nakonec bych výstup spojil pomocí FFmpegu do jednoho souboru.

Základní použití příkazové řádky je jednoduché. Tohle spustí renderování na pozadí a použije všechno, co bylo nastavené v grafickém režimu:

blender -b movie.blend -a

Další variantou je renderovat pouze část snímků, například prvních deset:

blender -b movie.blend -s 1 -e 10 -a

Nápověda, jak si dobře zapamatovat přepínače:

• b = background (na pozadí)
• s = start frame
• e = end frame
• a = já jsem si to pamatoval jako all, ale ve skutečnosti jde o render anim, tedy renderování animace od začátku do konce

Instalace nástroje je jednoduchá a je popsaná v repozitáři projektu. Nástroj slouží k paralelizaci renderování. V zásadě rozseká celé renderované video na několik částí, nad každou spustí renderování zvlášť a na konci výstup spojí do jednoho videa.

Párkrát jsem nástroj vyzkoušel a ještě jsem zvažoval další testování. Když pracuji s vystřiháváním videa z green screenu, tak tento nástroj nevyužívám, protože procesor je maximálně vytížený už při klasickém renderování. Od BPSRenderu jsem čekal zrychlení spíš při jednoduché editaci videí. Nicméně ani u klasické editace videí jsem nástroj nevyužíval tak, jak jsem původně očekával. Bylo to dáno tím, že i tak byl procesor vytížený na 60 až 70 % a ani při paralelním zpracování nedosahovala rychlost takových výsledků jako v Kdenlive. Nápověda použití ale prakticky stačí k jednoduchému nasazení. Většinou jsem používal jen parametr -w pro určení počtu instancí, které mají běžet paralelně.

usage: bpsrender [-h] [-o OUTPUT] [-w WORKERS] [-v] [--dry-run] [-s START]
                 [-e END] [-m] [-c] [-d] [-j]
                 blendfile

Multi-process Blender VSE rendering - will attempt to create a folder called
`render` inside of the folder containing `blendfile`. Inside `render` another
folder called `parts` will be created for storing temporary files. These files
will be joined together as the last step to produce the final render which
will be stored inside `render` and it will have the same name as `blendfile`

positional arguments:
  blendfile             Blender project file to render.

optional arguments:
  -h, --help            show this help message and exit
  -o OUTPUT, --output OUTPUT
                        Output folder (will contain a `bpsrender` temp folder
                        for rendering parts).
  -w WORKERS, --workers WORKERS
                        Number of workers in the pool (for video rendering).
  -v, --verbose         Increase verbosity level (eg. -vvv).
  --dry-run             Run the script without actual rendering or creating
                        files and folders. For debugging purposes.
  -s START, --start START
                        Start frame
  -e END, --end END     End frame
  -m, --mixdown-only    ONLY render the audio MIXDOWN
  -c, --concatenate-only
                        ONLY CONCATENATE the (already) available video chunks
  -d, --video-only      ONLY render the VIDEO (implies --concatenate-only).
  -j, --join-only       ONLY JOIN the mixdown with the video. This will
                        produce the final render

FFmpeg je velmi užitečný nástroj. Má mnoho přepínačů a rozhodně není mým cílem všechny explicitně zdokumentovat. Sepíšu však to, co se mi hodilo pro konkrétní úkony, protože se k těmto příkladům sám rád vracím.

Pro spojení videí dohromady nejprve potřebuju vytvořit soubor, ve kterém bude pořadí a cesty jednotlivých videí. Soubor pojmenujme například videoList.txt a jeho obsah může vypadat takto:

file 'path/video1.mp4'
file 'path/video2.mp4'

Pak už stačí tento příkaz:

ffmpeg -f concat -safe 0 -i videoList.txt -c copy finalVideo.mp4

Video se nepřekóduje, pouze se zkopíruje a spojí dohromady. Z povahy věci předpokládám, že video1 a video2 by měly být ve stejném formátu a kodeku. Více příkladů pro spojování videí pomocí FFmpegu je v dokumentaci projektu. Soubor videoList.txt může obsahovat relativní i absolutní cesty. Pokud jsou cesty relativní, není potřeba parametr -safe 0. Při generování souboru videoList.txt se může hodit i automatické vytvoření, pokud chci spojit větší množství videí:

for f in *.mp4; do echo "file '$f'" >> videoList.txt; done

Tato varianta vyexportuje zvuk z videa z mobilu bez rekomprese audia:

ffmpeg -i video.mp4 -vn -acodec copy vystupni-audio.aac

Vysvětlení parametrů:

• -vn = bez videa
• -acodec copy = překopíruj existující audio stream

Alternativní příkaz je:

ffmpeg -i video.mp4 -vn -c:a copy output.aac

Exportování zvuku s překódováním do jiného formátu:

ffmpeg -i video.mp4 -vn -c:a mp3 output.mp3

Dostal jsem se k videozáznamu, ve kterém byla zvuková stopa plná šumu. Nemělo smysl kvůli tomu renderovat celé video znovu. Vyexportoval jsem zvukovou stopu, vyčistil šum pomocí Audacity a následně chtěl v původním videu nahradit původní zvukovou stopu novou.

ffmpeg -i video-se-spatnym-zvukem.mp4 -i audio-opraveny-zvuk.aac -c:v copy -c:a copy -map 0:v:0 -map 1:a:0 new.mp4

Vysvětlení příkazu:

• -map 0:v:0 mapuje první vstupní soubor (index 0) a jeho video stream na první video stream výstupního souboru
• -map 1:a:0 mapuje druhý vstupní soubor (index 1) a jeho audio stream na první audio stream výstupního souboru
• -shortest je možné použít, pokud by audio bylo delší než video a chtěl bych audio zkrátit podle obrazu
• -c copy zajistí překopírování video stopy i audio stopy bez rekomprese; v ukázce je to rozepsané pro audio a video zvlášť

A proč tento způsob? Důvod je rychlost. Renderování a překódování videa ve videoeditoru by zabralo víc času než prosté vykopírování video stopy a spojení s novou zvukovou.

Začal jsem renderovat videa ve 4K rozlišení a někdy je potřebuju převést do HD (1920×1080). Nemá kvůli tomu smysl otevírat a nastavovat videoeditor, protože postačí FFmpeg.

ffmpeg -i video4k.mp4 -c:a copy -c:v libx264 -s:v 1920x1080 output.mp4

Vysvětlení parametrů:

• -c:a copy překopíruje audio, které není potřeba rekomprimovat
• -c:v libx264 určuje kodek pro nové video; v tomto případě H.264 (MPEG-4 AVC)
• -s:v 1920×1080 změní rozlišení vstupního videa na 1920×1080; alternativně lze použít i -s hd1080

Při jednom nahrávání videomanuálu jsem narazil na to, že jsem výsledné video nemohl poslat přes WhatsApp. Když jsem hledal příčinu, problém byl v tom, že obrazové snímky byly uložené ve formátu Planar 4:4:4 YUV a na web se lépe hodil komprimovanější formát Planar 4:2:2 YUV. Pomohl mi tento příkaz, který video zároveň zmenšil o více než 75 %:

ffmpeg -i video4k.mp4 -c:v libx264 -c:a aac -pix_fmt yuv422p output.mp4

• Renderování Blender VSE přes více procesů
• FFmpeg Concatenate
• FFmpeg concat command error
• GDQuest / blender-sequencer-multithreaded-render
• How can I extract audio from video with FFmpeg?
• FFmpeg: replace audio in video
• FFmpeg convert from H.264 High 4:4:4 profile to Main profile