Windows 11 如何开启 AV1 硬件编码以提升视频处理效率

在Windows 11系统中尝试启用AV1硬件编码以提升视频处理效率时，若发现相关选项缺失或性能无改善，问题通常不在于硬件本身，而在于系统版本、驱动程序或应用程序配置的细节尚未完全就绪。本指南将系统性地梳理并解决这些关键环节，助您顺利开启这一高效功能。

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一、确认系统与硬件兼容性

要启用Windows 11原生的AV1硬件编码，首先需要满足三个核心条件。该功能深度依赖于WDDM 3.2驱动模型和D3D12 Video Encoder API，其完整支持始于Windows 11 24H2版本（Build 26100及以上）。您的显卡驱动不仅需要支持D3D12DDI_FEATURE_VERSION_VIDEO_0095_0，还必须明确报告具备D3D12DDI_VIDEO_ENCODER_CODEC_0095_AV1这一编码能力。

具体验证步骤如下：

1. 按下Win + R组合键，输入winver并回车，确认弹出的窗口显示版本号为24H2（26100或更高）。这是基础前提。

2. 右键点击“此电脑”，选择“管理”→“设备管理器”，展开“显示适配器”。右键单击您的显卡，选择“属性”→“驱动程序”选项卡，重点关注驱动日期。建议使用2025年3月11日之后发布的新版驱动，旧版驱动可能无法支持新框架。

3. 最后，以管理员身份运行Windows PowerShell，执行以下命令，系统将直接反馈AV1相关功能包的状态：
Get-WindowsCapability -Online | Where-Object Name -like “*AV1*”

二、更新并启用 WDDM 3.2 兼容驱动

仅有新系统还不够，显卡驱动是连接硬件与系统的关键桥梁。AV1硬件编码需要驱动程序通过WDDM 3.2框架将编码能力“暴露”给系统，并启用D3D12视频编码接口。目前，NVIDIA、AMD和Intel在2025年第一季度后发布的新版驱动中，均已加入了对D3D12DDI_VIDEO_ENCODER_RATE_CONTROL_QVBR1_0096等AV1扩展结构的支持。

操作流程如下：

1. 前往各显卡厂商官方网站，下载对应您显卡型号的最新版驱动程序：
NVIDIA用户：请查找Game Ready Driver 570.12或Studio Driver 570.25及以上版本。
AMD用户：请查找Adrenalin 25.3.1或更高版本。
Intel Arc显卡用户：请查找Arc Graphics Driver 31.0.101.5895或更高版本。

2. 安装驱动程序时，强烈建议勾选“执行清洁安装”选项。这可以清除旧驱动的残留文件，确保WDDM 3.2框架正常初始化，避免潜在的兼容性问题。

3. 安装完成后重启计算机。再次进入设备管理器，右键显卡选择“属性”，切换到“详细信息”页签。在“属性”下拉菜单中选择“硬件ID”，检查列表中是否出现了D3D12VideoEncoder相关的标识符。若存在，则表明驱动层面的支持已就绪。

三、在支持的应用中启用 AV1 编码

这里需要澄清一个常见误解：Windows 11的AV1编码并非一个全局性的系统开关。它采用“按需调用”机制，只有当应用程序主动调用D3D12 Video Encoder API时，才会触发硬件编码流程。目前，主流工具如OBS Studio（29.1+版本）、FFmpeg（v6.1+且集成libaom-d3d12后端）以及Windows自带的“Xbox Game Bar”录屏模块，均已支持此调用路径。

以广泛使用的OBS Studio为例：

1. 启动OBS，进入“设置”→“输出”。首先将“输出模式”更改为“高级”。

2. 在“编码器”下拉菜单中，您将看到新增的选项。根据您的显卡品牌，选择AMD HW H.264/AV1 (D3D12) 或 NVIDIA NVENC H.264/AV1 (D3D12)。

3. 接着，在“视频”设置中，将“基础（画布）分辨率”和“输出（缩放）分辨率”均设置为3840x2160（4K）或更高。这是因为许多编码策略会在处理高分辨率（如4K及以上）视频时，优先启用AV1硬件编码路径。

4. 点击“应用”后，先不要立即开始录制。打开Windows任务管理器，切换到“性能”选项卡，选择“GPU”。此时再开始录制，观察“视频编码”（Video Encode）的负载是否显著上升，同时确认编码器类型显示为AV1，而非回退到H.264或HEVC。

四、通过 FFmpeg 调用 D3D12 AV1 编码器

对于需要进行批量转码或自动化脚本处理的高级用户，FFmpeg提供了更直接的调用方式。从v6.1版本开始，FFmpeg通过其d3d12va编码器，可以直接调用显卡的AV1编码单元，实现完全绕过CPU的硬件加速。

具体调用方法如下：

1. 首先，确保您下载的FFmpeg Windows构建版本为6.1或更高，并且已包含d3d12va支持。例如，由BtbN维护的官方nightly builds版本是一个可靠的选择。

2. 准备一个4K分辨率的YUV420P原始视频文件（例如命名为input.yuv），然后在命令行中执行类似以下的命令：
ffmpeg -f rawvideo -pix_fmt yuv420p -s:v 3840x2160 -r 30 -i input.yuv -c:v d3d12va -profile:v av1_main -level:v 6.0 -b:v 20M -y output.mp4

3. 运行命令时，同样监控任务管理器中的GPU占用情况。如果观察到“视频编码”（Video Encode）占用率显著升高，而CPU没有出现密集的编码线程，则表明D3D12 AV1硬件编码已成功激活。

五、验证 AV1 编码输出有效性

完成上述步骤后，编码流程可能已正常运行，但仍需最终确认输出文件是否确实由AV1硬件编码生成。有时编码器可能会静默回退至软件编码。推荐使用MediaInfo工具或ffprobe命令行工具进行验证。

1. 在命令行中，对输出文件运行以下命令：
ffprobe -v quiet -show_entries stream=codec_name,codec_profile,codec_tag_string -of default output.mp4

2. 重点检查输出结果中是否包含以下关键信息：
codec_name=av1
codec_profile=main
codec_tag_string=av01

3. 若需进行更深入的分析，可使用Elecard StreamEye Tools等专业工具打开输出文件。查看“Video Parameters”页签，确认“Codec ID”显示为av01.0.08M.08或更高版本，并且“Encoding Type”明确标注为Hardware Encoded。看到此结果，方表示AV1硬件编码已完全成功启用。