這才是視訊卡頓的真相!一文讀懂視訊編碼

對于現在的年輕人來說,追劇、刷視訊已經成為了主要的休閑方式。視訊能以最直觀的動態形式展現所要表達的內容,通過色彩和聲音的渲染展現獨特的藝術觀感,從而讓觀眾觀看的過程中獲得滿足,

不過在追劇的時候,大家一定遇到過視訊卡頓需要緩沖的情況,尤其在最精彩的時候出現這種情況,這種不爽的感覺不亞于突然插播廣告。

遇到這種情況,大家一般都以為是網速的問題。其實這不是網速問題那么簡單,更深層次的原因可能和視訊編碼有關。

想要流暢的收看視訊,升級寬頻并不是唯一的方式,升級一次網速就需要多消費一筆支出,問題也不見得會徹底得到解決,

各大視訊平臺為了讓視訊流暢的進行播放,會通過采用不同編碼的方式,在維持畫面質量的同時保持播放的流暢,目前視訊網站主要以H.264、H.265和AV1三種編碼為主,所以如果能了解到視訊平臺采用的視訊編碼,并作出相應的調整,就可以大幅度保證視訊觀賞的流暢性,

接下來筆者將對以H.264、H.265以及AV1這三種編碼進行介紹,

H.264編碼:目前運用最廣泛的視訊編碼

H.264編碼是目前主流的視訊編碼,目前主要的電子設備都會支持H.264編碼,運用范圍涵蓋了流媒體、視訊壓制、影像錄制、數字電視、安防監控、視訊會議等應用場景。

也就是說我們在線追劇看的視訊、下載的視訊、購買的正版影碟多數都采用H.264的視訊編碼,

H.264受到重用的一個原因是有著不錯的壓縮率,在相同帶寬條件上提供更優質的圖像質量。

H.264是目前運用最為廣泛的視訊編碼方式,目前支持的設備也最多,主流的電腦硬件、智能行動電話、高清機頂盒、游戲主機、在線視訊網站均支持H.264的解碼。

所有的設備都可以做到無負擔的進行播放,所以目前情況來說H.264依然是運用在視訊上的主流編碼。

H.265:更小、更快、更清晰

雖然H.264編碼目前依舊是主流,但是隨著視訊畫質的提高,的問題逐漸顯現,H.264對于高分辨率的視訊無法很好的進行駕馭問題逐漸顯現,尤其在壓制4K超高清視訊時候,H.264編碼往往會形成超大容量的文件,

根據計算,一部4K的超高清電影使用H.264編碼進行制作,其容量超過10GB,如此龐大的數據并不利于網路在線視訊的傳輸,目前的民用帶寬的速度,在播放的過程中還是會出現卡頓和緩沖的現象。

為了在有限的網路帶寬下傳輸更高質量的視訊,就需要壓縮效率更高的編碼,于是在2012年,國際電聯公布了H.265編碼,

這套編碼在H.264的基礎上進行技術改良,主要提高了壓縮率、減少實時延時等特點。

H.265編碼最主要的升級是提高了視訊編碼的壓縮效率,和H.264編碼相比在僅需一半的容量就能壓縮出相同畫質的視訊。

舉個例子,一部1080P分辨率的電影,在H.264編碼下生成視訊容量為1GB,如果用H.265編碼進行壓縮,容量只需要500MB,更小的容量在網路上的傳輸自然更加方便。

并且H.265標準在制定的時候還加入了對4K甚至是8K超高清視訊的支持。目前國外Youtube這類視訊網站播放4K視訊的時候采用的則是H.265編碼。


虎牙直播的視訊資訊中看到已經支持H.265編碼

目前H.265編碼獲得多數視訊網站的支持,優酷、馬鈴薯、B站等大陸的主流視訊網站均支持H.265視訊的上傳和播放。

由于能夠減少延時的特點,在一些直播平臺也廣受歡迎,大陸的虎牙、BiliBili在直播推流均開始支持H.265編碼,

不過硬件支持設備比H.264略少,2019年之前發售的部分智能行動電話、機頂盒、智能行動電話無法對H.265進行硬件解碼。

不過近兩年的發售的產品開始支持H.265的硬件解碼,其中去年發售PS5已經支持對H.265編碼的硬件解碼。

AV1:免費開源真的香 H.265倍感壓力

雖然H.265編碼在視訊行業中逐漸普及,但是要使用H.265編碼就每年必須支出一筆不菲的授權費用,這對于企業來說是一筆不小的負擔,

在這樣的背景下AV1編碼應運而生,該編碼由Google所主導,其特色的除了高昂的免版權費外,和H.265相比,在相同視訊分辨率、幀率、比特率的情況下,整個視訊容量還能壓縮20%,這意味著AV1編碼能夠進一步降低在線視訊對帶寬的需求。

根據Streaming Media East的測試報告,AV1在和H.265、H.264以及VP9三種編碼比較中,在相同畫質下,碼率是最低的。

降低碼率有什么好處呢?在視訊制作的流程中,拍攝高分辨素材再進行超采樣能有效提升畫面的清晰度,但在視訊流分發的過程中,在設備分辨率不變的前提下,就需要提高碼率來維持視訊的質量,一旦降低碼率畫面就會變得模糊,

而AV1編碼的優勢是在降低視訊碼率的情況下保持畫面的清晰度,對于視訊網站來說不用在糾結帶寬和畫質之間如何選擇,可以為觀眾帶來更高質量的視訊服務。目前已經采用AV1編碼的愛奇藝就表示AV1的編碼速度提升了5倍。

雖然目前我們在線視訊以1080P為主,但4K甚至是更高分辨率的8K上線普及時間問題,未來如果要流暢的收看這些視訊內容,那么除了高帶寬的網路外,高壓縮率的編碼減少視訊數據量的核心優勢就體現出來了。

另外在硬件支持方面,目前H.264和H.265處于領先地位,智能行動電話、電腦、游戲機均支持解碼,而目前AV1編碼僅有Intel Tiger Lake 11代酷睿中的Iris Xe核芯顯卡、NVIDIA RTX 30系列和聯發科天璣1000系列支持。


谷歌在社交媒體宣布Android TV會支持AV1

不過AV1開源免費的特點,受到不少企業的歡迎,目前Google表示從今年3月31日開始旗下的Android TV系列產品將開始支持AV1編碼,并適用于任何Android 10和Android 11的設備。

在電視機上新力今年全新推出的Bravia XR系列電視也會支持AV1編碼,相信未來會有越來越多的硬件開始支持。

目前大陸外在線視訊以1080P為主,未來隨著4K超高清視訊的普及壓縮效率更高、傳輸壓力更小的H.265和AV1兩款編碼將逐漸受到青睞,以后的在線視訊網站可能以這兩大編碼為主導,

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