H.265 (HEVC) 与 H.264 (AVC) 压缩:详细解析

清晰拆解 H.265 (HEVC) 相比 H.264 (AVC) 的改进之处:更小的文件大小、更好的画质,以及更智能的 4K 时代视频压缩。

视频压缩 自从 DVD 时代早期的 MPEG-2 到如今的高级编码格式,视频压缩技术已经有了长足发展。如果你曾好奇为什么你的 4K 视频并没有占用是高清(HD)视频两倍的空间,那就要感谢像 H.265(HEVC)这样的更智能压缩标准。

但 H.265 与 H.264(AVC)究竟有何不同?真的值得切换吗?下面用简单易懂的方式为你拆解说明。

视频压缩简史

在 HEVC 之前,是 2003 年推出、针对 1080p 高清视频优化的 H.264。这一编码格式通过在尽量不明显损失画质的前提下大幅减小文件大小,彻底改变了流媒体和视频分享的方式。

现在,来到 4K 甚至 8K 视频时代,这就是 H.265(高效视频编码)的用武之地。它在大致只有 H.264 一半码率的情况下,提供相同的画质,也就意味着更小的文件和更流畅的播放。

视频压缩是如何工作的?

要理解为什么 H.265 如此高效,我们先来看压缩是如何进行的。

主要有两种类型:

1. 帧间压缩

这种技术比较相邻帧,只保存发生变化的部分。

  • 它以一个 I 帧开始(完整图像,类似 JPEG)。
  • 后续帧(称为 P 帧)只保存差异部分,从而节省大量空间。

在 H.264 中,视频帧被划分为 16×16 像素块,称为宏块。H.265 在此基础上引入了编码树单元(CTU),块大小最高可达 64×64 像素。

更大的块大小意味着更高的压缩效率,尤其适用于 4K 等高分辨率视频。

2. 帧内压缩

这种方式比较同一帧中的不同区域,寻找模式并减少冗余数据。

在这一点上,H.265 也表现出色:

  • 它用编码单元取代宏块,最小可细化到 8×8 像素。
  • 每个编码单元都可以拆分为更小的预测单元,通过数学分析来预测像素值,而不是直接存储它们。

最大升级点在这里:H.264 提供了 9 种预测模式,H.265 将其提升到 35 种,使编码器能够更高效地处理细微细节和复杂纹理。

结果:更平滑的色彩过渡、更干净的边缘,以及在更小文件大小下保持更佳画质。

H.265 vs H.264:关键区别

功能 H.264(AVC) H.265(HEVC)
发布年份 2003 2013
块结构 16×16 宏块 最高 64×64 编码树单元(CTU)
帧内预测模式数 9 35
典型文件大小 更大 在相似画质下可减少约 50%
画质目标 非常适合高清(1080p) 为 4K 及更高分辨率优化
硬件/平台支持 极为普及 正在增长;原生浏览器支持有限
常见使用场景 网页视频、流媒体播放、日常分享 4K 蓝光、归档存储、专业工作流程

关键问题:兼容性

尽管 H.265 在技术上更先进,但支持情况仍在逐步跟进。

  • 许多浏览器和平台(如 YouTube)尚不原生支持 H.265 播放。
  • 你可能需要专用软件或硬件解码器来播放或编辑 HEVC 视频。

尽管如此,它已经是 4K 蓝光和许多专业剪辑系统的默认编码格式,并且正迅速成为高质量视频存储的新标准。

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总结

H.265(HEVC)是视频压缩的下一代标准,能在仅为 H.264(AVC)一半的文件大小下提供同等画质。

如果你在编辑或存储 4K 内容,值得尝试使用它。但在日常网页应用中,H.264 仍然是兼容性最高的选择。

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