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这就是视频卡顿的真相!本文带你了解视频编码

时间:2023-03-18 20:26:20 科技观察

对于现在的年轻人来说,看剧、看视频已经成为了主要的休闲方式。视频能以最直观、最动态的形式展现所要表达的内容,通过色彩和声音的渲染呈现出独特的艺术观感,使观众在观看过程中得到满足。不过大家在追剧的时候肯定遇到过视频卡顿需要缓冲的情况,尤其是在最精彩的时候出现这种情况。这种不舒服的感觉不亚于突然的广告中断。这种情况大家普遍认为是网速的问题。其实这不是网速问题那么简单。更深层次的原因可能与视频编码有关。想要流畅观看视频,升级宽带并不是唯一的方法。升级一次网速,就需要多花一笔钱,而且问题未必能彻底解决。为了让视频流畅播放,各大视频平台都会采用不同的编码方式,在保证画面质量的同时保证流畅播放。目前视频网站主要使用三种编码:H.264、H.265和AV1。因此,如果能够了解视频平台使用的视频编码,并做出相应的调整,就可以极大地保证视频观看的流畅性。接下来笔者将分别介绍H.264、H.265和AV1这三种编码。H.264编码:目前使用最广泛的视频编码H.264编码是目前主流的视频编码,目前主要的电子设备都会支持H.264编码,应用范围涵盖流媒体、视频压缩、图像录制、数字电视、安防监控、视频会议等应用场景。也就是说,我们在线观看的视频、下载视频、购买正版DVD的视频,大部分都是采用H.264视频编码。H.264被重用的原因之一是它有很好的压缩率,在相同的带宽条件下提供更好的图像质量。H.264是目前使用最广泛的视频编码方式,目前支持的设备最多。主流电脑硬件、智能手机、高清机顶盒、游戏机、在线视频网站都支持H.264解码。所有设备都可以无负担播放,所以在目前的情况下,H.264仍然是视频使用的主流编码。H.265:更小、更快、更清晰虽然目前H.264编码仍是主流,但随着视频质量的提升,问题也逐渐显现。H.264无法很好地处理高分辨率视频。控制问题逐渐出现,尤其是在压缩4K超高清视频时,H.264编码往往会产生非常大容量的文件。据测算,一部4K超高清电影采用H.264编码制作,容量超过10GB。如此庞大的数据量不利于在线视频在互联网上的传输。出现卡顿和缓冲。为了在有限的网络带宽下传输更高质量的视频,需要更高压缩效率的编码。于是在2012年,ITU公布了H.265编码。这套编码是在H.264的基础上进行了技术改进,主要是提高了压缩率,降低了实时延迟。H.265编码的主要升级是提高视频编码的压缩效率。与H.264编码相比,压缩相同质量的视频只需要一半的容量。例如,在H.264编码下,1GB的视频容量可以生成1080P分辨率的电影。如果采用H.265编码压缩,容量只需500MB。容量越小在网络上的传输自然越方便。而H.265标准在制定的时候也加入了对4K甚至8K超高清视频的支持。目前国外视频网站如Youtube在播放4K视频时均采用H.265编码。虎牙直播信息显示,已经支持H.265编码。目前大部分视频网站都支持H.265编码。优酷、土豆、哔哩哔哩等国内主流视频网站均支持H.265视频上传和播放。由于能够降低延迟,在一些直播平台上也很受欢迎。国内的虎牙和哔哩哔哩已经开始支持直播中的H.265编码。但硬件支持设备比H.264略少,2019年之前发布的部分智能手机、机顶盒、智能手机无法在硬件上解码H.265。不过近两年发布的产品已经开始支持H.265硬解码。其中,去年发布的PS5已经支持H.265编码的硬件解码。AV1:免费开源真香。H.265感到压力。虽然H.265编码在视频行业逐渐流行起来,但是要使用H.265编码,每年都要支付大量的授权费。不小的负担。在此背景下,AV1编码应运而生。这种编码由谷歌主导。除了高额的免版权费用外,与H.265相比,它具有相同的视频分辨率、帧率和比特率,整个视频容量可以压缩20%,这意味着AV1编码可以进一步降低在线视频的带宽需求。根据流媒体东方的测试报告,与H.265、H.264、VP9相比,AV1在同等画质下码率最低。降低比特率有什么好处?在视频制作过程中,拍摄高分辨率素材然后过采样可以有效提高画面的清晰度,但是在视频流分发过程中,在设备分辨率不变的前提下,需要增加bit速率以保持视频质量。质量,一旦码率降低,画面就会变得模糊。AV1编码的好处是在降低视频码率的同时保持画面的清晰度。对于视频网站来说,无需在带宽和画质之间取舍,可以为浏览者带来更高质量的视频服务。已经采用AV1编码的爱奇艺表示,AV1的编码速度提升了5倍。虽然我们的网络视频目前以1080P为主,但4K甚至更高分辨率的8K什么时候才能普及是一个问题。数据量的核心优势体现出来。此外,在硬件支持方面,H.264和H.265目前处于领先地位。智能手机、计算机和游戏机都支持解码。目前AV1编码仅支持IntelTigerLake11代酷睿IrisXe核心显卡,支持NVIDIARTX30系列和联发科天玑1000系列。谷歌在社交媒体上宣布AndroidTV将支持AV1,但AV1是开源免费的,受到很多公司的欢迎。目前,谷歌表示其AndroidTV系列产品将从今年3月31日开始支持AV1编码,适用于任何Android10和Android11设备。电视方面,索尼今年新推出的BraviaXR系列电视也将支持AV1编码。相信以后会有越来越多的硬件开始支持它。目前国内外网络视频以1080P为主。未来随着4K超高清视频的普及,压缩效率更高、传输压力更小的H.265和AV1将逐渐普及。未来的在线视频网站可能会被这两个代码所支配。