最近在搞音视频相关的东西需要接触到视频编码格式，之前对这方面不是很了解，在此总结下相关知识点。
什么是视频编码？
在深入探讨 H.264 和 H.265 之前，首先需要了解视频编码的基本概念。视频编码是将原始视频数据压缩为更小的数据格式，以便于存储和传输的技术。压缩后的数据需要通过解码才能播放。视频编码的关键目标是以最小的带宽和存储空间提供尽可能高的图像质量。
H.264 简介
H.264，又称为高级视频编码（Advanced Video Coding, AVC），是由国际电信联盟（ITU）和国际标准化组织（ISO）联合开发的一种视频压缩标准。自2003年发布以来，H.264 因其高效的压缩性能和良好的图像质量，迅速成为了各种应用的主流选择。
H.264 的特点
- 压缩效率: H.264 比之前的标准（如 MPEG-2）具有更高的压缩效率。它通过帧内预测、帧间预测、变换编码和熵编码等技术，显著减少了视频数据量。
- 灵活性: 支持多种分辨率和比特率，适用于从低质量网络视频到高清蓝光视频的广泛应用。
- 硬件支持: 得益于广泛的硬件支持，H.264 可在多种设备上高效解码，包括智能手机、平板电脑、PC 和电视。
H.265 简介
H.265，也称为高效视频编码（High Efficiency Video Coding, HEVC），是 H.264 的继任者，于2013年发布。H.265 的目标是提供更高的压缩效率，以满足 4K 及以上分辨率视频的需求。
H.265 的特点
- 更高的压缩效率: H.265 相比 H.264，在相同的图像质量下可减少约 50% 的比特率。这意味着在相同的带宽条件下，H.265 可以传输更高质量的视频。
- 支持超高清分辨率: H.265 设计之初即考虑了超高清（4K 和 8K）视频的需求，支持更大的图像尺寸和更高的帧率。
- 改进的预测和编码技术: H.265 引入了更大的宏块（称为编码树单元，CTU）和更复杂的预测算法，提高了压缩效率和编码灵活性。
H.264 与 H.265 的对比
1. 压缩效率
- H.265（HEVC） 相比 H.264 提供了更高的压缩效率。具体来说，H.265 能够以相同的视频质量减少大约 50% 的数据量。这意味着 H.265 可以在相同的带宽下传输更高质量的视频，或者以更小的文件大小存储同等质量的视频。
2. 视频质量
- 在相同的比特率下，H.265 提供的图像质量通常优于 H.264。因此，H.265 能够在较低的比特率下保持较高的图像质量，特别是在高分辨率视频（如 4K 或更高分辨率）中效果尤为显著。
3. 编码复杂度
- H.265 在编码过程中比 H.264 更为复杂，需要更多的计算资源。这意味着编码和解码 H.265 视频所需的处理能力更高，尤其是在硬件解码不支持的情况下，软件解码可能会消耗更多的 CPU 资源。
- H.264 的编码/解码过程相对简单，所需的计算资源较少，因此可以在较低性能的设备上运行。
4. 支持的分辨率和应用场景
- H.264 支持从标准清晰度（SD）到全高清（1080p）的视频压缩，广泛应用于在线视频流、蓝光光盘、视频会议等领域。
- H.265 主要应用于更高分辨率的高清视频压缩，如 4K、8K 等，特别适合流媒体视频（如 Netflix、YouTube）、高清广播、高清视频监控等领域。
5. 硬件支持
- 由于 H.264 已经存在较长时间，许多硬件（如智能手机、电视、硬件播放器等）都原生支持 H.264 编码/解码。
- H.265 的硬件支持相对较新，尽管大部分现代设备（尤其是高端设备）已经开始支持 H.265，但在一些旧设备上可能没有硬件加速的支持，可能需要依赖软件解码。
6. 延迟
- H.264 在实时视频流（如视频会议）中可能会有较低的延迟，因为它的编码算法相对简单。
- H.265 在编码时通常需要更多的计算资源，可能会导致更高的编码延迟，尤其是在需要实时压缩的场合。
7. 适用范围
- H.264 由于其兼容性好，广泛应用于网络视频、在线视频平台、直播和录像存储。
- H.265 主要用于需要高压缩比和高视频质量的应用，如 4K 流媒体、高清电视广播、4K 视频会议等。
8. 文件大小与带宽
- H.265 由于更高的压缩效率，能在更低的带宽下传输更高质量的视频。这对于流媒体平台尤其重要，能够减少带宽需求并提升观看体验。
- H.264 相较于 H.265，文件大小和带宽要求较大，尤其是在高分辨率视频时，可能导致更高的带宽消耗。
结论
- H.264：兼容性好，编码效率较低，适用于大部分现有设备和视频应用，特别是在带宽不充裕的情况下。
- H.265：更高的压缩效率和视频质量，适用于高分辨率（如 4K、8K）视频，但需要更高的计算资源和更好的硬件支持。
从技术上来说，H.265 在压缩效率和视频质量方面明显优于 H.264，但由于其计算要求更高和硬件支持的普及度稍低，H.264 依然是目前视频压缩领域的主流标准。