4K視訊編碼：H.264、H.265、VP9誰主沉浮

視訊編碼、解碼以及視訊格式的內容可謂浩如煙海，隨便拿出一部分內容都可以寫一本厚厚的書，今天我們也不可能一一給各個視訊編碼做傳，簡單來說說主要的視訊編碼的故事吧。江湖上流傳的視訊編碼標準不下數十種，每種標準都可以說是廠商與各利益組織競爭、妥協、合作後的產物，這裡我們簡單把它們劃為兩個階段，第一階段可稱為1080p及之前的階段，有三種標準勝出，第二個階段可稱為後1080p時代，也包括目前愈演愈烈的4K時代，不過這個階段的編碼標準還沒有最後的勝利者，H.265及VP9還在博弈中。

高清編碼標準第一階段：MPEG-2、H.264、VC-1勝出

跟電信聯盟最終確立了WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA三大3G標準一樣，早前勝出的視訊編碼標準也有三種——MPEG-2、H.264及VC-1，其中MPEG-2問世比較早，也是最早實現硬解的，H.264也叫MPEG-4 AVC，有兩個名字是因為早前它是由兩個組織命名的，國際電聯ITUT-T、ISO/IEC國際標準化組織分別給它取了名字。第三種標準VC-1也有很多稱呼，比如Windows Media Video 9，關鍵是他有個好爸爸——微軟，雖然大家都擔心這種一家獨大的標準，但是微軟10年前底子很硬，還是把VC-1推上了三大主流標準之一的寶座。

VC-1編碼也早已實現了GPU硬解加速

這三大標準中，MPEG-2出道時間早，壓縮比小，佔用空間大，影響也是最低的，H.264與VC-1是720p、1080p高清視訊編碼的主流，壓縮比上雖然VC-1>H.264>MPEG-2，但是影響最大、使用最多的還是H.264標準，VC-1一家獨大及侷限於Windows平臺的缺陷還是讓廠商有些忌憚。

時至今日，我們在網上能看到的高清電影多數都是H.264編碼標準的，這兩天想找一些VC-1或者MPEG-2編碼的高清電影或者視訊都沒什麼結果，而H.264編碼的電影卻隨處可見。

此外，不論是MPEG-2、H.264還是VC-1編碼，目前AMD/NVIDIA/Intel的顯示卡都已經實現了加速，GPU硬解不是問題了，至少說在1080p解析度以內都不是問題了。

高清編碼標準第二階段：H.265、VP9

第一階段的編碼標準競爭猶如之前的3G標準，H.264最終成了3大標準中的WCDMA，發展的最好，而MPEG-2則是TD-SCDMA，有親爹支援的VC-1更像是高通獨大的CDMA2000。後1080p視訊時代則是到了4G時代，在場的玩家所剩不多，有能力成為新一代標準的不過是H.265及Google主導的VP9。

H.265也叫HEVC，2012年就已經完成了標準制定工作。與H.264相比，H.265的最大本領是可以在維持畫質基本不變的前提下，讓資料傳輸頻寬減少至H.264的一半。同時其還支援最高為7680*4320的解析度，因此即使是2160P甚至是更高級別的超高清視訊同樣可以通過H.265格式進行編碼。

微軟現在的影響力大不如前，新一代視訊編碼標準中引領風騷的是Google公司，他們提出的VP9編碼是最有可能跟H.265一較高下的新標準。VP9全稱是WebM open-source V9，此前Google推廣過VP8，VP9時代才算漸入佳境，Google嫡系如Youtube、Chrome等都已支援VP9編碼，還爭取到了FireFox的支援，Intel、ARM、NVIDIA、三星、Marvell等硬體廠商也早就宣佈支援VP9了，陣容還是很龐大的。

儘管Google在不同場合都宣稱VP9編碼效果高於H.264之類的，但是H.264及後續的H.265與VP9的差距並不是技術上的，二者都能支援8K視訊，滿足未來一段時間內視訊編碼的需求都是沒問題的，而VP9的殺手鐗是無版權費，肯定會受到廠商的熱烈歡迎的。不過VP9也有不利之處，進度上要慢於H.264及H.265。

有關H.265與VP9詳細效能對比的文章可以參考CSDN上的這篇部落格。

H.265與VP9現在還談不上誰是最後的勝利者，這場競賽也不是贏家通吃的，因為Google的目標是提供多一個選擇，而不是完全取代H.264/H.265，很多廠商都會同時支援這兩種標準的。

值得一提的是，廠商們都宣佈了VP9編碼支援硬解了，而H.265標準目前能夠實現硬解的不多，目前所知的只有高通的驍龍805處理器才具備硬解H.265的能力，桌面顯示卡倒是沒見到哪家有過這樣表態的。

當然，上面討論的這幾種編碼都是常見的標準而已，其他編碼一樣可以做4K的，RealMedia有興趣的話RMVB一樣能支援4K超高清電影，問題只是這樣做的效率高低 及市場的接受度差別罷了。

4K視訊實際上是1080p視訊的解析度放大版，編碼上倒是沒什麼特別的，不過即便如此，4K視訊的硬解對顯示卡來說還是個問題，這就要看看AMD/NVIDIA/Intel等公司的GPU解碼單元到底能支援什麼樣的硬解加速了。

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