視頻格式有多亂你知道嗎？

在如今的數字時代，視頻已經成為我們生活中不可或缺的一部分。從短視頻到流媒體，從4K到8K，視頻內容的清晰度和流暢度不斷提升，但你有沒有想過，這些高清視頻背后究竟是什么在支撐？答案就是視頻編碼技術——今天，我們就來聊聊視頻格式的“亂戰”，看看這些格式有啥不同，尤其是H.264、H.265、AV1和H.266，以及顯卡在視頻編碼與解碼中的關鍵作用。

視頻格式的差異：一場沒有硝煙的戰爭

視頻編碼的本質是通過壓縮技術，將原始的視頻文件“瘦身”，讓它們在占用更少空間的同時，盡量保留畫質和流暢度。最早的H.120（1984年）開啟了數字視頻壓縮的先河，隨后H.261、MPEG-1、MPEG-2等標準相繼問世，奠定了現代視頻編碼的基礎。這些格式通過宏塊劃分、運動補償、離散余弦變換（DCT）等技術，逐步提升壓縮效率。

隨著技術進步，視頻格式的競爭愈發激烈。從MPEG-4到微軟的VC-1，再到谷歌的VP8、VP9乃至最新的AV、H.266，每種格式都在試圖搶占市場。它們之間的差異主要體現在壓縮效率、畫質表現、解碼復雜度以及專利費用上。比如，MPEG-1適合VCD，MPEG-2稱霸DVD，而H.263則在3GPP通信中大放異彩。但真正改變游戲規則的，是H.264、H.265和AV1，以及新興的H.266。

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H.264、H.265、AV1和H.266：誰是王者？

H.264/AVC：老當益壯的王者

H.264（又名MPEG-4 AVC）可以說是視頻編碼界的“常青樹”。誕生于2003年，它憑借高效的壓縮比和廣泛的兼容性，統治了藍光、數字電視和網絡視頻領域。H.264改進了宏塊劃分（從16x16細化到4x4）、支持更多參考幀（從3幀提升到16幀），并引入了CAVLC和CABAC兩種無損壓縮編碼方式。這些技術讓H.264在4K以下的視頻編碼中至今仍占據主導地位。盡管如此，隨著分辨率提升到4K甚至8K，H.264開始顯得力不從心。

H.265/HEVC：高分辨率的先鋒

H.265（MPEG-H Part 2）于2013年推出，專為高清和超高清視頻設計。相比H.264，它只需一半帶寬就能達到相同畫質，堪稱4K/8K時代的利器。H.265放棄了傳統的宏塊，引入了編碼樹單元（CTU），支持從4x4到64x64的靈活劃分，還擴展了DCT算法和幀內預測方向（高達35種）。這些改進讓H.265的壓縮效率大幅提升。然而，高昂的專利費用和復雜的編解碼需求成為其普及的絆腳石。

AV1：免費的未來之星

AV1由開放媒體聯盟（AOMedia）于2015年推出，背靠谷歌、蘋果、微軟等巨頭，最大的賣點是“免費+開源”。AV1的壓縮效率比H.264高約40%，與H.265不相上下，但文件體積可再減少25%以上。它尤其適合在線視頻使用，尤其在直播和流媒體場景中表現優異。不過，AV1對硬件性能要求高，沒有硬件加速的設備解碼AV1時，CPU可能會“滿載起飛”。

H.266/VVC：更高效但前途未卜

2020年問世的H.266（VVC）是H.265的繼任者，號稱能將4K視頻的數據量再砍一半。技術上，H.266優化了壓縮算法，進一步提升效率，適合超高清視頻和低帶寬場景。但與H.265一樣，H.266的專利費用問題依然嚴峻，面對免費的AV1，其普及前景并不明朗。

顯卡與核顯：視頻編解碼的幕后英雄

視頻的編解碼是將壓縮的視頻文件加工、還原為可播放畫面的過程。如果GPU不支持視頻硬件編解碼，CPU會接手進行軟件處理，但是這會導致功耗和發熱激增。截至目前，NVIDIA GeForce RTX 50、AMD Radeon RX 9000系列以及Intel Arc系列（Battlemage）支持H.264/H.265（最高HEVC/10bit/4:2:2）以及AV1等視頻格式的硬件編解碼。另外，Intel移動端的酷睿Ultra 200V處理器（Lunar Lake）比較特殊，其集顯雖然和Battlemage系列（B580、B570）獨顯同源，但因為媒體引擎的差異，它是目前為止唯一一個支持H.266 (VVC) 解碼的顯卡。

本質上，這些技術都屬于有損壓縮，誰的壓縮比高、誰的畫質還原度好、誰的成本低（硬件成本、授權成本），誰就更有流行普及的可能。截止目前，大多數視頻還都集中在H.264和H.265格式上，畢竟硬件成熟度更好一些。未來，隨著AV1的免費優勢和硬件支持的完善，它很可能成為主流趨勢。