H.264 与 H.265 视频编解码器的区别,哪个更好?

在视频压缩领域中,H.264 和 H.265 两种应用最广泛的视频编解码器。本文将深入分析 “H.264 和 H.265″相关定义,揭示它们的区别,工作原理及优缺点,为开发选择提供参考。

H.264 与 H.265 是什么?

什么是 H.264 编解码器?

H.264,又称 AVC(高级视频编码),俗称 MPEG-4 Part 10,是目前业界使用最广泛的视频压缩标准。它于 2004 年首次发布,是其前身的更先进版本。

H.264 可以大大降低视频比特率,而不会像以前的编解码器那样影响视频质量。这种高效视频编码正是 H.264 成为有史以来使用最广泛的编解码器的原因。为此,H264 提供了多种工具,包括帧间预测、运动估计和熵编码。

目前几乎所有使用中的协议都支持 H.264,包括 RTSP 实时流传输协议、HLS (HTTP Live Streaming)、MPEG-DASH、HDS 流媒体等。

H.264 与 H.265 视频编解码器的区别,哪个更好?
H.264 (AVC) 使用宏块压缩视频,图片来自:targetvideo

H.264 编解码器工作原理及优缺点

H.264 采用面向块的编码方式。换句话说,它将每个视频帧分解成所谓的宏块(最多 16×16 像素)。然后,它使用当前帧和前一帧的数据来形成运动预测,从而实现更高效的编码过程。在解码过程中,这些预测用于重建每个宏块。然后就可以通过视频播放器播放视频了。

优点:

  • 高质量编码
  • 最广泛使用的编解码器
  • 良好的设备、浏览器和容器兼容性
  • 使用更少的计算能力

缺点:

  • 使用更多带宽
  • 不是市场上质量最高的
  • 比 H.265 损耗更大

什么是 H.265 编解码器?

H.265 也称为高效视频编码(HEVC)或 MPEG-H Part 2,也是一种视频压缩标准,在很多方面都是 H.264 的升级版。它于 2013 年问世,但要达到与 H.264 相同的普及水平,还有很长的路要走。

由于效率更高,H.265 需要比上一代产品更好(更昂贵)的硬件。正因为如此,H.265 仍主要被专业广播公司和流媒体公司所使用,而非普通大众。

H.265 也支持当今使用的许多视频流协议,包括 HLS、MPEG-TS 和 RTSP。

H.264 与 H.265 视频编解码器的区别,哪个更好?
H.265 (HVEC) 使用 CTU 压缩视频,图片来自:targetvideo

H.265 编解码器的工作原理及优缺点

与 H.264 不同,H.265 在编码和解码过程中不使用宏块。相反,它使用的是编码树单元(CTU),这些单元的大小和形状不一定相同。CTU 可以小到 4×4 像素,也可以大到 64×64 像素,从而使程序能更有效地压缩数据。

除了不同大小的区块,H.265 还拥有更高效的运动补偿和预测技术,使其成为动态视频的最佳选择。

更先进的技术也意味着 H.265 需要更先进的硬件,这在一定程度上阻碍了该编解码器的普及。另一方面,H.265 需要更少的带宽和处理能力来完成编码和解码过程。

优点:

  • 更高质量、更高效的编码
  • 只需一半的带宽
  • 几乎无损编码
  • 更好的运动预测和补偿

缺点:

  • 使用并不广泛
  • 与设备和浏览器的兼容性有限
  • 需要更强大的设备

H.264 与 H.265 的区别或比较

前面已经介绍了H.264 与 H265 编解码器的基本知识,下面提供一些数字,看看 H.264 与 H265 的横向比较。

H.264(AVC)H.265 (HEVC)
支持的容器格式mkv、mp4、qtff、asf、avi、mxf、ps、ts、m2ts、evo、3gp、f4v mkv、mp4、qtff、asf、avi、mxf、ps、ts、3gp
视频编码建议带宽480p — 1.5 Mbps
720p — 3 mpbs
1080p — 6 Mbps
4K — 32 mbps
480p — 0.75 Mbps
720p — 1.5 mpbs
1080p — 4 Mbps
4K — 15 mbps
4K 广播所需的带宽32 mbps15 mbps
帧内预测9 种模式35 种模式
运动补偿技术矢量预测高级矢量预测
色深8 bit10 bit

从上表中,您或许可以得出结论:在大多数方面,H.265 比 H.264 更好。无论是编码还是播放,H.265 所需的带宽都只有 H.264 的一半,而视频质量却保持不变。此外,H.265 的帧内运动预测模式数量是 H.264 的三倍多(35 种,而 AVC 只有 9 种),而且采用了更先进的预测技术。所有这些都使得视频压缩过程更加高效。

不过,这并不意味着您应该转用 H.265 。虽然这种编解码器很先进,但它仍有很大的缺点。首先,H.265 工作所需的处理能力使得所需的硬件成本相当高。正因如此,这种编解码器仍然缺乏普及。H.265 相对有限的设备和浏览器兼容性进一步拉大了这一差距。据估计,支持 H.265 的设备只有 H.264 的 30%,支持 H.265 的视频文件格式也比 H.264 少。

H.264 与 H.265 哪种编解码器更好?

那么,您应该选择 H.264 还是 H.265?如果您是内容创作者,想在卧室里就开始直播?那么 H.264 就足以满足您的需求。如果您是否为一家大型广播公司或RTC音视频相关领域公司工作,希望提高流媒体传输过程的效率?那么使用 H.265 可能会更好。

尽管 H.264 的性能略逊一筹,但它仍然是行业标准,而且短时间不会有太大改变。ZEGO即构默认使用该编解码器(我们有更好的自研 Z264,点击可以了解详情)。

当然,H.265 我们也支持,我们建议在如下应用场景中,可使用 H.265 进行编码:

应用场景类型说明
秀场直播、电商直播、互动直播、游戏直播通过 H.265 编码,将码率降低 30% 码率(实测值),分发给万千观众,极大降低 CDN 分发成本。
视频通话、视频会议、在线教育通过 H.265 编码,在同等码率下,提高画面清晰度,让这些场景通话效果更好。

如何接入 H.265 进行编码?可查看开发文档:https://doc-zh.zego.im/article/12239

以上,希望对你们了解 H.264 与 H.265 有帮助!有任何疑问可以联系我们👇

H.264 与 H.265 视频编解码器的区别,哪个更好?

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