为什么 AVC(H.264) 视频编码不会消亡？

AVC（又称高级视频编码或H.264 ）目前仍然是流媒体领域无可争议的领导者，尽管有 H.265/HEVC、VP9和AV1等竞争者。这项已有近二十年历史的技术之所以能继续主导流媒体领域，有几个令人信服的原因，使其继续成为实时应用的首选。

在 2013 年，H.264 的竞争者 H.265 和 VP9 已经到来，以及 2018 年的 AVI。我们看看它们之间简单的一个对比：

尽管在压缩效率方面相比其它竞争者有较大差距，但 AVC 有以个几个令人信服的原因，使其继续成为实时应用的首选。

通用兼容性

AVC 的最大优势在于它几乎支持所有设备和平台。从智能手机到智能电视，从游戏机到网络浏览器，AVC 几乎得到了普遍采用。这种广泛的兼容性意味着内容创作者可以放心地将他们的视频流传送给观众，无论他们选择何种设备。

2013 年，思科公司将其 AVC 实现开源，并以免费二进制下载的形式发布，这一改变游戏规则的举措使编解码器克服了专利许可方面的障碍。这一战略决策大大加快了 AVC 在整个技术生态系统中的应用，巩固了其作为行业标准的地位。

硬件加速无处不在

AVC 最引人注目的优势之一是其广泛的硬件支持。几乎所有现代设备都包含专用的 AVC 编解码电路，可显著降低 CPU 占用率、功耗和发热量。

这种硬件加速对移动设备尤为重要，因为电池寿命和散热管理是移动设备的首要问题。专用芯片意味着即使是普通智能手机也能高效处理高清 AVC 数据流，而不会耗尽电池或导致设备过热。

针对实时性能进行了优化

虽然 H.265 和 VP9 等较新的编解码器提供了更好的压缩效率，但它们的性能损失却相当大。对于需要低于毫秒延迟的应用，AVC 卓越的编码速度使其成为当之无愧的赢家。

正如GNOME 基金会的 Ronald S. Bultje所测试的：当硬件编码不可用时，VP9 和 H.265 的编码处理速度都比 H.264 慢 10 到 20 倍。这种性能差距在毫秒必争的实时流媒体场景中成为一个关键的负担。这些新型编解码器所需的额外处理时间直接导致延迟增加，从而损害交互式体验。

实际带宽考虑因素

虽然与 H.264 相比，H.265 和 VP9 可将带宽要求降低约 50%，但在当今的连接环境中，这一优势并不那么重要。全球固定宽带连接的平均上传速度为 42.63 Mbps，即使 H.264 的比特率要求较高，大多数地方也能轻松支持 4K 流媒体传输。

即使是全球平均为 10.93 Mbps 的移动连接，通常也能顺利处理 1080p H.264 流媒体。在带宽受限的情况下，自适应比特率 (ABR) 技术和转码可根据可用带宽提供适当的质量水平。

WebRTC 支持

对于实时流媒体应用，WebRTC 已成为标准协议，H.264 在这一生态系统中享有强制支持。这种整合意味着开发人员可以利用 WebRTC 毫秒级以下的延迟能力，同时发挥 H.264 的兼容性优势。

相比之下，H.265 在 WebRTC 实现中缺乏标准化支持，给互操作性带来了巨大挑战。如果 WebRTC 领域不提供一致的支持，使用较新的编解码器实现实时延时就会成为问题。尽管如此，Chrome 浏览器最近在开发者标志后面为 WebRTC 添加了 h.265 支持。但这也有其局限性。H.265 仅支持支持该协议硬件解码/编码的设备。虽然这是一个很大的限制，但我们认为即使是对 HEVC 的有限支持也是一大进步，我们期待在未来的 Chrome 浏览器版本中使用它。

未来前景

虽然 AV1 有望大幅提升压缩效率和质量，但它目前在实时应用中仍面临诸多挑战。基于 AV1 软件的编码速度比同类编解码器慢很多，这使得它目前不太适合用于直播。

随着 AMD、英特尔、苹果和 NVIDIA 等公司在其最新芯片中集成 AV1 解码和编码功能，硬件对 AV1 的支持正在不断提升。YouTube 也已开始将 AV1 用于某些内容。然而，这些发展仍处于早期阶段，需要时间才能实现广泛应用。

得益于苹果在 Vision Pro 中引入 3D-HEVC 以及 iPhone 15 Pro 的空间视频功能，H.265 的采用率可能会有所提升。随着其他制造商纷纷效仿以保持竞争力，此举可能会加速 H.265 的采用。然而，围绕 H.265 的专利许可复杂性仍然限制着其更广泛的应用。

结论

对于实时互动式流媒体应用，AVC(H.264) 凭借其无与伦比的兼容性、性能和硬件支持，仍然是最佳选择。虽然较新的编解码器在压缩效率方面有很多优势，但实时流媒体的实际要求使 AVC 成为编解码器领域无可争议的王者。

随着带宽的日益充裕和较新编解码器硬件加速的普及，平衡最终会发生变化。但就目前而言，AVC 仍能在最广泛的设备和平台上为毫秒以下的流媒体应用提供最佳的实际性能。

在构建需要广泛兼容性、低延迟和可靠性能的流媒体应用时，AVC 仍然是开发人员的首选编解码器，因为他们需要的是现在就能运行的解决方案，而不是未来的承诺。

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