前言

H.264標(biāo)準(zhǔn)正式發(fā)布于2003年3月，距今已經(jīng)20多年了，但它仍然是當(dāng)下最流行的視頻編解碼標(biāo)準(zhǔn)。
H.265正式發(fā)布于2013年4月。雖然H.265標(biāo)準(zhǔn)是圍繞著H.264進(jìn)行制定的，也保留了原來(lái)的一些技術(shù)，但是在提升壓縮率，改善碼流質(zhì)量，降低延時(shí)等方面使用了更為先進(jìn)的技術(shù)。
下面我將從編碼原理，實(shí)際的效果等部分方面對(duì)H.264和H.265進(jìn)行一些比較。

H.264 和 H.265對(duì)比

視頻本身存在著大量的數(shù)據(jù)冗余，包括時(shí)間冗余，空間冗余，視覺冗余等。所以通過(guò)減少冗余，可以有效的降低數(shù)據(jù)量，實(shí)現(xiàn)視頻的壓縮。視頻壓縮編碼采用預(yù)測(cè)編碼、變換編碼和熵編碼等技術(shù)來(lái)降低視頻中的冗余數(shù)據(jù)。在處理數(shù)據(jù)冗余方面，H.265采用了比H.264更為復(fù)雜的技術(shù)和算法。

分塊

H.265比H.264采用了更先進(jìn)、更靈活的編碼單元。
H.264標(biāo)準(zhǔn)將每個(gè)視頻幀分解成宏塊，H.264的每個(gè)宏塊大小都是固定的，最大為16x16像素。
H.265使用編碼樹單元，根據(jù)區(qū)域信息量來(lái)決定編碼單元的大小，它們的大小和形狀不一定相同，從最小的8x8像素到最大的64x64像素。

幀內(nèi)預(yù)測(cè)

H.264的幀內(nèi)預(yù)測(cè)有9種模式，而H.265的幀內(nèi)預(yù)測(cè)多達(dá)35種模式。
更多的幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式意味著編碼器有更多的選項(xiàng)來(lái)分析和利用圖像中的空間相關(guān)性。幀內(nèi)預(yù)測(cè)可以利用這種相似性，減少幀內(nèi)的冗余信息。所以H.265可以擁有比H.264更高的壓縮率。

幀間預(yù)測(cè)

H.264主要使用基于運(yùn)動(dòng)矢量的幀間預(yù)測(cè)。它通過(guò)在幀間尋找相似區(qū)域，然后使用運(yùn)動(dòng)矢量來(lái)描述這些區(qū)域的運(yùn)動(dòng)情況。
由于H.265引入了更多的幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式，允許更好地捕捉圖像中的空間相關(guān)性，所以可以進(jìn)行更復(fù)雜的幀間預(yù)測(cè)，以進(jìn)一步消除圖像的時(shí)間冗余，提高壓縮率。

傳輸碼率

得益于更復(fù)雜先進(jìn)的技術(shù)和算法，畫面質(zhì)量相同的情況下，H.265的數(shù)據(jù)量比H.264的更小。

(圖片來(lái)源:Comparison of the Coding Efficiency of Video Coding Standards – Including High Efficiency Video Coding (HEVC))

最大分辨率

• H.264: 4K (4092x2160)
• H.265: 8K UHD (8192x4320)

畫面質(zhì)量

從下面的對(duì)比圖中可以很直觀的看出，在碼率相近的情況下，H.265的畫面質(zhì)量明顯要比H.264更好。當(dāng)H.265碼率為H.264的50%時(shí)左右時(shí)，畫面質(zhì)量才比較接近。

• H.265 400kbps vs H.264 400kbps
  
  
• H.265 400kbps vs H.264 750kbps
  
  

使用率

《Bitmovin’s 2021 Video Developer Report》中展示了各個(gè)編碼器使用率的統(tǒng)計(jì)結(jié)果。
2021年H.264編碼器的使用率為83%，雖然同比低于2020年的91%，但是在一眾的編碼器中仍然處于第一的位置。
2021年H265編碼器的使用率為49%，較2020年有所上升。但是和H.264仍然存在著一定的差距。

從統(tǒng)計(jì)圖中可以看出，時(shí)至今日，H.264仍然是使用最廣泛，最流行的視頻壓縮技術(shù)。

總結(jié)

得益于更復(fù)雜先進(jìn)的技術(shù)和算法，H.265能夠提供比H.264更高的畫面質(zhì)量和壓縮率。這就意味H.265能夠在提供給用戶更好的視覺體驗(yàn)的同時(shí)，降低網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)某杀尽＿@使其在4K、8K等高*景下更具優(yōu)勢(shì)。
但是由于其更加復(fù)雜的算法，在對(duì)視頻進(jìn)行編解碼時(shí)，也需要更高的算力，這也就意味著更高的硬件成本。這也導(dǎo)致目前除了特定領(lǐng)域，H.265的普及度和兼容性遠(yuǎn)不及H.264。
不過(guò)隨著時(shí)間的推移，當(dāng)硬件成本下降，硬件算力提升，能夠兼容H.265的設(shè)備和標(biāo)準(zhǔn)一定會(huì)越來(lái)越多，H.265的普及度也會(huì)逐漸上升。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的H.264 和 H.265对比的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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