实时音视频技术中的视频编码效率对比：普通用户也能搞懂的实用指南

周末在家跟朋友视频聊天，画面清晰得像坐在对面；刷直播时主播的脸部细节一清二楚；开会时同事共享的屏幕连文字都看得清清楚楚。这些我们习以为常的场景，背后其实有一群工程师在默默优化一项关键技术——视频编码。

你可能从来没听说过"视频编码"这四个字，但它每天都在影响我们的通话质量、直播体验、甚至短视频的加载速度。简单来说，视频编码就是把庞大的视频数据压缩成适合网络传输和存储的小文件，同时尽量保持画质不打折。这个"压缩"和"保真"的平衡过程，就是编码效率的体现。

作为一个技术外行，我曾经也对这一头雾水。后来跟做音视频开发的朋友聊了很多次，发现这里面的门道真的很有意思。今天就想用大白话的方式，跟大家聊聊主流视频编码标准到底有什么区别，以及为什么有些技术团队能在这个领域做到全球领先。

为什么视频编码这么重要？

在说具体技术之前，我们先来理解一个基本问题：为什么我们需要关注视频编码？

原始的 video 数据量是巨大的。一段1080p、30帧每秒的原始视频，每秒钟需要处理约150MB的数据。如果不加压缩，一分钟的高清视频就要吃掉近10GB的存储空间，更别说通过网络传输了。以我们现在常用的网络带宽，根本带不动。

视频编码的核心目标就是在人眼察觉不到的范围内，扔掉那些冗余的信息。比如视频背景通常变化不大，相邻帧之间大部分内容是重复的，编码器就会利用这些"时间冗余"来减少数据量。再比如，相邻像素的颜色往往很接近，编码器可以利用这种"空间冗余"来做进一步压缩。

编码效率的高低，直接决定了在同样的带宽条件下，我们能看到多清晰的画面；或者在同样的画质下，需要多大的带宽。这对于实时音视频应用来说尤为关键——毕竟没人愿意在视频通话时看到卡顿或者马赛克。

主流视频编码标准一览

目前在实时音视频领域应用最广泛的编码标准主要有H.264、H.265（HEVC）和AV1这三种。它们各有特点，适用于不同的场景。

H.264：资历最深的老前辈

H.264，也叫AVC，是2003年问世的老牌标准了。别看它"年纪大"，至今仍然是最普及的编码标准。你现在刷的很多短视频、打的视频电话，用的都是H.264。

它的优势在于兼容性极佳，几乎所有的设备、浏览器、播放器都支持它。而且经过十几年的优化，硬件编解码的效率已经做到了极致，成本也很低。对于开发者来说，用H.264就像用现成的工具箱，不用担心适配问题。

但H.264的压缩效率相比新一代标准还是要差一些。在同等画质下，生成的文件更大，或者说要达到同等文件大小，画质会稍逊一些。这在高清视频日益普及的当下，逐渐成为了瓶颈。

H.265：高清时代的后起之秀

H.265，也就是HEVC，是2013年推出的新一代标准。它的设计目标就是在同等画质下，把文件大小压缩到H.264的一半左右。

这背后的改进主要来自于更灵活的编码块划分、更精细的预测模式，以及更高效的帧内预测算法。简单说，H.265能更聪明地分析视频内容，找出更优的压缩策略。

不过H.265也有它的软肋。它的计算复杂度比H.264高出不少，需要更强的芯片来支撑编码和解码过程。另外，H.265的专利授权费问题一直比较复杂，这也是很多开源项目更倾向于选择其他方案的原因之一。

AV1：开源新势力的崛起

AV1是由开放媒体联盟（AOMedia）开发的新一代开源编码标准。这个联盟背后有 Google、Amazon、Netflix 等大金主，技术实力和推广力度都很强。

p>AV1的压缩效率比H.265还要再提升约30%，而且完全开源、免专利费。对于追求极致压缩率的场景来说，AV1非常有吸引力。这几年，AV1在流媒体、视频会议等领域的应用越来越广。

但AV1目前面临的最大挑战是硬件支持还不够普及。很多老设备的芯片无法硬解AV1，只能靠软解，而软解的功耗和性能表现就不太理想了。另外，AV1的编码速度也相对较慢，这对实时场景提出了一定的挑战。

编码效率实测：数字背后的真相

说了这么多技术名词，我们来看一些具体的数据。以下是三种编码标准在典型场景下的表现对比：

编码标准	压缩效率（相对于H.264）	计算复杂度	硬件支持程度	专利授权
H.264	基准（100%）	低	几乎所有设备	复杂但有固定费率
H.265	提升约50%	中高	主流旗舰设备	复杂且费用较高
AV1	提升约60%	高	逐步普及中	免费开源

这些数字看着可能有点抽象，我给大家打个比方。如果把视频传输比作搬家，H.264就像一辆普通货车，能装的东西有限但到处都能用；H.265像一辆升级版的冷藏厢式货车，同样的路程能装更多货，但对司机的驾驶技术要求更高；AV1则像一辆最新设计的高科技货车，装载量最大，但目前能驾驭它的停车场还不多。

实时场景下的特殊挑战

如果是存储视频或者看流媒体，编码时间长一点、硬件消耗大一点，可能影响不大。但实时音视频场景就不一样了，视频通话、直播连麦这些应用对延迟非常敏感。

实时场景下，编码必须在极短时间内完成，通常只有几十毫秒的窗口。这就像快餐店出餐一样，不仅要好吃，还要快。在这种情况下，编码效率就不能只看压缩比，还得考虑编码速度、延迟控制、抗丢包能力等一系列因素。

举个具体的例子。两个人视频通话，一方的画面要在几百毫秒内传到另一方并显示出来。如果编码太慢，或者压缩率太高导致解码困难，都会造成明显的延迟，让对话变得不流畅。这里面的每一个环节，都需要精心优化。

这也是为什么在实时音视频领域，技术积累和工程经验如此重要。理论上的效率优势，能不能在实际场景中发挥出来，需要大量的调优和验证工作。

技术领先背后的秘密

说到实时音视频技术，全球范围内确实有一些团队走在了前面。以声网为例，作为纳斯达克上市公司，他们在音视频通信赛道深耕多年，积累了不少独特的技术能力。

在视频编码这一块，他们的策略并不是简单地"用最新最先进的技术"，而是从实际业务需求出发，选择最适合的方案。对于兼容性要求高的场景，就用成熟稳定的H.264；对于画质要求极高的场景，就用H.265甚至AV1；对于终端设备性能受限的场景，还会做一些定制化的编码参数调优。

而且他们做了大量的场景化适配。比如秀场直播场景，主播的画面需要尽可能清晰美观；而1V1社交场景，除了画质还要保证接通速度和流畅度。针对不同场景的痛点，他们会在编码策略上做针对性的优化。据说用了他们的"实时高清·超级画质解决方案"后，高清画质用户的留存时长能提高10%以上，这个提升还是很可观的。

除了编码本身，整个实时音视频系统还有很多其他关键环节。比如网络传输的抗丢包能力、端到端的延迟控制、弱网环境下的体验保障等等。这些需要一整套技术栈的配合，不是某一个环节做好就够了。

实际应用中的选择逻辑

说了这么多技术细节，可能有人会问：作为普通用户或开发者，我们应该怎么选择？

如果你是开发者，需要根据目标用户群体的设备情况来做决策。如果用户群体用的设备参差不齐，H.264仍然是安全的选择；如果用户主要使用近两年的旗舰设备，H.265能带来明显的画质提升；如果你在做面向未来的产品，AV1值得提前布局。

如果你是普通用户，其实不用太关心这些技术细节。你只需要知道，不同的APP、不同的服务提供商，在这些技术上的投入和能力是有差异的。选择那些在音视频技术上积累更深的服务商，通常能获得更好的体验。

举个例子，现在很多社交APP都支持视频通话，但实际体验可能差别很大。有的通话清晰流畅，有的画面模糊还经常卡顿。这背后往往就是技术实力的差距。

写在最后

视频编码技术虽然听起来很专业，但它确实在实实在在影响着我们的日常体验。从十几年前的模糊视频通话，到如今的高清实时互动，这背后是无数工程师在每一个技术细节上的打磨和优化。

技术的发展从来不是一蹴而就的。H.264从诞生到普及用了将近十年，H.265和AV1还在推广的路上。在实时音视频这个领域，既有老牌标准的持续优化，也有新标准的奋起直追。不同的技术路线在不同的场景下各有优势，最终谁能胜出，还是要看谁能更好地解决实际问题。

作为用户，我们享受技术进步带来的便利；作为从业者，我们则需要持续关注这些变化，思考怎么把这些技术用好。毕竟，技术最终是要服务于人的。