在我们日常生活中,视频已经无处不在:刷短视频、追剧、看直播……但你有没有想过,一部高清电影动辄几个 GB,甚至几十 GB,它是如何被压缩到手机或电脑里轻松播放的呢?这就离不开一种技术 - 有损压缩。而在这其中,H.265 和 H.264 是两种非常重要的视频编码标准。今天简鹿办公就来聊聊:什么是有损压缩?为什么 H.265 比 H.264 更省空间?
想象一下你要寄一个大箱子去外地,但快递费太贵了,于是你决定把箱子里的东西压缩一下,让它变小一点。但压缩过程中,你可能把一些不太重要的东西扔掉或者压碎了,这样虽然体积变小了,但内容也有些“损失”。
这其实就是*有损压缩(Lossy Compression)*的基本原理:通过去掉一些人眼或人耳不容易察觉的信息,让文件变得更小,从而节省存储空间和传输带宽。
举个例子:
原始视频是高清画质,颜色丰富。
有损压缩会减少一些细节(比如某些相似的颜色合并),让人看不出明显差别,但文件却可以缩小很多。
与之相对的是无损压缩,比如 PNG 图片格式,它不会丢失任何信息,但压缩率有限。对于视频来说,通常使用的是有损压缩,因为人们更在意体积而不是每一帧都完美无缺。
H.264 和 H.265 都是视频编码标准,它们决定了视频是怎么被压缩和解码的。
H.264(也叫 AVC):诞生于2003年,是过去十几年最主流的视频编码方式。YouTube、蓝光 DVD、流媒体平台等大量使用这种格式。
H.265(也叫 HEVC):出现于2013年,是 H.264 的升级版,目标是在保持相同画质的前提下,把视频体积压缩得更小。
简单来说,H.265 就像是一个更聪明的打包工人,能把同样的东西装进更小的箱子。
我们来看看 H.265 在哪些方面比 H.264 更高效:
1. 更大的编码块(CTU)
H.264 中使用的最大编码单元是 16x16 像素。
H.265 支持最大 64x64 像素的编码块(称为 CTU)。这意味着它可以更灵活地处理大范围的图像区域,提高压缩效率。
2. 更多的预测方向
H.264 支持 9 种帧内预测模式。
H.265 提升到了 35 种!这让它能更好地“猜”出画面中的像素值,减少需要实际存储的数据量。
3. 更好的运动补偿技术
视频中很多画面其实是连续变化的,比如一个人在走路。H.265 使用更精细的运动矢量估计方法,能更准确地描述画面之间的变化,从而减少重复数据的存储。
4. 并行处理优化
H.265 支持对图像进行分段(tiles)和波前并行处理(wavefront),这对现代多核处理器更友好,不仅压缩效率高,还能更快地解码。
实际效果对比:
在相同画质下,H.265 的压缩率比 H.264 高出约 30%~50%。
换句话说,如果一段视频用 H.264 编码是 1GB,那么用 H.265 编码只需要 500MB~700MB 就能实现几乎一样的清晰度!
虽然 H.265 更高效,但它也有一些缺点:
硬件要求更高:解码 H.265 需要更强的 CPU 或 GPU 性能,老设备可能不支持。
专利问题复杂:H.265 的专利涉及多个公司,授权费用较高,这也是它推广不如预期快的原因之一。
替代方案兴起:比如 AV1、VP9 等开源免费编码格式也在崛起,可能会在未来取代 H.265。
有损压缩是一种通过牺牲部分细节换取更小文件的技术,非常适合用于视频和音频。
H.265 相比 H.264 更先进,采用了更大编码块、更多预测模式、更精准的运动补偿等技术,使得在相同画质下体积更小。
虽然 H.265 存在硬件和专利门槛,但它仍然是当前视频压缩领域的优秀代表。
随着技术的发展,未来我们可能会看到更多像 H.265 这样高效的压缩技术,让我们在享受高清视频的同时,不再为流量和存储发愁。