FlightYe头像
关注
音视频修炼之编码器（五）：新一代编解码器封面图

音视频修炼之编码器（五）：新一代编解码器

AV1 / VVC / H.266 新一代编解码器

2026 年，H.264 已经服役二十多年，H.265 也进入成熟期。下一代视频编码的主线，不再只是“谁压缩率更高”，还要看专利、生态、硬件、浏览器、移动端和服务端成本。

在这里插入图片描述

本文速览

章节阅读重点一句话结论
0. 时间线先把主流 codec 的代际关系放到一条线上看。H.264 打底，H.265 普及 4K，AV1 / VVC 争夺下一代。
1. AV1（AOMedia Video 1）看 AV1 的来历、技术、工具链、生态和限制。AV1 最大优势是开源、免版税和互联网生态。
2. VVC（H.266 / Versatile Video Coding）看 VVC 的压缩能力、编码器、解码器和部署阻力。VVC 压缩更强，但专利和生态阻力更大。
3. AV1 vs VVC 对比从压缩率、专利、速度、解码生态、硬编生态做取舍。互联网视频偏 AV1，广播 / 8K 仍可能给 VVC 空间。
4. EVC（MPEG-5 Essential Video Coding）理解 EVC 为什么想解决 H.265 专利混乱。思路折中，但推广弱。
5. LCEVC（MPEG-5 Low Complexity Enhancement）理解增强层 codec 的玩法。兼容旧解码器，但推广速度慢。
6. 选型决策按互联网视频、直播、4K / 8K、RTC 做工程选型。不是最新最好，而是谁能部署到用户设备上。
7. ABR ladder 对比看 AV1 如何让同画质码率下降。用户感知不变，平台带宽成本下降。
8. 端到端实战用 ffmpeg 跑 AV1 / VVC 编码和 AV1 解码。实战先用 SVT-AV1 / dav1d 这类成熟实现。
9. 移动端 AV1看 Android / iOS 上 AV1 的系统和硬件支持。移动端 AV1 已经可用，但仍要看机型和硬件代际。
10. 未来展望看 AV1、VVC、AV2、NNVC 的演进方向。老 codec 不会立刻死，新 codec 会慢慢吃流量大头。
11. 神经网络编码器理解神经 codec 的潜力和落地障碍。压缩潜力大，但算力和时延仍是门槛。
12. 总结汇总当前推荐和开发选型。工程上按兼容率、成本和部署率选，不按论文指标选。

0. 时间线

年份Codec / 标准代表场景时代意义
1995MPEG-2DVD、早期数字电视。数字视频消费市场的早期主力。
2003H.264 / AVC互联网视频、移动视频、直播。互联网视频的真正奠基 codec。
2013H.265 / HEVC4K、HDR、IPTV、手机拍摄。4K 普及的主力，但专利费争议长期存在。
2018AV1浏览器、长视频平台、云端转码。开源免版税阵营崛起，互联网公司重点推动。
2020H.266 / VVC8K、广播、专业视频、VR / HDR。ITU / MPEG 下一代标准，压缩率强但生态慢。
2023+AV2AOM 下一代，仍在演进规划中。面向 AV1 之后的新一代互联网 codec。

看时间线的关键：视频 codec 的替换很慢，标准出来只是第一步，真正普及还要等编码器、解码器、硬件、浏览器、系统、工具链和内容平台一起成熟。

1. AV1（AOMedia Video 1）

1.1 来历

AV1 的核心背景不是单纯“技术升级”，而是互联网公司对 H.265 专利不确定性的集体反应。

维度内容影响
组织AOM（Alliance for Open Media）。由互联网、芯片、浏览器和内容平台共同推动。
主要成员Google、Apple、Amazon、Netflix、Microsoft、Intel 等。覆盖浏览器、云、终端、内容和硬件生态。
目标对抗 H.265 专利费和授权复杂度。降低大规模视频分发的不确定成本。
授权模式开源 + 免版税导向。更容易被浏览器、开源项目和互联网平台接受。
工程意义带宽成本可下降，但编码复杂度上升。适合服务端离线转码和大平台规模化部署。

1.2 技术

AV1 相比 H.265 的核心卖点是：同等主观质量下进一步降低码率，但换来更高编码复杂度。

类别技术点作用
压缩收益相比 H.265 码率可继续下降。常见说法是同 VMAF 下减少约 20%-30%，具体取决于内容和编码器。
超块128×128 Superblock。更适合高分辨率内容的大区域预测和分块。
灵活分块非方形分块、更多分区方式。更细粒度适配纹理、边缘和运动区域。
帧间预测compound prediction 等扩展帧间预测。提升运动复杂场景压缩效率。
环路滤波CDEF（Constrained Directional Enhancement Filter）。减少振铃和边缘伪影。
噪点处理Film Grain Synthesis。用参数合成胶片颗粒，避免直接编码大量随机噪声。

1.3 编解码器

类型名称维护方 / 特点工程建议
编码器libaom-av1官方参考实现，质量好但很慢。适合研究和对照，不适合作为大规模默认选择。
编码器SVT-AV1Intel 主导，速度和并行能力更好。服务端 AV1 编码优先考虑。
编码器rav1eRust 实现，速度和质量较平衡。可作为开源生态里的另一种选择。
解码器libdav1dVideoLAN 维护，解码速度非常强。AV1 软件解码优先考虑。

1.4 实测

示例条件：1080p 30fps、60s 视频、同 VMAF 92。不同内容和参数会改变结果，下面主要看相对趋势。

方案输出大小编码耗时结论
H.264 x2648 MB80s兼容性最好，但码率最高。
H.265 x2654 MB140s相比 H.264 明显省码率。
AV1 SVT-AV13 MB180s相比 H.265 继续省码率，但更慢。
AV1 libaom-av1约 3 MB2000s参考价值高，工程吞吐压力大。

1.5 应用

平台 / 场景AV1 状态为什么适合
YouTube主推 AV1。大规模视频分发，省带宽就是省成本。
Netflix部分内容使用 AV1。高观看时长内容更容易摊薄编码成本。
Twitch实验和逐步推进。直播场景受实时编码和硬件支持约束更大。
Microsoft Teams视频会议使用 AV1。低码率下画质收益明显。
Chrome / Firefox / Edge支持 AV1 解码。浏览器生态是 AV1 普及的关键入口。
Android 12+系统层支持 AV1 软件解码能力。移动端可播放，但硬解仍看芯片。
iPhone 15 系列及之后部分机型支持 AV1 硬解。苹果硬解支持提升移动端 AV1 可用性。

1.6 限制

限制具体表现工程影响
编码慢AV1 编码复杂度明显高于 H.264 / H.265。离线转码更适合，实时编码要依赖快 preset 或硬编。
硬编仍看新硬件AV1 硬编主要集中在较新的 GPU / SoC。老服务器和老客户端不能默认假设可硬编。
老设备硬解少旧手机、旧电视、旧机顶盒未必有 AV1 硬解。大规模上线需要保留 H.264 / H.265 fallback。
摄像头录制生态弱摄像头原生 AV1 录制支持远少于 H.264 / H.265。采集端通常仍以 H.264 / H.265 为主。

2. VVC（H.266 / Versatile Video Coding）

2.1 来历

VVC 是 H.264 / H.265 这条 ITU-T + ISO/IEC 标准路线的下一代。

维度内容影响
标准组织ITU-T + ISO/IEC。和 H.264 / H.265 一脉相承。
标准化时间2020 年。比 AV1 更晚进入标准化完成阶段。
名称含义Versatile Video Coding。“Versatile” 强调适配 VR、HDR、屏幕内容、广播等多场景。
定位面向 8K、专业视频、广播和更高压缩效率。技术指标强，但落地依赖授权和硬件生态。

2.2 技术

类别技术点作用
压缩收益相比 H.265 继续提升压缩率。常见宣传是同等质量下码率可显著下降，具体收益取决于内容和实现。
更大 CTU128×128 CTU。更适合高分辨率视频的大块预测。
更灵活分块二叉树 / 三叉树等更复杂分块。更贴合复杂纹理和运动边界。
多假设预测多种预测假设组合。提升运动复杂场景的预测效率。
仿射运动模型支持更复杂运动形态。对旋转、缩放、透视类运动更友好。
亚像素插值更强插值滤波。提升运动补偿精度。
ALFAdaptive Loop Filter。进一步降低重建图像失真。

2.3 编解码器

类型名称来源 / 状态工程判断
编码器VVenCFraunhofer 开源实现。比参考实现更面向工程，但整体仍偏慢。
编码器VTM官方参考实现。主要用于标准研究和验证，不适合大规模生产。
解码器VVdeCFraunhofer 开源实现。VVC 软件解码的重要实现。
工具链FFmpeg 6.0+已有 VVC 相关支持逐步集成。可用于实验和部分生产链路验证。

2.4 应用现状

维度2026 年左右状态影响
浏览器原生支持几乎为零或非常有限。Web 大规模分发难度大。
主流硬解仍然较少。移动端、电视端、机顶盒落地慢。
8K 广播有标准和试点空间。专业广播和运营商场景可能先落地。
IPTV部分试点。更适合封闭生态和可控终端。
相对 AV1落后约数年生态周期。不是压缩率不强，而是部署链条更慢。

2.5 阻力：专利费

问题表现对部署的影响
专利池分散MPEG LA、Access Advance、Avanci 等授权体系并存。授权复杂度高，商务不确定性大。
收费规则复杂不同地区、终端、服务、内容形态可能规则不同。互联网大规模分发前需要精算成本。
历史包袱H.265 专利费混乱已经让很多公司警惕。许多公司更愿意转向 AV1。
生态反作用平台不推，硬件和浏览器支持就更慢。标准指标强，也可能输在部署速度上。

3. AV1 vs VVC 对比

维度AV1VVC / H.266工程判断
压缩率相比 H.265 有明显收益。通常比 AV1 还可再高一些。只看压缩率，VVC 更强；看综合落地，AV1 更现实。
专利 / 授权开源免版税导向。专利池和授权更复杂。互联网平台更偏 AV1。
编码速度SVT-AV1 已较可用，但仍重。VVenC / VTM 整体更慢。大规模生产要优先考虑吞吐成本。
解码生态浏览器、移动端、dav1d 支持较好。浏览器和消费硬件明显落后。AV1 更适合开放互联网分发。
硬编码生态新 GPU / 新 SoC 逐步支持。主流硬编生态更少。AV1 的硬件追赶速度更快。
推动方Google、Netflix、Amazon、Microsoft、Apple、Intel 等。ITU、MPEG、Fraunhofer、广播产业链等。AV1 更偏互联网，VVC 更偏传统标准和广播。
典型落地点播、浏览器、移动端、会议、云转码。8K、广播、IPTV、专业视频试点。业务场景决定路线。
场景更推荐原因
互联网视频AV1浏览器、开源工具链、平台推动和免版税优势明显。
广播 / 8K / 封闭终端VVC 可评估终端可控时，压缩率优势更容易转化为价值。
低延迟直播H.264 / H.265 仍是主力，AV1 逐步进入。实时编码和硬件覆盖率比纸面压缩率更关键。
长期下一代储备AV1 + VVC 双跟踪AV1 看互联网部署，VVC 看高端和广播生态。

4. EVC（MPEG-5 Essential Video Coding）

EVC 是 MPEG 推出的折中方案，目标是用更清晰的授权分层缓解 H.265 的专利焦虑。

层级授权思路压缩能力现实状态
Baseline免费导向。大致对标 H.265 基础能力。理念清晰，但生态声量弱。
Main付费。更接近 VVC 的压缩能力。推广不如 AV1 / VVC。
愿景解决 H.265 专利费混乱。在专利和效率之间折中。需要产业链共同支持。
现实推广不力。工具链、硬件、平台推动不足。工程选型里通常不是第一优先级。

5. LCEVC（MPEG-5 Low Complexity Enhancement）

LCEVC 的思路不是完全替代 H.264 / H.265，而是在基础层之上叠加增强层。

模块做什么作用
基础层先下采样，再用 H.264 / H.265 等传统 codec 编码。保持旧解码器兼容性。
增强层编码细节增强信息。播放端结合基础层还原更高质量画面。
解码端硬件解基础层，软件处理增强层。利用现有硬件，同时补足画质。
特点解释工程影响
兼容旧解码器基础层仍是 H.264 / H.265。旧终端至少可以播放基础层。
利用现有硬件基础层走硬解，增强层走软件。不要求终端立刻支持全新 codec。
推广速度慢需要编码端、播放器端、平台一起适配。部署复杂度限制了普及速度。

6. 选型决策

6.1 互联网视频（2026）

内容类型推荐路线原因
存量内容H.264 保底。兼容所有老设备和老浏览器。
新内容H.265 + AV1 双轨。H.265 覆盖电视 / 移动硬件，AV1 节省浏览器和新设备带宽。
未来增量AV1 权重提升。浏览器、移动端、硬件和服务端工具链都在增强。

6.2 短视频 / 直播

场景推荐 codec选型原因
采集端H.264 / H.265摄像头、手机、硬编、直播 SDK 支持最成熟。
实时直播H.264 / H.265 为主，AV1 逐步试点。实时性、硬编覆盖率、端侧兼容比码率极限更重要。
点播回放AV1 可作为高价值档位。离线转码可以接受更慢编码，用带宽节省换成本。
低带宽分发AV1 优先评估。低码率下画质收益明显。

6.3 4K / 8K 广播

分辨率 / 场景推荐路线原因
4KH.265 主导。终端硬解和广播链路相对成熟。
8KVVC / AV1 双轨评估。8K 对压缩率要求更高，VVC 和 AV1 都有空间。
封闭 IPTVVVC 可试点。终端可控时更容易解决解码和授权问题。
开放互联网 8KAV1 更现实。浏览器和平台生态更有优势。

6.4 RTC 实时

场景推荐 codec原因
最大兼容H.264RTC 设备覆盖率最高。
中高端设备H.265 可评估。同等画质码率更低，但浏览器和专利要考虑。
新平台会议AV1 可用。Microsoft Teams 等已经采用 AV1，低码率会议收益明显。
强实时互动不盲目追新 codec。编码延迟、硬编、丢包恢复和端侧兼容更关键。

7. ABR ladder 对比

ABR ladder 的意义是：同一个清晰度档位，用更先进 codec 可以降低目标码率，从而节省 CDN 和传输成本。

清晰度H.264 时代码率AV1 时代码率大致变化说明
360p500 kbps300 kbps-40%低清档位省带宽明显。
480p1 Mbps600 kbps-40%移动网络收益明显。
720p2.5 Mbps1.5 Mbps-40%主流观看档位成本下降。
1080p4 Mbps2.5 Mbps-37.5%点播平台非常关注。
4K16 Mbps10 Mbps-37.5%高码率档位节省更可观。
平台视角用户视角工程意义
同等画质下少发 30% 左右流量感知画质差异不明显。CDN 成本和跨网成本下降。
热门内容值得重编码播放更流畅，卡顿更少。热门长尾分层处理，先转高播放量内容。
需要多 codec ladder 并存老设备仍能播放 H.264。服务端要按设备能力下发不同 ladder。

8. 端到端实战

8.1 编码到 AV1

SVT-AV1 是当前工程上更常用的 AV1 编码器之一：

ffmpeg -i input.mp4 \
  -c:v libsvtav1 \
  -preset 8 -crf 30 \
  -c:a libopus -b:a 128k \
  output.webm
参数作用调整建议
-c:v libsvtav1使用 SVT-AV1 编码视频。服务端 AV1 优先尝试。
-preset 8控制速度 / 压缩效率权衡。数值和版本相关，越快通常压缩效率越低。
-crf 30恒定质量模式。数值越小质量越高、码率越大。
-c:a libopus音频使用 Opus。WebM / 互联网分发常见组合。

8.2 编码到 VVC

VVenC 可用于 VVC 编码实验和部分生产链路验证：

ffmpeg -i input.mp4 \
  -c:v libvvenc \
  -preset medium -qp 32 \
  output.266
参数作用注意事项
-c:v libvvenc使用 VVenC 编码 VVC。需要 FFmpeg 构建时启用相关库。
-preset medium速度 / 压缩效率折中。VVC 编码整体较重，先测吞吐。
-qp 32固定 QP。做对比实验方便，但生产更常做码控策略。
output.266输出 VVC 裸流或相关封装。播放兼容性需要单独验证。

8.3 解码 AV1

AV1 软件解码优先考虑 dav1d：

ffmpeg -c:v libdav1d -i input.webm output.yuv
参数作用说明
-c:v libdav1d指定使用 dav1d 解码 AV1。常用于验证 AV1 软件解码性能。
input.webmAV1 输入文件。也可能是 MP4 / MKV 等封装。
output.yuv输出原始 YUV。文件很大，主要用于测试和画质分析。

9. 移动端 AV1

9.1 Android

层级状态工程判断
系统软件解码Android 12+ 集成 AV1 软件解码能力。可作为兼容基础，但性能和功耗要实测。
MediaCodec API可通过 MediaCodec.createDecoderByType("video/av01") 请求 AV1 decoder。是否返回硬解 decoder 取决于设备 codec list。
硬解设备Pixel 6+、Snapdragon 8 Gen 2+ 等新平台更常见。端侧 AV1 默认开启前要做机型能力探测。
上线策略按设备能力下发 AV1 / H.265 / H.264。不能只按 Android 版本判断。

9.2 iOS

层级状态工程判断
硬件解码iPhone 15 Pro 等新机型支持 AV1 硬解。老机型仍需要 fallback。
系统框架iOS 17+ AVFoundation 支持 AV1 相关播放能力。具体格式、封装、profile 仍要实测。
上线策略新机优先 AV1，老机保留 H.264 / H.265。苹果生态更新快，但不能忽略存量设备。

10. 未来展望

时间段趋势可能影响
2024-2026AV1 普及，覆盖浏览器、移动端、服务端。大平台优先把热门内容 AV1 化，节省带宽。
2024-2026H.266 / VVC 缓慢部署。更可能先在广播、IPTV、专业视频和可控终端试点。
2024-2026AVS3 在国内 IPTV 等场景推进。国内生态和运营商场景需要单独关注。
2027+AV2 出现并逐步成熟。AOM 阵营继续迭代，目标是接替 AV1。
2027+神经网络编码（NNVC）崛起。低码率画质可能出现新突破，但算力门槛高。
2030+端到端学习 codec 可能进入部分实用场景。传统手工设计 codec 可能被逐步改写。

11. 神经网络编码器

维度传统 codec神经网络 codec
设计方式人手设计预测、变换、量化、熵编码、滤波等模块。通过神经网络学习压缩和重建过程。
优势可解释、硬件生态成熟、实时性好。低码率画质潜力大，可能突破传统模块边界。
劣势迭代逐渐变复杂，收益递减。速度慢、算力要求高、硬件生态不成熟。
落地节奏当前生产主力。预计先在云端、离线、高价值低码率场景试水。
工程预测仍会长期存在。5-10 年内可能进入部分实用场景，但很难立刻替代全部传统 codec。

12. 总结

当前选型不要只看“下一代”三个字，而要看部署率、硬件支持、专利成本和业务收益。

场景当前推荐下一代路线备注
视频通用分发H.264 + H.265AV1 主流化，H.266 备选。H.264 保兼容，H.265 / AV1 省带宽。
端侧老设备H.264谨慎上 AV1。老设备解码能力和功耗是硬约束。
中端设备H.265AV1 逐步放量。设备能力探测决定下发 codec。
新平台 / 新硬件H.265 + AV1AV1 优先评估。新 GPU / 新 SoC 对 AV1 更友好。
8K / 广播 / IPTVH.265VVC / AV1 双轨。封闭终端可评估 VVC。
RTC / 低延迟H.264 / H.265AV1 逐步试点。实时编码、硬编和兼容率优先。
原则解释
不要追新，要看部署率超过 90% 目标用户支持时，才能把新 codec 当主力，否则要保留多套兼容。
不要只看压缩率编码速度、硬解覆盖、专利、播放器、封装、CDN、终端功耗都要一起算。
先热门内容 AV1 化热门内容播放次数多，更容易摊薄慢编码成本并回收带宽收益。
保留 fallback新 codec 上线必须同时准备 H.264 / H.265 回退链路。

金句：视频编解码是“30 年一代，10 年迭代”的领域。老 codec 不死，新 codec 慢热；互联网公司每代省 30% 流量，可能就是几亿美金的业务，这就是工程师把 codec 做好的价值。

转载自 CSDN-专业IT技术社区

原文链接：https://blog.csdn.net/xiaoyan19891227/article/details/166783428

文章来源转载

评论

赞0

评论列表

微信小程序
QQ小程序

关于作者

点赞数：0
关注数：0
粉丝：0
文章：0
关注标签：0
加入于：--