视频解码新世代 AV1你准备好了吗？

超载

视频解码之前是什么？

现在的视频内容无一例外都是数字格式的，如果只是原始的视频数字内容，其庞大的体积是无法实现网络传输的，这就需要编码将其有序地压缩成合适大小，再进行传输。

实际上，一如MP3格式的数字音乐一样，目前主流的视频编码算法均属于有损编码，通过对视频造成有限而可以容忍的损失，获取相对更高的编码效率。在编码过程中造成信息损失的部分被称作变换量化。

这个量化过程通过对视频内容中低频区的系数进行细量化，高频区的系数进行粗量化，去除了人眼不敏感的高频信息，从而降低信息传送量。因此，量化是一个有损压缩的过程，而且是视频压缩编码中质量损伤的主要原因。

当然，实际上各种编码格式对视频的压缩方法技术有很多细节，笔者只是粗浅的解读一下方便读者理解。

编码完成的视频，无论是下载还是在线直接播放，都需要我们的设备进行相应格式的解码，才能将数字信息“转化”为我们能看到的图像，继而播放。

这个解码过程就需要GPU的参与了，所以我们的显卡GPU中，实际上都有专门的单元负责视频的编解码工作。只不过，这些单元都是固化在GPU内部，你的GPU能够支持何种格式的视频编解码从一开始就已经确定，无法通过软件升级的方式获得新的编解码能力。

而CPU也不是不可以進行编解码工作，我们通常会说CPU解码为软解码，GPU解码为硬解码。这是因为CPU是通过软件计算的方式，将CPU资源“挪用”来处理视频的编解码格式。这样做的好处是在GPU不支持某些视频编码格式的时候，我们依旧能够依靠CPU软解码正常播放。缺点自然是对CPU的资源占用颇高，影响电脑性能。

以英伟达显卡为例，NVIDIA Codec硬件编解码的性能不是CPU软解可以匹敌的，特别是多路编码的情况下，软件调用显卡去编解码会大大提高效率，节省时间。其次，CPU在进行编解码时，硬件占用率会很高，这样就会影响其他应用的正常运行，特别是在做图形设计或者游戏过程中，编码占用太多CPU资源就会导致应用卡顿。而使用显卡编码不会占用太多系统资源，不会影响应用的使用性能。

最流行的编码格式是什么？

目前最流行的编码格式主要集中在H.264和HEVC两种，这也是目前最为主要的视频编码格式，包括常见的1080P、4K格式视频文件，甚至不少在线视频网站也采用这些格式。此外，还有一个冉冉升起的新兴AV1编码，很有可能实现跨越式的发展，成为日后的主流视频编码格式——原因无它，没有专利费用。

H.264我最流行！

H.264，又称为MPEG-4第10部分的高级视频编码（MPEG-4 Part10，Advanced Video Coding，缩写为MPEG-4 AVC），是一种基于运动补偿的视频编码标准 。到2014年，它已经成为高精度视频录制、压缩和发布的最常用视频编码格式之一了。而且，H.264更因其是蓝光盘的其中一种编解码标准而著名，所有蓝光盘播放器都必须能解码H.264。另外， 因为它具有极高的压缩比，也成为诸多在线视频网站的首选视频编码格式。

H.264的最大优势是数据压缩率高，在相同的条件下，H. 26 4压缩图像的质量比是MPEG-2的2倍以上，是MPEG-4的1.5倍～2倍。例如，如果原始视频文件的大小是100GB，采用MPEG2压缩标准会压缩成一个4GB的文件，压缩比为25∶1，而采用H.264编码处理这个100GB的视频，则能压缩成980MB的大小，压缩比达到惊人的102∶1。