什么是HEVC/H.265？4K影片真的需要HEVC吗？_链圈子

什么是 HEVC / H.265？

相机、手机，甚至电视都在谈4K影片的拍摄与播放，可见未来10年都是4K影片的天下。 4K UHD 的尺寸是3840 x 2160，比高清HD的1920 x 1080大了4倍，占用的存储空间也顺理成章多了4倍。 意味下载和流时，需要更多时间，或更大带宽。 如果希望占用空间、下载时间及带宽使用量都不变，便需用上新科技，高效视讯编码（HEVC）便是为此而生。 HEVC 的全写是 High Efficiency Video Coding，也被称为 H.265。

所有新技术都需要时间来普及。 幸运地，4K UHD 蓝光碟（Blu-rays）已陆续地采用了 HEVC 编码，而著名影片播放软件 VLC 的 3.0 版本也支持 HEVC 解码了，加上 iPhone 影片已经直接以 HEVC 来压缩，这些都加快了 HEVC 普及的步伐。

现在的AVC/ H.264

上段尾部出现了「压缩」这个词汇，说穿了所谓的编码其实就是视频压缩的算法。 Blu-ray 里的视频，还是 YouTube 上的视频都是经过压缩的，否则，档案的大小会增加几十倍。

聪明的读者一定猜到进阶视频编码 （Advanced Video Coding， 简写 AVC） / H.264 是现今普及的视频压缩技术，而 HEVC / H.265 则是次世代的王者。 在说明 HEVC 何解比 AVC 出色前，先了解一下影片的压缩原理。

侦内压缩

每帧（Frame）影片上，压缩算法先把影像分割成若干小区块，再找出拥有相近颜色的区域，如天空、墙壁、水泥路。 记录每一区块的颜色总比记录每一像素的色彩来得省位，达至「瘦身」之效。

由于整个压缩过程只参考到影片上的一帧，此算法被叫作「侦内压缩」（Intra-frame compression）。

侦间压缩

AVC / H.264 除运用「侦内压缩」外，也会检查前后数帧来算出可压缩的部份。 由于牵涉数帧视频，此算法被名为「侦间压缩」（Inter-frame compression）。

侦间压缩的原理很简单。 同样地，算法会把画面分割成许多小区块，然后寻找每帧影片间，哪些小区块是不变的。 如以脚架拍摄人物，只有主角在大幅度移动。 既然往后数十帧的背影都不变，何不只记录一帧的背景， 再把它重复套到往后的影像上。 以每秒 60 帧计，一秒的背景定格已可节省不少存储空间。

当然，以上的侦内和侦间压缩原理都被简化了，真实的算法涉及很繁杂的数学运算，也需要平衡压缩比率与画质。

新的 HEVC / H.265

为什么 HEVC / H.265 会是下一代的视频编码制式？ 只因它的视频压缩技术比 H.264 更有效率。

其实 H.264 在压缩技术上已非常出色，容许不同形状及大小的小区块，可惜区块的最大尺寸限于 16 x 16 像素。 H.265 把它轻轻改良，把小区块的最大尺寸增至 64 x 64，是 16 x 16 的 16 倍，减少了需要被记录的区块数量，档案的大小也相继变小了。 还有，HEVC 可以把文件压缩得比 AVC 少一半，但仍能保持相同的画质。 这点很重要，4K 影片的尺寸比 HD 的大了 4 倍，但画质不变，只是档案略大了一点。 这样，数据中心和用家都不用刻意增加存储空间和带宽。

缺点

更高的压缩比率意味套用了更复杂的算法，更大量的数学运算。 别忘记，普及的帧率（Frame Rate）已由 24/fps 增至 60/fps。 更繁复的算式和更高的帧率都大大影响到播放 4K 影片的流畅度。

和其他码编一样，可以使用软件以CPU替HEVC解码，或使用支持HEVC的显卡，以硬件（GPU）来解码。 无论使用CPU还是GPU解码，它们都要支持HEVC，否则不可流畅地播放HEVC视频。 Intel 和 AMD 第 6 代或以后的 CPU 和 NVIDIA GeForce 950 或更新的显卡都可流畅地播放 HEVC。 别忘了播放软件也需要支持HEVC编码，幸运地，鼎鼎大名的VLC 3.0已支持HEVC。

随着更多硬件和软件对HEVC的支持，相信它很快便会普及起来。