h.265是一种数据的编码标准（由新的H.266VCC）

h.265是一种数据的编码标准（由新的H.266VCC）不同的编码器，会采用有不同的「编码方式」，但基本可以总结为两大类 —— 「帧内编码」和「帧间编码」。既然说「编码器」是一套「标准规则」，那么我们可以从不同的角度来制定标准和规则。我们也知道，所谓的视频，其实可以看作是一张张照片，按照顺序以恒定的速度播放的「高速幻灯片」，再同步以音频。理论上，视频的体积跟视频画质是正相关的，视频画质越高，说明画面记录的细节越多，体积自然也会越高。如果一个视频文件以最笨的方法，直接将所有照片都记录在内，想象一下，一部 1 小时电影每秒显示 24 张图片（甚至每秒显示 30、60、120 张图片），那么这个文件的体积该得多大？再者，数字播放设备（包括传输）承受的数据流量也会非常大 —— 而「视频编码」，一定程度上就是为解决这一系列问题诞生的。「视频编码」，可以理解为是将视频光信号数码化并压缩的过程，这个过程需要用到「编码器」；所谓的编码器，其实可以理解为这一转换

当地时间 7 月 7 日，德国 Fraunhofer HHI（弗劳恩霍夫协会，欧洲最大的应用科学研究机构）宣布推出全新的视频编码标准 —— H.266 / VCC，即「多功能视频编码 / Versatile Video Coding」。

那么，什么是「视频编码」？为什么要有「视频编码」这种东西？为什么存在那么多视频编码种类？藉着这个机会，我们来简单聊聊这个话题。

▍为什么要编码呢？

我们知道，进入数码时代，无论是文字、图片、音频还是视频，都是以比特为最小单位，0、1 的形式记录、存储的。

以视频拍摄为例，现实画面进入被手机、相机、摄像机等设备拍摄下来，就必须将画面转成数字信号，硬盘、存储卡等存储设备才能记录下来，而这个转化过程需要借助到「编码」；如果要将视频文件转化成肉眼可见的图像画面，则需要经过「解码」的过程。

我们也知道，所谓的视频，其实可以看作是一张张照片，按照顺序以恒定的速度播放的「高速幻灯片」，再同步以音频。理论上，视频的体积跟视频画质是正相关的，视频画质越高，说明画面记录的细节越多，体积自然也会越高。

如果一个视频文件以最笨的方法，直接将所有照片都记录在内，想象一下，一部 1 小时电影每秒显示 24 张图片（甚至每秒显示 30、60、120 张图片），那么这个文件的体积该得多大？再者，数字播放设备（包括传输）承受的数据流量也会非常大 —— 而「视频编码」，一定程度上就是为解决这一系列问题诞生的。

「视频编码」，可以理解为是将视频光信号数码化并压缩的过程，这个过程需要用到「编码器」；所谓的编码器，其实可以理解为这一转换过程的一套「标准规则」。

▍两大编码方式

既然说「编码器」是一套「标准规则」，那么我们可以从不同的角度来制定标准和规则。

不同的编码器，会采用有不同的「编码方式」，但基本可以总结为两大类 —— 「帧内编码」和「帧间编码」。

「帧内编码」是以单个帧，也就是单个图像进行「压缩」，缩小单帧的体积，进而控制整体视频的体积，这种编码方式，或者说是「压缩方式」的上下帧画面是基本没有压缩关系的。这样做的缺点是整体的压缩率比较低，优点是设备读取的压力小，甚至能保留更多画面细节，理论上更利于视频后期。

上为「帧内编码」简易示意图，下为「帧间编码」简易示意图（图片来源：Biamp Systems）

而「帧间编码」走的是另一条路，是利用帧与帧之间画面变化来进行压缩的，这种方式主要会记录下两帧（关键帧）之间（一般是不相邻的帧）的变化。相比起「帧内编码」，这种编码方式的整体压缩率会更高，但在设备读取回放时，需要通过比对来计算出下一帧画面，这样设备读取的压力也会更大些。

▍不同的编码格式

视频编码的方式有两种，但视频编码格式可谓是种类繁多。

早在 VCD 的时代，就采用了 MPEG-1 编码格式，这种编码格式视频压缩率大概在 1/100~1/200 之间，在画面变换幅度较大的画面容易产生马赛克。

MPEG-1 的编码格式诞生于 MPEG，也就是动态影像专家小组（Moving Picture Experts Group）之手，这个组织后来还制定了 MPEG-2、MPEG-4 等标准（MPEG-3 为纯音频标准，不在本文讨论范围内），MPEG-2 成为了后来的 DVD 编码格式。

如今通用性最高的视频编码格式是 H.264，也就是 AVC 高级视频编码（Advanced Viedo Coding）。H.264 能在同等的画面质量上拥有比 MPEG-2 还要高出 2~3 倍的压缩比，在网络传播的过程中能占据更少的带宽，因此被广泛使用。

H.265，即 HEVC 高效率视频编码（High Efficiency Video Coding），可以看作是 H.264 的升级版，从名字可知它比 H.264 拥有更高的压缩效率，据说最高能降低近一半的带宽占用，虽然苹果全面推进 H.265 编码，但普及程度远不及 H.264。

而几天前推出的 H.266（VVC），压缩效率再进一步，据说能比 H.265 编码再节省一半的容量，首款支持 H.266 的软编解码器得等到秋季。这一次 Fraunhofer HHI 已经跟 Apple、微软、高通、Intel、爱立信、索尼、华为等进行了合作，或许 H.266 的推进速度会比 H.265 更快。

以上几种编码格式，都属于上面提到的「帧间编码」，不过当中的 H.264、H.265 等都需要不菲的授权费（新的 H.266 收费模式未知）；而 Google 推出的 VP9，还有多家科技公司联合推出的 AV1，都属于「帧间编码」，关键无需高昂的授权费。

除了以上的编码格式，苹果也推出名为 ProRes 的解码格式，则属「帧内编码」，高画面保留度和低设备压力，对后期流畅剪辑有不少帮助，富士的 GFX100、尼康 Z6、Z7、适马 fp 等为数不多的相机支持这一编码。

除了苹果的 ProRes，还有一种单帧图像以 JPEG 图像为编码的「帧内视频编码」，名为 M-JPEG；不过这种格式比帧间编码，画质算不上太好，比起 ProRes 等帧内编码格式，细节的保留也不够好，定位尴尬，所以用这种编码格式录制的设备越来越少了。

▍视频编码无「万金油」

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科技在发展，技术在进步，光纤、5G、Wi-Fi 6 为我们提供了更加快速的、更大带宽的网络，我们能更轻易从互联网获得大量数据，欣赏到更高质的影片，但背后却会增大内容供应商的服务器压力；标准高了，配套的解决方案也得跟得上，而「视频解码」就是当中的配套解决方案之一，它需要不断进化以适应整个需求的发展。

当然，世界上也并没有「万金油」视频解码格式，多种编码格式有各自的地位和作用，从视频生产、加工、运输、发放过程中，不同的编码格式会对有不同的效益需求产生作用；甚至在从视频生产到发放的整个链条中，一个视频可能会经过不止一次的转码，以适应不同过程的需求。