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VP9 或 H.265 的 6 个比较点( 二 )

H.265


我们还应该指出其他因素，例如改进的亚像素插值和运动矢量参考选择（运动估计）也可以提高图像质量 。这是因为它们有助于预测电影中下一帧的样子 。这些是非常复杂的概念，值得他们自己的文章，所以我们将保留它 。
编码时间为了达到更高的压缩率，VP9和h.265需要进行更多的处理 。所有这些额外的处理意味着他们将需要更长的时间来编码视频 。这会损害您的延迟，因为花费在处理上的所有额外时间都会延迟您的视频播放 。除其他原因外，延迟对于确保您的实时视频流能够提供交互式体验非常重要 。

VP9 或 H.265 的 6 个比较点

文章插图
 
图 2：编码时间作为比特率改进的一个因素，比较libvpx(VP9)、x264(AVC) 和x265(HEVC) 。
那么上图究竟是什么意思呢？
此图在水平轴上显示以每帧秒为单位的编码时间 。纵轴显示比特率改进，它将 SSIM 和比特率的组合与设置为 x264 @veryslow 的参考点进行比较 。参考点是为什么 x264 不会超过 0% 。
图表告诉我们什么？
VP9 和 h.265（如宣传的那样）比 h.264 好 50%，但它们也慢 10 到 20 倍 。如果您遵循 x264 (AVC) 的蓝线，您会发现它在大多数比特率基准点上都低于其他两条线 。不仅如此，绿色 (h.265) 和橙色 (VP9) 线在曲线的早期与 h.264 相交 。这意味着每帧速率的秒数将开始急剧增加，并真正拖累您的流媒体性能 。因此，虽然 VP9 和 h.265 显示出更好的压缩率，但它的编码时间成本非常高，这将大大增加延迟 。可以在滑铁卢大学的这项研究中找到对编码时间和编解码器比较的更深入分析 。
CPU 消耗【VP9 或 H.265 的 6 个比较点】如上一节所述，VP9 和 h.265 都必须运行比 h.264 更多的压缩算法，这随后会增加它们的 CPU 使用率 。即使完全优化，实时流媒体也是一个 CPU 密集型过程，因此增加已经很高的使用率将是一个问题 。但是，有一些东西可以缓解这种情况：硬件支持 。专用芯片组将减少 CPU 消耗 。
h.265 目前享有更多硬件支持，包括 windows 10（可下载或通过 Intel Kaby Lake 或更新的处理器）Apple (IOS 11) 和 Android (Android 5.0) 设备 。虽然大多数移动设备支持 VP9，但大多数其他系统不支持 。如果没有直接的硬件支持，VP9 编码过程将与 CPU 挂钩，消耗大量资源，降低电池寿命，并可能增加延迟 。
正如我们将在下一节中介绍的那样，h.264 得到了广泛的支持，并且首先不会像 VP9 或 h.265 那样消耗 CPU 。
采用和浏览器实施为了使用编解码器，需要支持硬件或软件编码器 。h.265 的采用率很低，这在很大程度上是由于专利许可 。h.265 有四个与之相关的专利池：HEVC Advance、MPEG LA、Velos Media 和 Technicolor 。这使得它更加昂贵，阻碍了更广泛的采用，从而将其限制在特定的硬件编码器和移动芯片组中 。只有 Edge、Internet Explorer 和 Safari 支持 h.265，即使这样运行浏览器的设备仍需要支持 h.265 硬件编码 。即使在具有正确实现的浏览器中支持 h.265，WebRTC 也往往无法正常工作 。如果没有 WebRTC 支持，很难实现实时延迟 。
VP9 是免版税和开源的，为更广泛的采用扫清了道路 。它适用于主流浏览器 Chrome、Firefox 和 Edge 以及操作系统 Windows 10、Android 5.0、iOS 14 和 macOS BigSur 。由于 WebRTC 支持 VP9，它也可以直接在浏览器中工作 。也有传言称Safari 支持也可能即将到来 。
尽管 h.264 拥有一项与之相关的专利，但正如我们之前提到的，2013 年思科开源了其 h.264实施并以免费二进制下载的形式发布 。这极大地推动了 h.264 的广泛实施 。因此，所有浏览器笔记本电脑和移动设备都支持 h.264 。
节省带宽提高压缩率和由此产生的更小的文件大小的最大优势是它在广播时消耗的带宽更少 。这意味着互联网速度较慢的用户仍然可以流式传输高质量的视频流 。
那么哪种编解码器可以产生更好的压缩效率来创建更小的视频呢？
根据 Netflix 进行的一项测试，h.265 的性能比 VP9 高出约 20% 。尽管其他测试产生了不同的结果，但它们都得出结论认为 h.265 会创建更小的文件大小 。根据所使用的客观指标，h.265比 VP9 节省0.6% 到 38.2% 的比特率 。
然而，虽然消耗较少的带宽是有用的，但还应考虑其他因素 。全球固定宽带连接的平均上传速度为42.63 Mbps，这意味着即使 h.264 要求的连接速度更高，大多数地方也可以支持 4K 流媒体 。尽管移动设备的平均速度要低得多，为10.93 Mbps，但它们仍然可以支持 1080p 流 。


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