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重回 AI 战场!H.266/VVC 的时代才刚刚开始

  • 2025-03-11
    北京
  • 本文字数:2547 字

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重回AI战场!H.266/VVC的时代才刚刚开始

在过去 30 余年的演进中,视频编码标准的每一次迭代都伴随着人类对视觉体验的极致追求。但在近年来,随着生成式 AI、多模态大模型、XR 设备的爆发式增长,其核心使命已不再局限于“压缩与传输”,视频消费的形态已转向虚实融合的新维度。


在这种背景下,曾因技术门槛过高而沉寂多年的 H.266/VVC,凭借其绝佳的场景适应性,正在重获视频行业关注。H.266/VVC 引发热议并非空穴来风,而是其在设计之初即瞄准 8K/VR/AR、HDR、360°全景视频等新兴需求,这种超前视野得益于 H.266/VVC 的诞生本就汇集了全球顶尖智慧


H.266 由国际电信联盟(ITU-T)与国际标准化组织(ISO/IEC)两大全球机构联合主导开发,依托双方数十年来组建的深度协同机制,以保障视频编码标准的全球兼容性。


在开发过程中,标准制定历经前期探索、举证技术征求与响应、标准正式启动和工作草案、制定委员会草案、国际标准草案、国际标准最终草案、以及国际标准七大阶段。每年举行四次全球会议,来自全世界各大公司的数百位顶尖专家齐聚一堂,对数千项技术提案进行细致入微的逐一审议,严格把控每一项提案的理论与实现细节。


H.266/VVC 的制定发布凝聚了众多行业巨头的智慧与努力,深度参与标准化工作的单位包括 Qualcomm、Huawei、Bytedance、Tencent、Alibaba、Kwai、Sharp、MediaTek、LGE、InterDigital、Ericsson、Nokia、Samsung、Dolby、Fraunhofer HHI、Panasonic、KDDI、Canon、Sony、ETRI、WILUS、FG innovation、NHK、Ittiam、Netflix、ZTE 等众多行业翘楚。



在该体系下诞生 H.266/VVC,凭借出色的技术能力、极强的生态优势以及广泛的兼容性,成为视频编码领域亮眼明星。


值得注意的是,这一优势并非 H.266 独有,H.26x 系列标准中采纳的每一项技术,都是经历大浪淘沙,千锤百炼的精品,浓缩了一个时代视频压缩技术的精华。该系列历次迭代已深度重构视频产业格局,广泛应用于当今无处不在的视频及图像压缩、存储和传输过程中,为视频技术的蓬勃发展奠定了坚实基础。


  • H.262/MPEG-2 作为模拟电视向数字电视转型的关键技术,推动了数字电视广播和 DVD 的普及。其高效的压缩算法和标准化支持,使得数字视频内容得以大规模分发。

  • H.264/AVC 凭借其卓越的压缩效率,成为高清视频与互联网流媒体的核心支撑技术。它支持低带宽下的高清传输,被广泛应用于蓝光光盘、YouTube 等流媒体平台,彻底改变了视频内容的消费模式。

  • H.265/HEVC 通过进一步优化压缩效率解决了 4K 超高清内容传输的带宽瓶颈。该标准支持 8K 分辨率及高动态范围(HDR),成为超高清电视(UHDTV)和流媒体平台规模化应用的关键技术,使得在普通互联网环境下实现 4K 内容的流畅传输。


正如 H.264 与 H.265 曾定义各自时代,H.266/VVC (Versatile Video Coding,即多功能视频编码标准) 作为当前视频编码领域的最先进标准,被视为未来十年的视频应用图景。



H.266 最大的优势是实现了视频压缩技术的再次突破,能够在不牺牲质量的情况下将比特率降低多达 50%(理论值)。其先进的压缩算法效率极高,在减少带宽消耗以及优化内容传输方面有较强优势。对比上一代视频编码标准,H.266/VVC 在技术层面有三大亮点:


  • 基于块的编码

H.266/VVC 通过引入非方形块尺寸,强化了传统基于块的编码机制。相较于前代编解码器仅支持方形块划分,VVC 的动态块划分能力可灵活适配场景复杂度,在处理 4K/8K 超高清内容、密集视觉效果(如 CGI 动画)时优势显著。该特性使得复杂区域实现更高的压缩效率,同时保持高质量画质,从而减少文件体积和带宽占用。


  • 帧内块复制

帧内块复制(Intra Block Copy)功能允许 H.266/VVC 复用同一帧内的数据,大幅降低了对静态或重复内容进行冗余编码的需求。这对于包含重复元素或低动态内容的视频(如电竞直播、新闻播报、虚拟背景等)尤其有用。该功能不仅能显著减少计算复杂性和编码时间,还能加快处理速度并降低服务器负载,同时确保画质不受影响。


  • 多维运动补偿

H.266/VVC 的多维运动补偿(MDMC)通过支持缩放、旋转和透视变化等复杂运动模式,改进了传统运动补偿技术。这使得动态场景(如体育赛事、动作片或 VR 应用)的处理更加流畅。多维运动补偿能够在高速运动序列中有效减少伪影,并保持画面清晰度,即使在较低比特率下也能提供优质的观看体验。

H.266/VVC 凭借这些先进的技术特性,在提升压缩效率、优化内容传输以及适应多样化应用场景方面展现了巨大潜力。近年来在传统业务及新兴场景中,其技术优势已得到了初步验证。


  • 云游戏等超高清视频传输场景中,4K 分辨率下每秒需传输数亿像素数据,对带宽和延迟提出极高要求。H.266/VVC 通过改进的压缩算法,相比 H.265/HEVC 在相同画质下可减少约 50%的码率。其自适应 GOP 大小决策和场景切换检测技术,能动态调整编码参数以应对画面复杂度变化,例如在高速运动场景中自动延长 GOP 长度以降低冗余数据,从而减少带宽波动并提升传输稳定。

  • 虚拟现实/增强现实(VR/AR)场景中,视频分辨率、动态范围与交互性要求更为严苛。H.266/VVC 针对全景视频引入了子图像编码技术 ,支持局部画面独立提取与传输,避免传统方案中因边界拼接导致的效率损失。同时,其 Main10 Profile 原生支持 10bit 色深与 HDR,通过更细腻的色彩渐变消除色带效应,显著提升沉浸。

  • 视频会议与远程医疗等场景需在弱网环境下平衡画质与实时性。H.266/VVC 通过运动补偿时域滤波和率失真优化(RDO)技术提升压缩效率,降低码率,确保视频会议和远程医疗的流畅性。

  • 对于短视频、直播等网络波动场景,H.266/VVC 的网络适配层优化和软件解码器技术支持动态网络环境的实时高清解码。通过拉格朗日优化方法在图像组层动态调整码率分配,平衡画质与流畅度,适配网络波动。

  • 针对广播电视等传统场景,H.266/VVC 高效压缩支持标准和高分辨率,内置高动态范围(HDR)和宽色域(WCG)支持,允许在相同带宽下提供更高质量或更多频道,尤其适合 8K 内容的传输。

  • ......


可以看出,无论对传统广播电视的严格要求,还是新兴流媒体服务的不懈探索,H.266/VVC 都给出了相当完备的技术支撑。这表明,H.266/VVC 作为面向未来的多媒体生态技术,正在为多样化的视频应用注入了新的可能性。对于 IT 技术和开发人员而言,深入了解和掌握 H.266/VVC 标准,能够更高效地编码高分辨率内容,从而减少带宽消耗,同时又不影响质量。


未来已来,新一代视频编码标准正在引发蝴蝶效应,从内容生产到终端播放,无数场景将会因 H.266/VVC 焕发新生。

2025-03-11 14:402430

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