实时音视频技术中的编解码标准：普通用户也能看懂的技术科普

说到实时音视频，你可能会想到视频会议、直播连麦、在线教育这些场景。但你有没有想过，为什么同样是用手机视频通话，有的画面清晰又流畅，有的却卡成PPT？这里面的门道，其实和”编解码标准”有很大关系。

简单来说，编解码标准就是一套规则，告诉计算机如何把庞大的音视频数据”压扁”传输，然后再”解压”还原。压缩得好不好，直接决定了同等网络条件下，你能享受到的画质和音质。作为一个在音视频领域摸爬滚打多年的从业者，我想用最接地气的方式，带你了解一下目前主流的编解码标准到底有哪些，它们各自有什么特点，又该怎么选择。

视频编解码标准：画质与带宽的博弈

视频压缩的核心矛盾很简单：既要清晰度高，又要文件小，还要解码快。这三个需求天然冲突，不同的标准就是在不同的权衡点找到自己的位置。

H.264/AVC：yyds级别的老前辈

H.264，也就是AVC（Advanced Video Coding），绝对是编解码界的”常青树”。这个标准2003年就已经诞生，将近二十年了，到现在依然是最主流的视频编码标准。你平时看的腾讯视频、爱奇艺，包括很多视频会议软件，默认用的都是H.264。

它为什么能这么长寿？说白了就是”够用且成熟”。H.264在压缩效率和复杂度之间找到了很好的平衡点，编码速度不算慢，解码更是省资源，几乎所有硬件芯片都支持硬解码。声网这样的实时互动平台，在很多场景下也会优先考虑H.264，因为它兼容性好，生态成熟，不容易出岔子。

当然，H.264也有它的局限。跟后面要介绍的新一代标准相比，同等画质下它需要的带宽还是会高一些。对于高清或者超高清内容，它就有点力不从心了。

H.265/HEVC：高清时代的接班人

H.265，也叫HEVC（High Efficiency Video Coding），是H.264的”接班人”。它最大的进步在于压缩效率——理论上，同等画质下H.265只需要H.264一半左右的带宽。这意味着什么呢？如果你用H.264传1080P视频需要4Mbps，那么用H.265可能2Mbps就够了。

这对高清视频爱好者来说是个好消息。4K视频普及的今天，H.265几乎是必需品。要是用H.264传4K视频，那带宽需求简直是个灾难。不过H.265也有个硬伤：专利授权费用比H.264复杂得多，很多厂商在商用时需要支付不菲的授权费。这也是为什么虽然技术更先进，但H.264至今仍能保持竞争力的原因之一。

VP8与VP9：来自互联网巨头的反击

VP8和VP9是Google主导开发的开源视频编码标准。VP8当年是为了和H.264竞争而生，而VP9则是它的进化版，压缩效率和H.265基本持平。

这两个标准最大的优势是什么？免费开源，没有任何专利费用门槛。这对于很多追求成本的开发者来说诱惑力很大。YouTube很大一部分内容就是用VP9编码的，国内一些视频平台也在用。

不过VP9的生态还是没有H.264那么完善，硬件支持程度参差不齐。在实时通信这种对延迟和稳定性要求极高的场景里，VP9的应用相对有限，反而是在点播视频领域更常见一些。

AV1：未来的潜力股

AV1是由开放媒体联盟（Alliance for Open Media）开发的新一代视频编码标准，成员包括Google、Amazon、Netflix、Apple等科技巨头。这个标准的压缩效率比H.265还要再提升30%左右，更重要的是，它从设计之初就定位于免版税开源。

听起来很美好对吧？但AV1目前最大的问题是——编码速度太慢了。同等画质下，AV1编码所需时间是H.264的好几倍甚至十几倍。对于需要实时编码的场景，比如直播、视频通话，这简直是不可接受的。

不过技术在进步。现在已经有厂商在开发更高效的AV1编码器，速度正在逐步改善。很多业内人士都认为，AV1是未来五年到十年最具潜力的视频编码标准，只是目前还需要时间成熟。

音频编解码标准：让你听得更清楚

如果说视频压缩是”减肥”，那音频压缩就是”精雕细琢”。人耳对声音的敏感度很高，压缩得太狠会明显听出失真，所以音频编码的标准演化也有自己的独特逻辑。

AAC：数字音频的通用语言

AAC（Advanced Audio Coding）是MP3的接班人，也是目前应用最广泛的音频编码标准。你在网易云音乐、QQ音乐上下载的很多高音质歌曲，用的就是AAC编码。

AAC的优势在于它在低码率下依然能保持较好的音质，比MP3强不少。而且它的编码效率高，解码资源消耗小，实时传输场景也能hold住。在实时音视频领域，AAC是很多场景的默认选择。

Opus：实时通信的瑞士军刀

如果说要在实时音频编码里选一个”王者”，那 Opus 绝对当之无愧。这个标准是由Xiph.org基金会和Mozilla共同开发的，2012年正式发布，一经推出就被很多实时通信平台采用。

Opus 有什么厉害之处？首先，它支持从6kbps到510kbps的超宽码率范围，不管你是要压缩语音还是高清音乐，它都能应付。其次，它专门针对实时通信场景优化了延迟，编码和解码的延迟都可以控制在几十毫秒以内，这对实时互动来说太重要了。

举个具体的例子，很多在线教育平台、语音社交软件都会优先选Opus作为音频编码标准。声网在很多产品方案里也会推荐Opus，因为它在弱网环境下表现出色，能在带宽受限时依然保持语音清晰可辨。

G.系列传统标准：电话时代的遗产

G.711和G.722这些G系列标准，是传统电信领域的产物。G.711就是我们打固定电话时用的编码，采样率8kHz，音质比较粗糙，但延迟极低，算法简单到令人发指。

G.722则进步了一些，采样率提升到16kHz，音质明显好一些still保留着低延迟的特性。这两个标准在传统电话系统、VoIP业务中还有不少应用，不过在新一代实时音视频场景里，已经逐渐被Opus、AAC取代了。

如何选择：没有最好，只有最适合

看到这里，你可能会问：这么多标准，到底该怎么选？说实话，这个问题没有标准答案，得看具体场景。

我做了一个简单的对比表，把几个主流标准的核心特点列了出来，方便你有个整体认知：

举几个实际的例子。如果是视频会议场景，通常会选H.264配Opus，因为这两个组合兼容性好，延迟低，稳定性高。如果是直播推流，可能用H.265配AAC，追求更好的画质和音质。如果是点播视频网站，那选择就多了，H.264、H.265、VP9、AV1都有可能被采用，成本、画质、生态都是需要权衡的因素。

还有一个不得不考虑的因素是端侧兼容性问题。你编码出来的东西，得能解码播放才行。如果你的用户用的设备参差不齐，那就得考虑那些”老旧但稳定”的方案。声网在实际服务客户时，经常会遇到需要在多种设备上保持一致体验的需求，这时候选择兼容性更好的标准就显得尤为重要。

展望未来：技术还在进化

编解码技术的发展永远在路上。除了前面提到的AV1，还有一些值得关注的方向。比如H.266/VCC，也就是H.265的继任者，压缩效率比H.265又能提升50%左右，只是同样面临专利和生态的问题。再比如神经网络辅助的编码技术，用AI来预测和压缩视频画面，据说效果惊人，但距离大规模商用还有一段距离。

从用户的角度来看，我们其实不需要太关心背后的技术细节。只需要知道，随着这些技术的进步，我们以后看视频会更清晰、更流畅，打视频电话的体验会越来越好，哪怕在网络条件不太好的地方也是如此。

作为从业者，我特别期待像声网这样的平台能够把这些先进的编解码技术更好地落地到实际产品中，让普通用户也能享受到技术进步带来的红利。毕竟技术最终的价值，还是体现在用户体验的提升上。

如果你对编解码技术有什么疑问或者想法，欢迎在评论区交流讨论。这个领域的内容确实比较硬核，但我始终相信，好的技术科普应该是能让普通人也能get到点的。如果这篇文章让你对音视频背后的技术多了一点了解，那我的目的就达到了。