在相机、智能手机乃至电视上，4K影片的拍摄与播放已成为热门话题，显而易见，未来十年4K影片将占据主导地位。4K UHD的分辨率为3840 x 2160，是高清HD的1920 x 1080的四倍之大，其存储空间自然也相应增加四倍。这意味着在下载和流媒体播放时，所需时间更长，或带宽需求更大。若希望在不增加存储空间、下载时间和带宽使用量的情况下观看视频，就必须采用新技术——高效视频编码（HEVC），这正是HEVC的诞生背景。HEVC的全称是High Efficiency Video Coding，也称为H.265。
所有新技术都需要时间来普及。幸运的是，4K UHD蓝光碟（Blu-rays）已经开始采用HEVC编码，而知名的视频播放软件VLC的3.0版本也已支持HEVC解码，此外，iPhone影片也直接采用HEVC进行压缩，这些都大大加速了HEVC的普及进程。
当前AVC / H.264的现状
在上文中提到的“压缩”一词，实际上指的是视频压缩的算法。无论是Blu-ray中的视频还是YouTube上的视频，都经过了压缩处理，否则文件大小将增加数十倍。
聪明的读者可能已经猜到，进阶视频编码（Advanced Video Coding，简称AVC）/ H.264是目前广泛使用的视频压缩技术，而HEVC / H.265则是下一代的技术领导者。在说明HEVC为何优于AVC之前，我们先来了解一下影片的压缩原理。
帧内压缩
在每一帧视频上，压缩算法将影像分割成若干小区块，并找出颜色相近的区域，如天空、墙壁、水泥路等。记录每一区块的颜色信息比记录每一像素的色彩信息要节省空间，从而达到“瘦身”的效果。
由于整个压缩过程只参考到影片上的一帧，这种算法被称为“帧内压缩”（Intra-frame compression）。
帧间压缩
AVC / H.264除了使用“帧内压缩”外，还会检查前后数帧，以找出可压缩的部分。由于涉及数帧视频，这种算法被称为“帧间压缩”（Inter-frame compression）。
帧间压缩的原理非常简单。同样地，算法将画面分割成许多小区块，然后寻找每帧视频间哪些小区块是不变的。例如，以脚架拍摄人物时，只有主角在大幅度移动。既然往后的数十帧背影都不变，为何不只需记录一帧的背景，并将其重复应用到后续的影像上？以每秒60帧计算，一秒的背景定格可以节省不少存储空间。
当然，以上所述的帧内和帧间压缩原理已被简化，真实的算法涉及非常复杂的数学运算，并且需要在压缩比率和画质之间取得平衡。
新一代HEVC / H.265的优势
为什么HEVC / H.265会成为下一代视频编码标准？因为它在视频压缩技术上的效率比H.264更高。
实际上，H.264在压缩技术上已经非常出色，允许不同形状和大小的小区块，但遗憾的是，区块的最大尺寸限于16 x 16像素。H.265对它进行了轻微的改进，将小区块的最大尺寸增加到64 x 64像素，是16 x 16像素的16倍，从而减少了需要被记录的区块数量，文件大小也随之减小。此外，HEVC可以将文件压缩得比AVC少一半，同时保持相同的画质。这一点非常重要，因为4K影片的尺寸比HD大四倍，但画质保持不变，只是文件略大一些。这样，数据中心和用户都不需要额外增加存储空间和带宽。
缺点
更高的压缩比率意味着使用了更复杂的算法和更多的数学运算。别忘了，普及的帧率（Frame Rate）已经从24fps增加到60fps。更复杂的算式和更高的帧率都极大地影响了播放4K影片的流畅度。
和其他编码一样，可以使用软件通过CPU为HEVC解码，或者使用支持HEVC的显卡以硬件（GPU）进行解码。无论使用CPU还是GPU解码，都需要支持HEVC，否则无法流畅地播放HEVC视频。Intel和AMD第六代或以后的CPU以及NVIDIA GeForce 950或更新的显卡都可以流畅地播放HEVC。别忘了，播放软件也需要支持HEVC编码，幸运的是，著名的VLC 3.0已经支持HEVC。
随着更多硬件和软件对HEVC的支持，相信它很快就会普及起来。
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