如今，视频服务已经成为互联网流量占比最大的服务类型，绝大多数网站和应用都或多或少加入了视频相关的内容版块。由于视频文件容量巨大、占用带宽较高、部分服务类型（如直播互动、视频会议）对延迟要求较高等特性，视频服务也给应用开发者和云服务提供商带来了巨大的存储、带宽等压力。在日益增长的需求推动下，业界研发新型视频编码技术的步伐明显加快，众多新编码方案有效降低了服务方的压力与成本，帮助他们为更多用户提供质量更高的视频服务。
本文将简要介绍当下主流的互联网视频编码技术，并尝试从多个角度分析各项方案的优缺点，希望能为刚开始了解这一领域的开发人员和应用厂商提供一个参考视角。
主流视频编码技术
H.264
诞生于2004年的H.264是今天互联网应用最为广泛、占据份额最大的视频编码技术标准。H.264终结了旧时代视频编码规格众多、质量参差不齐的局面，提供了当时同等画质下最为出色的压缩比，并获得了业界几乎所有巨头的一致支持。经过十余年的推广应用，今天所有视频网站、应用、视频拍摄设备、播放设备均默认支持H.264的主要编码分支（Main level到High Level 5.1），其已成为业界无可争议的事实标准。
然而，成型于世纪初的H.264编码在今天已经难以满足新时代互联网视频服务的更高要求，为更多新一代解决方案的诞生创造了市场机遇。
优点
兼容性极佳；拥有最丰富的社区生态支持；在需求不高的场景中能够提供不错的压缩比；主流CPU、GPU与DSP等专有硬件均提供了良好的H.264硬件编解码支持。
缺点
在需求更高的场景（4k、8k、高帧率、HDR、VR）中压缩比明显不如新一代编码方案，带来更高的存储、带宽与成本需求。
H.265/HEVC
H.265又名HEVC（高效视频编码），诞生于2013年，是业界为H.264推出的换代方案。与H.264相比，HEVC在同等画质下提供的压缩比可提升50%-100%，同时对4k、8k、HDR、高帧率视频等场景有着很好的支持能力。
在PC和智能手机等硬件厂商的推动下，HEVC已成为采用率仅次于H.264的主流视频编码选项。近年生产的绝大多数智能手机都提供了HEVC硬件编解码能力，有效解决了消费端编解码HEVC对算力要求过高的问题。然而，由于谷歌选择支持VP9视频编码格式，使HEVC未能像H.264一样实现“大一统”的理想，也让更多厂商意识到了推动其他编码格式的市场机遇。
优点
与H.264相比能够提供同等画质下更高（50%-100%）的压缩比，能够很好地支持各类高需求应用场景。得到了主流硬件和设备厂商的一致支持，拥有广泛的软硬件生态环境。
缺点
未能获得全球最大的长视频网站YouTube的充分支持，YouTube推荐用户采用VP9作为替代方案，对HEVC的全面普及是沉重打击。另一方面，HEVC相较H.264的编解码算力需求提升了数倍乃至十倍以上，迫使视频服务厂商和云服务提供商提升硬件采购支出来弥补算力缺口，部分抵消了HEVC带来的成本下降优势。此外，厂商采用HEVC方案往往需要支付授权费用，这在业界普遍追求开放、开源的今天无疑是一大劣势。
VP9
由谷歌主导推动的VP9编码格式同样诞生于2013年，是曾经被H.264彻底击败的VP8编码格式的后继者。VP9的技术指标与HEVC类似，但与后者最大的区别是前者使用时基本不需要支付费用，非常符合今天IT业界的发展趋势；再加上谷歌将VP9作为YouTube的默认编码格式，令VP9成为了HEVC最有力的竞争对手。
优点
提供与HEVC相近的质量、压缩比与新技术特性支持的同时，并不需要支付使用费用。由于获得了谷歌的全力支持，VP9的社区生态也有很好的活跃度。经过多年的推广，今天大部分智能手机与PC硬件也提供了VP9的硬件编解码支持。
缺点
除谷歌外，其他视频网站、应用开发者更偏向HEVC格式，让VP9在普及程度方面无法与HEVC相提并论。VP9同样存在对设备算力要求较高的缺陷，而硬件厂商（尤其是苹果公司）对VP9的支持步伐相对较慢，也让VP9在终端消费场景（如视频拍摄、直播互动）中的推广受到限制。
AV1
VP9的成功让谷歌等主推开放视频编码方案的组织大为振奋。在VP9远未达到生命周期末端时，谷歌就与其他厂商联合推出了AV1编码格式。AV1的目标是将视频编码的压缩比再提升50%-100%，并同时取代HEVC与VP9，成为新一代视频编码方案的标准选项。各大厂商为AV1的生态发展注入了强大动力，让2018年发布的AV1在短短几年间就获得了极高的关注度与社区支持。由于HEVC的正统后继——H.266 VVC标准推出时间较晚，且依旧需要授权费用，其声势明显被AV1压过一头。
优点
下一代视频编码标准，提供比HEVC/VP9高50%-100%的压缩比，同时不需要授权费用。AV1已经开始获得多家硬件厂商的支持，新一代智能手机、PC CPU/GPU已开始提供AV1硬件编解码能力，为AV1的广泛普及提前铺设基础。包括YouTube在内的视频网站也开始尝试采用AV1解决方案，令AV1在新一代视频编码标准的竞争中取得了先发优势。
缺点
相比上代编码方案更高的算力需求再次限制了AV1的推广速度。另一方面，AV1的技术方案与社区生态远未成熟，仍需一段时间的发展才能得到广泛认可。与此同时，AV1必须面对H.266/VVC标准的强大竞争，能否扭转VP9的劣势，在视频拍摄等场景中击败VVC成为主流选项仍是未知数。
其他
除上述方案外，业界还存在其他一些视频编码标准，但基本都没有或尚未形成较大影响力。
应用开发者应如何选择
对于应用开发者而言，选择支持哪种视频编码方案是一个需要谨慎考虑的主题。首先，由于H.264的市场地位，任何应用都必须默认支持H.264作为基础视频编码选项。真正的困难在于需求更高的场景中应该如何选择。
如果应用不存在或者只有很少场景中需要4k、高帧率、HDR等特性，开发者可以继续停留在H.264上，待将来需求增长后再做选择。
如果应用服务端有大量高质量视频数据需要向用户提供，可以选择使用HEVC作为主要编码方案，以有效降低存储和带宽需求。这里要注意用户端设备必须普遍提供HEVC解码支持，否则仍需留在H.264方案上。
如果云服务厂商提供支持甚至优惠选项，用户也有尝鲜需求和设备支持，可以试点应用AV1编码方案应用在少量极高质量（如8k、120fps、HDR）视频场景中。 考虑到很多终端用户设备尚不支持VP9硬件解码，不推荐使用VP9作为应用主要视频编码选项。
总结
过去十年来，视频编码标准领域逐渐从H.264一家独大转向了多种编码方案共存、共同竞争的局面。对于整体市场而言，更多竞争无疑能够打破垄断、带来更多选择，推动行业技术更快进步。展望未来，我们很可能会看到H.264、HEVC、VVC、VP9、AV1乃至更多编码方案共存的局面，应用开发者也需要为此做好准备，提前了解相关知识，根据自身情况作出最佳决策。