【面试】音视频面试

H.264 与 H.265 有什么区别？

1）主要区别

H.265 也称为高效视频编码 (HEVC)，是 H.264 的升级和更高级的版本；
H.265 的编码架构大致上和 H.264 的架构相似，主要也包含：帧内预测（intra prediction）、帧间预测（inter prediction）、转换（transform）、量化（quantization）、去区块滤波器（deblocking filter）、熵编码（entropy coding）等模块。但在 H.265 编码架构中，整体被分为了三个基本单位，分别是编码单位（coding unit, CU）、预测单位（predict unit, PU）和转换单位（transform unit, TU）；
比起 H.264，H.265 提供了更多不同的工具来降低码率，以编码单位来说，H.264 中每个宏块（macroblock/MB）大小最大为 16x16 像素，而 H.265 的编码单位最大为 64x64；
H.265 的帧内预测模式支持 35 种方向（而 H.264 只支持 8 种），并且提供了更好的运动补偿处理和矢量预测方法。

2）比较点

压缩比：压缩比是区分 H.264 和 H.265 编解码器的主要因素。与 H.264 相比，H.265 提供了两倍的编码效率。这意味着 H.265 在提供相同编码质量的同时节省了大约 50% 的比特率。更具体而言，H.265 的平均比特减少在 4K UHD 时为 65%，在 1080p 时为 60%，在 720p 时为 58%，在 480p 时为 50%。
视频质量：H.264 和 H.265 编解码器在相同比特率下的视频质量存在很大差异。在 H.264 中，块的边界可能会失真。这是因为每个宏块是固定的，每个宏块的数据是相互独立的。另一方面，使用 H.265 时，图像更清晰、更详细，并且具有更少的阻塞和伪影。这是因为它根据区域信息确定 CTU 的大小。因此，H.265 在压缩时优于 H.264，具有更好的图像质量；
文件（码流）大小：编解码器对数字视频的压缩程度与需要传输或流式传输的最终文件大小直接相关。带宽越小，文件大小越低。通常，H.264 编解码器生成的视频比 H.265 生成的视频大 1-3 倍。因此，在文件大小和保存大文件的有限存储空间方面，H.265 胜过 H.264；
兼容性：在兼容性方面，H.264 胜过 H.265，与 H.264 相比，H.265 的普及程度相当落后。如果 100 个设备和平台支持 H.264 编解码器，您会发现只有 30 个相应的设备和平台支持 H.265。您不能否认 H.265 是未来的编解码器，并且缓慢但肯定地，更多的平台和设备将适应 H.265；
性能：关于整体性能比较，H.265 无疑胜过 H.264，但这并非没有它的背景。H.264 具有适用于几乎所有常见设备的日常用例。然而，H.265 编码需要高计算能力。因此，H.265 可以比 H.264 更有效地压缩视频，同时保持相同水平的图像质量。H.264 性能达不到 4K 流媒体的标准，但 H.265 做到了这一点。

C++内存模型

H.265（HEVC）相比H.264（AVC）的核心优势

1. 压缩效率显著提升

在相同画质下，H.265的码率比H.264降低约40-50%，尤其适用于4K/8K超高清场景。
通过**更大的编码单元（CTU，最大支持64x64）**和更灵活的块划分（如四叉树结构），提升复杂纹理的压缩率。

2. 支持更高分辨率与色深

分辨率扩展：H.265原生支持8K（8192×4320），而H.264最高仅支持4K（4096×2304）。
色深提升 ：支持10/12位色深（H.264通常为8位），配合BT.2020广色域，增强HDR视频表现力。

3. 编码工具优化

运动补偿改进 ：引入高级运动向量预测（AMVP）和Merge模式，减少运动估计计算量。
采样自适应偏移（SAO）：通过后处理技术降低块效应，提升主观画质。
并行处理能力：支持Tile和WPP（波前并行处理），利用多核CPU加速编解码。

4. 应用场景适配性更强

超高清流媒体：如Netflix、YouTube的4K/HDR内容普遍采用H.265。
移动端传输：低码率特性节省带宽，4G/5G场景下视频通话画质更稳定。
VR/AR领域：高压缩率缓解全景视频的码率压力（如8K 360°视频）。

技术对比简表

特性	H.265（HEVC）	H.264（AVC）
压缩效率	节省40-50%码率	基准水平
最大分辨率	8K	4K
色深支持	10/12位	8位
编码单元	CTU（64x64）	MB（16x16）
并行处理	Tile/WPP/Slice多级并行	Slice级并行
典型码率	4K@30fps约15-25Mbps	同画质需25-50Mbps

建议：在带宽敏感型场景（如移动直播、视频监控）优先使用H.265；若目标设备兼容性受限（如旧款硬件），可降级为H.264。需注意H.265的专利授权成本可能高于H.264。

C2相比OMX的优势和劣势分析

优势

性能优化

C2的Buffer管理机制采用零拷贝特性，避免了数据拷贝带来的性能损耗，在编解码场景下显著提升效率。
架构灵活性

C2的组件设计更模块化，支持动态加载和配置，便于扩展新功能（如HDR、低延迟编码），而OMX需通过静态接口适配。
优先级与兼容性

从Android Q开始，C2在音频处理中默认优先级高于OMX ，且可通过系统属性（如debug.stagefright.ccodec）动态切换框架，适配性更强。
硬件对接标准化

C2通过HIDL接口与硬件交互，统一了厂商实现标准，降低了芯片层适配复杂度；OMX依赖厂商自定义的OpenMAX扩展，碎片化严重。
状态机简化

C2的MediaCodec状态机设计更简洁，减少冗余状态切换（如Flushed/Running），提升流程控制效率。

劣势

兼容性过渡问题

部分旧设备或编解码器仅支持OMX，需通过系统降级或双框架共存实现兼容，增加了维护成本。
开发复杂度

C2的HIDL接口和组件化设计对开发者学习成本较高，而OMX因长期使用已有成熟工具链和文档支持。
功能覆盖不足

早期C2版本对某些高级功能（如多路并行编解码）支持有限，OMX因历史积累在复杂场景中更稳定。

对比总结

维度	C2（Codec2）	OMX（OpenMAX）
性能	零拷贝机制，内存效率更高	数据拷贝频繁，易产生性能瓶颈
扩展性	动态组件加载，支持新功能快速集成	接口固化，扩展依赖厂商定制
系统支持	Android 10+ 主推框架，未来演进方向	Android 12后逐步弃用
硬件适配	统一HIDL标准，降低厂商适配成本	依赖厂商OMX IL实现，碎片化严重
开发难度	需掌握HIDL和组件化设计，初期门槛高	成熟工具链，文档丰富
适用场景	高性能需求、新设备、标准化硬件	旧设备兼容、复杂功能场景

建议：新项目应优先采用C2框架以利用其性能与扩展性，同时通过MediaCodec的getCanonicalName()检查编解码器支持情况。遗留系统可结合OMXCodec过渡，逐步迁移至C2。