视频编码的终局不是“更省码率”:从 H.266、AV2 到 AI 编解码的下一场竞争

谈到音视频编解码的发展,人们很容易想到一条不断向前延伸的技术路线:从 H.264 到 H.265、H.266,从 AV1 到 AV2,再到神经网络参与甚至主导的压缩系统。新一代技术不断出现,讨论也往往围绕同一个问题展开:在相近画质下,究竟还能节省多少码率?

这个问题很重要,但对于真正交付音视频产品的人来说,它还不够。

一条视频流不仅要被压缩,还要经过采集、传输、解码、显示,可能同时进入录像、转发和智能分析链路。客户最终关心的,也不仅是文件有没有变小,而是画面能不能及时显示,网络波动后能不能恢复,设备能不能持续运行,以及关键细节有没有被保留下来。

大牛直播 SDK(SmartMediaKit)的产品范围覆盖采集RTMP/WHIP推流、RTSP/RTMP/HTTP-FLV/WHEP播放、轻量级 RTSP 服务、转发与录像等环节。这样的产品视角,决定了我们不能只从一个编码器的测试成绩判断技术价值,而要看它进入完整媒体链路后,能否形成可持续、可交付的收益。

在我们看来,下一轮音视频编解码竞争,不会停止于压缩效率,而会进一步走向压缩效率、实时性、计算成本、终端适配与信息有效性的联合优化。

这不是降低对先进编码技术的期待,而是对它提出更高的要求:不仅要压得更小,还要让这些收益在真实系统中兑现。

一、码效率的价值,必须放回真实约束中衡量

评价一种编码技术,最容易犯的错误,是把标准潜力、编码器实现能力和项目实际收益混为一谈。

同一种编码格式,也可以拥有差异很大的编码实现与运行配置。以 VVC 为例,Fraunhofer 的 VVenC 提供多个速度与质量预设,并具备不同的并行、码率控制和感知优化能力。这说明"使用了同一种标准",并不意味着获得了同样的压缩效率,更不意味着付出了同样的计算成本。

因此,讨论"新编码比旧编码节省多少码率",至少要说明内容类型、编码器版本、运行配置、质量评价方式,以及计算和时延限制。脱离这些条件,一个看起来漂亮的百分比,很难直接转化为产品选型依据。

对于离线内容,可以允许编码器进行较充分的分析与搜索;对于实时推流,编码器必须在持续到来的帧面前按时完成工作。我们真正应该比较的,不是两个名称不同的格式,也不是两个看起来相同的 preset,而是:在相近的画质目标、相近的端到端时延和相近的设备预算下,谁能交付更好的结果。

值得注意的是,标准研究本身也在强化这种约束。2026 年公布的面向超越 VVC 能力的联合技术提案征集,明确把编解码实现成本作为重要评价因素,并从一开始纳入运行时间受限的编码测试,同时考察低延迟与随机访问条件。传统信号处理与神经网络技术都在征集范围内。

这释放出的信号,比某个孤立的压缩率数字更值得关注:下一代编码技术不能只证明自己"在充分计算之后更有效",还需要证明自己"在有限时间内依然有效"。

从工程角度看,未来值得投入的方向,既包括新的压缩工具,也包括更聪明的工具选择、更有效的搜索剪枝、更好的并行调度和码率分配。能够在目标设备上稳定兑现的压缩收益,才是可以写进产品能力的收益。

二、未来不是单一编码制胜,而是多技术路线长期并存

讨论编解码演进,不宜把行业想象成一场整齐划一的升级:新标准发布,旧标准退场,所有摄像头、服务器、浏览器和移动终端同步完成替换。

实际的产品规划,更适合建立在多编码长期共存的前提上。

AV2 就是一个值得观察的例子。AOMedia 已于 2026 年 6 月发布 AV2 正式规范;到 2026 年 9 月,官方披露的生态进展仍包括早期实现、开发工具与互操作工作。标准已经发布与大规模终端已经普遍可用,是两个不同的阶段。

AOMedia 在面向实现者的说明中,也明确预期 AV1 与 AV2 将长期共存:软件实现通常先行,更广泛的硬件支持随后逐步形成。新标准的出现,并不意味着上一代技术已经失去部署价值。

对于 SmartMediaKit 这样的跨平台 SDK,我们更倾向于按场景组织编码能力,而不是按发布时间给编码格式排座次。面对无法控制的存量设备,应优先保证互通;面对能够统一升级的封闭系统,可以更积极地评估新编码;面对功耗敏感的移动端,应以持续运行表现决定是否启用;面对带宽昂贵、观看终端可控的业务,则可以提高压缩效率在决策中的权重。

这里还有一个经常被忽略的问题:"支持某编码"不是一个简单的开关。

能够识别码流,能够原样转发,能够写入文件,能够软件解码,能够硬件解码,以及能够在目标设备上稳定实时播放,是不同层次的能力。新标准进入 SDK 时,这些能力应分别验证、分别披露,而不宜用一个格式名称概括所有环节。

未来更成熟的媒体系统,不应只有"统一使用最新编码"这一种策略,而应能够根据终端、网络、内容与业务目标,选择合适的编码路径,并保留清晰的降级方式。

三、实时视频的核心指标,正在从清晰度转向时效性

在实时系统里,一帧画面的价值,不只取决于它有多清晰,还取决于它什么时候到达。

远程操控场景中,一张极其清晰、却已经明显过时的画面,可能不如一张清晰度略低但足够及时的画面有用。因此,实时编码必须关注时间依赖,而不能只关注空间压缩。

编码器的前向分析、未来帧引用和缓冲配置,都可能影响等待时间。NVIDIA 的编码器文档也明确区分不同的低延迟调优方式,并说明 lookahead 会通过缓冲后续帧进行分析。这些机制可以改善编码决策,但不能被当作没有时间成本的优化。

举一个纯粹的时序例子:对于每秒 30 帧的视频,若某项策略必须等待后续 3 帧,单是等待这些帧就大约需要 100 毫秒,尚未计算网络、解码和显示时间。这个数字不是某一种编码格式的固有延迟,而是说明:编码结构中的等待,最终会进入业务的响应时间。

同时,也不能把低延迟问题简化为"有 B 帧就一定高延迟"。真正需要检查的是参考关系和显示重排。部分实现支持只引用过去画面的单向 B 帧,并不需要像传统双向预测结构那样等待未来参考画面。

除了稳定播放时的时延,还必须考虑加入与恢复。长 GOP 本身不等于持续高延迟,但在缺少其他恢复机制时,新用户加入、参考帧损坏或解码器重建,可能需要等待合适的恢复位置。VVC 中的渐进解码刷新(GDR)则提供了不同于传统瞬时随机访问画面的恢复方式,不过"渐进恢复"不能被理解成任意时刻都能立即得到完整、干净的画面。

因此,我们认为实时编码的演进方向,应当是把码率控制、关键帧策略、发送节奏、拥塞反馈与恢复机制放在一起设计。网络容量下降时,编码器与发送端需要共同控制队列;需要恢复时,也不能无限制地堆积大关键帧。实时媒体拥塞控制的基本约束,正是避免排队造成持续延迟,并让数据在仍然有用的时间窗口内到达。

对应到测试方法,也不应只测平均延迟。我们建议同时关注首帧时间、网络突变后的恢复时间,以及最慢一小部分帧的延迟分布。平均表现优秀,却偶尔积累数秒缓冲的系统,不应被轻易定义为优秀的实时系统。

四、决定编解码体验的,不只是算法,还有整条数据链路

讨论编解码复杂度,人们习惯看 CPU 占用、编码帧率或者解码帧率。但在终端产品中,数据如何流动,同样值得关注。

例如,画面从解码器输出后,是直接交给显示系统,还是先回读到 CPU,再做颜色转换,最后重新上传 GPU?在 Android 上,MediaCodec 提供面向 Surface 的输入输出路径,输出端的消费方式、缓冲处理和背压,也会影响媒体管线的行为。仅仅知道"启用了硬件解码",并不足以描述整条链路。

从架构设计上看,减少不必要的内存复制、颜色转换和 CPU---GPU 往返,是应该与更换编码器同时评估的优化方向。所谓零拷贝,也应理解为尽量避免不必要的数据搬运,而不是认为系统中完全不存在缓冲、同步与等待。

能力判断也需要更细。W3C 的 Media Capabilities 将"支持""流畅""能效"分别表达,并特别提醒:不能简单地把硬件加速等同于更高能效,某些低分辨率场景的软件处理也可能具有相近的效率。

这对跨平台 SDK 的启示是,编码能力表不应只记录 H.264、H.265、AV1 等名称,还应进一步关联分辨率、帧率、位深、色度格式、输入输出资源类型,以及运行时表现。

对于移动终端和边缘设备,我们建议把持续运行纳入选型,而不是只做短时跑分。同一个设备还可能同时承担摄像头采集、画面显示、AI 推理和通信任务。单独运行编解码时达到实时,不代表整套应用运行后仍有足够余量。

未来有竞争力的实现,应当在"压缩得更好"之外,回答"整台设备能否长期承受"。

五、AI 正在重构编码器,但不同技术路线不能混为一谈

谈到 AI 编解码,最需要避免的,是把所有使用神经网络的功能,都归入同一种技术路线。

第一种变化,是 AI 改善传统编码器的决策

例如,让模型辅助判断哪些区域值得投入更多码率,哪些候选模式可以提前排除,或者如何在有限计算预算下安排编码搜索。只要最终输出仍然符合既有比特流规范,这类编码端优化就不必要求所有接收设备同步更换解码器。

第二种变化,是 AI 参与画面处理或重建

编码前的降噪、编码后的增强,与进入编解码规范内部的神经网络工具,需要区别对待。前者可以作为媒体处理管线中的独立环节;后者一旦改变了解码所需的语法、模型或处理过程,就不能默认旧解码器仍然具备兼容能力。

第三种变化,才是 以学习式表示为核心的神经视频压缩

这一方向已经在认真解决工程运行成本,而不仅是展示率失真曲线。微软公开的 DCVC-UF 工作,将重点放在多帧分块处理、并行重建,以及减少熵编码相关交互开销等方面,说明神经视频压缩研究正在更深入地面对实际执行效率。

但这里仍然需要保持一个清醒判断:吞吐量提高,不自动等于端到端延迟下降。如果一种实现通过等待更多帧、扩大批量来提高整体处理效率,就还需要单独考察单帧从采集到显示的等待时间。用于离线处理、高吞吐转码和实时交互的最佳配置,未必相同。

对于 SDK,我们认为另一项必须提前考虑的工作,是将模型版本、运行精度与实现兼容性纳入接口和发布管理。未来的媒体能力,可能不再只由一个 codec ID 描述,还需要明确对应的模型与执行条件。

更重要的是,AI 重建提出了一个业务层面的边界:看起来更自然,不代表更忠实地保留了原始细节。 感知自然度与逐像素失真并不是完全相同的优化目标,相关研究已经系统讨论了二者之间的权衡。

因此,对于安防、工业检测和需要回溯原始信息的业务,我们建议明确区分原始记录与增强展示。一个被增强得更悦目的画面,不应未经验证就承担精确识字、细微缺陷判断或者原始细节核对的职责。这不是否定神经编码,而是要求它具有与业务相匹配的真实性边界。

六、当视频开始服务机器,传统画质评价体系也要改变

当视频同时进入播放器和 AI 分析系统时,一个问题会越来越突出:人眼认为重要的信息,与机器任务需要的信息,未必完全一致

设想一段工业检测视频。对普通观看者来说,整体画面平滑、噪声较少,可能意味着更好的观感;但对于检测细小划痕的模型,某一处弱纹理可能正是需要保留的目标。仅凭整体画质提升,不能推导出任务识别能力也同步提升。

这已经不只是应用层面的讨论。MPEG 的视频编码工作范围覆盖面向人类视觉与智能机器消费的表示,并分别推进 Video Coding for Machines(面向机器的视频编码)和 Feature Coding for Machines(面向机器的特征编码)相关工作。

两条路线需要区分。前者仍然围绕视频信息如何为机器任务服务,后者则进一步涉及特征表示的传输与压缩。对于产品规划,不能简单地把它们理解成"视频以后都不需要了,只传 AI 特征即可"。

我们更倾向于采用按用途组织媒体数据的方式:观看端获得适合显示的内容,分析端获得经过任务验证的数据,录像端保留与回溯要求相匹配的信息。这里不必机械地理解成永远编码三路视频,而应首先考虑共享采集、统一时间戳、复用可用数据,再决定是否需要独立的编码或预处理分支。

特征传输可以成为优化选项,但也需要考虑模型升级、任务变化以及历史数据能否重新分析。今天适用于某个模型的特征,不应未经验证就被当作长期通用的数据资产。

从 SmartMediaKit 的维度看,面向 AI 的演进不应只是增加一个 YUV 或 RGB 回调。更值得完善的是时间戳、采样节奏、图像资源类型、数据生命周期与任务背压,让媒体链路与分析链路能够协同,而不是互相拖慢。

七、音音频技术的下一步,是更低延迟与更强空间表达

讨论音视频技术时,音频经常被压缩成一句话:AAC 用于直播,Opus 用于实时通信。这样的归纳过于简单。

对于交互业务,我们认为音频首先应该回答三个问题:能否听清、能否连续、能否及时。音色是否悦耳当然重要,但如果指令中的关键音节被丢失,或者对话节奏被长缓冲打断,再好的频谱指标也难以弥补。

Opus 的演进提供了一个很有启发性的例子。2025 年 12 月发布的 Opus 1.6,在保持 RFC 6716 基础兼容性的同时,引入实验性的机器学习语音带宽扩展,并改进深度冗余相关能力。这表明,音频可以通过渐进式增强获得收益,而不一定每次都依赖一种全新的基础格式。

但基础兼容不等于所有增强能力都自动兼容。官方说明明确指出,Opus 1.5 与 1.6 的 DRED 模型版本之间存在差异,版本不匹配时,相应冗余信息不能被对端利用。更值得注意的是,1.6 的一项优化重点是提高语音可懂度,而非单纯提高主观悦耳程度。

这对实时产品很有启发:音频质量不应该只有一个评分维度。我们建议把清晰度、可懂度、对话时延和丢包后的连续性分别评估,并在风噪、混响、多人说话等目标业务条件下验证。

从系统设计角度看,缩短音频帧长,可以减少等待完整音频帧的时间,但在每帧独立发送等条件下,也会提高包头和调度开销的占比;依靠后续数据进行恢复的策略,则需要相应的时间窗口。因此,音频同样需要在压缩、传输与播放缓冲之间做整体取舍,而不是单独追求最低编码码率。

另一条发展方向,是声音的空间表达。2026 年 7 月,AOMedia 发布 Open Audio Renderer v1,并明确区分 IAMF 的表示与封装职责,以及渲染器面向扬声器、耳机等播放环境的处理职责。

这意味着,音频演进也在从"把波形压得更小",扩展到"如何描述并还原一个声音场景"。对于远程协作与空间交互,未来需要关注的不只是解码器,还有声场描述、终端渲染与交互过程中的一致性。

八、从二维视频到多维媒体,编码对象正在发生变化

视频的演进也不应只被理解成二维画面压缩率的持续提高。

AV2 正式规范的相关说明中,已经把多流、多视图,以及纹理与深度、带透明度的前景与背景组合,作为值得关注的能力。这类设计关注的不只是单一路画面,而是多种有关联的视频信息如何被组织和同步。

从应用角度看,这为多摄像头协作、空间视频和复合画面提供了新的设计空间。未来的接收端可能不总是需要相同的信息:有的设备只需要基础显示,有的需要更高质量,有的还需要深度或其他辅助数据。

不过,可分层或多流表达,不应被理解为服务器可以随意删除任意部分而不影响解码。层间依赖、接收端能力与协商方式,仍然决定了哪些信息可以独立消费。即使在 WHIP 的相关规范中,使用可伸缩编码也需要考虑协商后的编码格式、用途与可用解码器,而不是自动获得普遍适用的分层转发能力。

我们认为,这一方向对 SDK 的长远影响,是媒体接口需要逐步具备表达关联关系的能力:哪些数据属于同一时刻,哪些属于同一视图,哪些是独立可解码内容,哪些依赖其他层或其他组件。

未来媒体系统需要管理的,可能不再只是"一条视频轨道加一条音频轨道",还包括不同信息之间的同步、依赖和消费方式。

九、面向下一代编解码,真正需要的是可持续演进的架构

上述趋势最终都要落到产品架构上。以下是我们认为值得推进的方向,而不是将 VVC、AV2 或神经编解码描述为 SmartMediaKit 已经发布的能力。

首先,应当进一步分离编码格式、传输协议与业务控制。

一种视频格式能够封装进某种传输方式,并不代表接收端已经具备解码能力。例如,VVC 已有对应的 RTP 负载格式规范,但 RTP 封包定义解决的是传输映射问题,不会自动为终端增加 VVC 解码器。

因此,协议适配、码流处理、编解码后端与显示输出,应当保持清晰边界。这样,新编码接入时,才有可能复用已经稳定的连接管理、时间戳处理、录像管理和设备生命周期,而不是每增加一种格式,都重新搭建一套媒体系统。

其次,应当把"不必要的转码"视为需要避免的成本。

在目标容器与接收端允许的前提下,压缩码流可以不经解码和重新编码而直接复制、重新封装;这种路径与完整转码是不同的处理方式。

由此出发,我们建议优先保留已经满足目标需求的视频码流,只对确实不兼容的部分进行处理。例如,视频已经兼容而音频不兼容时,应评估仅转换音频,而不是默认整路媒体全部解码重编码。新编码往往意味着新的计算预算,更应该把转码放在必要的位置。

再次,应当将兼容性从"能否打开"扩展到"能否稳定运行与恢复"。

我们建议把参数变化、分辨率切换、时间戳连续性、解码器重建、随机访问位置,以及录像文件能否独立回放,纳入同一套验证流程。媒体流不是永远不变的文件,真实业务中对变化的处理能力,往往比一次成功播放更能反映工程成熟度。

最后,应当让编码策略具有可观测性和可回退性。

新编码上线后,需要知道收益发生在哪里:是降低了实际网络流量,改善了可用画质,还是增加了设备功耗和异常恢复时间?测试也不应只统计视频基本码流大小,而应明确是否包含音频、封装、重传与冗余开销,并保持比较口径一致。

对于 SmartMediaKit,我们认为有价值的投入,不只是再增加几个编码格式名称,而是形成一套可以反复使用的方法:识别终端能力,选择合适实现,管理媒体数据,验证完整链路,并在条件不满足时可靠回退,具备把先进编码技术转化为可用产品能力的本领。

结语:真正的进步,是让有限资源承载更多有效信息

音视频编解码仍然有广阔的发展空间。更高效的传统工具、学习式压缩、智能编码决策、机器视觉导向的表示,以及空间音视频,都在打开新的可能性。但它们不应被简化成一场"新格式淘汰旧格式"的竞赛。

对于实际业务,更重要的问题是:在给定带宽、计算能力、能耗和响应时间内,系统能否保住最有价值的信息,并把它可靠地交给需要它的人或机器。

从大牛直播 SDK(SmartMediaKit)的视角看,下一阶段的技术判断,应当同时守住两件事:一方面,积极跟进新编码带来的效率和表达能力;另一方面,坚持用完整链路验证这些能力,而不是把标准潜力直接当作产品承诺。

未来值得期待的编解码,不只是让同一段音视频占用更少字节,而是让有限资源,在合适的时间,传递更多真正有用、可信且可消费的信息。


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