视频压缩标准AVC、HEVC、VVC，三者有什么区别

视频编码技术中的AVC（高级视频编码）、HEVC（高效视频编码）和VVC（多功能视频编码）是国际电信联盟（ITU-T）和国际标准化组织（ISO）制定的三种主要视频压缩标准。它们在压缩效率、适用场景和技术特点上各有不同，以下是三者的详细解释及区别：

1. AVC（H.264）

• 定义：AVC是2003年发布的视频压缩标准，也被称为H.264或MPEG-4 Part 10。它是一种面向块的运动补偿编码技术，通过宏块（最大为16×16像素）进行图像分割和压缩。
• 特点：
  • 压缩效率较高，适用于标清（SD）视频，但不支持高清（HD）以上分辨率。
  • 算法复杂度较高，对硬件要求较高。
  • 具有良好的网络适应性，广泛应用于网络传输、流媒体、高清电视等场景。
  • 编码效率不如HEVC和VVC，但在低带宽和低分辨率应用中表现优秀。
• 应用场景：适用于标清视频、网络视频流、蓝光光盘等。

2. HEVC（H.265）

• 定义：HEVC是AVC的后继者，于2013年发布，旨在提供更高的压缩效率，同时保持与AVC相似的视频质量。它支持4K超高清分辨率，并引入了CTU（编码树单元）技术，使压缩效率比AVC提高约50%。
  
• 特点：
  • 使用CTU代替宏块，CTU大小可变（最小4×4，最大64×64），支持更灵活的编码方式。
  • 引入了更复杂的预测技术、环路滤波器和多参考帧等技术。
  • 支持高动态范围（HDR）、多层和多视图内容编码。
  • 算法复杂度较高，需要较强的计算能力。
• 应用场景：适用于超高清视频、广播、流媒体、视频监控等。

3. VVC（H.266）

• 定义：VVC是HEVC的后续标准，于2020年发布，进一步提高了压缩效率，同时降低了延迟。它支持8K分辨率，并引入了多项新技术。
• 特点：
  • 引入了递归树块划分、虚拟边界、子画面功能等创新技术，显著提高了编码效率。
  • 在相同视频质量下，比特率比HEVC降低约50%，比AVC降低约75%。
  • 支持高分辨率、宽色域、动态范围内容以及沉浸式媒体（如360°视频）。
  • 编码复杂度较高，对设备性能要求更高。
• 应用场景：适用于8K/4K超高清视频、5G网络下的视频传输、虚拟现实（VR）、增强现实（AR）等场景。

三者的主要区别

1. 压缩效率：
   • AVC：压缩效率相对较低，适合标清视频。
   • HEVC：压缩效率显著提高，支持高清及更高分辨率。
   • VVC：进一步提升压缩效率，支持超高清及更高分辨率。
2. 技术复杂度：
   • AVC：算法相对简单，但对硬件要求较高。
   • HEVC：算法复杂度增加，需要更强的计算能力。
   • VVC：算法复杂度最高，对设备性能要求最高。
3. 应用场景：
   • AVC：适用于标清视频和网络流媒体。
   • HEVC：适用于高清及超高清视频，广泛用于广播和流媒体。
   • VVC：适用于超高清、虚拟现实、5G网络等新兴领域。
4. 专利费用：
   • AVC：专利费用较低。
   • HEVC：专利费用较高。
   • VVC：专利费用尚未明确，但预计会有所降低。

总结

AVC、HEVC和VVC分别代表了视频编码技术的不同发展阶段。AVC适用于标清视频，HEVC适用于高清及超高清视频，而VVC则面向更高分辨率和更复杂的应用场景。随着技术的发展，VVC在压缩效率和灵活性上超越了前两者，但其高复杂度也对设备提出了更高的要求