H265 vs AV1 vs H266 rdoq对比

一 对比描述

下面的表格概括了H265/HEVC, AV1和H266 三个标准在核心技术和复杂度上的整体差异，有助于理解实现高效编码(包括使用RDOQ之类工具)的不同路径。

特性维度	H265/HEVC	AV1	H266/VVC
主导机构	MPEG & ITU-T	开放媒体联盟	MPEG & ITU-T
核心设计哲学	在压缩效率和复杂度间取得平衡	追求极致压缩效率，开源免版税	面向未来的全能型编码，支持超高清和新兴应用
块划分结构	基于四叉树的编码单元CU	灵活的超级块，支持更多矩形划分	更灵活的四叉树加嵌套多类型树QTMT
编码复杂度	相对较高，约为H264的2-10倍	非常高，编码复杂度高于H265	极高，编码复杂度可达H264的10-30倍
RDOQ角色	关键化工具，对编码效果提升显著	其丰富的编码工具已内含码率失真优化思想	在更复杂的量化结构上，RDOQ的重要性有增无减

二 详细对比

RDOQ码率失真优化量化是一种量化技术，传统的量化会丢弃一些视觉上不重要的信息，而RDOQ则在次基础上进一步，会在一个码率失真代价函数的指导下，从多个可行的量化值中，选择一个能使得码率和失真权衡最优的值。

1 H265/HEVC 中的RDOQ

在H265的参考软件HM中，RDOQ是一个非常重要的可选模块。

有测试表明，开启RDOQ能在同等客观质量下，显著降低约5%的码率。这是因为RDOQ能更智能选择量化系数，在付出少量码率代价的情况下，更好的保留图像细节，或者反之，在丢弃更多信息时显著节省码率

由于其带来的显著收益，在x265等主流H265编码器中，RDOQ通常是中高编码预设下的标配

2 AV1的编码哲学与优化

在公开资料中，很少直接，单独的讨论AV1的RDOQ模块，这主要是因为AV1的设计哲学是通过引入大量创新的，复杂的编码工具来极致的提升压缩率。

AV1拥有极其丰富的帧内预测模式、灵活的块划分等。这些工具本身在做决策时，已经深度集成了码率失真优化的思想。因此，AV1高效率是其整个复杂工具集共同作用的结果，RDOQ可以看作是内化在其庞大决策体系中的一部分，而非一个独立的，开关式的选项。

3 H266/VVC的挑战与需求

H266继承了H265的码率失真优化框架并加以扩展，由于其采用了更为灵活和精细的块划分结构QTMT。以及更复杂的预测和变换工具，其编码器的决策空间变得无比巨大。

在这种极端复杂度下，像RDOQ这样能够精细化每一个比特分配的工具，其理论价值和应用潜力币在H265中更大，由于其编码复杂度已经是H264的10倍以上，完整的RDOQ计算带来的运算负担也变得更加惊人，H266的实时编码器中，如何对RDOQ进行有效的简化 和加速，是一个重要的工程挑战。