硬件编解码，软件编解码，H.263、H.264、H.265/HEVC概念

概念

硬件编解码通常称为硬编码硬解码，软件编解码称为软编码软解码。

软编码软解码主要依赖的是CPU资源，设备普通使用也是使用CPU做计算，所以开始编解码视频的时候CPU会飙升起来，发热就无法避免。

硬编解码主要依赖的是GPU，这样就大大解放了CPU，性能上得到大大提升，在移动设备上主要使用的就是硬解码。在高分辨率视频流中也是使用硬件编码，现在主流是使用英伟达显卡。

对视频数据编解码一般有两种方式：

1、软件的方式。
软编解码主要是通过X264,X265等软件编解码器对数据进行处理，优点是灵活，可以根据需要进行定制，缺点是速度比较慢。涉及的主要库包括FFmpeg，webrtc等。
2、硬件的方式。
使用硬件芯片厂商提供的API进行编解码，这些编解码器已经被集成到了硬件底层，优点是速度快，缺点是与平台相关，而且不够灵活。

常见的硬件编解码方式有：

1、Android平台提供的MediaCodec 

2、iOS平台提供的Video ToolBox

3、Intel提供的QuickSync 

硬件解码：就是通过硬件进行视频的解码工作，其中硬件解码是由GPU来进行的，使用GPU解码能够降低CPU的工作负荷，降低功耗。

软件解码：软件解码则是通过软件本身占用的CPU进行解码，所以会增加CPU工作负荷，提升功耗，

优缺点：

硬解优点：由显卡核心GPU来对高清视频进行解码工作,CPU占用率很低,画质效果比软解码略差一点,需要对播放器进行设置。播放出来的视频较为流畅，并且能够延长移动设备播放视频的时间；
优点:播放流畅、低功耗 缺点:受视频格式限制、功耗大、画质没有软解码好。

软解优点：由CPU负责解码进行播放 优点:不受视频格式限制、画质略好于硬解。软解能够解码所有视频格式文件，且画质更加清晰；

软解缺点：由于软解加大CPU工作负荷，会占用过多的移动CPU资源，会占用过高的资源，如果CPU能力不足，则软件也将受到影响。

软编：实现直接、简单，参数调整方便，升级易，但CPU负载重，性能较硬编码低，低码率下质量通常比硬编码要好一点。

硬编：性能高，低码率下通常质量低于硬编码器，但部分产品在GPU硬件平台移植了优秀的软编码算法（如X264）的，质量基本等同于软编码。

H.263、H.264、H.265/HEVC

H.263可以2~4Mbps的传输速度实现标准清晰度广播级数字电视（符合CCIR601、CCIR656标准要求的720*576）；而H.264由于算法优化，可以低于2Mbps的速度实现标清数字图像传送；H.265 High Profile 可实现低于1.5Mbps的传输带宽下，实现1080p全高清视频传输。

H.265/HEVC的编码架构大致上和H.264/AVC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HEVC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/AVC，H.265/HEVC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)大小都是固定的16x16像素，而H.265的编码单位可以选择从最小的8x8到最大的64x64。

除了在编解码效率上的提升外，在对网络的适应性方面H.265也有显著提升，可很好运行在Internet等复杂网络条件下。

2012年8月，爱立信公司推出了首款H.265编解码器，而在仅仅六个月之后，国际电联(ITU)就正式批准通过了HEVC/H.265标准，标准全称为高效视频编码(High Efficiency Video Coding)，相较于之前的H.264标准有了相当大的改善，中国华为公司拥有最多的核心专利，是该标准的主导者

H.265是ITU-T VCEG 继H.264之后所制定的新的视频编码标准。H.265标准围绕着现有的视频编码标准H.264，保留原来的某些技术，同时对一些相关的技术加以改进。新技术使用先进的技术用以改善码流、编码质量、延时和算法复杂度之间的关系，达到最优化设置。具体的研究内容包括：提高压缩效率、提高鲁棒性和错误恢复能力、减少实时的时延、减少信道获取时间和随机接入时延、降低复杂度等。H264由于算法优化，可以低于1Mbps的速度实现标清数字图像传送；H265则可以实现利用1~2Mbps的传输速度传送720P（分辨率1280*720）普通高清音视频传送

趋势

在1080P为极致观影追求的时代，H.264是最理想的解码方式，而随着4K成为行业大趋势，H.265才是其最理想的搭档 —— 想要呈现完美的4K画质需要满足三个必须条件：4K片源、4K显示屏幕、H.265解码方式

参考：
硬件、软件解码，H264、H265/HEVC： https://www.jianshu.com/p/b9ba0c428f2d
Video Encoding Settingsfor H.264 Excellence： http://www.lighterra.com/papers/videoencodingh264/