你有没有过这种经历？2005 年，你攥着刚买的 128MB U 盘，在网吧里蹲了半小时，只为传 3 首 MP3—— 那时候觉得 “能把歌装进口袋” 简直是魔法；2015 年，你用 3G 网看《花千骨》，进度条卡成 “心电图”，每缓冲 1 分钟只能看 10 秒；2025 年的今天，你在地铁里用 5G 刷 8K 世界杯，球员的汗珠都能看清，还能切换 “教练视角”，全程没有一丝卡顿。

这一切变化的背后，藏着一套你可能从没在意过的 “数字减肥术”—— 音频和视频压缩技术。它不是冷冰冰的参数，而是跟着我们的需求 “一步步长大” 的：你想要 “装更多歌”，它就把文件变小；你想要 “看更清的视频”，它就提升压缩效率；你想要 “不花钱还好用”，它就突破专利壁垒。今天咱们就顺着 “需求驱动技术” 的线，把这事儿聊得像看小说一样过瘾，保证你越读越想知道 “下一章会发生什么”。

---

一、音频压缩：从 “把声音塞进口袋” 到 “听见每一丝气息”

咱们先从最贴身的 “听歌” 说起 —— 音频压缩的每一次升级，都在解决一个 “让你难受” 的问题。

1. 第一代难题：“CD 好听，但我带不动啊！”——PCM 的 “实在” 与痛点

1980 年代，CD 刚出现的时候，所有人都被惊艳了：比磁带干净太多，没有杂音，每一个音符都清清楚楚。但很快，新麻烦来了 ——CD 用的是PCM（脉冲编码调制） 技术，这玩意儿太 “实在” 了：它会把声音的每一个细节都转换成数字，比如你听李宗盛的《山丘》，吉他弦的震动、换气的气息，甚至录音棚里微弱的电流声，都一点不丢地存下来。

有多 “实在”？一首 4 分钟的 CD 歌曲，文件大小能到 50MB！那时候的 MP3 播放器（比如早期的 iPod）才 5GB 容量，装 100 首歌就满了；更别说当年的手机，内存只有几十 MB，想装首歌都得删短信。

“好听是好听，可我总不能背着 CD 机出门吧？”—— 这就是第一代音频压缩要解决的核心问题：怎么在 “听得清” 和 “装得下” 之间找平衡。

2. 第一次突破：“电话里能听清，就够了！”——ADPCM 的 “将就” 与妥协

1980 年代末，工程师们先把目光投向了 “电话”—— 当时的固定电话只能传声音，不需要多好的音质，只要对方能听清 “喂，吃饭了吗” 就行。于是，ADPCM（自适应差分脉冲编码调制） 诞生了。

它的思路特别 “聪明”：声音是连贯的，比如你说 “你好”，“你” 的尾音和 “好” 的开头是连在一起的，ADPCM 就会 “猜”—— 根据前面的声音，预测后面可能出现的声音，只把 “预测不准的部分” 记下来。这样一来，码率（每秒的数字量）从 PCM 的 1411kbps，一下子降到了 32kbps，文件大小直接缩到原来的 1/40！

效果立竿见影：当年的电话线路终于能传清晰的声音了，甚至早期的对讲机、录音笔，都用的是 ADPCM。但问题也很明显 —— 音质太 “将就” 了：你用 ADPCM 听音乐，会觉得声音 “干巴巴的”，高音刺耳朵，低音没力度，就像把鲜榨果汁兑水兑成了白开水。

“电话够用，但听歌不行啊！”—— 这就催生了下一次技术爆炸。

3. 革命性跨越：“我要揣着几百首歌，还得好听！”——MP3 的 “懂耳朵” 与逆袭

1990 年代初，德国 Fraunhofer 研究所的工程师们憋了个大招：他们发现，人耳其实是 “有漏洞” 的 —— 这就是 “心理声学模型”。简单说有两个关键点：
第一，“掩蔽效应”：比如在吵闹的菜市场，你听不见身边人的小声说话；同样，音乐里 loud（响）的声音，会盖住 quiet（轻）的声音，这些被盖住的声音，就算删掉，你也听不出来。
第二，“高频不敏感”：人耳对 20Hz-20kHz 的声音敏感，但超过 16kHz 的高频，大部分人（尤其是普通人）根本分辨不出来，比如小提琴最高音的泛音，删掉也不影响听感。

工程师们就利用这个 “漏洞”，研发出了MP3（MPEG-1 Audio Layer 3） 。它会像个 “智能剪辑师” 一样，先分析音乐里哪些声音是 “没用的”，偷偷删掉，再把剩下的声音压缩。比如一首 CD 音质的歌，MP3 用 128kbps 的码率压缩后，文件大小只有 4MB 左右，却能保留 90% 以上的听感 —— 你听周杰伦的《七里香》，前奏的吉他、副歌的鼓点，都和 CD 差不多，完全够用。

1998 年，第一台支持 MP3 的播放器 “Rio” 上市，虽然只有 32MB 容量，只能存 8 首歌，但一下子火了！紧接着，Napster（P2P 下载平台）出现，大家终于能免费下载 MP3 了 —— 当年的学生党，谁没在课间用 U 盘给同学传过歌？谁的 MP3 里没存过《双节棍》《Super Star》？

MP3 彻底改变了音乐行业：CD 销量从 2000 年的峰值断崖式下跌，唱片公司骂它 “盗版元凶”，但普通用户却爱死了这种 “揣着歌单走天下” 的自由。这一次，技术终于跟上了需求。

4. 新的需求：“我要听出歌手的呼吸声！”—— 无损压缩的崛起

2010 年之后，智能手机普及了，内存从几百 MB 涨到几十 GB，流量也便宜了。这时候，有人开始不满足于 MP3 了：“我用千元耳机听 MP3，总觉得少点东西 —— 歌手的气声、乐器的泛音，都没了！”

于是，“无损压缩” 成了新的追求。什么是 “无损”？就是压缩后和原文件一模一样，一点声音都不丢，就像把衣服叠起来放进箱子，展开后还是原来的样子，没有褶皱。

第一个火起来的是FLAC（自由无损音频编解码器） ：它能把 CD 音质的文件压缩到原来的一半左右（比如 50MB 的 CD 文件，压缩后 25MB），而且开源免费，不用交专利费。发烧友们疯了：“终于能在手机里存高清音乐了！” 比如你听蔡琴的《渡口》，FLAC 格式能清楚听到开头的鼓点 “咚” 的一声，后面的回声都清晰可见，就像在录音棚里听现场。

苹果也不甘示弱，推出了ALAC（苹果无损音频编码） ，专门适配 iPhone 和 AirPods—— 你现在在 Apple Music 里开 “无损音质”，听的就是 ALAC 格式。还有更高端的DSD（直接流数字） ，比如你用万元级的播放器听 DSD 格式的古典音乐，能听到小提琴弦摩擦的细微杂音，就像坐在音乐厅第一排。

从 “能听” 到 “好听”，再到 “听得细”，音频压缩的每一步，都跟着我们对 “音质的追求” 在走 —— 你想要更多，技术就给你更多。

---

二、视频压缩：从 “卡成 PPT” 到 “8K 丝滑”，每一次升级都在跟 “流量和存储” 死磕

如果说音频压缩是 “给歌减肥”，那视频压缩就是 “给电影、短视频做抽脂手术”—— 难度大了不止 10 倍。因为视频是 “一帧一帧的画面”，比如一部 1 小时的 1080P 视频，有 108000 帧画面，每帧画面都像一张 1MB 的照片，算下来就是 108GB！早年的硬盘才几十 GB，根本装不下；就算装下了，用 2G 网传，得传好几天。

所以视频压缩的核心逻辑，始终是 “怎么用最少的空间和流量，装下最清晰的画面”—— 每一次技术升级，都是在解决 “存储不够” 或 “带宽不够” 的痛点。

1. 第一代难题：“视频能传，但传得太慢了！”——H.261 的 “破冰”

1980 年代，视频会议刚出现的时候，工程师们面临一个绝望的问题：当时的网络带宽只有 64kbps（相当于现在的 “拨号上网”），传一帧画面要好几秒，开会时两个人只能看着 “PPT 一样的画面” 说话，对方的嘴动了，声音半天才传过来。

为了解决这个问题，国际电信联盟（ITU）推出了H.261—— 这是第一个真正能用的视频压缩标准。它的核心思路是 “找重复，删冗余”，分两步走：
第一步，“运动补偿”：比如画面里一个人在说话，H.261 会先存一帧完整的 “基准帧”，后面几帧只记 “人的嘴动了多少、头转了多少度”，不用重复存背景。就像你拍 vlog，只录自己动的部分，背景不变就不用重拍。
第二步，“DCT 变换”：把画面里的颜色和亮度 “简化”，比如一片蓝色的天空，不用记每一个像素的蓝色，只记 “这片区域是浅蓝色”，就像给照片做 “模糊处理”，去掉没必要的杂色。

这一下，视频的码率从 “没法传” 降到了 64kbps-2Mbps，终于能实现 “半流畅” 的视频会议了。虽然画面只有 352×288 像素（比现在的手机屏幕小很多），颜色也单调，但至少 “能看见人动了”—— 这是视频压缩的 “破冰第一步”。

2. 第一次普及：“我要在家看电影！”——MPEG-1 与 VCD 的黄金时代

1990 年代初，大家的需求变了：“能不能把电影装在 CD 里，在家用 VCD 机看？” 要知道，一张普通 CD 的容量只有 650MB，而一部电影如果用 H.261 压缩，至少要好几 GB，根本装不下。

于是，MPEG（动态图像专家组）推出了MPEG-1—— 它把压缩率做到了 26:1！什么概念？一部 1.5 小时的电影，压缩后只有 600MB 左右，刚好能装一张 CD。而且它支持 352×288 像素的画面，虽然现在看很模糊，但在当年，比黑白电视清楚多了。

1993 年，中国的 “万燕 VCD” 上市，一下子引爆了市场。你还记得当年的场景吗？小区里的 “碟片店” 摆满了 VCD，《还珠格格》《古惑仔》《泰坦尼克号》的碟片被租得断货；一家人围在 21 寸的电视机前，看着有点模糊的画面，却觉得 “比电影院还方便”。

MPEG-1 的成功，不是因为技术多先进，而是它刚好解决了 “普通人在家看电影” 的需求 —— 这是视频压缩第一次 “走进千家万户”。

3. 高清时代：“我要看得更清楚！”——MPEG-2 与 DVD 的逆袭

1995 年之后，大家又不满足了：“VCD 的画面太模糊了，能不能看更清楚的？” 比如看《泰坦尼克号》，VCD 里莱昂纳多的脸都是马赛克，根本看不清表情。

这时候，MPEG-2来了。它做了两个关键升级：
第一，支持更高的分辨率：从 MPEG-1 的 352×288，提升到 720×480（标清）、1920×1080（高清），画面一下子清楚了 —— 你看 DVD 里的《指环王》，能看清甘道夫的胡子丝，盔甲上的纹路。
第二，支持 “可变码率”：画面复杂的时候（比如战争场面），多给点码率，保证清晰；画面简单的时候（比如黑场），少给点码率，节省空间。一张 DVD 的容量是 4.7GB，能装 2 小时的高清电影，比 VCD 清楚太多。

1997 年，DVD 机开始普及，VCD 很快被淘汰。当年谁家有 DVD 机，就是 “家庭娱乐顶配”—— 你可能还记着，过年的时候，亲戚们围在一起看 DVD 版的《春晚》，比电视直播清楚，还能快进跳过广告。

MPEG-2 还不止于此，它后来成了数字电视、蓝光碟的标准 —— 直到今天，有些老电视台的信号，还用的是 MPEG-2 编码。

4. 流媒体革命：“我要在网上看视频！”——H.264 的 “统治时代”

2005 年之后，YouTube、土豆网、优酷出现了 —— 大家的需求变成了 “不用下载，直接在网上看视频”。但当时的网络是 2G、3G，带宽只有几百 kbps，用 MPEG-2 看视频，缓冲 10 分钟只能看 1 分钟，根本没法看。

这时候，H.264/AVC（高级视频编码） 横空出世，它的压缩效率比 MPEG-2 高 50%—— 同样的 1080P 画质，H.264 的码率只要 2Mbps，而 MPEG-2 要 4Mbps。这意味着什么？用 3G 网看 H.264 编码的视频，终于不用频繁缓冲了！

你还记得 2010 年左右，用手机看《甄嬛传》的场景吗？虽然画面有点小，但进度条能顺畅走，不用等半天 —— 这就是 H.264 的功劳。它很快成了 “流媒体之王”：YouTube、Netflix、国内的优酷、爱奇艺，90% 的视频都用 H.264 编码；手机、电视、监控摄像头，几乎所有设备都支持 H.264 解码。

H.264 的统治力有多强？直到 2025 年的今天，你刷抖音、快手，看微信视频号，大部分视频还是 H.264 编码的 —— 因为它 “兼容性太好了”，不管是老人的老年机，还是你的旗舰手机，都能轻松解码，不会卡。

5. 4K/8K 时代：“我要极致高清！”——H.265、AV1 与 AVS3 的 “三国杀”

2015 年之后，4K 电视开始普及，大家又喊出了新需求：“我要在家看 4K 电影！” 但问题来了：一部 4K 电影用 H.264 编码，文件大小要 50GB 以上，下载要花好几个小时，硬盘也装不下。

于是，新的压缩技术开始 “打架”，形成了 “三国杀” 的局面：

（1）H.265/HEVC：“我压缩更狠，但要收钱！”

2013 年，H.265/HEVC（高效视频编码） 发布，它的压缩效率比 H.264 高 40%—— 同样的 4K 画质，H.265 只要 25GB，比 H.264 小一半。4K 蓝光碟、超高清电视，都用 H.265 编码；韩国 SK Telecom 的 5G 网络，甚至用 H.265 传 8K 直播。

但 H.265 有个致命缺点：专利费太贵！它的专利池涉及 40 多家公司，你做一台 4K 电视，每台要交 0.5 美元专利费；做一个视频平台，每年要交几百万美元 —— 很多中小公司根本用不起。

（2）AV1：“我免费，还比你好用！”

2018 年，谷歌、亚马逊、Netflix 等公司联合成立 “开放媒体联盟（AOMedia）”，推出了AV1（AOMedia Video 1） 。它的厉害之处在于：
第一，压缩效率比 H.264 高 50%，和 H.265 差不多；
第二，完全开源免费，不用交一分钱专利费；
第三，兼容性越来越好 ——2023 年，Netflix 宣布 80% 的 4K 内容用 AV1 编码，带宽成本降低 30%；YouTube 用 AV1 支持 8K 60fps 视频，你看 8K 的《地球脉动》，画面丝滑得像真的在非洲草原。

现在你用新手机看 4K 视频，大概率是 AV1 编码的 —— 它解决了 “高清” 和 “免费” 的矛盾，成了流媒体的新宠。

（3）AVS3：“我们中国自己的技术，又好又便宜！”

2022 年，咱们中国的AVS3（先进音视频编码标准第三版） 正式商用，它的目标很明确：“既要比别人好用，还要更便宜！”
AVS3 的压缩效率比 H.265 高 40%—— 同样的 8K 画质，AVS3 的文件比 H.265 小 40%；专利费更狠，只有 H.265 的 1/10，国内的电视、手机厂商用起来毫无压力。

2024 年巴黎奥运会，AVS3 实现了 “全球首次 DVB 框架下的 8K 直播”—— 你在家用支持 AVS3 的电视看奥运会，能清楚看到运动员脸上的汗珠，就像在现场一样。现在，车载娱乐、VR 设备都开始用 AVS3，它成了咱们中国在音视频领域 “打破西方垄断” 的关键一步。

从 H.261 的 “能传”，到 MPEG-1 的 “能看”，再到 H.264 的 “能流畅看”，H.265/AV1/AVS3 的 “能高清看”，视频压缩的每一次升级，都在跟 “流量和存储” 死磕 —— 你想要更清晰的画面，技术就想办法把文件变小，让你 “看得爽，还不心疼流量”。

---

三、未来：2030 年，你会怎么听歌看视频？压缩技术的下一站，比你想象的更疯狂

现在你可能觉得 “8K 已经够清楚了”，但技术永远不会停 —— 就像 2005 年的你，绝对想不到 2025 年能在地铁里看 8K 视频一样，2030 年的体验，会让你觉得现在的技术 “太落后”。而这一切的核心，还是 “需求驱动技术”：你想要 “更沉浸”“更智能”“更自由”，压缩技术就会朝着这些方向狂奔。

1. 压缩效率的 “终极内卷”：H.266 和 AV2，让 16K 视频 “装进口袋”

2020 年，H.266/VVC（多功能视频编码） 发布，它的压缩效率比 H.265 高 50%—— 同样的 16K 画质，H.266 的文件大小只有 H.265 的一半！什么概念？一部 16K 电影，用 H.266 编码，只要 20GB 左右，比现在的 4K 电影还小，你用 5G 网下载，10 分钟就能下完。

但 H.266 有个问题：编码太复杂，普通手机跑不动。不过没关系，2024 年联发科的天玑 9300 芯片已经支持 H.266 实时解码，未来的手机、电视都会标配这种芯片 —— 到 2030 年，你用手机看 16K 视频，就像现在看 1080P 一样轻松。

而 “开源阵营” 的AV2，预计 2026 年发布，目标是比 AV1 再省 30% 码率，还支持 “动态分辨率”—— 比如你看 16K 球赛，盯着球员的时候，画面是 16K 清晰；视线移到观众席，画面自动降到 8K，节省流量。这样一来，就算你用 4G 网，也能看 16K 视频。

2. AI 让压缩技术 “变聪明”：它知道你想看什么，就给你什么

未来的压缩技术，不再是 “一刀切” 地压缩，而是 “智能定制”—— 因为 AI 会帮它 “看懂内容”。

比如 “AI 场景识别”：你看《流浪地球 3》，AI 会自动识别 “太空爆炸”“人物对话”“宇宙星空” 三种场景：

• 爆炸场景：多给码率，保证火焰、碎片的细节清晰，不会糊；
• 对话场景：重点优化人物的脸，保证表情清楚，背景可以稍微压缩；
• 星空场景：星空的颜色变化慢，少给码率，节省空间。

这样一来，整部电影的文件变小了，但你关注的部分，画质反而更好。英伟达已经做过实验，用 AI 压缩的 4K 视频，码率降低 40%，画质却比普通压缩更清晰。

再比如 “AI 音频定制”：你听周杰伦的新歌，AI 会根据你的耳机型号、听力特点，调整音频压缩参数 —— 如果你用的是入门级耳机，AI 会重点保留中频（人声），去掉复杂的高频；如果你用的是万元耳机，AI 会保留所有细节，让你听到周杰伦的每一次呼吸、每一次吉他拨弦。

未来的压缩技术，会像 “私人管家” 一样，知道你喜欢什么，就给你定制什么 —— 你不用管什么格式、什么码率，只需要享受内容就行。

3. 沉浸式体验：VR 里看 16K 演唱会，就像真的在现场

2030 年，VR 设备会像现在的手机一样普及 —— 它不再是 “笨重的头盔”，而是 “轻如眼镜” 的设备，分辨率达到 16K，还支持 “眼球追踪”。

这时候，压缩技术会和 VR 深度结合：比如你用 VR 看周杰伦的演唱会，AI 会根据你的眼球转动，实时调整画面清晰度 —— 你盯着周杰伦的时候，他的脸是 16K 清晰；你转眼看左边的吉他手，吉他手的画面立刻变成 16K，周杰伦的画面降到 8K，这样既能保证体验，又能节省算力。

音频方面，AVS3 音频会支持 “64 声道空间音频”—— 你在 VR 里听演唱会，能清楚分辨 “周杰伦的声音从舞台中央来，吉他声从左边来，鼓声从右边来，观众的欢呼声从身后传来”，就像真的坐在演唱会第一排一样。

4. 绿色压缩：看视频也能 “环保”，每一次播放都在 “省电”

未来的技术，不仅要 “好用”，还要 “环保”—— 压缩技术也不例外。

AV1 比 H.264 能减少 60% 的流媒体碳排放，什么概念？YouTube 用 AV1 后，每年省的电相当于 10 万户家庭的年用电量；如果全球的视频平台都用 AV1，每年能减少 1 亿吨碳排放，相当于少开 2000 万辆汽车。

未来的 H.266、AV2 会更 “省电”—— 比如你的手机支持 H.266 解码，看 1 小时 16K 视频，只消耗 10% 的电量，比现在看 1 小时 4K 视频还省电。这样一来，你看视频不仅爽，还能为环保做贡献。

---

四、最后：压缩技术的终极目标，是 “让你忘记它的存在”

从 1993 年 MP3 让我们 “揣着歌单走天下”，到 2025 年 AV1 让我们 “在地铁里看 8K 视频”，再到 2030 年 H.266 让我们 “戴着 VR 看 16K 演唱会”，压缩技术一直在做一件事：把复杂的技术藏在背后，让我们只享受内容本身。

它就像一个 “隐形的魔术师”：你不用知道它怎么把 100GB 的电影压缩成 20GB，不用知道它怎么让 AI 识别场景，不用知道什么是 H.266、AV2—— 你只需要打开设备，就能听到最清晰的音乐，看到最流畅的视频，感受到最沉浸的体验。

而未来，这个 “魔术师” 会越来越厉害：它会知道你喜欢什么，会为你定制专属的音视频，会让你在任何地方、用任何设备，都能享受 “没有妥协” 的内容。