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从 MacBook 的 AV1 开始:一部视频编码编年史(1):AV1 硬解与 MacBook 的选择

从 MacBook 的 AV1 开始:一部视频编码编年史

  1. AV1 硬解与 MacBook 的选择(当前)
  2. 视频压缩机制与编码演进

最近一个朋友准备从 Windows 切到 Mac 阵营,让我帮忙看看买哪台 Mac 比较合适。

Mac 转向 M 系列芯片后,产品已经跨过好几代:2020 年的 M1,到 2026 年 8 月在 Mac mini 上发布的 M6,并不都对应同一批 MacBook。朋友要买的是笔记本,旧款 M1、M2 又仍能满足不少开发需求,因此我更关心具体机型少了哪些能力,而不是只按芯片代数排队。

选 Mac 还要考虑预算、内存、硬盘、便携性和打算使用多久。为了弄清旧款究竟少了什么,我逐项对照了几代 MacBook 的技术规格。

CPU、GPU 和内存带宽的变化都不难理解。继续翻到媒体引擎时,M2 和 M3 看起来也几乎一样:都能硬件加速 H.264、HEVC、ProRes 和 ProRes RAW,也都有视频编解码引擎。只有 M3 那一栏多出了一行:

AV1 decode

Apple 的 M2 技术规格没有列出 AV1,而 M3 MacBook Air 的技术规格明确写有 AV1 decode engine。Apple 发布 M3 系列时也把它称为媒体引擎第一次支持 AV1 解码,并把收益落在流媒体播放效率和电池续航上。

起初我以为这只是又一个不太常见的视频格式,和普通开发者选电脑关系不大。但 Apple 特意把它单独列出来,视频网站和浏览器又在不断增加 AV1 支持,这行小字就不能只当成规格表里的装饰了。

AV1 到底是什么?平时看的视频里真有 AV1 吗?没有硬件解码就播不了吗?它对功耗、画质和网速能有多大影响,又值不值得成为 M2 和 M3 之间的购买理由?要回答这些问题,就不能只盯着 MacBook 的规格表,而要先看看一段视频究竟是怎样被压缩、传输和重新播放出来的。

MacBook 播放 AV1 的选流与解码路径

AV1 是什么

AV1 的全名是 AOMedia Video 1。它和 H.264、H.265 一样,是一套视频编码格式:标准规定压缩后码流怎样组织,也规定解码器怎样把码流还原成一帧帧画面。

它不是播放器,也不是文件后缀。一个 .mp4 文件可以装 H.264、H.265 或 AV1;一个 .mkv 文件也可以装这些编码。MP4、MKV、MOV、WebM 是容器,H.264、H.265、VP9、AV1 才是容器里视频轨所用的编码格式。

AV1 由开放媒体联盟 AOMedia 推动。AOMedia 2015 年成立,创始成员包括 Amazon、Cisco、Google、Intel、Microsoft、Mozilla 和 Netflix,目标是在免版税专利政策下发展面向互联网的开放媒体标准;AV1 规范在 2018 年发布。这里的「免版税」更准确地说是联盟对标准及其必要专利所采用的政策目标,不应被理解成世界上绝不会出现任何专利争议,但它确实让浏览器、流媒体平台和芯片厂商有了一个不同于 HEVC 授权体系的选择。AOMedia 对这段历史有一份简明说明。

AV1 的目标是在主观画质相近时,比上一代编码少传一些数据;或者在码率相同时,保住更多细节。困难在于它提供了更多块划分、预测、变换和滤波工具,编码器要从更大的候选集合里寻找好方案,因此编码通常更慢,软解码也比老格式更吃计算资源。

这正是专用硬件存在的理由。

「硬件支持」究竟支持了什么

视频从制作到播放,涉及两个方向相反的动作:

  • 编码:把原始画面压成 H.264、HEVC 或 AV1 码流,发生在拍摄、导出、直播推流和平台转码时。
  • 解码:把已经压缩的码流还原成画面,发生在你点开视频观看时。

Apple 给 M3 写的是 AV1 decode。在码流的 profile、位深、分辨率等处于硬件支持范围内,并且系统与播放器实际启用硬解时,专用电路可以接管大量固定、重复的计算,不必一直占用 CPU 核心或让 GPU 运行通用解码程序。通常结果是 CPU 占用更低、风扇更安静、电池消耗更少,也更容易稳定播放 4K、8K 或高帧率内容。

如果设备没有 AV1 硬解,也不代表视频一定播不了。实际还有两条路:

  1. 平台发现设备不合适,改发 VP9、HEVC 或 H.264 版本。
  2. 播放器用 CPU 做软件解码。

第一条路最常见,因为大型平台本来就会给同一内容准备多种分辨率、码率和编码版本。第二条路是否顺畅,则取决于 CPU 性能、视频分辨率、位深、帧率和软件解码器。1080p 可能毫无压力,4K60、8K 或 10-bit 内容就更容易表现出占用、发热和续航差异。

Safari 17 开始支持 AV1 视频,但仅限有 AV1 硬件解码能力的设备。WebKit 后续还会在可选的多路视频中优先考虑可硬解版本,因为硬解会显著影响功耗和电池时间。这也说明「芯片支持、操作系统支持、浏览器支持、网站下发」缺一不可。

哪些视频资源已经在用 AV1

AV1 已经不是只存在于测试实验室里的未来格式,但平台也不会把所有内容、所有清晰度都统一切成 AV1。

来源 AV1 现状 使用时要注意什么
YouTube 已支持 AV1 播放和 AV1 直播输入;播放器可按设备与内容选择 av01 码流 不是每条视频、每个清晰度都会拿到 AV1;右键播放器打开 Stats for nerds 可看当前 codec
Netflix 2020 年先在 Android 上部署,随后扩展到电视和浏览器;Netflix 2025 年披露 AV1 已约占其流量的 30% 实际下发仍受设备认证、内容和播放能力影响
哔哩哔哩 2022 年开始在 PC 点播部署,已有自研 BILIAV1 编码器 网页播放器会按设备与播放策略选择 AV1、HEVC 或 AVC,并非所有稿件都有完整三路
本地下载与自制视频 MP4、MKV、WebM 都可能承载 AV1 容器能打开不代表视频轨能硬解,还要看播放器、系统和芯片

YouTube 的官方直播编码文档已经把 AV1、HEVC 和 H.264 一起列为可用输入编码。YouTube 早在 2018 年就用 AV1 测试播放列表验证点播;Chrome 70 的媒体更新说明记录了当时的播放入口。现在更直接的确认办法仍是播放器统计信息:codec 以 av01 开头就是 AV1,以 vp09 开头是 VP9,以 avc1 开头通常是 H.264。

Netflix 的路径很有代表性。它先在 Android 上用 dav1d 软件解码验证收益,再进入电视和浏览器硬件生态;到 2025 年,Netflix 技术团队称 AV1 已承担约 30% 的串流。哔哩哔哩则在自研 BILIAV1 的复盘里提到,PC 点播业务已上线 AV1 转码,并说明了其块划分、预测、变换和环路滤波工具。

本地文件可以用 ffprobe 看视频轨:

ffprobe -v error -select_streams v:0 \
  -show_entries stream=codec_name,profile,pix_fmt,width,height,r_frame_rate \
  -of default=noprint_wrappers=1 input.mkv

看到 codec_name=av1 就说明文件里是 AV1。至于播放时有没有走硬解,还要继续看播放器的解码信息或系统功耗,单看文件格式无法判断。

回到购买问题:这个影响大吗

如果 M2 和 M3 的价差明显,AV1 不应该压过内存、硬盘、屏幕尺寸和整机成色成为第一优先级。M2 仍能通过其他编码版本看绝大多数在线视频,也能用软件方式处理部分 AV1 内容。

但下面几类使用方式,会放大 M3 这类具备 AV1 硬解芯片的优势:

  • 经常在电池供电时看 YouTube、Netflix、B 站等在线视频;
  • 经常看 4K、8K、高帧率或 10-bit AV1;
  • 外接高分辨率显示器长时间播放;
  • 保存、整理大量 AV1 本地片源;
  • 打算把电脑用很多年,希望跟上平台逐渐增加的 AV1 下发比例。

反过来,如果你的主要工作是剪辑并导出视频,就要把「解码」和「编码」分开看。M3 的 AV1 decode engine 能帮助读取 AV1 素材,但 Apple 公布的媒体引擎规格没有列出 AV1 硬件编码。导出 AV1 时,具体速度仍取决于软件编码器、应用实现和通用计算性能。此时 ProRes、H.264、HEVC 的媒体引擎数量、内存容量和持续性能通常更值得优先比较。

AV1 硬解改善的是播放效率,视频画质和传输数据量则与编码有关。第二篇从原始视频的数据量展开压缩过程,再比较各代编码增加的工具与成本。

总结

现在回到最开始的 MacBook 对比表,那一行小字已经可以被翻译成更具体的话:

当平台发来硬件支持范围内的 AV1 码流,且播放链路启用硬解时,M3 可以让专用媒体引擎负责解码;M2 则需要平台换一路编码,或让软件承担更多计算。

它不会改变屏幕分辨率,不会替低码率片源补出细节,也不是 AV1 导出加速器。AV1 编码负责在目标画质下减少传输数据,硬件解码负责降低播放这条码流的通用计算负担。这是两层收益,不能把省带宽直接算到 MacBook 的解码引擎上。

选 MacBook 时,先确定够用的内存、硬盘、屏幕和整机性能。如果 M2 与 M3 的其他条件接近,且日常会播放 AV1 内容,再把硬解带来的播放效率作为加分项。它是否值得价差,仍要回到实际用途判断。

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