WEBM 是什麼？網頁影片開源格式完整說明

WebM 是由 Google 於 2010 年推出並積極推動的開源影片格式，專為網頁瀏覽器的原生影片播放而設計。WebM 結合了開源免授權費的特性與出色的壓縮效率，是 HTML5 影片的重要格式之一。YouTube 大量使用 WebM 作為主要傳輸格式，多數現代瀏覽器也原生支援。本文將深入解析 WebM 的技術架構、核心編解碼器（VP8、VP9、AV1）、與 MP4 的比較，以及其在網頁生態系統中的角色。

WebM 的誕生背景：打破 H.264 的壟斷

2009 年，Google 收購了視訊技術公司 On2 Technologies，獲得了其 VP8 視訊編解碼器的技術。2010 年 5 月，Google 在 Google I/O 開發者大會上發布了 WebM 格式，並同步開源了 VP8 的規格，宣布任何人均可免費使用，無需繳納任何授權費。

WebM 推出的核心動機是解決 H.264 的授權費問題。當時 H.264 需要向 MPEG LA 組織繳納專利授權費，這對推廣開放網路標準造成了障礙。WebM 的出現讓 Firefox 等不願支付 H.264 授權費的瀏覽器廠商有了開放的替代選擇，促進了網頁影片的民主化發展。

WebM 的技術架構

WebM 並非全新發明的容器格式，而是基於 Matroska（MKV）格式的一個受限制子集：

• 容器基礎：Matroska（MKV）格式的精簡子集，使用 EBML 架構
• 允許的影像編解碼器：僅限 VP8、VP9 或 AV1（不支援 H.264、H.265 等）
• 允許的音訊編解碼器：Vorbis 或 Opus（不支援 MP3、AAC 等）
• 字幕格式：支援 WebVTT 字幕
• 開放授權：所有組件（容器、編解碼器）均無授權費，可自由商業使用
• 串流最佳化：設計時即考慮網路串流需求，支援自適應位元率

WebM 刻意限制其支援的編解碼器，目的是確保每個 WebM 檔案都能在任何支援 WebM 的平台上正確播放，同時維持完全的開放授權特性。

VP8：第一代 WebM 編解碼器

VP8 由 On2 Technologies 開發，被 Google 收購後開源。技術上，VP8 與 H.264 Baseline Profile 性能相當，在大多數情況下提供類似的壓縮效率和畫質。VP8 是最初 WebM 標準的核心，在 2010–2015 年間廣泛使用，現在仍受到多數瀏覽器支援，但在新專案中已被 VP9 和 AV1 取代。

VP9：高效率的第二代編解碼器

VP9 由 Google 於 2013 年發布，相比 VP8 和 H.264，在同等畫質下減少約 50% 的位元率，壓縮效率接近 H.265（HEVC）：

• 4K 內容的主力：YouTube 大量使用 VP9 傳輸 1080p 和 4K 影片，以節省頻寬成本
• 瀏覽器支援：Chrome、Firefox、Edge 均支援 VP9；Safari 從 iOS 14 / macOS Big Sur 起支援 VP9
• 硬體支援：多數現代 GPU 和行動裝置晶片組具備 VP9 硬體解碼加速
• 位元率效率：典型 1080p 影片使用 VP9 WebM 可比 H.264 MP4 節省 30–50% 頻寬

AV1：下一代開源影像編解碼器

AV1 由開放媒體聯盟（AOMedia）於 2018 年發布，AOMedia 是由 Google、Mozilla、Microsoft、Amazon、Netflix、Apple 等主要科技公司共同成立的組織。AV1 是目前壓縮效率最高的免費開源影像編解碼器：

• 比 VP9 再提升約 30% 的壓縮效率
• 比 H.265（HEVC）效率高約 20–30%
• YouTube 已開始使用 AV1 傳輸部分影片
• Netflix 使用 AV1 進行行動裝置串流
• Chrome、Firefox、Edge 均支援 AV1；Safari 從 macOS Ventura / iOS 16 起支援
• 目前的限制在於編碼速度較慢，硬體解碼支援仍在普及中

YouTube 大量使用 WebM

YouTube 是 WebM 最大的實際使用者，其使用策略值得深入了解：

• 用戶上傳的影片（通常為 MP4）會被 YouTube 同時轉碼為多種格式和解析度
• 在支援 VP9 或 AV1 的瀏覽器上，YouTube 優先傳送 WebM 格式以節省伺服器頻寬
• 在不支援 WebM 的環境（部分舊版 Safari）才降級使用 MP4 H.264
• 4K 內容幾乎全部使用 VP9 WebM 傳輸
• YouTube 正積極向 AV1 遷移，以進一步降低頻寬成本

這意味著即使你上傳 MP4 到 YouTube，最終用戶收到的可能是 WebM 格式的串流。

WebM 與 MP4 的詳細比較

• 授權費用：WebM 完全免費；H.264/H.265 MP4 在商業實作中需要 MPEG LA 授權費
• 壓縮效率：VP9 WebM ≈ H.265 MP4 > H.264 MP4；AV1 WebM > 所有對手
• 相容性：MP4 H.264 接近 100% 裝置相容；WebM 在舊型設備和部分智慧電視上支援較差
• 編碼速度：H.264 MP4 編碼速度最快；AV1 WebM 編碼速度最慢
• 網頁標準：兩者都是 W3C HTML5 影片推薦格式
• 最佳實踐：網頁影片建議同時提供 WebM 和 MP4 版本，讓瀏覽器自動選擇

在哪些場景使用 WebM？

WebM 最適合以下場景：網頁平台的影片傳輸（利用其高壓縮效率節省頻寬）、HTML5 Video 的現代瀏覽器最佳化版本、需要完全開源和免授權費的技術棧、Google Chrome Extension 和 Web App 的內建影片、以及需要使用 Opus 音訊（超低延遲）的互動應用。對於需要最大相容性的影片分發或社群媒體上傳，MP4 仍是更安全的選擇。

不上傳的做法

如果這個檔案是機密的，最安全的做法是讓它根本不離開你的電腦。影片格式轉換完全在瀏覽器裡執行：檔案從你的硬碟讀進記憶體、在本機處理、再寫回硬碟，不會送到任何伺服器。

1. 開啟影片格式轉換。
2. 從你的電腦選擇檔案。它是在本機讀取的，不會上傳。
3. 選擇輸出格式、解析度與品質。
4. 下載結果。原始檔案留在原處。

在瀏覽器裡直接完成，檔案不會離開你的電腦：影片格式轉換