WEBM 是什么？网页影片开源格式完整说明

WebM 是由 Google 于 2010 年推出并积极推动的开源影片格式，专为网页浏览器的原生影片播放而设计。WebM 结合了开源免授权费的特性与出色的压缩效率，是 HTML5 影片的重要格式之一。YouTube 大量使用 WebM 作为主要传输格式，多数现代浏览器也原生支援。本文将深入解析 WebM 的技术架构、核心编解码器（VP8、VP9、AV1）、与 MP4 的比较，以及其在网页生态系统中的角色。

WebM 的诞生背景：打破 H.264 的垄断

2009 年，Google 收购了视讯技术公司 On2 Technologies，获得了其 VP8 视讯编解码器的技术。2010 年 5 月，Google 在 Google I/O 开发者大会上发布了 WebM 格式，并同步开源了 VP8 的规格，宣布任何人均可免费使用，无需缴纳任何授权费。

WebM 推出的核心动机是解决 H.264 的授权费问题。当时 H.264 需要向 MPEG LA 组织缴纳专利授权费，这对推广开放网路标准造成了障碍。WebM 的出现让 Firefox 等不愿支付 H.264 授权费的浏览器厂商有了开放的替代选择，促进了网页影片的民主化发展。

WebM 的技术架构

WebM 并非全新发明的容器格式，而是基于 Matroska（MKV）格式的一个受限制子集：

• 容器基础：Matroska（MKV）格式的精简子集，使用 EBML 架构
• 允许的影像编解码器：仅限 VP8、VP9 或 AV1（不支援 H.264、H.265 等）
• 允许的音讯编解码器：Vorbis 或 Opus（不支援 MP3、AAC 等）
• 字幕格式：支援 WebVTT 字幕
• 开放授权：所有组件（容器、编解码器）均无授权费，可自由商业使用
• 串流最佳化：设计时即考虑网路串流需求，支援自适应位元率

WebM 刻意限制其支援的编解码器，目的是确保每个 WebM 档案都能在任何支援 WebM 的平台上正确播放，同时维持完全的开放授权特性。

VP8：第一代 WebM 编解码器

VP8 由 On2 Technologies 开发，被 Google 收购后开源。技术上，VP8 与 H.264 Baseline Profile 性能相当，在大多数情况下提供类似的压缩效率和画质。VP8 是最初 WebM 标准的核心，在 2010–2015 年间广泛使用，现在仍受到多数浏览器支援，但在新专案中已被 VP9 和 AV1 取代。

VP9：高效率的第二代编解码器

VP9 由 Google 于 2013 年发布，相比 VP8 和 H.264，在同等画质下减少约 50% 的位元率，压缩效率接近 H.265（HEVC）：

• 4K 内容的主力：YouTube 大量使用 VP9 传输 1080p 和 4K 影片，以节省频宽成本
• 浏览器支援：Chrome、Firefox、Edge 均支援 VP9；Safari 从 iOS 14 / macOS Big Sur 起支援 VP9
• 硬体支援：多数现代 GPU 和行动装置晶片组具备 VP9 硬体解码加速
• 位元率效率：典型 1080p 影片使用 VP9 WebM 可比 H.264 MP4 节省 30–50% 频宽

AV1：下一代开源影像编解码器

AV1 由开放媒体联盟（AOMedia）于 2018 年发布，AOMedia 是由 Google、Mozilla、Microsoft、Amazon、Netflix、Apple 等主要科技公司共同成立的组织。AV1 是目前压缩效率最高的免费开源影像编解码器：

• 比 VP9 再提升约 30% 的压缩效率
• 比 H.265（HEVC）效率高约 20–30%
• YouTube 已开始使用 AV1 传输部分影片
• Netflix 使用 AV1 进行行动装置串流
• Chrome、Firefox、Edge 均支援 AV1；Safari 从 macOS Ventura / iOS 16 起支援
• 目前的限制在于编码速度较慢，硬体解码支援仍在普及中

YouTube 大量使用 WebM

YouTube 是 WebM 最大的实际使用者，其使用策略值得深入了解：

• 用户上传的影片（通常为 MP4）会被 YouTube 同时转码为多种格式和解析度
• 在支援 VP9 或 AV1 的浏览器上，YouTube 优先传送 WebM 格式以节省服务器频宽
• 在不支援 WebM 的环境（部分旧版 Safari）才降级使用 MP4 H.264
• 4K 内容几乎全部使用 VP9 WebM 传输
• YouTube 正积极向 AV1 迁移，以进一步降低频宽成本

这意味着即使你上传 MP4 到 YouTube，最终用户收到的可能是 WebM 格式的串流。

WebM 与 MP4 的详细比较

• 授权费用：WebM 完全免费；H.264/H.265 MP4 在商业实作中需要 MPEG LA 授权费
• 压缩效率：VP9 WebM ≈ H.265 MP4 > H.264 MP4；AV1 WebM > 所有对手
• 相容性：MP4 H.264 接近 100% 装置相容；WebM 在旧型设备和部分智慧电视上支援较差
• 编码速度：H.264 MP4 编码速度最快；AV1 WebM 编码速度最慢
• 网页标准：两者都是 W3C HTML5 影片推荐格式
• 最佳实践：网页影片建议同时提供 WebM 和 MP4 版本，让浏览器自动选择

在哪些场景使用 WebM？

WebM 最适合以下场景：网页平台的影片传输（利用其高压缩效率节省频宽）、HTML5 Video 的现代浏览器最佳化版本、需要完全开源和免授权费的技术栈、Google Chrome Extension 和 Web App 的内建影片、以及需要使用 Opus 音讯（超低延迟）的互动应用。对于需要最大相容性的影片分发或社群媒体上传，MP4 仍是更安全的选择。

不上传的做法

如果这个档案是机密的，最安全的做法是让它根本不离开你的电脑。影片格式转换完全在浏览器里执行：档案从你的硬碟读进记忆体、在本机处理、再写回硬碟，不会送到任何服务器。

1. 开启影片格式转换。
2. 从你的电脑选择档案。它是在本机读取的，不会上传。
3. 选择输出格式、解析度与品质。
4. 下载结果。原始档案留在原处。

在浏览器里直接完成，档案不会离开你的电脑：影片格式转换