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  • I帧

    千次阅读 2012-10-09 14:24:07
    关键包含了显示需要的所有信息 所有的视频都至少包含一个关键,作为文件的第一个。其它的关键可用来改善视频的质量,不过它们也会增加文件大小。一般而言,每一秒视频至少需要使用 1 个关键。若使用...
    关键帧包含了显示帧需要的所有信息

    所有的视频都至少包含一个关键帧,作为文件的第一个帧。其它的关键帧可用来改善视频的质量,不过它们也会增加文件大小。一般而言,每一秒视频至少需要使用 1 个关键帧。若使用此公式,在每秒播放 25个帧的视频中,每 25 个帧就会有 1 个关键帧。增加关键帧个数可改善质量,但是同时增加带宽和网络负载。

    两种彩电视频制式:
    NTSC (525 lines @ 59.94 Hz)  29.97 fps
    PAL (625 lines @ 50 Hz)  25 fps

    NTSC和PAL属于全球两大主要的电视广播制式,但是由于系统投射颜色影像的频率而有所不同。NTSC是National Television System Committee的缩写,其标准主要应用于日本、美国,加拿大、墨西哥等等,PAL 则是Phase Alternating Line的缩写,主要应用于中国,香港、中东地区和欧洲一带。

    GOP最大可含帧数目:18 (NTSC) / 15 (PAL)

    GOP是由固定模式的一系列I帧、P帧、B帧组成。
    I帧编码是为了减少空间域冗余,P帧和B帧是为了减少时间域冗余。
    常用的结构由15个帧组成,具有以下形式IBBPBBPBBPBBPBB。简称GOP(4,2),指的是该图像组除了一个I帧外,包含了4个P帧,并且任何两个P帧或者I、P之间都有两个B帧。
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  • I帧 B帧 P帧 IDR帧

    2014-02-21 11:45:17
    I帧:帧内编码帧  I帧特点:  1.它是一个全帧压缩编码帧,它将全帧图像信息进行JPEG压缩编码及传输;  2.解码时仅用I帧的数据就可重构完整图像;  3.I帧描述了图像背景和运动主体的详情;  4.I帧不需要参考其他...

    I帧:帧内编码帧

           I帧特点:

               1.它是一个全帧压缩编码帧,它将全帧图像信息进行JPEG压缩编码及传输;

               2.解码时仅用I帧的数据就可重构完整图像;

               3.I帧描述了图像背景和运动主体的详情;

               4.I帧不需要参考其他画面而生成;

               5.I帧是P帧和B帧的参考帧(其质量直接影响到同组中以后各帧的质量);

               6.I帧是帧组GOP的基础帧(第一帧),在一组中只有一个I帧;

               7.I帧不需要考虑运动矢量;

               8.I帧所占数据的信息量比较大。


    P帧:向前预测编码帧

           P帧的预测与重构:

               P帧是以I帧为参考帧,在I帧中找出P帧“某点”的预测值和运动矢量,取预测差值和运动矢量一起传送。在接收端根据运动矢量从I帧中找出P帧“某点”的预测值并与差值相加以得到P帧“某点”样值,从而得到完整的P帧。

          P帧的特点 :

               1.P帧是I帧后面相隔1~2帧的编码帧;

               2.P帧采用运动补偿的方法传送它与前面的I帧或P帧的差值及运动矢量(预测误差);

               3.解码时必须将I帧的预测值与预测误差求和后才能重构完整的P帧图像;

               4. P帧属于前向预测的帧间编码,它只参考前面最靠近它的I帧或P帧

               5.P帧可以是其后面P帧的参考帧,也可以是其前后的B帧的参考帧;

               6.由于P帧是参考帧,它可能造成解码错误的扩散;

               7.由于是差值传送,P帧的压缩比较高。


    B帧:双向预测内插编码帧

           B帧的预测与重构:

               B帧以前面的I帧或P帧和后面的P帧为参考帧,“找出”B帧“某点”的预测值和两个运动矢量,并取预测差值和运动矢量传送。接收端根据运动矢量在两个参考帧中“找出(算出)”预测值并与差值求和,得到B帧“某点”样值,从而可得到完整的B帧。

          B帧的特点:

               1.B帧是由前面的I帧或P帧和后面的P帧来进行预测的;

               2.B帧传送的是它与前面的I帧或P帧和后面的P帧之间的预测误差及运动矢量;

               3.B帧是双向预测编码帧;

               4.B帧的压缩比最高,因为它只反映并参考帧间运动主体的变化情况,预测比较准确;

               5.B帧不是参考帧,不会造成解码错误的扩散。

          例如:

               亮度变化->I B P 7 8 9

               如果B只参考前一个画面压缩,则需记录差值1。如果以(I+P)/2压缩,则差值为0,不需记录差值。(虽然要记录两个矢量,不过矢量也可以再做进一步预测压缩。总的来说,还是会比单独参考前一个画面压缩来得小很多)如果画面不是这样变化怎么办?通常来讲画面都会是这样变化,如果不是这样变化我们就不使用B帧,就算变化不是如此规则,换个方式想,B帧可以参考的画面还是比P帧多,再怎么找,也还是B帧可以找到误差更小的方块来使用的机率大(因为可以选择、参考的对象较多),所以B帧还是比P帧的压缩率来的高(而且高很多,差距非常大)。

               除了压缩率以外,B帧对画质的影响...是有的,因为B帧这种参考前后画面的特性,等于有内插(interpolation)的效果,所以可以减少噪讯。MPEG-4中的B帧,也是非常具有威力的,除了以前的三种参考模式,还有Direct Mode,连矢量的记录都省了。虽然MPEG-4之中有4MV的功能,可以记录四个矢量,不过编码器在压缩的时候会判断,到底是使用4MV压缩出来的结果小,还是使用传统的方法压缩出来的效果小?如果使用传统的方法压缩出来的结果小,边使用传统的方法记录,如果使用4MV压缩出来的结果小,才使用4MV记录。(ps.4MV不会用在backward预测)您可以观察VirtualDub压缩时画面上显示的蓝线,您会发现蓝线和蓝线之间通常会有很短的蓝线插在中间,造成空隙,而且差距很大,这个就是夹在P帧之间的B帧在发挥压缩威力,如果是用DivX5更明显,因为DivX5只能够实用IBPBPBPB...这种一个B镇接一个P帧的形式,所以画面上的蓝线就是[一长一短、一长一短]这样排列。


    I帧与IDR帧的区别

           举个例子:

               在一段视频中存在以下帧:I P B P B P B B P I P B ...

               如果这段视频应用了多重参考帧,那么蓝色的P帧在参照他前面的I帧(红色)的同时,还可能会参照I帧之前的P帧(绿色),由于I帧前后的场景可能会有很大的反差甚至根本不同,所以此时P帧参考I帧之前的帧不但会没有意义,反而会造成很多问题。所以一种新型的帧被引入,那就是IDR帧。如果这段视频应用了多重参考帧的同时采用了IDR帧,那么帧的顺序就会变成这样:I P B P B P B B P IDR P B ...。由于IDR帧禁止后面的帧向自己前面的帧参考,所以这回那个蓝色的P帧就不会参照路上的P帧了。


    原文地址:http://xy2403.blog.163.com/blog/static/257726320110624847277/

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  • I帧P帧B帧以及IDR帧

    千次阅读 2015-07-23 14:11:12
     简单地说,I帧是关键帧,属于帧内压缩。就是和AVI的压缩是一样的。 P是向前搜索的意思。B是双向搜索。 他们都是基于I帧来压缩数据。 I帧表示关键帧,你可以理解为这一帧画面的完整保留;解码时只需要本帧数据就...

           视频压缩中,每帧代表一幅静止的图像。而在实际压缩时,会采取各种算法减少数据的容量,其中IPB就是最常见的。 

            简单地说,I帧是关键帧,属于帧内压缩。就是和AVI的压缩是一样的。 P是向前搜索的意思。B是双向搜索。

    他们都是基于I帧来压缩数据。 I帧表示关键帧,你可以理解为这一帧画面的完整保留;解码时只需要本帧数据就可以完成(因为包含完整画面)P帧表示的是这一帧跟之前的一个关键帧(或P帧)的差别,解码时需要用之前缓存的画面叠加上本帧定义的差别,生成最终画面。(也就是差别帧,P帧没有完整画面数据,只有与前一帧的画面差别的数据)B帧是双向差别帧,也就是B帧记录的是本帧与前后帧的差别(具体比较复杂,有4种情况),换言之,要解码B帧,不仅要取得之前的缓存画面,还要解码之后的画面,通过前后画面的与本帧数据的叠加取得最终的画面。

            B帧压缩率高,但是解码时CPU会比较累~。
            从上面的解释看,我们知道I和P的解码算法比较简单,资源占用也比较少,I只要自己完成就行了,P呢,也只需要解码器把前一个画面缓存一下,遇到P时就使用之前缓存的画面就好了,如果视频流只有I和P,解码器可以不管后面的数据,边读边解码,线性前进,大家很舒服。但网络上的电影很多都采用了B帧,因为B帧记录的是前后帧的差别,比P帧能节约更多的空间,但这样一来,文件小了,解码器就麻烦了,因为在解码时,不仅要用之前缓存的画面,还要知道下一个I或者P的画面(也就是说要预读预解码),而且,B帧不能简单地丢掉,因为B帧其实也包含了画面信息,如果简单丢掉,并用之前的画面简单重复,就会造成画面卡(其实就是丢帧了),并且由于网络上的电影为了节约空间,往往使用相当多的B帧,B帧用的多,对不支持B帧的播放器就造成更大的困扰,画面也就越卡。

            一般平均来说,I的压缩率是7(跟JPG差不多),P是20,B可以达到50,可见使用B帧能节省大量空间,节省出来的空间可以用来保存多一些I帧,这样在相同码率下,可以提供更好的画质。


    IDRInstantaneous Decoding Refresh--即时解码刷新。 

            I:帧内编码帧是一种自带全部信息的独立帧,无需参考其它图像便可独立进行解码,视频序列中的第一个帧始终都是I帧。 

           IIDR帧都是使用帧内预测的。它们都是同一个东西而已,在编码和解码中为了方便,要首个I帧和其他I区别开,所以才把第一个首个I帧叫IDR,这样就方便控制编码和解码流程。 IDR帧的作用是立刻刷新,使错误不致传播,IDR帧开始,重新算一个新的序列开始编码。而I帧不具有随机访问的能力,这个功能是由IDR承担。 IDR会导致DPBDecodedPictureBuffer 参考帧列表——这是关键所在)清空,而I不会。IDR图像一定是I图像,但I图像不一定是IDR图像。一个序列中可以有很多的I图像,I图像之后的图像可以引用I图像之间的图像做运动参考。一个序列中可以有很多的I图像,I图像之后的图象可以引用I图像之间的图像做运动参考。 

            对于IDR帧来说,在IDR帧之后的所有帧都不能引用任何IDR帧之前的帧的内容,与此相反,对于普通的I-帧来说,位于其之后的B-P-帧可以引用位于普通I-帧之前的I-帧。从随机存取的视频流中,播放器永远可以从一个IDR帧播放,因为在它之后没有任何帧引用之前的帧。但是,不能在一个没有IDR帧的视频中从任意点开始播放,因为后面的帧总是会引用前面的帧 。

           收到 IDR 帧时,解码器另外需要做的工作就是:把所有的 PPS 和 SPS 参数进行更新。

           对IDR帧的处理(I帧的处理相同)(1) 进行帧内预测,决定所采用的帧内预测模式。(2) 像素值减去预测值,得到残差。(3) 对残差进行变换和量化。(4) 变长编码和算术编码。(5) 重构图像并滤波,得到的图像作为其它帧的参考帧。


        H264是新一代的编码标准,以高压缩高质量和支持多种网络的流媒体传输著称,在编码方面,我理解的他的理论依据是:参照一段时间内图像的统计结果表明,在相邻几幅图像画面中,一般有差别的像素只有10%以内的点,亮度差值变化不超过2%,而色度差值的变化只有1%以内。所以对于一段变化不大图像画面,我们可以先编码出一个完整的图像帧A,随后的B帧就不编码全部图像,只写入与A帧的差别,这样B帧的大小就只有完整帧的1/10或更小!B帧之后的C帧如果变化不大,我们可以继续以参考B的方式编码C帧,这样循环下去。这段图像我们称为一个序列(序列就是有相同特点的一段数据),当某个图像与之前的图像变化很大,无法参考前面的帧来生成,那我们就结束上一个序列,开始下一段序列,也就是对这个图像生成一个完整帧A1,随后的图像就参考A1生成,只写入与A1的差别内容。
        在H264协议里定义了三种帧,完整编码的帧叫I帧,参考之前的I帧生成的只包含差异部分编码的帧叫P帧,还有一种参考前后的帧编码的帧叫B帧。
        H264采用的核心算法是帧内压缩和帧间压缩,帧内压缩是生成I帧的算法,帧间压缩是生成B帧和P帧的算法。
     
    ----------------------
    序列的说明
    ----------------------
        在H264中图像以序列为单位进行组织,一个序列是一段图像编码后的数据流,以I帧开始,到下一个I帧结束。
        一个序列的第一个图像叫做 IDR 图像(立即刷新图像),IDR 图像都是 I 帧图像。H.264 引入 IDR 图像是为了解码的重同步,当解码器解码到 IDR 图像时,立即将参考帧队列清空,将已解码的数据全部输出或抛弃,重新查找参数集,开始一个新的序列。这样,如果前一个序列出现重大错误,在这里可以获得重新同步的机会。IDR图像之后的图像永远不会使用IDR之前的图像的数据来解码。
        一个序列就是一段内容差异不太大的图像编码后生成的一串数据流。当运动变化比较少时,一个序列可以很长,因为运动变化少就代表图像画面的内容变动很小,所以就可以编一个I帧,然后一直P帧、B帧了。当运动变化多时,可能一个序列就比较短了,比如就包含一个I帧和3、4个P帧。
    -----------------------
    三种帧的说明
    -----------------------
    I帧:帧内编码帧 ,I帧表示关键帧,你可以理解为这一帧画面的完整保留;解码时只需要本帧数据就可以完成(因为包含完整画面)

    I帧特点:
    1.它是一个全帧压缩编码帧。它将全帧图像信息进行JPEG压缩编码及传输;
    2.解码时仅用I帧的数据就可重构完整图像;
    3.I帧描述了图像背景和运动主体的详情;
    4.I帧不需要参考其他画面而生成;
    5.I帧是P帧和B帧的参考帧(其质量直接影响到同组中以后各帧的质量);
    6.I帧是帧组GOP的基础帧(第一帧),在一组中只有一个I帧;
    7.I帧不需要考虑运动矢量;
    8.I帧所占数据的信息量比较大。

    P帧:前向预测编码帧。P帧表示的是这一帧跟之前的一个关键帧(或P帧)的差别,解码时需要用之前缓存的画面叠加上本帧定义的差别,生成最终画面。(也就是差别帧,P帧没有完整画面数据,只有与前一帧的画面差别的数据)

    P帧的预测与重构:P帧是以I帧为参考帧,在I帧中找出P帧“某点”的预测值和运动矢量,取预测差值和运动矢量一起传送。在接收端根据运动矢量从I帧中找出P帧“某点”的预测值并与差值相加以得到P帧“某点”样值,从而可得到完整的P帧。
    P帧特点:
    1.P帧是I帧后面相隔1~2帧的编码帧;
    2.P帧采用运动补偿的方法传送它与前面的I或P帧的差值及运动矢量(预测误差);
    3.解码时必须将I帧中的预测值与预测误差求和后才能重构完整的P帧图像;
    4.P帧属于前向预测的帧间编码。它只参考前面最靠近它的I帧或P帧;
    5.P帧可以是其后面P帧的参考帧,也可以是其前后的B帧的参考帧;
    6.由于P帧是参考帧,它可能造成解码错误的扩散;
    7.由于是差值传送,P帧的压缩比较高。

    B帧:双向预测内插编码帧。B帧是双向差别帧,也就是B帧记录的是本帧与前后帧的差别(具体比较复杂,有4种情况,但我这样说简单些),换言之,要解码B帧,不仅要取得之前的缓存画面,还要解码之后的画面,通过前后画面的与本帧数据的叠加取得最终的画面。B帧压缩率高,但是解码时CPU会比较累。
     
    B帧的预测与重构
    B帧以前面的I或P帧和后面的P帧为参考帧,“找出”B帧“某点”的预测值和两个运动矢量,并取预测差值和运动矢量传送。接收端根据运动矢量在两个参考帧中“找出(算出)”预测值并与差值求和,得到B帧“某点”样值,从而可得到完整的B帧。
    B帧特点
    1.B帧是由前面的I或P帧和后面的P帧来进行预测的;
    2.B帧传送的是它与前面的I或P帧和后面的P帧之间的预测误差及运动矢量;
    3.B帧是双向预测编码帧;
    4.B帧压缩比最高,因为它只反映丙参考帧间运动主体的变化情况,预测比较准确;
    5.B帧不是参考帧,不会造成解码错误的扩散。

    注:I、B、P各帧是根据压缩算法的需要,是人为定义的,它们都是实实在在的物理帧。一般来说,I帧的压缩率是7(跟JPG差不多),P帧是20,B帧可以达到50。可见使用B帧能节省大量空间,节省出来的空间可以用来保存多一些I帧,这样在相同码率下,可以提供更好的画质。
    --------------------------------
    压缩算法的说明
    --------------------------------
    h264的压缩方法:
    1.分组:把几帧图像分为一组(GOP,也就是一个序列),为防止运动变化,帧数不宜取多。
    2.定义帧:将每组内各帧图像定义为三种类型,即I帧、B帧和P帧;
    3.预测帧:以I帧做为基础帧,以I帧预测P帧,再由I帧和P帧预测B帧;
    4.数据传输:最后将I帧数据与预测的差值信息进行存储和传输。

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  • 视频图像的I帧、P帧、B帧详解

    千次阅读 2019-07-28 21:43:36
    1、I帧 帧内编码帧,又称Intra-Picture。I帧通常是每个GOP(MPEG所使用的一种视频压缩技术)的第一个帧,经过适度的压缩,可以当成图像。I帧实际上就是完整的图像经过压缩后的数据帧。 I帧特点: 它是一个全帧...

    1、I帧

            帧内编码帧,又称Intra-Picture。I帧通常是每个GOP(MPEG所使用的一种视频压缩技术)的第一个帧,经过适度的压缩,可以当成图像。I帧实际上就是完整的图像经过压缩后的数据帧。

    I帧特点:

           它是一个全帧压缩编码帧。它将全帧图像信息进行JPEG压缩编码 及传输。 解码时仅用I帧的数据就可重构完整图像。 I帧描述了图像背景和运动主体的详情。 I帧不需要参考其他画面而生成。 I帧是P帧和B帧的参考帧(其质量直接影响到同组中以后各帧的质量)。 I帧是帧组GOP的基础帧(第一帧),在一组中只有一个I帧。 I帧不需要考虑运动矢量。 I帧所占数据的信息量比较大。

    2、P帧

           前后预测编码帧,又称Predictive-Picture。通过充分的将低于图象序列中前面已编码帧的时间冗余信息来压缩传输数据量的编码图像,也叫预测帧。这个帧不能单独作为图像进行观看,其不能成为完整的一张图,需要参考前面一张I帧或B帧来形成完整图。

    P帧特点: 

          P帧是I帧后面相隔1~2帧的编码帧。 P帧采用运动补偿的方法传送它与前面的I或P帧的差值及运动矢量(预测误差)。 解码时必须将I帧中的预测值与预测误差求和后才能重构完整的P帧图像。 P帧属于前向预测的帧间编码。它只参考前面最靠近它的I帧或P帧。 P帧可以是其后面P帧的参考帧,也可以是其前后的B帧的参考帧。 由于P帧是参考帧,它可能造成解码错误的扩散。 由于是差值传送,P帧的压缩比较高。


    3、B帧

           双向预测内插编码帧,又称Bi-directional interpolated prediction frame,既考虑与源图像序列前面已编码帧,也顾及源图像序列后面已编码帧之间的时间冗余信息来压缩传输数据量的编码图像,也叫双向预测帧,也同样不能成为完整的一张图,需要参考前面的I或P帧以及后面的一个P帧来形成一张完整的图。

    B帧特点:

          B帧是由前面的I或P帧和后面的P帧来进行预测的。 B帧传送的是它与前面的I或P帧和后面的P帧之间的预测误差及运动矢量。B帧是双向预测编码帧。 B帧压缩比最高,因为它只反映丙参考帧间运动主体的变化情况,预测比较准确。 B帧不是参考帧,不会造成解码错误的扩散。

    三者之间联系:

         I帧的解码不依赖于任何的其它的帧。P帧的解码则依赖于其前面的I帧或者P帧。B帧的解码则依赖于其前的最近的一个I帧或者P帧及其后的最近的一个P帧。

     

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  • 视频压缩:I帧、P帧、B帧 关键帧

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    简单地说,I帧是关键帧,属于帧内压缩。就是和AVI的压缩是一样的。P是向前搜索的意思。B是双向搜索。他们都是基于I帧来压缩数据。 I帧表示关键帧,你可以理解为这一帧画面的完整保留;解码时只需要本帧数据就可以...
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  • H264 I帧 P帧 B帧

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    简单地说,I帧是关键帧,属于帧内压缩。就是和AVI的压缩是一样的。 P是向前搜索的意思。B是双向搜索。他们都是基于I帧来压缩数据。   I帧表示关键帧,你可以理解为这一帧画面的完整保留;解码时只需要本帧...
  • 视频中I帧 P帧 B帧以及IDR帧解释

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    简单地说,I帧是关键帧,属于帧内压缩。就是和AVI的压缩是一样的。 P是向前搜索的意思。B是双向搜索。 他们都是基于I帧来压缩数据。 I帧表示关键帧,你可以理解为这一帧画面的完整保留;解码时只需要本帧数据就可以...
  • I帧B帧P帧是什么?

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    它们都是同一个东西而已,在编码和解码中为了方便,要首个I帧和其他I帧区别开,所以才把第一个首个I帧叫IDR,这样就方便控制编码和解码流程。IDR帧的作用是立刻刷新,使错误不致传播,从IDR帧开始,重新算一个新的序列...
  • h264 - I帧 B帧 P帧 IDR帧的关系

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    IDR(Instantaneous Decoding Refresh)--即时解码刷新;包含I帧。  ...它们都是同一个东西而已,在编码和解码中为了方便,要首个I帧(0x65)和其他I帧(0x41)区别开,所以才把第一个首个I帧叫IDR,
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    IDR(Instantaneous Decoding Refresh)--即时解码刷新。...它们都是同一个东西而已,在编码和解码中为了方便,要首个I帧和其他I帧区别开,所以才把第一个首个I帧叫IDR,这样就方便控制编码和解码流程。 IDR帧的
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  • 图像和流媒体 -- I ,B,P,IDR的区别

    万次阅读 多人点赞 2017-06-27 10:19:49
    参看:什么是I帧,P帧,B帧参看:H264编码原理以及I帧B帧P帧一、H246简介 H264是新一代的编码标准,以高压缩高质量和支持多种网络的流媒体传输著称,在编码方面,我理解的他的理论依据是:参照一段时间内图像的统计...
  • H264中I帧和IDR帧的区别

    千次阅读 2016-08-29 22:45:19
    它们都是同一个东西而已,在编码和解码中为了方便,要首个I帧和其他I帧区别开,所以才把第一个首个I帧叫IDR,这样就方便控制编码和解码流程。IDR帧的作用是立刻刷新,使错误不致传播,从IDR帧开始,重新算一个新的序列...
  • I帧,P帧,B帧

    千次阅读 2013-01-29 13:55:21
    I帧表示关键帧,你可以理解为这一帧画面的完整保留;解码时只需要本帧数据就可以完成(因为包含完整画面)。   P帧表示的是这一帧跟之前的一个关键帧(或P帧)的差别,解码时需要用之前缓存的画面叠加上本帧定义...
  • I 时间间隔

    万次阅读 2017-03-11 11:11:49
    GOP(Group of Pictures)...简单地讲,I帧是一个完整的画面,而P帧和B帧记录的是相对于I帧的变化。没有I帧,P帧和B帧就无法解码,这就是MPEG格式难以精确剪辑的原因,也是我们之所以要微调头和尾的原因。 关
  • I ,B,P,IDR的区别

    千次阅读 2013-11-02 09:06:53
    I帧:帧内编码帧 I帧特点: 1.它是一个全帧压缩编码帧。它将全帧图像信息进行JPEG压缩编码及传输; 2.解码时仅用I帧的数据就可重构完整图像; 3.I帧描述了图像背景和运动主体的详情; 4.I帧不需要参考其他画面而生成...

空空如也

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