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音视频开发:[4]16.1 基本概念

这些是视频开发中必须要知道的概念
方法/步骤
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1.1 基本概念1)帧内压缩帧内(Intraframe)压缩也称为空间压缩(Spatial compression)。当压缩一帧图像时,仅考虑本帧的数据而不考虑相邻帧之间的冗余信息,这实际上与静态图像压缩类似。帧内一般采用有损压缩算法。2)帧间压缩帧间(Interframe)压缩是基于许多视频或动画的连续前后两帧具有很大的相关性,或者说前后两帧信息变化很小的特点。也即连续的视频其相邻帧之间具有冗余信息,根据这一特性,压缩相邻帧之间的冗余量就可以进一步提高压缩量,减小压缩比。帧间压缩也称为时间压缩(Temporal compression)。3)I帧(I frame)  I帧(I frame) 又称为内部画面 (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,经过适度地压缩,做为随机访问的参考点,可以当成图象。在MPEG编码的过程中,部分视频帧序列压缩成为I帧;部分压缩成P帧;还有部分压缩成B帧。I帧法是帧内压缩法,也称为“关键帧”压缩法。I帧法是基于离散余弦变换DCT(Discrete Cosine Transform)的压缩技术,这种算法与JPEG压缩算法类似。采用I帧压缩可达到1/6的压缩比而无明显的压缩痕迹。    帧是组成视频图像的基本单位。关键帧也叫I帧,它是帧间压缩编码里的重要帧;它是一个全帧压缩的编码帧;解码时仅用I帧的数据就可重构完整图像;I帧不需要参考其他画面而生成。视频文件是由多个连续的图片组成。在视频画面播放过程中,若I帧丢失了,则后面的P帧也就随着解不出来,就会出现视频画面黑屏的现象;若P帧丢失了,则视频画面会出现花屏、马赛克等现象。4)P帧  在针对连续动态图像编码时,将连续若干幅图像分成P,B,I三种类型,P帧由在它前面的P帧或者I帧预测而来,它比较与它前面的P帧或者I帧之间的相同信息或数据,也即考虑运动的特性进行帧间压缩。P帧法是根据本帧与相邻的前一帧(I帧或P帧)的不同点来压缩本帧数据。采取P帧和I帧联合压缩的方法可达到更高的压缩且无明显的压缩痕迹。P帧特点:①P帧是I帧后面相隔1~2帧的编码帧。②P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。④P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。⑤P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。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,至于图像中的哪一帧是I帧,是随机的,一但确定了I帧,以后的各帧就严格按规定顺序排列。P帧丢失,视屏画面会出现花屏或者马赛克的现象。5)H.264帧的标志:0x 00 00 00 01 67 这个是I帧 ,0x 00 00 00 01 41 是P帧

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6) 码率 码率就是数据传输时单位时间传送的数据位数,一般我们用的单位是kbps即千位每秒。也就是取样率(并不等同与采样率,采样率的单位是Hz,表示每秒采样的次数),单位时间内取样率越大,精度就越高,处理出来的文件就越接近原始文件,但是文件体积与取样率是成正比的,所以几乎所有的编码格式重视的都是如何用最低的码率达到最少的失真,围绕这个核心衍生出来cbr(固定码率)与vbr(可变码率), “码率”就是失真度,码率越高越清晰,反之则画面粗糙而多马赛克。文件大小 = 码率 x 时长。7)  cbr(固定码率)与vbr(可变码率)cbr(固定码率):牺牲了画面质量来保证体积大小或者说文件大小。 vbr(可变码率):保证画面质量,牺牲了网络带宽。还有EVBR、CVBR两种。8) 帧率帧率:影响画面流畅度,与画面流畅度成正比:帧率越大,画面越流畅;帧率越小,画面越有跳动感。如果码率为变量,则帧率也会影响体积,帧率越高,每秒钟经过的画面越多,需要的码率也越高,体积也越大。帧率就是在1秒钟时间里传输的图片的帧数,也可以理解为图形处理器每秒钟能够刷新几次。9)清晰度 在码率一定的情况下,分辨率与清晰度成反比关系:分辨率越高,图像越不清晰,分辨率越低,图像越清晰。 在分辨率一定的情况下,码率与清晰度成正比关系,码率越高,图像越清晰;码率越低,图像越不清晰。

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