视频编码GOP
GOP group of pictures
GOP 指的就是两个I帧之间的间隔. 比较说GOP为120,如果是720 p60 的话,那就是2s一次I帧.
在视频编码序列中,主要有三种编码帧:I帧、P帧、B帧,如下图所示。
1. I帧即Intra-coded picture(帧内编码图像帧),不参考其他图像帧,只利用本帧的信息进行编码
2. P帧即Predictive-codedPicture(预测编码图像帧),利用之前的I帧或P帧,采用运动预测的方式进行帧间预测编码
3. B帧即Bidirectionallypredicted picture(双向预测编码图像帧),提供最高的压缩比,它既需要之前的图
像帧(I帧或P帧),也需要后来的图像帧(P帧),采用运动预测的方式进行帧间双向预测编码
在视频编码序列中,GOP即Group of picture(图像组),指两个I帧之间的距离,Reference(参考周期)指两个P帧之间的距离。一个I帧所占用的字节数大于一个P帧,一个P帧所占用的字节数大于一个B帧。
所以在码率不变的前提下,GOP值越大,P、B帧的数量会越多,平均每个I、P、B帧所占用的字节数就越多,也就更容易获取较好的图像质量;Reference越大,B帧的数量越多,同理也更容易获得较好的图像质量。
需要说明的是,通过提高GOP值来提高图像质量是有限度的,在遇到场景切换的情况时,H.264编码器会自动强制插入一个I帧,此时实际的GOP值被缩短了。另一方面,在一个GOP中,P、B帧是由I帧预测得到的,当I帧的图像质量比较差时,会影响到一个GOP中后续P、B帧的图像质量,直到下一个GOP开始才有可能得以恢复,所以GOP值也不宜设置过大。
同时,由于P、B帧的复杂度大于I帧,所以过多的P、B帧会影响编码效率,使编码效率降低。另外,过长的GOP还会影响Seek操作的响应速度,由于P、B帧是由前面的I或P帧预测得到的,所以Seek操作需要直接定位,解码某一个P或B帧时,需要先解码得到本GOP内的I帧及之前的N个预测帧才可以,GOP值越长,需要解码的预测帧就越多,seek响应的时间也越长。
H.264中的I帧,B帧和P帧
在H264中的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。
IDR图像: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之前的图像数据来解码。
一个序列就是一段内容差别不是很大的图像编码后生成的一串数据流。当运动变化比较少的时候,一个序列可以很长,因为运动变化的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
1、I帧
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。
2、P帧
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。
3、B帧
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。
---------------------
作者:daiqiao_ios
来源:CSDN
原文:https://blog.csdn.net/daiqiao_ios/article/details/80751322
版权声明:本文为博主原创文章,转载请附上博文链接!
视频编码GOP的更多相关文章
- Atitit 视频编码与动画原理attilax总结
Atitit 视频编码与动画原理attilax总结 1.1. 第一步:实现有损图像压缩和解压1 1.2. 接着将其量化,所谓量化,就是信号采样的步长,1 1.3. 第二步:实现宏块误差计算2 1.4. ...
- 【转载】视频编码(H264概述)
一视频编码介绍 1.1 视频压缩编码的目标 1)保证压缩比例 2)保证恢复的质量 3)易实现,低成本,可靠性 1.2 压缩的出发点(可行性) 1)时间相关性 在一组视频序列中,相邻相邻两帧只有极少的不 ...
- 视频直播技术-视频-编码-传输-秒开等<转>
转载地址:http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzAwMDU1MTE1OQ==&mid=2653547042&idx=1&sn=26d8728548 ...
- H.265视频编码与技术全析(上)
H.265视频编码与技术全析(上) 一. 概述 作为新一代视频编解码格式,H.265得到越来越广泛的应用.不久之前,苹果公司在翘首期盼中发布了iPhone6,该款手机较之以往的iPhone,不仅仅只是 ...
- 【转】H264视频编码级别说明profile level Encoder
版权声明:本文为博主原创文章,未经博主允许不得转载. 首先要阐明所谓的AVC其实就是H.264标准,是由ITU-T和ISO/IEC组成的联合视频组(JVT,Joint Video Team)一起开发的 ...
- 使用ffmpeg视频编码过程中踩的一个坑
今天说说使用ffmpeg在写视频编码程序中踩的一个坑,这个坑让我花了好多时间,回头想想,非常多时候一旦思维定势真的挺难突破的.以下是不对的编码结果: ...
- 一种基于FSIM对视频编码图像质量客观评价的方法
一 为什么对视频编码图像质量客观评价 视频图像质量主观评价一般采用连续双激励质量度量法对任一观测者连续给出原始视频图像和处理过的失真图像,由观测者根据主观感知给出分值,其需针对多个视频对象进行 ...
- Android实现录屏直播(三)MediaProjection + VirtualDisplay + librtmp + MediaCodec实现视频编码并推流到rtmp服务器
请尊重分享成果,转载请注明出处,本文来自Coder包子哥,原文链接:http://blog.csdn.net/zxccxzzxz/article/details/55230272 Android实现录 ...
- 嵌入式 视频编码(H264)
这几天在编写视频录制模块,所以,闲暇之余,又粗粗的整理了一下,主要是API,以备不时之用 摄像头获取的模拟信号通过经芯片处理(我们使用的是CX25825),将模拟信号转成数字信号,产生标准的IT ...
随机推荐
- logstash-input-jdbc 同时同步多个表的情况
input { jdbc { jdbc_connection_string => "jdbc:mysql://localhost:3306/crm?zeroDateTimeBehavi ...
- java版gRPC实战之七:基于eureka的注册发现
欢迎访问我的GitHub https://github.com/zq2599/blog_demos 内容:所有原创文章分类汇总及配套源码,涉及Java.Docker.Kubernetes.DevOPS ...
- PHP中的日期相关函数(三)
之前我们已经介绍过了 PHP 的一些相关的日期操作对象,今天我们就来学习剩下的那些面向过程的使用方式.当然,如果是和 DateTime 类中相似的方法我们就不再进行介绍了.另外,Date() 和 ti ...
- CentOS下安装libmcrypt失败
libmcrypt是什么?? 是加密算法扩展库---支持DES, 3DES, RIJNDAEL, Twofish, IDEA, GOST, CAST-256, ARCFOUR, SERPENT, SA ...
- UML类图及其JAVA的代码实现
推荐 : https://my.oschina.net/u/3635618/blog/3165129 http://www.uml.org.cn/oobject/201104212.asp
- Nginx系列(8)- Nginx安装 | Docker环境下部署
Docker环境下部署Nginx https://www.cnblogs.com/gltou/p/15186971.html
- uni-app跨平台框架介绍和快速入门
前言: 首先今天主要介绍的是一个多平台的前端框架uni-app,关于多平台的前端框架网上有很多成熟的解决方案比如说Taro,React Native,Flutter等这些都是一些非常优秀的前端跨平台的 ...
- Matlab使用随记
Matlab 2020 想要看图像每一点的值大小 工具--->数据提示 想要导出的分辨率提高 导出设置--->渲染--->600dpi Matlab 2017b 程序运行后,画出图, ...
- [C语言]学习之路
实例:C语言编程题 求100到300之间所有素数 #include <stdio.h> int main(void) { int i,j; for(i = 100;i <= 300; ...
- 鸿蒙内核源码分析(进程镜像篇)|ELF是如何被加载运行的? | 百篇博客分析OpenHarmony源码 | v56.01
百篇博客系列篇.本篇为: v56.xx 鸿蒙内核源码分析(进程映像篇) | ELF是如何被加载运行的? | 51.c.h.o 加载运行相关篇为: v51.xx 鸿蒙内核源码分析(ELF格式篇) | 应 ...