FFmpeg的视频编码格式

FFmpeg 支持很多视频编码格式，比如MPEG4、H263、H264、H265、VP8、VP9 等。
本章重点介绍了H264 视频编码格式。

H264 的码率

视频码率是视频数据（视频色彩量、亮度量、像素量）每秒输出的位数。一般用的单位是kbps。

为什么要控制码率

视频质量和网络带宽占用是矛盾的，通常情况下视频流占用的带宽越高则视频质量也越高；如要求高质量的视频效果，那么需要的网络带宽也越大。利用视频编解码技术，在相同的带宽条件下，获得更好视频质量；在相同的视频质量条件下，占用的网络带宽更少。

H264三种码率控制方法(CBR, VBR, CVBR)

1. VBR：Variable BitRate，动态码率模式，其码率可以随着图像的复杂程度的不同而变化，因此其编码效率比较高。既保证了质量，又兼顾带宽限制。这种算法优先考虑图像质量。
2. CBR：Constant BitRate，恒定码率模式，由于码率恒定，有画面剧烈变化时，QP参数会增大，图像质量会变差，当场景静止时，又浪费带宽。该模式的整体图像质量不稳定，这种算法优先考虑码率(带宽)
3. ABR：Average BitRate，平均码率模式，是VBR 的一种衍生形式，在指定的文件大小内，静态或者接近静态的画面部分使用相对较低的流量，复杂画面部分使用较高的流量，可以视为是VBR 和CBR 的一种折衷方案。

视频的IBP帧

IBP帧关系如上，大小上I帧最大，B帧最小

I帧类型

1. 一个GOP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，但I帧不一定都是IDR帧，只有GOP序列的第1个I帧是IDR帧。
2. I帧，又叫帧内参考帧，保留一帧完整的画面。
3. 解码时仅用I帧的数据就可重构出完整的图像。
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。
6. I帧不需要考虑运动矢量。
7. I帧所占数据的信息量最大。

B帧类型

1. B帧，又叫双向参考帧，也就是B帧记录的是本帧与前后帧的差别，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。
2. B帧的压缩率最高，但是解码时CPU使用率会比较高。
3. B帧是由前面的I或P帧和后面的P帧来进行预测的。
4. 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。
5. B帧不是参考帧，不会造成解码错误的扩散。

P帧类型

1. P帧，又叫前向参考帧，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，P帧没有完整画面数据，只有与前一帧的画面差异的数据。
2. P帧是I帧后面相隔1~2帧的编码帧。
3. 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)。
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. P帧是参考帧，可能会造成解码错误的扩散。
7. P帧的压缩比介于I帧和B帧之间。