【读书会第13期】《FFmpeg从入门到精通》 第3章 视频文件的编码格式

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小浪 发表于 2022/07/12 23:13:54 2022/07/12
【摘要】 介绍了FFmpeg的发展过程、模块组成、命令行使用、API 使用等内容,由浅入深地介绍了利用FFmpeg处理音视频的常用方法, 对音视频技术感兴趣的小伙伴能从中学到很多干货。

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。

重点介绍 H264 视频编码格式。

H264视频编码格式

码率控制

  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。
  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。
  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。

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。

帧参考关系图

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