I幀、B幀、P幀以及IDR幀之間的關係

IDRInstantaneous Decoding Refresh--即時解碼刷新。 

I:幀內編碼幀是一種自帶全部信息的獨立幀,無需參考其它圖像便可獨立進行解碼,視頻序列中的第一個幀始終都是I幀。 

   IIDR幀都是使用幀內預測的。它們都是同一個東西而已,在編碼和解碼中爲了方便,要首個I幀和其他I區別開,所以才把第一個首個I幀叫IDR,這樣就方便控制編碼和解碼流程。 IDR幀的作用是立刻刷新,使錯誤不致傳播,IDR幀開始,重新算一個新的序列開始編碼。而I幀不具有隨機訪問的能力,這個功能是由IDR承擔。 IDR會導致DPBDecodedPictureBuffer 參考幀列表——這是關鍵所在)清空,而I不會IDR圖像一定是I圖像,但I圖像不一定是IDR圖像。一個序列中可以有很多的I圖像,I圖像之後的圖像可以引用I圖像之間的圖像做運動參考。一個序列中可以有很多的I圖像,I圖像之後的圖象可以引用I圖像之間的圖像做運動參考。 

   對於IDR幀來說,在IDR幀之後的所有幀都不能引用任何IDR幀之前的幀的內容,與此相反,對於普通的I-幀來說,位於其之後的B-P-幀可以引用位於普通I-幀之前的I-幀。從隨機存取的視頻流中,播放器永遠可以從一個IDR幀播放,因爲在它之後沒有任何幀引用之前的幀。但是,不能在一個沒有IDR幀的視頻中從任意點開始播放,因爲後面的幀總是會引用前面的幀 。

  收到 IDR 幀時,解碼器另外需要做的工作就是:把所有的 PPS 和 SPS 參數進行更新。

  對IDR幀的處理(與I幀的處理相同):(1) 進行幀內預測,決定所採用的幀內預測模式。(2) 像素值減去預測值,得到殘差。(3) 對殘差進行變換和量化。(4) 變長編碼和算術編碼。(5) 重構圖像並濾波,得到的圖像作爲其它幀的參考幀。

  多參考幀情況下,  舉個例子 :有如下幀序列: IPPPP I P PPP ……。按照 3 個參考幀編碼。

     因爲“按照 3 個參考幀編碼”,所以參考幀隊列長度爲 3 。

    遇到綠色的 I 時,並不清空參考幀隊列,把這個 I 幀加入參考幀隊列(當然 I 編碼時不用參考幀。)。再檢測到紅色的 P 幀時,用到的就是 PPI 三幀做參考了。

 

P:前向預測編碼幀

    在針對連續動態圖像編碼時,將連續若干幅圖像分成P,B,I三種類型,P幀由在它前面的P幀或者I幀預測而來,它比較與它前面的P幀或者I幀之間的相同信息或數據,也即考慮運動的特性進行幀間壓縮。P幀法是根據本幀與相鄰的前一幀(I幀或P幀)的不同點來壓縮本幀數據。採取P幀和I幀聯合壓縮的方法可達到更高的壓縮且無明顯的壓縮痕跡。

P幀的預測與重構:P幀是以I幀爲參考幀,在I幀中找出P幀“某點”預測值和運動矢量,取預測差值和運動矢量一起傳送。在接收端根據運動矢量從I幀中找出P幀“某點”的預測值並與差值相加以得到P幀某點樣值,從而可得到完整的P幀。

有的視頻序列比較簡單,就沒有B幀,

B幀:雙向預測內插編碼幀

B幀的預測與重構

 B幀法是雙向預測的幀間壓縮算法。當把一幀壓縮成B幀時,它根據相鄰的前一幀、本幀以及後一幀數據的不同點來壓縮本幀,也即僅記錄本幀與前後幀的差值。只有採用B幀壓縮才能達到200:1的高壓縮。

 B幀是以前面的I或P幀和後面的P幀爲參考幀,找出B幀“某點”的預測值和兩個運動矢量,並取預測差值和運動矢量傳送。接收端根據運動矢量在兩個參考幀中。

 

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