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什麼是I幀,P幀,B幀

視訊壓縮中,每幀代表一幅靜止的影象。而在實際壓縮時,會採取各種演算法減少資料的容量,其中IPB就是最常見的。
  
簡單地說,I幀是關鍵幀,屬於幀內壓縮。就是和AVI的壓縮是一樣的。 P是向前搜尋的意思。B是雙向搜尋。他們都是基於I幀來壓縮資料。
 

I幀表示關鍵幀,你可以理解為這一幀畫面的完整保留;解碼時只需要本幀資料就可以完成(因為包含完整畫面)

P幀表示的是這一幀跟之前的一個關鍵幀(或P幀)的差別,解碼時需要用之前快取的畫面疊加上本幀定義的差別,生成最終畫面。(也就是差別幀,P幀沒有完整畫面資料,只有與前一幀的畫面差別的資料)


B幀是雙向差別幀,也就是B幀記錄的是本幀與前後幀的差別(具體比較複雜,有4種情況),換言之,要解碼B幀,不僅要取得之前的快取畫面,還要解碼之後的畫面,通過前後畫面的與本幀資料的疊加取得最終的畫面。B幀壓縮率高,但是解碼時CPU會比較累~。


從上面的解釋看,我們知道I和P的解碼演算法比較簡單,資源佔用也比較少,I只要自己完成就行了,P呢,也只需要解碼器把前一個畫面快取一下,遇到P時就使用之前快取的畫面就好了,如果視訊流只有I和P,解碼器可以不管後面的資料,邊讀邊解碼,線性前進,大家很舒服。
但網路上的電影很多都採用了B幀,因為B幀記錄的是前後幀的差別,比P幀能節約更多的空間,但這樣一來,檔案小了,解碼器就麻煩了,因為在解碼時,不僅要用之前快取的畫面,還要知道下一個I或者P的畫面(也就是說要預讀預解碼),而且,B幀不能簡單地丟掉,因為B幀其實也包含了畫面資訊,如果簡單丟掉,並用之前的畫面簡單重複,就會造成畫面卡(其實就是丟幀了),並且由於網路上的電影為了節約空間,往往使用相當多的B幀,B幀用的多,對不支援B幀的播放器就造成更大的困擾,畫面也就越卡。
 
一般平均來說,I的壓縮率是7(跟JPG差不多),P是20,B可以達到50,可見使用B幀能節省大量空間,節省出來的空間可以用來儲存多一些I幀,這樣在相同位元速率下,可以提供更好的畫質。

下面舉例說明:


在如上圖中,GOP (Group of Pictures)長度為13,S0~S7 表示 8個視點,T0~T12 為 GOP的 13個時刻。每個 GOP包含幀數為視點數 GOP 長度的乘積。在該圖中一個 GOP 中,包含94 個 B幀。B 幀佔一個 GOP 總幀數的 90.38%。GOP 越長,B 幀所佔比例更高,編碼的率失真效能越高。下圖測試序列 Race1 在不同 GOP 下的率失真效能對比。