导言
高级视频编码 (AVC) 也称为 H.264，是使用最广泛的视频压缩标准。它与所有主要的流式传输协议和容器格式兼容。
当我们使用播放器播放一个视频时，通常会经过：解协议，解封装，音视频解码，音视频同步这几个步骤。其中H.264就是视频解码阶段的标准。通过解封装，可以将数据解析为H.264格式的数据流，通过解码，可以将H.264格式的数据流输出为非压缩的颜色数据，如YUV，RGB等。
视频帧
在视频编码中，视频由一系列连续的图像帧组成。每一帧都代表视频中的一个瞬间图像，而它们之间存在特定的关系。为了压缩视频数据的大小，H.264中有三种不同的帧。
I帧
关键帧是视频序列中的关键参考点，它是独立编码的帧，不依赖于其他帧。
关键帧包含完整的信息，可以独立解码出网站的图像。基于其特性，播放器在进行快进操作时，一般都会跳转到I帧，确保在该关键帧之后的播放过程中可以正常解码和显示视频。这样可以有效减少解码所需的计算量，提高快进操作的响应速度。
P帧
预测帧是服务器托管网相对于关键帧的帧，它通过对前面的关键帧或预测帧进行预测来编码。
P帧相对于I帧具有较小的文件大小，因为它只存储相对于参考帧的差异信息。但是在进行解码时，P帧也需要依赖之前的帧进行解码。
B帧
双向预测帧引入了更复杂的预测方式，利用前后的关键帧和预测帧进行双向预测。
相对于关键帧（I 帧）和预测帧（P 帧）具有更高的压缩效率和更复杂的结构，适当的引入B帧可以显著的较小视频文件的大小，提升视频的传输效率。
帧解码和播放顺序
由于一个视频文件中可能存在I，B，P三种不同的视频帧，所以帧的解码和播放顺序可能会不同。在H.264中，有两个时间戳，一个是PTS，一个是DTS：
- PTS（Presentation Time Stamp）：
- PTS 表示视频帧应该被展示的时间。它指示视频帧何时应该在播放器中显示给用户。
- PTS 的时间单位通常是毫秒（ms）或时钟周期，取决于具体的应用和实现。
- PTS 的值不仅受到帧自身的编码时间影响，还受到解码和显示的延迟等因素的影响。
- DTS（Decoding Time Stamp）：
- DTS 表示视频帧应该被解码的时间。它指示视频帧何时应该被送入解码器进行解码。
- 与 PTS 不同，DTS 主要关注解码过程，而不是展示过程。
- 在一些情况下，视频帧的 DTS 可能等于其 PTS，但在其他情况下可能存在差异，这取决于编码和解码过程中的各种因素。
在视频中没有B帧时，视频的解码顺序和播放顺序如下：
Stream: I P P P P P P
PTS: 1 2 3 4 5 6 7
DTS: 1 2 3 4 5 6 7
在视频中存在B帧时，视频的解码顺序和播放顺序如下：
Stream: I B B P B B P
PTS: 1 2 3 4 5 6 7
DTS: 1 3 4 2 6 7 5
GOP
全称是Group of Pictures，即画面组，是一组连续的画面。
一个GOP由一系列图像帧组成，这些图像帧通常都是I帧，或者P帧，或者B帧。GOP的长度就是两个I帧之间的距离。
在视频编码中，GOP（Group of Pictures）的结构通常用”M”和”N”来表示：
- M帧（IPredictive周期）：表示在两个I帧（包括第一个I帧）之间的帧数，即P帧和B帧的总数。M帧的设定影响着两个I帧之间的编码周期长度。
- N帧（GOP周期）：表示两个连续I帧之间的总帧数，包括M帧、I帧以及I帧之间的所有帧。N帧定义了一个GOP的长度。
例如
IBBPBBPBBPBB
其中M=2，N=12。这表示两个I帧之间有10帧，其中包含了2个P帧和8个B帧。这样的结构有助于提高视频编码的压缩效率和压服务器托管网缩质量。
IDR
I帧和IDR帧都是H.264视频编码中的关键帧，所有的 IDR 帧都是 I 帧，但是并不是所有 I 帧都是 IDR 帧。
IDR帧在一些方面和I帧有一些区别。
- IDR帧也是关键帧，但有一个重要的特性是它可以用来随时刷新解码器的状态。
- 当解码器在解码过程中发生错误或需要进行随机访问时，通常会使用IDR帧来重新开始解码。
- IDR帧之后的帧不可以参考之前的帧。
总体而言，IDR帧可以看作是一种特殊类型的I帧，具有附加的刷新解码器状态的功能。在需要在任何时间点重新开始解码时，IDR帧是很有用的。
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