音视频基础概念1 | CoderWDD Blog

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帧率

即 Frame rate，是指每秒钟播放的视频帧数，通常用 FPS（Frames Per Second） 来表示。而这里提到的帧，其实就是构成视频的一个个画面，换句话说，帧率代表的就是每秒钟，可以连续输出多少个画面的指标

是衡量视频播放流畅度的重要指标，较高的帧率可以使视频看起来更加流畅，而较低的帧率则可能会导致视频卡顿、不连贯等问题

帧率通常是通过 编码器 和 解码器 来控制的。编码器会将视频按照一定的帧率进行压缩编码，而解码器则会按照同样的帧率解码出视频帧并进行播放。

帧率大小的区别：

可以想象，相同的时间内，如果要都是从位置 A 移动到了位置 B，那么在帧率低的情况下，每秒输出的画面数就没有帧率高的情况下高，也就是整体画面肯定就没那么流畅了

高帧率的视频在低帧率的设备上播放

如果视频的帧率高于设备的实际帧率，那么设备就需要放弃一部分帧数来适应视频播放。这样可能会导致视频卡顿、画面不流畅等问题，影响观影体验。

比如一个视频的帧率为 60FPS，而设备的实际帧率只有 30FPS，当这个视频在该设备上播放时，设备每秒只能够显示 30 帧，而视频每秒产生 60 帧，这样就会导致，在设备播放完一帧后，视频其实已经过去了两帧，也就是说，每两帧就会有一帧被忽略，可能会导致原本流畅的视频，在某些设备上，播放效果反而不够流畅

低帧率的视频在高帧率的设备上播放

如果视频的帧率低于设备的实际帧率，那么设备将会在一个时间段内重复显示同一帧画面，以适应视频播放。这样可能会导致画面变得模糊，因为每一帧画面都会被重复显示多次。尤其是对于运动较快的物体，因为时间段内的移动速度较快，重复显示同一帧画面就会导致物体变得模糊。

码率

码率 （Bitrate） 是指单位时间内传送或处理的数据量，通常用 bit/s 或者 Mbps（兆比特每秒）来表示

在音视频领域中，码率指的是 单位时间内传送的视频或音频数据的位数，通常也用 bit/s 或者 Mbps 来表示。

码率通常是视频质量和视频压缩比之间的一种平衡

码率与文件大小

文件大小 = 每秒传输或处理的数据量 * 视频时长 = 码率 / 8 * 视频时长

从上面的公式，可以总结出，较高的码率可以提高视频的质量和清晰度，但也会导致视频文件较大，占用更多的存储空间和带宽资源。相反，较低的码率可以减小视频文件大小，但也会导致视频的质量和清晰度降低

IPB 帧

I 帧——关键帧

Intra-coded frame，不依赖于其他任何帧进行解码，可以作为独立的图像帧进行解码。I帧通常具有较高的图像质量，但其占用空间也较大，因为它包含了完整的图像信息。

P 帧——预测帧

Predictive-coded frame，依赖于前面的 I帧或 P帧进行解码。P帧利用前面帧中的运动信息，只编码图像变化的部分，可以获得较好的压缩效果，同时也可以保持较好的图像质量。

由于 P帧是参考帧，它可能造成解码错误的扩散

B 帧——双向预测帧

Bi-predictive-coded frame，依赖于前面和后面的 I帧或 P帧进行解码。B帧可以利用前后帧的运动信息进行更准确的预测和更好的压缩，因此可以在保持较好图像质量的同时，减小视频文件的大小。

IDR帧

Instantaneous Decoder Refresh：即时解码刷新，它不依赖于之前的帧进行解码，可以 独立解码，可以在视频传输过程中，随时切换不同的码率、分辨率等参数，以适应网络带宽和设备性能的变化。

由 IDR 帧开始，可以确保新片段能够独立于其他片段被解码。即使由于传输问题导致一些片段损坏或丢失，这一特性也能保证视频可以继续播放。

GOP——Group of Pictures

Group of Pictures：由一组连续的视频帧组成，其中第一个帧是 I帧，然后跟随一系列的 P帧和 B帧，最后以一个 P帧结尾。

GOP 的长度：两个连续 I帧之间的距离

闭合 GOP

即不对外开放的 GOP，且 一个属于闭合 GOP 的帧只能参考本 GOP 之内的帧，这样的规定带来的好处是：即使在闭合 GOP 中的帧出现问题，也不会把错误传播到其他 GOP 中

适用场景：适用于一些需要更高的解码鲁棒性和实时传输性能的应用

视频编辑

视频剪辑

视频会议

视频监控

开放 GOP

每个 GOP 的最后一个帧可以是 P帧或 B帧，而不是必须是 P帧。也就是说，开放式 GOP 中，不同的 GOP 之间，是可以互为参考的

适用场景：适用于一些需要 更高的压缩效率和带宽利用率 的应用

流媒体传输

实时视频通信

IDR 与闭合 GOP 带来的优势

ABR视频流：指根据网络条件和设备性能动态调整码率、分辨率和帧率等参数的视频流

通常使用 HTTP 协议传输，例如 HLS（HTTP Live Streaming） 和 DASH（Dynamic Adaptive Streaming over HTTP） 等协议
可以确保视频流在任何情况下都能够以最佳的质量和性能进行播放

错误恢复：这是闭合 GOP 带来的好处，视频段之间不会互相依赖，对于某段出错了，仍然可以播放下一段

快进快退：在实现快进快退的功能时，播放器可以查找距离最近的 IDR，然后从该位置开始播放视频流

帧率