关于H264、H265中的帧内压缩和帧间压缩

H264、H265编码标准

编码的主要作用在于压缩体积。压缩的方式主要有两种:
1.帧内压缩
2.帧间压缩

帧内压缩

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H.264和H.265的宏块对比。在H.264中的宏块大小是固定的16x16,在H.265中宏块的大小是可变的,最小8x8最大64x64。这种方案有几个优点:如图所示,对于颜色变化不明显的区域,如车体的红色区域和地面的灰色区域,则会使用大宏块进行划分,可以更大的压缩画面;对于颜色变化比较多的地方,例如汽车的轮胎附近,则可以更精细的划分成更小的宏块,更小的宏块虽然占用了更多的空间,但是会使画面精细。显然H.265的方案更加灵活和智能,有针对性、有重点的进行帧内编码,降低整体的存储空间。

帧间压缩

H.264/H.265标准为了更好的压缩视频,去除视频帧序列间的冗余度,提出了I帧(帧内编码)、P帧(向前预测编码)、B帧(向前向后双向预测编码)。I帧被称为关键帧,I帧内包含了该帧的完整信息,帧内编码可以独立的编码出完整的帧。P帧采用的是向前预测编码,根据上一个I帧或者上一个P帧来推测出当前的P帧。B帧采用的是向前向后双向预测,可根据前后两个P帧或者一个I帧一个P帧来预测自己。

视频的帧的编解码顺序和显示顺序是不同的。例如下表所示,以解码为例。第1帧为I帧关键帧,对于关键帧而言显示顺序和解码顺序是一致的。第2帧显示的是一个B帧,但是在其解码的时候先去解码了显示上的第5帧一个P帧,接下来在跳回到显示上的第2帧B帧的位置,根据第1个I帧和显示上的第5个帧P帧,进行双向预测得到自己要显示的内容。同理显示上的第3帧、第4帧也是根据显示上的第1帧(I帧)和第5帧(P帧)来预测自己的内容。
解码第6帧P帧是根据第2帧的P帧来预测的,随后解码的7、8、9帧则是根据解码的第2帧和第6帧两个P帧来双向预测的。

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