编码压缩(I、P、B帧，GOP)

视频为什么需要进行编码压缩

一张为$720\times 480$的图像，用YUV420P的格式来表示，其大小为：$720\times 480\times 1.5$约等于$0.5$MB
- 如果是$25$帧，$10$分钟的数据量$0.5M\times 10 \times 60\times 25=7500MB \rightarrow 7G$多
视频编码压缩的目的就是降低视频数据大小，方便存储和传输。

图像帧的类型

I帧、P帧和B帧是视频压缩领域中的基础概念，用于提升视频压缩效率、视频质量和视频恢复能力。

I帧能够独立解码，P帧、B帧需要依赖I帧进行解码，如果I帧出现数据丢失，解码就会出现马赛克。

I帧(关键帧)仅由帧内预测的宏块组成。
P帧代表预测帧，除帧内空域预测以外，它还可以通过时域预测来进行压缩。P帧通过使用已经编码的帧进行运动估计。
B帧可以参考在其前后出现的帧，B帧中的B代表双向(Bi-Directional)

【帧内空域】：也叫空间冗余:，像相邻像素之间有较强的相关性，比如一帧图像划分成多个 16x16 的块之后，相邻的块很多时候都有比较明显的相似性。

【时域】：时间冗余，视频序列的相邻前后帧图像之间内容相似，比如帧率为 25fps 的视频中前后两帧图像相差只有 40ms，前后两张图像的变化较小，相似性很高。

I帧、B帧、P帧的读取

发送顺序       I1        P3        B2
	      第1帧为I帧  第2帧为P帧  第3帧为B帧
	      
解码顺序       I1        P3        B2

读取顺序       I1                  B2        P3

显示顺序       I1                  B2        P3

这会导致一个问题：【引用B帧代码编码延迟】

读取B2的时候，需要当解码的时候P3、B2解码完毕

为了减小 B 帧带来的延迟，通常有几种方法：

减少 B 帧的数量: 减少每组图片（GOP，Group of Pictures）中 B 帧的数量可以降低延迟。通过减少 B 帧数量，编码器不需要等待过多的未来帧来完成当前帧的编码。
使用较小的 GOP 大小: GOP 是指在视频编码中，一组连续的帧，其中包含一个 I 帧（关键帧），若干个 P 帧（前向预测帧），以及 B 帧。减小 GOP 的大小会使得 B 帧在视频流中的使用减少，进而降低编码延迟。
采用低延迟配置: 一些编码器（如 x264 和 x265）提供低延迟配置选项。这些配置通常会禁用或减少 B 帧的使用，并使用其他策略来减少编码和解码延迟。使用这些配置选项可以帮助实现实时编码。
实时流媒体应用中禁用 B 帧: 对于需要极低延迟的应用（如视频会议、游戏直播），可以完全禁用 B 帧。这种情况下，编码器只使用 I 帧和 P 帧，虽然压缩效率会有所降低，但可以显著减少延迟。
调整 B 帧参考结构: 一些高级编码器允许配置 B 帧的参考结构，例如双重 B 帧（hierarchical B-frames）或者限制 B 帧仅向前参考。这些配置可以帮助在一定程度上减少延迟，同时保留一定的压缩效率。