帧是什么?

     数据在网络上是以很小的称为帧(Frame)的单位传输的,帧由几部分组成,不同的部分执行不同的功能。数据在网络上是以很小的称为帧(Frame)的单位传输的,帧由几部分组成,不同的部分执行不同的功能。帧通过特定的称为网络驱动程序的软件进行成型,然后通过网卡发送到网线上,通过网线到达它们的目的机器,在目的机器的一端执行相反的过程。接收端机器的以太网卡捕获到这些帧,并告诉操作系统帧已到达,然后对其进行存储。就是在这个传输和接收的过程中,嗅探器会带来安全方面的问题 。【百度百科】

概念

将物理内存分为固定大小的块,称为帧。相对的,将逻辑内存分为同样大小的块,称为页。

数据帧
Frame,数据链路层的协议数据(protocol data unit)单元。数据链路层的主要职责是控制相邻系统之间的物理链路,它在传送“比特”信息的基础上,在相邻节点间保证可靠的数据通信。为了保证数据的可靠传输,把用户数据封装成帧。

帧——就是影像动画中最小单位的单幅影像画面,相当于电影胶片上的每一格镜头。

1.关键帧又称为I帧,属于帧内压缩。任何动画要表现运动或变化,至少前后要给出两个不同的关键状态,而中间状态的变化和衔接电脑可以自动完成,在Flash中,表示关键状态的帧叫做关键帧。

2.差别帧又称为P帧,表示的是这一帧跟之前的一个关键帧(或P帧)的差别,解码时需要用之前缓存的画面叠加上本帧定义的差别,生成最终画面。P帧没有完整画面数据,只有与前一帧的画面差别的数据。

3.双向差别帧又称为B帧,也就是B帧记录的是本帧与前后帧的差别(具体比较复杂,有4种情况),换言之,要解码B帧,不仅要取得之前的缓存画面,还要解码之后的画面,通过前后画面的与本帧数据的叠加取得最终的画面。B帧压缩率高,但是解码时CPU会比较累~。

<think> 我们正在讨论视频编码中的I和P。根据引用内容,I和P的定义如下: 1. **I(Intra-coded frame)**: - 是一种全压缩编码,使用类似JPEG的内压缩技术[^1]。 - 不依赖其他,可独立解码并重构完整图像[^1][^2]。 - 作为GOP(Group of Pictures)的起始和参考基准[^1][^2]。 - 包含完整的图像数据,因此数据量较大[^1]。 2. **P(Predictive-coded frame)**: - 是一种前向预测,通过参考前一(I或P)进行编码[^3][^4]。 - 只存储与参考的**差异信息**(预测误差)和**运动矢量**[^3][^4]。 - 解码时需要结合参考数据重构图像[^4]。 - 压缩率较高(因只存储差异数据)[^4]。 ### 技术原理对比 | 特性 | I | P | |--------------|-------------------------------|-------------------------------| | **编码方式** | 内压缩(独立编码) | 间预测(依赖参考) | | **数据内容** | 完整图像数据 | 运动矢量 + 预测误差 | | **解码依赖** | 无需其他 | 需要参考前一(I/P) | | **压缩率** | 较低(数据量大) | 较高(仅存储差异) | | **GOP角色** | 基础(每个GOP起始)[^1] | 参考(可为后续提供参考)[^4] | ### 示例说明 假设一个GOP序列:`I-B-B-P-B-B-I` - **I**(第1):独立存在,解码后得到完整画面。 - **P**(第4):根据第1(I)计算运动矢量和差异数据,解码时需将差异叠加到I画面上[^3][^4]。 > **关键术语扩展**: > - **运动矢量**:描述P中宏块相对于参考的位移方向与距离[^3]。 > - **预测误差**:当前宏块与参考对应区域的像素差值[^4]。 §§相关问题§§ 1. B与P在预测机制上有何本质区别? 2. 为什么I需要更大的数据传输带宽? 3. 视频流传输中如何利用I实现快速随机访问? </think> ### I与P的定义及技术原理 #### 1. **I内编码)** - **核心定义**: 独立压缩的完整图像,采用内编码技术(类似JPEG压缩),不依赖其他即可解码重构完整画面[^1][^2]。 - **技术特性**: - **自包含性**:包含场景背景和运动主体的全部像素信息[^1] - **参考基准**:作为后续P/B的编码参考基准(运动补偿的起点)[^1][^4] - **数据特征**:数据量最大(压缩率较低),但解码复杂度最低[^1] - **GOP结构**:每个图像组(GOP)的起始和分割点[^2],例如GOP序列:`I-B-B-P-B-B-I` #### 2. **P(预测编码)** - **核心定义**: 基于前向预测的差异,通过运动矢量描述与参考(I或前序P)的相对位移,仅存储预测误差[^3][^4]。 - **技术特性**: - **依赖重构**:需结合参考数据 + 运动矢量 + 预测差值才能生成完整图像[^4] $$ \text{P图像} = \underbrace{\text{参考}}_{\text{I/P}} + \underbrace{\text{运动矢量}}_{\text{位移方向}} + \underbrace{\text{预测误差}}_{\Delta \text{像素}} $$ - **压缩优势**:数据量显著小于I(通常为I的$1/3$~$1/10$)[^4] - **传播特性**:可成为后续P/B的参考,但解码错误会扩散[^4] ### 关键技术图解 ```mermaid graph LR I[I] -->|提供完整画面| P[P] P -->|运动矢量+预测误差| P2[下一P] I -->|直接参考| B[B] P -->|双向参考| B ``` #### 3. **本质差异对比 | 特性 | I | P | |--------------|------------------------------|------------------------------| | **编码方式** | 内压缩 | 间预测 | | **数据量** | 大(完整图像) | 小(差异数据) | | **解码依赖** | 独立解码 | 需参考 | | **GOP角色** | 起点和分割点[^2] | 中间参考节点 | | **压缩原理** | 空间冗余消除 | 时间冗余消除[^3] | > **运动矢量示例**:若视频中物体向右移动10像素,P只需记录$(Δx=10, Δy=0)$和局部像素差值,无需存储整[^3][^4]。
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