H264系列(9):H264中的時間戳(DTS和PTS)


(1)Ffmpeg中的DTS 和 PTS

H264里有兩種時間戳:DTS(Decoding Time Stamp)和PTS(Presentation Time Stamp)。 顧名思義,前者是解碼的時間,后者是顯示的時間。要仔細理解這兩個概念,需要先了解FFmpeg中的packet和frame的概念。

FFmpeg中用AVPacket結構體來描述解碼前或編碼后的壓縮包,用AVFrame結構體來描述解碼后或編碼前的信號幀。 對於視頻來說,AVFrame就是視頻的一幀圖像。這幀圖像什么時候顯示給用戶,就取決於它的PTS。DTS是AVPacket里的一個成員,表示這個壓縮包應該什么時候被解碼。 如果視頻里各幀的編碼是按輸入順序(也就是顯示順序)依次進行的,那么解碼和顯示時間應該是一致的。可事實上,在大多數編解碼標准(如H.264或HEVC)中,編碼順序和輸入順序並不一致。 於是才會需要PTS和DTS這兩種不同的時間戳。

這就需要深入了解I B P三種幀類型與 DTS PTS的關系

(2)I,P,B幀和PTS,DTS的關系

 

基本概念:

I frame :幀內編碼幀 又稱intra picture,I 幀通常是每個 GOP(MPEG 所使用的一種視頻壓縮技術)的第一個幀,經過適度地壓縮,做為隨機訪問的參考點,可以當成圖象。I幀可以看成是一個圖像經過壓縮后的產物。

P frame: 前向預測編碼幀 又稱predictive-frame,通過充分將低於圖像序列中前面已編碼幀的時間冗余信息來壓縮傳輸數據量的編碼圖像,也叫預測幀;

B frame: 雙向預測內插編碼幀 又稱bi-directional interpolated prediction frame,既考慮與源圖像序列前面已編碼幀,也顧及源圖像序列后面已編碼幀之間的時間冗余信息來壓縮傳輸數據量的編碼圖像,也叫雙向預測幀;

PTS:Presentation Time Stamp。PTS主要用於度量解碼后的視頻幀什么時候被顯示出來

DTS:Decode Time Stamp。DTS主要是標識讀入內存中的bit流在什么時候開始送入解碼器中進行解碼。

在沒有B幀存在的情況下DTS的順序和PTS的順序應該是一樣的。

IPB幀的不同:

I frame:自身可以通過視頻解壓算法解壓成一張單獨的完整的圖片。

P frame:需要參考其前面的一個I frame 或者P frame來生成一張完整的圖片。

B frame:則要參考其前一個I或者P幀及其后面的一個P幀來生成一張完整的圖片。

兩個I frame之間形成一個GOP,在x264中同時可以通過參數來設定bf的大小,即:I 和p或者兩個P之間B的數量。

通過上述基本可以說明如果有B frame 存在的情況下一個GOP的最后一個frame一定是P.

DTS和PTS的不同:

DTS主要用於視頻的解碼,在解碼階段使用.PTS主要用於視頻的同步和輸出.在display的時候使用.在沒有B frame的情況下.DTS和PTS的輸出順序是一樣的.

例子:

下面給出一個GOP為15的例子,其解碼的參照frame及其解碼的順序都在里面:

如上圖:I frame 的解碼不依賴於任何的其它的幀.而p frame的解碼則依賴於其前面的I frame或者P frame。B frame的解碼則依賴於其前的最近的一個I frame或者P frame 及其后的最近的一個P frame。

(3)通俗理解

這2個概念經常出現在音頻視頻編碼和播放中,其實際意義是,PTS是真正錄制和播放的時間戳,而DTS是解碼的時間戳。

對於普通的無B楨視頻(H264 Baseline或者VP8),PTS/DTS應該是相等的,因為沒有延遲編碼。

對於有B楨的視頻,I楨的PTS依然等於DTS, P楨的PTS>DTS, B楨的PTS<DTS。

可以簡單地這樣理解:

若視頻沒有B幀,則I和P都是解碼后即刻顯示。

若視頻含有B幀,則I是解碼后即刻顯示,P是先解碼后顯示,B是后解碼先顯示。(B 和P的先、后是相對的)。

 

from:http://blog.csdn.net/aflyeaglenku/article/details/70171371


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