انواع فریم‌ها در فایل‌های ویدیویی

نوشته حسین بهنودی در ۱۹ مهر ۱۳۹۸

به هنگام فشرده سازی یک فایل ویدیویی هر یک فریم می‌تواند با روش یا الگوریتم های متفاوتی فشرده شود، که هر یک مزایا و معایب خود را دارد.
برای رسیدن به حداقل حجم و حداکثر کیفیت از ترکیب این روش ها استفاده می‌شود.

سه نوع الگوریتم اصلی وجود دارد (I و P و B) و هر فریم به یکی از این سه روش فشرده سازی می‌شود و به همان نوع نامیده می‌شوند:

نوع اول: I-frame کمترین فشرده سازی را به نسبت انواع دیگر دارد، اما به فریم های دیگر برای رمزگشایی نیازی ندارد. به این فریم Key-frame نیز می‌گویند.

نوع دوم: P-frame از نوع اول حجم کمتری به خود اختصاص می‌دهد اما برای رمزگشایی به فریم‌های قبلی خود نیاز دارد.

نوع سوم: B-frame بیشترین فشرده سازی را دارد ولی برای رمزگشایی به فریم‌های قبلی و بعدی خود نیاز دارد.

در فشرده‌سازی H.264/MPEG-4 AVC ابتدا هر فریم را به مربع های 8×8 پیکسلی تقسیم می‌کنند و تغییرات آنها را نسبت به فریم قبلی و یا بعدی مشاهده می‌کنند.

اگر بدون توجه به فریم‌های دیگر به تنهایی به روش JPEG یا مشابه آن فشرده شود، I-frame نامیده می‌شود.(Intra-coded frame)
اگر تنها تغییرات آن فریم با I-frame قبلی ذخیره شود P-frame نامیده می‌شود.(Predicted frame)
و اگر تغییرات آن نسبت به I-frame و یا P-frame قبلی و بعدی ثبت گردد B-frame نامیده می‌شود.(Bi-directional predicted frame)

به تعداد فریم‌های بین دو I-frame یک GOP می‌گویند. (ٰGroup Of Pictures) مقدارGOP گاهی در طول مدت ویدیو ثابت است. (مثلا هر ۱۵ فریم یکبار یک I-frame می آید) و گاهی متغیر است و به نسبت میزان تغییرات کم و زیاد می‌شود.

اگر بخواهید به طور تصادفی به هر زمان از ویدیو منتقل شوید باید مقدار GOP کوچک انتخاب شود. چون همیشه ویدیو از I-frame قابل پخش است.

و درصورت نبودن I-frame ویدیو به درستی پخش نمی‌شود. در این ویدیو I-frame ها عمدا حذف شده تا اهمیت نقش آن را متوجه شوید.