技术背景

我们在做跨平台的RTSP|RTMP直播播放器的时候，好多开发者问的比较多的是，到底I帧和IDR帧有啥区别？I 帧（Intra-coded frame，帧内编码帧）和 IDR 帧（Instantaneous Decoding Refresh frame，即时解码刷新帧）都是视频编码中的关键帧类型。

先说结论：所有的IDR帧都是I帧，不是所有I帧都是IDR帧。IDR帧是I帧的子集。对某个IDR帧之后的帧，解码器不会参考这个IDR帧之前的任何帧做解码。对某个I帧之后的帧，解码器可能会参考这个I帧之前的帧做解码。

I帧和IDR帧区别

接下来，我们从I帧和IDR帧的定义与作用、编码特性、对视频流的影响三个方面进行对比。

一、定义与作用

1. I 帧：

   • 定义：I 帧是一种独立的帧，它不依赖于其他帧进行编码。I 帧包含了完整的图像信息，可以单独解码成一幅完整的图像。
   • 作用：作为视频序列中的关键参考帧，I 帧为视频的解码提供了初始的图像数据。在视频播放过程中，如果出现丢包或错误，播放器可以利用 I 帧进行恢复，重新开始解码过程。例如，在网络不稳定的情况下，当部分帧丢失时，播放器可以等待下一个 I 帧到达后继续解码播放，从而减少播放中断的影响。

2. IDR 帧：

   • 定义：IDR 帧是一种特殊的 I 帧，它不仅具有 I 帧的独立编码特性，还会触发解码器的随机访问和参考帧重置。当解码器接收到 IDR 帧时，它会立即清除所有参考帧缓冲区，并以该 IDR 帧作为新的参考起点进行解码。
   • 作用：IDR 帧主要用于视频的随机访问点，如视频的跳转、快进、快退等操作。当用户在播放视频时进行随机访问操作时，播放器可以快速定位到最近的 IDR 帧，然后从该帧开始解码播放，从而实现快速的随机访问。例如，在视频点播系统中，用户可以随时点击视频的进度条进行跳转，此时播放器会寻找最近的 IDR 帧以确保正确的播放。

二、编码特性

1. 编码方式：

   • I 帧和 IDR 帧都采用帧内编码方式，即只对当前帧的图像数据进行编码，不依赖于其他帧的信息。这种编码方式可以确保帧的独立性，但也会导致编码效率相对较低，因为需要对整个图像进行编码，数据量较大。
   • 例如，在 H.264 编码标准中，I 帧和 IDR 帧通常使用帧内预测和变换编码等技术对图像进行压缩，但由于没有参考其他帧，所以压缩比相对较小。

2. 数据量：

   • 一般来说，I 帧和 IDR 帧的数据量相对较大，因为它们需要包含完整的图像信息。但是，IDR 帧通常比普通的 I 帧稍微大一些，因为它还需要携带一些额外的信息来触发解码器的重置操作。
   • 例如，在一个视频序列中，如果 I 帧的数据量为 100KB，那么 IDR 帧的数据量可能会在 105KB 左右，具体大小取决于视频的内容和编码参数。

三、对视频流的影响

1. 随机访问：

   • IDR 帧是视频流中的明确随机访问点，播放器可以快速定位到 IDR 帧并开始解码播放。而对于 I 帧，虽然也可以作为随机访问点，但不如 IDR 帧明确，可能需要更多的时间和处理来确定正确的解码位置。
   • 例如，在视频播放器中，如果用户点击快进按钮，播放器会优先寻找 IDR 帧进行快速定位和播放。如果没有找到 IDR 帧，可能会尝试使用最近的 I 帧，但这可能会导致播放的不准确性或延迟。

2. 错误恢复：

   • I 帧和 IDR 帧都可以用于错误恢复。当视频流中出现丢包或错误时，播放器可以利用 I 帧或 IDR 帧重新开始解码过程。但是，由于 IDR 帧会触发解码器的重置操作，所以在错误恢复方面可能更加彻底。
   • 例如，在网络传输过程中，如果出现连续的丢包导致视频播放中断，播放器可以等待下一个 IDR 帧到达后重新初始化解码器，并从该帧开始解码播放，以确保视频的正确性和连续性。而对于 I 帧，虽然也可以进行错误恢复，但可能会受到之前错误帧的影响，导致恢复效果不如 IDR 帧。

最后，总结一下，IDR帧的作用是立刻刷新，使错误不致持续传播下去，从IDR帧开始算新的序列开始编码。I帧还有被跨帧参考的可能，IDR不会。以上是二者区别，感兴趣的开发者，可以单独跟我探讨。