【基础知识】什么是关键帧？

在视频领域，电影、电视、数字视频等可视为随时间连续变换的许多张画面，而帧则指这些画面当中的每一张。如果把这些帧转换成图片文件，并原封不动的根据一个指定的格式连续摆放的话，就得到了一个视频文件。当然，这个文件有点类似电影的胶片。
不过如果按照如此的方式存储视频的话，文件势必会变得很大，而且其间有很多重复的数据。所以需要专门的算法对视频文件进行编码。对于视频的编码格式来讲，常见的就是H.264。
一旦视频进行编码之后，得到的文件可以看做是连续的一组帧的集合，而这一组帧中的每一个都是有自己的类型的。帧的类型分为以下3种：
* Inter Frame（I帧）
* P-Frame（P帧）
* B-Frame（B帧）
其中只有I帧中的数据是可以自描述的，也就是说当我们获得I帧的数据之后，就可以直接解码出当前帧的图像，对于B帧和P帧来说需要找到对应的一个或者多个参考帧才能解码出来。I帧也叫关键帧。
因此对于非I帧来说想要进行解码就需要多个参考帧进行计算，并得出最终的结果。由此引出了Group of Picture的概念。
对于P帧和B帧来说，他们所包含的内容可以理解为针对其参考帧的一个patch，也就是一个变化量，所以他们不用包含整个图像的信息，只要描述好与参考帧之间的变化关系即可。所以在字节大小方面，P帧和B帧要远远小于I帧的。这也是视频压缩能节省空间的一个原因所在。
Group of Picture（以下简称GoP）顾名思义就是有一组帧组成的一个序列。
GoP由I帧开始，后面跟随者一组B帧和P帧，直到下一个I帧之前的帧为一个GoP。了解了GoP之后，就会发现播放器只有在拿到某个GoP中的I帧之后才能播放视频。对于GoP来说，编码器都是可以进行设置的，像OBS，ffmpeg等程序可以通过对应的设置和参数对视频的GoP进行设置。
那么引出了一个问题：GoP到底应该设置多大？GoP的大小到底有什么影响呢？
1. GoP设置比较大时：
好处：由于B帧和P帧的字节大小会比I帧小很多，所以GoP越长，所包含的B帧和P帧越多，响应的压缩比也会更高，或者说同样的码率下，视频会更清晰一些。
坏处：对于视频直播来说，播放器连接到服务器的时间是不固定的，当播放器在GoP中间连接服务器，并获取了中间的B帧和P帧，这时播放器是无法对这些帧进行解码的，需要进行丢弃。所以会导致客户端的首屏播放时间变长（客户端需要等待一段时间才能看到图像）。
2. GoP设置比较小时：
好处：由于GoP设置小可以降低I帧间隔时间，对于直播来说可以实现秒开的功能。
坏处：由于GoP时间比较短，会导致I帧的比例增高，压缩比降低。同样码率情况下视频的质量会有所下降。