IOS:学习音视频的过程

一,音视频学习中涉及到的概念

1.我们常见的音视频格式有.mp4,mkv.avi,正如我们常见的.word 需要word 工具打开,不同格式的音视频也需要不同格式的播放器打开,这种视频格式相当于存储视频信息的容器,里面包含了音频信息,视频信息和相关的配置信息(比如.mp4格式 音视频是如何关联的信息,如何解码等)

2.封装格式:简单的来说就是一个容器,里面存储已经编码压缩好的视频数据 和 音频数据,按照一定的格式存放到一个文件中,这个文件可以称之为容器;通常除了存储音频/视频数据,还有存放音视频同步的元数据比如说字幕。

常见的视频容器格式有:mp4 mov AVI  mkv 等等

通俗的来说:

容器指的是一种音视频文件格式比如.avi,协议指的是存放在音视频文件中的数据的编解码方式,一个容器可以装有各种不同的编解码方式的数据,每种编解码方式都需要不同的编解码器。MPEG、H.26X等等编码方式比较常见。 AVI、MPG、MP4等等容器比较常见。

二:视频编解码方式

视频解编码的过程:对数字视频进行压缩或者解压缩 的一个过程,这期间需要考虑:视频的质量,视频的码率(用来表示视频所需要的数据量),编码算法/解码算法的复杂度,针对数据存储的错误与延迟等等因素

2.1 常见的编码方式有

  • H.26X系列,其中H.265被称为高效视频编码,常用的是H.264,优势在于低码率,高质量的图像,容错能力强,网络适用性强
  • MPEG系列

视频编解码方式与视频封装格式之间有啥关系呐?

【视频封装格式】可以理解为 装着视频/音频/【视频编解码方式】等信息的容器

一种视频封装格式可以支持多种视频编码方式,但是无法确切的知道视频编解码方式

二:音频编码方式

视频中除了画面通常还有声音这就涉及到了音频编解码。视频中经常使用的音频编码方式有AAC,MP3等等,中AAC是目前比较热门的有损压缩编码技术。

为什么要做音频编码:从存储的角度或者实时传播的角度来说,数据量较大,所以需要通过压缩编码

压缩编码的基本指标是压缩比,压缩比通常小于1,如果大于1就没有意义了,压缩算法分为2种有损压缩+无损压缩

  • 无损压缩:解压后的数据可以完全复原,有所压缩用的较多
  • 有损压缩:解压后的数据不能完全复原,会丢失一部分信息,压缩比越小,丢失的信息就会越多,信号还有的失真就会越大

压缩编码的原理实际上就是压缩冗余的信号.冗余信号就是指不能被人耳感知的信号.包括人耳听觉范围之外的音频信号以及被掩盖掉的音频信号.

何为编码?编码就是按照一杜杰不到个格式记录采样和量化后的数据

  • 硬编码: 使用非CPU进行编码,例如使用GPU芯片处理,性能高,低码率下通常质量低于硬编码器,但部分产品在GPU硬件平台移植了优秀的软编码算法(如X264)的,质量基本等同于软编码。
  • 软编码: 使用CPU来进行编码计算.实现直接、简单,参数调整方便,升级易,但CPU负载重,性能较硬编码低,低码率下质量通常比硬编码要好一点。

三:直播项目的流程,如下

  • 音视频采集

主要使用原生框架AVFoundation.framework

  • 视频滤镜

开发中比较倾向于第三方框架GPUImage,框架是基于OpenGL ES

  • 音视频编码压缩

硬编码:

视频: VideoToolBox框架                   音频: AudioToolBox 框架

软编码:

视频: 使用FFmpeg,X264算法把视频原数据YUV/RGB编码成H264

音频: 使用fdk_aac 将音频数据PCM转换成AAC

  • 推流

什么是推流?将采集的音频.视频数据通过流媒体协议发送到流媒体服务器

推流的技术如下:

.1流媒体协议: RTMP\RTSP\HLS\FLV

RTMP:长连接(TCP)每个时刻的数据收到立刻转发,低延时,跨平台差

HLS:基于http协议,集合一段时间数据,生成 ts 切片文件。

.2视频封装格式: TS\FLV

.3音频封装格式: Mp3\AAC

  • 流媒体服务器处理

.1数据分发  .2 截屏 .3实时转码 .4内容检测

  • 拉流

什么是拉流?从流媒体服务器中 获取音频\视频数据;

拉流框架有:LFLiveKit,七牛等。

  • 音视频解码
  • 硬解码:

    视频: VideoToolBox框架                   音频: AudioToolBox 框架

    软解码:

    视频: 使用FFmpeg,X264算法解码

    音频: 使用fdk_aac 解码

  • 音视频播放

ijkplayer /kxmovie 播放框架​​​​​​​;全部都是基于FFmpeg框架封装的

从网上盗了张图,方便了解直播的整个流程。

 

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