音視頻基礎(chǔ)概念

Android開發(fā)工作兩年监憎,真的是感覺Android應(yīng)用層開發(fā)沒什么前景了绞呈,于是打算在網(wǎng)絡(luò)安全贸人,智能硬件,音視頻這幾個(gè)方向發(fā)展佃声,考慮了一段時(shí)間艺智,最終決定選擇音視頻。理由就不說了圾亏,既然選擇了就要好好學(xué)習(xí)了十拣,今天就開始音視頻的第一篇博客,從一些音視頻的基礎(chǔ)知識開始志鹃。

硬解和軟解

視頻解碼分為硬解和軟解夭问,所謂“軟解”就是通過軟件讓 CPU 進(jìn)行視頻解碼處理;而“硬解”是指不依賴于 CPU曹铃,通過專用的設(shè)備(子卡)單獨(dú)完成視頻解碼缰趋,比如曾經(jīng)的 VCD/DVD 解壓卡、視頻壓縮卡都被冠以“硬解”的稱號∩录現(xiàn)在實(shí)現(xiàn)高清硬解不需要額外的子卡秘血,也不需要額外的投入,因?yàn)橛步獯a模塊被整合在了 GPU 內(nèi)部评甜,而目前主流的顯卡(包括整合顯卡)都能支持硬解碼灰粮。

“硬解”其實(shí)更需要軟件的支持,只是基本不需要 CPU 參與運(yùn)算忍坷,從而為系統(tǒng)節(jié)約了很多資源開銷粘舟。

RGB 和 YUV

RGB 指的是紅綠藍(lán)熔脂,應(yīng)用還是很廣泛的,比如顯示器顯示柑肴, bmp 文件格式中的像素值等霞揉;而 yuv 主要指亮度和兩個(gè)色差信號,被稱為 luminance 和 chrominance 他們的轉(zhuǎn)化關(guān)系可以自己去查一下嘉抒,我們視頻里面基本上都是用yuv格式零聚。

YUV文件格式又分很多種,如果算上存儲格式些侍,就更多了,比如 yuv444政模、 yuv422岗宣、 yuv411、 yuv420 等等淋样,視頻壓縮用到的是 420 格式耗式,這是 因?yàn)槿搜蹖α炼雀舾行瑢ι认鄬σ钚?/p>

幀 Frame

簡單的理解幀就是為視頻或者動畫中的每一張畫面趁猴,而視頻和動畫特效就是由無數(shù)張畫面組合而成刊咳,每一張畫面都是一幀。

幀數(shù) Frames

幀數(shù)其實(shí)就是為幀生成數(shù)量的簡稱儡司,可以解釋為靜止畫面的數(shù)量

幀率 Frame Rate

幀率(Frame rate) = 幀數(shù)(Frames)/時(shí)間(Time)娱挨,單位為幀每秒(f/s, frames per second, fps)

幀率是用于測量顯示幀數(shù)的量度,測量單位為“每秒顯示幀數(shù)”( Frame per Second捕犬, FPS)或“赫茲”( Hz)跷坝,一般來說 FPS 用于描述視頻、電子繪圖或游戲每秒播放多少幀碉碉。

FPS( Frame per Second)每秒顯示幀數(shù)

FPS 是圖像領(lǐng)域中的定義柴钻,是指畫面每秒傳輸幀數(shù),通俗來講就是指動畫或視頻的畫面數(shù)垢粮。 FPS 是測量用于保存贴届、顯示動態(tài)視頻的信息數(shù)量。每秒鐘幀數(shù)愈多蜡吧,所顯示的動作就會愈流暢毫蚓。

分辨率

指視頻成像產(chǎn)品所形成的圖像大小或尺寸

刷新率

屏幕每秒畫面被刷新的次數(shù),分為垂直刷新率和水平刷新率斩跌,一般我們提到的都是指垂直刷新率绍些,以赫茲(Hz)為單位,刷新率越高耀鸦,圖像就越穩(wěn)定柬批,圖像顯示就越自然清晰啸澡。

編碼格式

編碼的目的是壓縮數(shù)據(jù)量,采用編碼算法壓縮冗余數(shù)據(jù)氮帐。常用的編碼格式有:

  • MPEG(MPEG-2 MPEG-4)
  • H.26X(H.263 H.264/AVC H.265/HEVC)

碼率

也就是比特率嗅虏,比特率是單位時(shí)間播放連續(xù)的媒體(如壓縮的音頻和視頻)的比特?cái)?shù)量。比特率越高上沐,帶寬消耗得越多皮服。

視頻幀

常見的視頻幀有I、P参咙、B幀龄广。

  • I幀關(guān)鍵幀,采用幀內(nèi)壓縮技術(shù)
  • P幀向前參考幀蕴侧,表示這一幀與上一幀的差別择同,屬于幀間壓縮技術(shù)
  • B幀表示雙向參考幀,壓縮時(shí)既參考前一幀也參考后一幀净宵,幀間壓縮技術(shù)

一個(gè) I 幀可以不依賴其他幀就解碼出一幅完整的圖像敲才,而 P 幀、B 幀不行择葡。P 幀需要依賴視頻流中排在它前面的幀才能解碼出圖像紧武。B 幀則需要依賴視頻流中排在它前面或后面的幀才能解碼出圖像。

GOP

GOP即Group of picture(圖像組)敏储,指兩個(gè)I幀之間的距離阻星,Reference(參考周期)指兩個(gè)P幀之間的距離。一個(gè)I幀所占用的字節(jié)數(shù)大于一個(gè)P幀虹曙,一個(gè)P幀所占用的字節(jié)數(shù)大于一個(gè)B幀迫横。所以在碼率不變的前提下,GOP值越大酝碳,P矾踱、B幀的數(shù)量會越多,平均每個(gè)I疏哗、P呛讲、B幀所占用的字節(jié)數(shù)就越多,也就更容易獲取較好的圖像質(zhì)量返奉;Reference越大贝搁,B幀的數(shù)量越多,同理也更容易獲得較好的圖像質(zhì)量芽偏。


DTS和PTS

  • DTS: Decode Time Stamp,主要用于標(biāo)示讀入內(nèi)存的比特流在什么時(shí)候開始送入解碼器中進(jìn)行解碼雷逆。
  • PTS: Presentation Time Stamp,主要用于度量解碼后的視頻幀什么時(shí)候被顯示出來。

由于B幀需要前后的幀才能解出圖像污尉,所以可能一個(gè)視頻中幀的顯示順序是I B B P膀哲,但我們在解碼B幀時(shí)需要P幀的信息往产,所以在傳輸?shù)囊曨l流中的順序是I P B B。這時(shí)候就體現(xiàn)出每幀都有 DTS 和 PTS 的作用了某宪。DTS 告訴我們該按什么順序解碼這幾幀圖像仿村,PTS 告訴我們該按什么順序顯示這幾幀圖像。

例如:

Stream: I P B B

PTS: 1 4 2 3

DTS: 1 2 3 4

?著作權(quán)歸作者所有,轉(zhuǎn)載或內(nèi)容合作請聯(lián)系作者
  • 序言:七十年代末兴喂,一起剝皮案震驚了整個(gè)濱河市蔼囊,隨后出現(xiàn)的幾起案子,更是在濱河造成了極大的恐慌衣迷,老刑警劉巖畏鼓,帶你破解...
    沈念sama閱讀 217,277評論 6 503
  • 序言:濱河連續(xù)發(fā)生了三起死亡事件,死亡現(xiàn)場離奇詭異壶谒,居然都是意外死亡滴肿,警方通過查閱死者的電腦和手機(jī),發(fā)現(xiàn)死者居然都...
    沈念sama閱讀 92,689評論 3 393
  • 文/潘曉璐 我一進(jìn)店門佃迄,熙熙樓的掌柜王于貴愁眉苦臉地迎上來,“玉大人贵少,你說我怎么就攤上這事呵俏。” “怎么了滔灶?”我有些...
    開封第一講書人閱讀 163,624評論 0 353
  • 文/不壞的土叔 我叫張陵普碎,是天一觀的道長。 經(jīng)常有香客問我录平,道長麻车,這世上最難降的妖魔是什么? 我笑而不...
    開封第一講書人閱讀 58,356評論 1 293
  • 正文 為了忘掉前任斗这,我火速辦了婚禮动猬,結(jié)果婚禮上,老公的妹妹穿的比我還像新娘表箭。我一直安慰自己赁咙,他們只是感情好,可當(dāng)我...
    茶點(diǎn)故事閱讀 67,402評論 6 392
  • 文/花漫 我一把揭開白布免钻。 她就那樣靜靜地躺著彼水,像睡著了一般。 火紅的嫁衣襯著肌膚如雪极舔。 梳的紋絲不亂的頭發(fā)上凤覆,一...
    開封第一講書人閱讀 51,292評論 1 301
  • 那天,我揣著相機(jī)與錄音拆魏,去河邊找鬼盯桦。 笑死慈俯,一個(gè)胖子當(dāng)著我的面吹牛,可吹牛的內(nèi)容都是我干的俺附。 我是一名探鬼主播肥卡,決...
    沈念sama閱讀 40,135評論 3 418
  • 文/蒼蘭香墨 我猛地睜開眼,長吁一口氣:“原來是場噩夢啊……” “哼事镣!你這毒婦竟也來了步鉴?” 一聲冷哼從身側(cè)響起,我...
    開封第一講書人閱讀 38,992評論 0 275
  • 序言:老撾萬榮一對情侶失蹤璃哟,失蹤者是張志新(化名)和其女友劉穎氛琢,沒想到半個(gè)月后,有當(dāng)?shù)厝嗽跇淞掷锇l(fā)現(xiàn)了一具尸體随闪,經(jīng)...
    沈念sama閱讀 45,429評論 1 314
  • 正文 獨(dú)居荒郊野嶺守林人離奇死亡阳似,尸身上長有42處帶血的膿包…… 初始之章·張勛 以下內(nèi)容為張勛視角 年9月15日...
    茶點(diǎn)故事閱讀 37,636評論 3 334
  • 正文 我和宋清朗相戀三年,在試婚紗的時(shí)候發(fā)現(xiàn)自己被綠了铐伴。 大學(xué)時(shí)的朋友給我發(fā)了我未婚夫和他白月光在一起吃飯的照片撮奏。...
    茶點(diǎn)故事閱讀 39,785評論 1 348
  • 序言:一個(gè)原本活蹦亂跳的男人離奇死亡,死狀恐怖当宴,靈堂內(nèi)的尸體忽然破棺而出畜吊,到底是詐尸還是另有隱情,我是刑警寧澤户矢,帶...
    沈念sama閱讀 35,492評論 5 345
  • 正文 年R本政府宣布玲献,位于F島的核電站,受9級特大地震影響梯浪,放射性物質(zhì)發(fā)生泄漏捌年。R本人自食惡果不足惜,卻給世界環(huán)境...
    茶點(diǎn)故事閱讀 41,092評論 3 328
  • 文/蒙蒙 一挂洛、第九天 我趴在偏房一處隱蔽的房頂上張望礼预。 院中可真熱鬧,春花似錦抹锄、人聲如沸逆瑞。這莊子的主人今日做“春日...
    開封第一講書人閱讀 31,723評論 0 22
  • 文/蒼蘭香墨 我抬頭看了看天上的太陽获高。三九已至,卻和暖如春吻育,著一層夾襖步出監(jiān)牢的瞬間念秧,已是汗流浹背。 一陣腳步聲響...
    開封第一講書人閱讀 32,858評論 1 269
  • 我被黑心中介騙來泰國打工布疼, 沒想到剛下飛機(jī)就差點(diǎn)兒被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留摊趾,地道東北人币狠。 一個(gè)月前我還...
    沈念sama閱讀 47,891評論 2 370
  • 正文 我出身青樓,卻偏偏與公主長得像砾层,于是被迫代替她去往敵國和親漩绵。 傳聞我的和親對象是個(gè)殘疾皇子,可洞房花燭夜當(dāng)晚...
    茶點(diǎn)故事閱讀 44,713評論 2 354

推薦閱讀更多精彩內(nèi)容