视频编解码二:视频编解码基础知识

播放视频流程.png

第一点:一个视频播放流程?

通常看到视频格式:mp4、mov、flv、wmv等等…
称之为:封装格式

第二点:视频播放器

  • 两种模式播放器
    • 第一种:可视化界面播放器(直接用户直观操作->简单易懂)
      腾讯视频、爱奇艺视频、QQ影音、暴风影音、快播、优酷等等…
    • 第二种:非可视化界面播放器->命令操作播放器->用户看不懂,使用起来非常麻烦
      FFmpeg->ffplay(命令)播放器(内置播放器)
      vlc播放器、mplayer播放器

第三点:播放器信息查看工具

  • 整个视频信息:MediaInfo工具->帮助我们查看视频完整信息
  • 二进制查看信息:直接查看视频二进制数据(0101010)->UItraEdit
  • 视频单项信息
    • 封装格式信息工具->Elecard Format Analyzer
    • 视频编码信息工具->Elecard Stream Eye
    • 视频像素信息工具->YUVPlayer
    • 音频采样数据工具->Adobe Audition

第四点:音视频->封装格式?

  • 1、封装格式:mp4、mov、flv、wmv等等…
    封装格式列表.png
  • 2、封装格式作用?



    视频流+音频流 在一个文件中

  • 3、MPEG2-TS格式?


视频压缩数据格式:MPEG2-TS
特定:数据排版,不包含头文件,数据大小固定(188byte)的TS-Packet

  • 4、FLV格式?

    优势:由于它形成的文件极小、加载速度极快,使得网络观看视频文件成为可能,它的出现有效地解决了视频文件导入Flash后,使导出的SWF文件体积庞大,不能在网络上很好的使用等问题。

  • 文件结构:FLV是一个二进制文件,由文件头(FLV header)和很多tag组成。tag又可以分成三类:audio,video,script,分别代表音频流,视频流,脚本流(关键字或者文件信息之类)。
    FLV文件=FLV头文件+ tag1+tag内容1 + tag2+tag内容2 + ...+... + tagN+tag内容N。
    FLV头文件:(9字节)
    1-3: 前3个字节是文件格式标识(FLV 0x46 0x4C 0x56).
    4-4: 第4个字节是版本(0x01)
    5-5: 第5个字节的前5个bit是保留的必须是0.
    6-9: 第6-9的四个字节还是保留的.其数据为 00000009 .
    整个文件头的长度,一般是9(3+1+1+4)

第五点:视频编码数据了解一下

  • 1、视频编码作用?
    将视频像素数据(YUV、RGB)进行压缩成为视频码流,从而降低视频数据量。(减小内存暂用)

  • 2、视频编码格式有哪些?


    视频编码格式.png
  • 3、H.264视频压缩数据格式?


    H.264格式.png

H.264是在MPEG-4技术的基础之上建立起来的,其编解码流程主要包括5个部分:帧间和帧内预测(Estimation)、变换(Transform)和反变换、量化(Quantization)和反量化、环路滤波(Loop Filter)、熵编码(Entropy Coding)。

H.264标准的主要目标是:与其它现有的视频编码标准相比,在相同的带宽下提供更加优秀的图象质量。通过该标准,在同等图象质量下的压缩效率比以前的标准(MPEG2)提高了2倍左右。

第六点:音频编码数据?

音频编码格式分析.png
  • 1、音频编码作用?
    将音频采样数据(PCM格式)进行压缩成为音频码流,从而降低音频数据量。(减小内存暂用)
  • 2、音频编码格式有哪些?
    AAC、MP3等等…
  • 3、AAC格式?
    AAC,全称Advanced Audio Coding,是一种专为声音数据设计的文件压缩格式。与MP3不同,它采用了全新的算法进行编码,更加高效,具有更高的“性价比”。利用AAC格式,可使人感觉声音质量没有明显降低的前提下,更加小巧。苹果ipod、诺基亚手机支持AAC格式的音频文件。
    • 优点:相对于mp3,AAC格式的音质更佳,文件更小。
    • 不足:AAC属于有损压缩的格式,与时下流行的APE、FLAC等无损格式相比音质存在“本质上”的差距。加之,传输速度更快的USB3.0和16G以上大容量MP3正在加速普及,也使得AAC头上“小巧”的光环不复存在。
      ①提升的压缩率:可以以更小的文件大小获得更高的音质;
      ②支持多声道:可提供最多48个全音域声道;
      ③更高的解析度:最高支持96KHz的采样频率;
      ④提升的解码效率:解码播放所占的资源更少;

第七点:视频像素数据?

  • 1、作用?
    保存了屏幕上面每一个像素点的值
  • 2、视频像素数据格式种类?
    常见格式:RGB24、RGB32、YUV420P、YUV422P、YUV444P等等…一般最常见:YUV420P
  • 3、视频像素数据文件大小计算?
    例如:RGB24高清视频体积?(1个小时时长)
    体积:3600 * 25 * 1920 * 1080 * 3 = 559GB(非常大)
    假设:帧率25HZ,采样精度8bit,3个字节
  • 4、YUV播放器
    人类:对色度不敏感,对亮度敏感
    Y表示:亮度
    UV表示:色度

第八点:音频采样数据格式?

  • 1、作用?
    保存了音频中的每一个采样点值

  • 2、音频采样数据文件大小计算?
    例如:1分钟PCM格式歌曲
    体积:60 * 44100 * 2 * 2 = 11MB
    分析:60表示时间,44100表示采样率(一般情况下,都是这个采样率,人的耳朵能够分辨的声音),2表示声道数量,2表示采样精度16位 = 2字节

  • 3、音频采样数据查看工具?

  • 4、什么是PCM编码格式?
     PCM中文称脉冲编码调制(Pulse Code Modulation),是70年代末发展起来的,记录媒体之一的CD,在80年代初由飞利浦和索尼公司共同推出。脉码调制的音频格式也被DVD-A所采用,它支持立体声和5.1环绕声,1999年由DVD讨论会发布和推出的。脉冲编码调制的比特率,从14-bit发展到16-bit、18-bit、20-bit直到24-bit;采样频率从44.1kHz发展到192kHz。
    对于我们最常说的“无损音频”来说,一般都是指传统CD格式中的16bit/44.1kHz采样率的文件格式,而知所以称为无损压缩,也是因为其包含了20Hz-22.05kHz这个完全覆盖人耳可闻范围的频响频率而得名.

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