一.學習背景
5G網(wǎng)絡(luò)作為第5代的移動通信網(wǎng)絡(luò),它的網(wǎng)絡(luò)峰值傳播速度可1以達到10Gbps/s.這比4G的的傳輸速度快數(shù)百倍.舉個例子,整部超高畫質(zhì)電影下載可在1秒鐘之內(nèi)下載完成.
當然,隨著5G技術(shù)的誕生,用在智能終端分享3D電影,游戲或者超高畫質(zhì)節(jié)目的時代已經(jīng)毫無懸念的向我們走來.
想必大家也逐步了解,國內(nèi)外的互聯(lián)網(wǎng)公司也已經(jīng)布局音視頻,3D技術(shù)方面的開發(fā)者招聘和相關(guān)產(chǎn)品研發(fā).目前落地推廣最普遍的就是直播類項目和小視頻類的項目.當然未來的方向肯定不止如此.
1.2何為編碼?
編碼就是按照一定的格式記錄采集和量化后的數(shù)據(jù).
1.2.1 編碼中軟編碼和硬編碼的區(qū)別?
- 硬編碼:硬編碼: 使用非CPU進行編碼,例如使用GPU芯片處理
- 軟編碼: 使用CPU來進行編碼計算
1.2.2 軟編碼與硬編碼的區(qū)分?
軟編碼: 實現(xiàn)直接、簡單，參數(shù)調(diào)整方便，升級易，但CPU負載重，性能較硬編碼低，低碼率下質(zhì)量通常比硬編碼要好一點。
硬編碼：性能高，低碼率下通常質(zhì)量低于硬編碼器，但部分產(chǎn)品在GPU硬件平臺移植了優(yōu)秀的軟編碼算法（如X264）的，質(zhì)量基本等同于軟編碼。
讀者理解: 硬編碼,就是使用GPU計算,獲取數(shù)據(jù)結(jié)果,優(yōu)點速度快,效率高. 軟編碼,就是通過CPU來計算,獲取數(shù)據(jù)結(jié)果.
1.2.3 壓縮算法
壓縮算法分為2種,有損壓縮與無損壓縮.
- 無損壓縮:解壓后的數(shù)據(jù)可以完全復原,在常用的壓縮格式中,無損壓縮使用頻次較低
- 有損壓縮:解壓后數(shù)據(jù)不能完全復原,會丟失一部分信息.壓縮比越小,丟失的信息就會越多.信號還原的失真就會越大.
需要根據(jù)不同的場景(考慮因素包括存儲設(shè)備,傳輸網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,播放設(shè)備等)選用不同的壓縮編碼算法.
二. 直播APP需求剖析
2.1 直播項目流程
在直播項目中,一般常見有8個步驟.
- 音視頻采集
- 視頻濾鏡
- 音視頻編碼
- 推流
- 流媒體服務(wù)器處理
- 拉流
- 音視頻解碼
- 音視頻播放
這個在開發(fā)者面試一些有意向或者目前業(yè)務(wù)中包含直播需求的公司,最為常見的面試題.不管在我們過往的工作經(jīng)驗是否有直播或音視頻相關(guān)經(jīng)驗.這個一塊都是你必須能了解.希望大家可以簡單的了解.
2.2 相關(guān)框架的學習與使用場景
直播app架構(gòu)
采集視頻,音頻
- 使用iOS原生框架 AVFoundation.framework
- 視頻濾鏡處理
使用iOS原生框架 CoreImage.framework
- 使用第三方框架 GPUImage.framework
- CoreImage 與 GPUImage 框架比較:
在實際項目開發(fā)中,開發(fā)者更加傾向使用于GPUImage框架.
首先它在使用性能上與iOS提供的原生框架,并沒有差別;其次它的使用便利性高于iOS原生框架,最后也是最重要的GPUImage框架是開源的.而大家如果想要學習GPUImage框架,建議學習OpenGL ES,其實GPUImage的封裝和思維都是基于OpenGL ES
視頻\音頻編碼壓縮
- 視頻: 使用FFmpeg,X264算法把視頻原數(shù)據(jù)YUV/RGB編碼成H264
- 音頻: 使用fdk_aac 將音頻數(shù)據(jù)PCM轉(zhuǎn)換成AAC
- 視頻: VideoToolBox框架
- 音頻: AudioToolBox 框架
- 硬編碼
- 軟編碼
推流
- 流媒體協(xié)議: RTMP\RTSP\HLS\FLV
- 視頻封裝格式: TS\FLV
- 音頻封裝格式: Mp3\AAC
- 推流: 將采集的音頻.視頻數(shù)據(jù)通過流媒體協(xié)議發(fā)送到流媒體服務(wù)器
- 推流技術(shù)
流媒體服務(wù)器
- 數(shù)據(jù)分發(fā)
- 截屏
- 實時轉(zhuǎn)碼
- 內(nèi)容檢測
拉流
- 拉流: 從流媒體服務(wù)器中獲取音頻\視頻數(shù)據(jù)
- 流媒體協(xié)議: RTMP\RTSP\HLS\FLV
音視頻解碼
- 視頻: 使用FFmpeg,X264算法解碼
- 音頻: 使用fdk_aac 解碼
- 視頻: VideoToolBox框架
- 音頻: AudioToolBox 框架
- 硬解碼
- 軟解碼
播放
- ijkplayer,kxmovie 都是基于FFmpeg框架封裝的
- ijkplayer 播放框架
- kxmovie 播放框架
