FFmpeg再学习 -- 视音频基础知识

2024-10-19 12:44:38

最近一直在看雷霄骅 FFmpeg 系列视频，然后将自己的理解总结一下。

参看：《基于 FFmpeg + SDL 的视频播放器的制作》课程的视频

一、视频播放器原理

自己理解：

比如一个 MP4 文件，它是有音频、有视频两部分封装的。PCM 音频采样数据和 YUV 视频像素数据，通过音视频编码 Encode，生成AAC和H.264文件，最后封装成 MP4 文件。

然后，我想起我使用 PR 剪辑视频时，其实就是这个过程，将音视频合成MP4文件的。

二、常用播放器

VLC、CyberLink PowerDVD 14、完美风暴

下载：VLC media player 下载

下载：powerDVD 14 破解安装方法下载地址免费

下载：完美解码V20170702官方版

三、信息查看工具

（1）综合信息查看：MediaInfo

可选择以什么形式查看，比如我们以文本形式查看：

任意4个文件的总体信息

（2）二进制信息查看

下载：UltraEdit

（3）单项详细分析

封装格式： Elecard Format Analyzer

MKV、 MP4、 AVI封装格式信息

视频编码数据： Elecard Stream Eye

H.264码流分析信息

红色的帧： I帧；蓝色的帧： P帧；绿色的帧： B帧。

视频像素数据： YUV Player

YUV视频像素数据

音频采样数据： Adobe Audition

PCM音频采样数据

四、封装格式

（1）封装格式的作用

视频码流和音频码流按照一定的格式存储在一个文件中。

（2）格式类型

五、视频编码数据

（1）视频编码的作用

将视频像素数据（RGB，YUV等）压缩成为视频码流，从而降低视频的数据量。

（2）视频编码类型

六、音频编码数据

（1）音频编码的作用

将音频采样数据（PCM 等）压缩成为音频码流，从而降低音频的数据量。

（2）音频编码类型

七、视频像素数据

（1）视频像素数据作用

保存了屏幕上每个像素点的像素值。

（2）格式

常见的像素数据格式有 RGB24，RGB32，YUV420P，YUV422P，YUV444P 等。压缩编码中一般使用的是 YUV 格式的像素数据，最为常见的格式为 YUV420P。

（3）特点

视频像素数据体积很大，一般情况下 1 小时高清视频的 RGB24 格式的数据体积为：

3600*25*1920*1080*3=559.9GByte
PS:这里假定帧率为25Hz,取样精度8bit。

（4）RGB 格式简介

Red、 Green、 Blue三种颜色，可以混合成世界上所有的颜色。
彩色图像中每个点，由R、 G、 B三个分量组成。
以 RGB24 为例，图像像素数据的存储方式如下：

从图中可以看出， RGB24依次存储了每个像素点的R、 G、 B信息。
PS： BMP文件中存储的就是RGB格式的像素数据。

（5）YUV格式简介

相关实验表明，人眼对亮度敏感而对色度不敏感。因而可以将亮度信息和色度信息分离，并对色度信息采用更“狠”一点的压缩方案，从而提高压缩效率。
YUV 格式中， Y 只包含亮度信息，而 UV 只包含色度信息。以 YUV420P 为例，图像像素数据的存储方式如图所示。从图中可以看出， YUV420P 首先存储了整张图像的Y信息，然后存储整张图像的 U 信息，最后存储了整张图像的 V 信息。

8、音频采样数据

（1）音频采样数据作用

保存了音频中每个采样点的值。

（2）特点

音频采样数据体积很大，一般情况下一首4分钟的PCM格式的
歌曲体积为：
4*60*44100*2*2=42.3MByte
PS:这里假定采样率为44100Hz，采样精度为16bit。

（3）PCM格式简介

单声道的情况下按照顺序存储每个采样点的数据。

双声道的情况下按照“左右、左右”的顺序存储每个采样点两个声道的数据。

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