音视频基础：从播放原理到编解码

"本文主要介绍了音视频的基础知识，包括视频播放器的工作原理、音视频编解码的基本流程，以及FFmpeg的相关内容。内容源于雷霄骅的相关博客，深入浅出地探讨了音视频处理的关键技术点。" 在音视频领域，理解和掌握基本概念至关重要。视频播放器的工作流程通常涉及以下几个步骤：首先，解协议，即解析网络传输中的封装格式，如HTTP、RTSP或RTMP；然后，解封装，即将不同格式的容器文件（如MP4、FLV或TS）中包含的音视频数据提取出来；接下来是解码，将压缩编码的音视频流转化为原始的像素和声音样本；最后，进行音视频同步，确保声音和画面同步播放。 视频帧的数据结构通常采用YUV420P这种色彩空间，其中Y代表亮度信息，而U和V则表示色度信息。一帧YUV420P的像素数据占用的空间是宽度乘以高度再乘以3/2字节。音视频处理中常见的操作包括调整音量、改变播放速度、截取片段，以及音频数据的转换，如将PCM16LE（16位线性脉冲编码调制）转换为PCM8。 PCM是一种无损音频编码方式，16LE表示每个采样点使用16位二进制表示，双声道音频中左右声道的采样值交替存储。在处理H.264视频编码时，需要解析NAL单元（Network Abstraction Layer Unit），NALU之间通过特定的起始码区分，通常是0x000001或0x00000001。解析过程中，我们需要识别这些起始码并分析NALU头信息，以理解视频帧的结构和内容。 对于AAC音频编码，原始码流由ADTS帧组成，每个帧以同步字0xFFF开始。解析AAC码流时，需要找到0xFFF标志来分割ADTS帧，并解析帧头以获取音频参数。封装格式如FLV则包含一个FLV头部和一系列的Tag，每个Tag都包含了音频或视频数据。 FFmpeg是一个强大的开源工具，用于处理音视频数据。它提供了从协议解码到封装的全套解决方案，可以用来转换、分割、合并音视频文件，是音视频开发人员不可或缺的工具。 音视频的基础涉及到众多技术细节，包括编码、解码、同步、封装和流处理等。理解这些基础知识对于开发音视频应用、进行多媒体内容处理以及优化播放体验至关重要。