【移动支付】关于视频直播技术,管理你想要知道的都在此处了(三)编码和包裹

目       录

至于直播的技术作品不少,成体系的不多。我们将用七篇小说,更系统化地介绍当下大热的录像直播各环节的关键技术,帮助视频直播创业者们更周密、长远地询问视频直播技术,更好地技术选型。

第九歌           插件引擎设计… 2

视频编码是视频直播技术多元小说的第三篇,是本体系一个相当关键的一些,是运动支付必修的底子学科,本篇文章从理论到实践一网打尽主流编码器。

9.1           框架的契约-接口… 2

假设把全体流媒体比喻成一个物流种类,那么编解码就是其中配货和装货的历程,那个进度充足首要,它的进度和削减比对物流系统的意义卓殊大,影响物流系列的共同体进程和花费。同样,对流媒体传输来说,编码也万分紧要,它的编码质量、编码速度和编码压缩比会直接影响整个流媒体传输的用户体验和传导开销。

9.2           插件的雏形-抽象类… 3

本种类小说大纲之类,想复习以前文章的第一手点击直达链接:

9.3           完结接口… 4

(一)采集

9.4           反射机制… 5

(二)处理

9.5           反射工具类… 8

(三)编码和打包

9.6           小结… 9

(四)推流和传导

 

(五)现代播放器原理

第天问     插件引擎安顿

在介绍《第10章
宿主程序详细陈设》此前对接口和插件的相干内容展开一下完好介绍,在统筹宿主程序的时候会用到那么些文化,也是宿主程序与插件之间相互的核心内容。

(六)延迟优化

9.1    框架的契约-接口

    
插件式框架的宿主程序启动后,它首先会加载相应的配置文件(例如:设备驱动配置文件等),找到呼应的插件程序集,那些程序集以DLL文件格式存在,框架的宿主程序会找到指定的插件类型,由插件引擎按照插件类型(例如:IRunDevice)生成对象实例,由框架的宿主程序的管理器对插件实例举办田间管理和调度。

   
一个插件程序集可能包涵五个插件类型,那么框架宿主程序是什么样鉴别这么些品种是或不是为要加载的插件呢?每个插件对象都有一个地方标识-接口,那一个标识在框架设计中被叫作“通信契约”。接口可以被作为是一种概念了必备的章程、属性和事件的联谊,因而宿主程序就可以经过那种契约来生成现实的实例对象,并对其余零件或接口公开可操作的对象。

   
插件式框架作为一个高聚合低耦合的阳台,它的功能定义与效益已毕之间是分手的。只要顺应插件规范的二次开发组件都得以挂载到框架平莱比锡,而它并不并心那么些零部件的切实可行职能。当然,框架平台提供了一些必需的音讯、机制来担保那么些组件可以正常已毕二次开发的效益。

   
在颇具几个逻辑层次的结构设计中,各层之间的通讯大多经过接口来促成,接口不会随机改变,倘若一个层的作用爆发变化,不会影响其余层;只要正常已毕了接口的零部件功效,那么程序的周转就从不难题。那种做法使得各层之间的互相影响下降到最低,总而言之,接口在多事情层级中可以更好的解耦。

    在大部功效性的编程和设计工作中,很少需求考虑“接口(interface)
”的图景,如若大家仅仅满意通过控件的法子在IDE上编程和使用.NET
Framework中一般的类库,可能永远不会在程序中运用到接口,即使在C#等面向对象语言的语法书中读者会不可胜道次见到过这一个词,也只是水到渠成平时的功能,并未明白面向对象编程的主题境想。

    
接口是相似表现的概念和契约。如猫和狗等动物,只须要将一般性的、公共性的性质、动作等概念在接口里,例如:有眼睛、可以吃东西等。即便不一致动物之间存在很大差别,可是接口并不考虑它们分其余特征或效益的差异,例如:什么颜色的眼睛、吃哪些事物等。它只关切这几个品种都不可以不贯彻接口定义的具备功用,而达成了这几个接口就足以被看成是一种动物。

    由此,接口的多个举足轻重的机能是:

n  定义多个类别都亟需的公家措施、属性。

n  作为一种不可实例化的门类存在。

后续接口完毕定义的法门、属性等,实际上是完结了一种政策。

(七)SDK 品质测试模型

9.2    插件的雏形-抽象类

接口与抽象类相当相像,例如两者都不可能new一个实例对象,却都可以作

为一种契约和概念被接纳。不过接口和抽象类有本质的两样,那么些不一致包罗:

n  接口没有任何落成部分,不过抽象类可以继续接口后有的贯彻代码。

n  接口没有字段,但是抽象类可以分包字段。

n  接口可以被协会(Struct)继承,不过抽象类不行。

n  抽象类有构造函数和析构函数。

n  接口仅能持续自接口,而抽象类可以继续自其他类和接口。

n  接口帮助多一连,抽象类仅辅助单根继承。

在MSDN的相关内容中,给出了之类关于接口与抽象类的提出:


假诺预测要开创组件的三个版本,则开创抽象类。抽象类提供简单易行的艺术来决定组件版本。通过立异基类,所有继承类都随更改自动更新。另一方面,接口一旦创设就不能更改,如果要翻新接口的版本,必须成立一个全新的接口。


如果成立的效用将在大范围的全异对象间使用,则动用接口。抽象类应爱惜用以关系密切的靶子,而接口最符合为不相干的类提供通用的功能。


若是要规划小而简易的作用模块,应该运用接口。尽管要设计大的效应单元,则应当拔取抽象类。


倘若要在组件的具有已毕间提供通用的已兑现效益,应该使用抽象类。抽象类允许部分落成类,而接口不带有其余成员的贯彻。

视频编码的意思

  • 原来视频数据存储空间大,一个 1080P 的 7 s 视频需求 817 MB
  • 原始视频数据传输占用带宽大,10 Mbps 的带宽传输上述 7 s 视频须要 11
    分钟

而透过 H.264 编码压缩之后,视频大小唯有 708 k ,10 Mbps 的带宽仅仅须要500 ms
,可以满足实时传输的须求,所以从视频采访传感器收集来的原始视频势须求通过视频编码。

9.3    完成接口

接口和抽象类都足以用作“通讯契约”,为子类提供专业。上面定义一个接口和抽象类。

//定义一个接口
public interface IMyInterface
{
       void Action(int type);
       string Method(int para);
}

//定义一个抽象类
public abstract class BaseAbstract:IMyInterface

{
       public abstract void Action(int type); //继承此类抽象类时必须实现这个方法。

       public string Method(int para)         //实现这个方法
       {
              return para.ToString();
       }
}

延续接口的话,须要完成所有定义的方法或品质,如下代码:

public class MyClass1:IMyInterface
{
       public void Action(int type)
       {
              Console.WriteLine(type.ToString());
       }

       public string Method(int para)        
       {
              return para.ToString();
       }
}

持续抽象类的话,只要求达成抽象类没有兑现的主意或品质,一般为架空方法或质量,如下代码:

public class MyClass2:BaseAbstract
{
       public void Action(int type)   //继承抽象类,只需要实现这个函数。
       {
              Console.WriteLine(type.ToString());
       }
}

基本原理

那怎么巨大的原有视频可以编码成很小的摄像呢?这一个中的技术是怎么呢?
要旨绪想就是删除冗余新闻:

  • 空中冗余:图像相邻像素之间有较强的相关性
  • 时光冗余:摄像连串的隔壁图像之间内容类同
  • 编码冗余:不相同像素值出现的几率分歧
  • 视觉冗余:人的视觉系统对某些细节不灵敏
  • 知识冗余:规律性的协会可由先验知识和背景知识获得

视频本质上讲是一多元图片一连连忙的播放,最简便易行的削减形式就是对每一帧图片展开削减,例如相比较古老的
MJPEG
编码就是那种编码情势,那种编码方式只有帧内编码,利用空间上的取样预测来编码。形象的比方就是把每帧都用作一张图纸,选拔JPEG
的编码格式对图纸进行压缩,那种编码只考虑了一张图纸内的冗余音讯压缩,如图
1,黑色的有的就是现阶段待编码的区域,黄色就是从未编码的区域,青色区域可以按照已经编码的片段举行预测(肉色的左手,上边,左下等)。

图1

然则帧和帧之间因为日子的相关性,后续开发出了部分比较高级的编码器可以动用帧间编码,简单点说就是因此搜索算法选定了帧上的少数区域,然后通过计算当前帧和上下参考帧的向量差进行编码的一种形式,通过上边八个图
2
三番五次帧我们得以看出,滑雪的同班是上前位移的,但实际上是雪景在向后位移,P
帧通过参考帧(I 或任何 P
帧)就足以开展编码了,编码之后的轻重缓急很是小,压缩比非凡高。

图 2

可能有同学对那两张图片怎么来的感兴趣,这里用了 FFmpeg
的两行命令来完成,具体 FFmpeg 的更加多内容请看后续章节:

  • 首先行生成带有移动矢量的摄像
  • 第二行把每一帧都输出成图片

ffmpeg  -flags2 +export_mvs -i tutu.mp4 -vf codecview=mv=pf+bf+bb tutudebug2.mp4

ffmpeg -i tutudebug2.mp4 'tutunormal-%03d.bmp'

除却空间冗余和岁月冗余的削减,主要还有编码压缩和视觉缩小,上面是一个编码器主要的流程图:

图 3

图 4

图 3、图 4 多个流程,图 3 是帧内编码,图 4
是帧间编码,从图上来看的首要不同就是第一步差距等,其实这多少个流程也是组成在一道的,大家平日说的
I 帧和 P 帧就是独家选拔了帧内编码和帧间编码。

9.4    反射机制

   
有了配备驱动或插件,还无法挂载到框架平台的宿主程序中。大家考虑的题材是:已经有了任性三个体系插件程序集,框架平台怎么着从程序集中按照类型定义在内存中生成插件对象?

  
回看普通意况下程序引用其他程序集组件的长河。首先,需求使用“添加引用”对话框加载程序集。然后,通过using关键字引用命名空间。最终,在命令空间下找到呼应的类,并new出来一个实例。那是一种静态加载程序集的措施。

  
在插件式应用框架中,那种方法并不合乎。宿主程序在编译时并不知道它将要处理哪些程序集,更没有办法静态的将插件类型通过using关键字引入,那些都是在运行时才能博取的音信。在如此的景色下,也不可能采用静态方法和new关键字来生成一个种类实例。而是必要在运行时取得有关新闻动态加载程序集,那几个历程被称作反射。

  
反射是动态发现类型音信的一种力量,它如同中期绑定,支持开发人士在程序运行时选取程序集新闻动态使用项目,那一个新闻在编译时是大惑不解的,反射还辅助更尖端的表现,如能在运转时动态创制新类型,并调用这一个项目标不二法门等。

   
JIT编译器在将IL代码编译开支地代码时,会查看IL代码中引用了那个类型。在运转时,JIT编译器利用程序集的TypeRef和AssemblyRef元数据表的笔录项来规定哪一个先后集定义了引用的项目。在
AssemblyRef元数据记录项中著录了先后集强名称的依次部分—包罗名称,版本,公钥标记和言语文化。那八个部分组成了一个字符串标识。JIT编译
器尝试将与那一个标识匹配的次第集加载到当下的AppDomain中。即使程序集是弱命名的,标识校官只包罗名称。

   .NET
Framework中,为了完毕动态加载,需求熟稔Assembly、Type和Activator等工具类的格局。框架平台紧要运用了Assembly工具类,那几个类中包含Load、LoadFrom和LoadFile。

1.      Assembly的Load方法

  
在其间CLR使用Assembly的Load方法来加载这一个程序集,那几个措施与Win32的LoadLibray等价。在里头,Load导致CLR对程序集应用一个本子重定向策略。并在GAC中摸索程序集,即便没有找到,就去应用程序的基目录,私有路径目录和codebase指定的位置查找。假如是一个弱命名程序集,Load不会向程序集应用重定向策略,也不会去GAC中查找程序集。假设找到将再次来到一个Assembly的引用,若是没有找到则抛出FileNotFoundException卓殊。注意:Load方法假设已经加载一个平等标识的先后集只会不难的回到那些顺序集的引用,而不会去创造一个新的次序集。

半数以上动态可扩充应用程序中,Assembly的Load方法是程序集加载到AppDomain的首选办法。那种艺术索要指定程序集的标识字符串。对于弱命名程序集只用指定一个名字。

2.Assembly的LoadFrom方法

   
当我们知晓程序集的不二法门的场所,可以拔取LoadFrom方法,它同意传入一个Path字符串,在其间,LoadFrom首先调用AssemblyName的静态方法GetAssemblyName。那一个法子打开指定的文本,通过AssemblyRef元数据表提取程序集的标识,然后关门文件。随后,LoadFrom在里面调用Assembly的Load方法寻找程序集。到那里,他的表现和Load方法是千篇一律的。唯一分歧的是,假设按Load的不二法门没有找到程序集,LoadFrom会加载Path路径指定的主次集。其它,Path可以是URL。

3.Assembly的LoadFile方法

   
那些法子初一看和LoadFrom方法很像。但LoadFile方法不会在内部调用Assembly的Load方法。它只会加载指定Path的程序集,并且这么些点子能够从随机路径加载程序集,同一程序集借使在差别的路线下,它同意被频仍加载,等于四个同名的程序集加载到了AppDomain中,那或多或少和方面的八个措施完全分歧。不过,LoadFile并不会加载程序集的依赖项,也就是不会加载程序集引用的任何程序集,这会促成运行时找不到别的参照DLL的至极。要化解这几个题目,要求向AppDomain的AssemblyResolve事件登记,在回调方法中浮现加载引用的顺序集。类似于这样:

AppDomain.CurrentDomain.AssemblyResolve += new ResolveEventHandler(CurrentDomain_AssemblyResolve);
static Assembly CurrentDomain_AssemblyResolve(object sender, ResolveEventArgs args)
{
       if (args.Name != null)
       {
              return Assembly.LoadFrom(string.Format("{0}\\plugin\\{1}.dll", Application.StartupPath, new AssemblyName(args.Name).Name));
       }
       return null;
}

     
尤其注意:要测试LoadFile有没有加载引用的DLL,切不可将DLL拷贝到应用程序的根目录下测试,因为该目录是CLR加载程序集的默许目录,在这些目录中一旦存在引用的DLL,它会被加载,造成LoadFile会加载引用DLL的假象。可以在根目录下新建一个子目录如plugin,把引用的dll拷贝到那里面进行测试。

    
反射机制也有它的毛病:安全性和总体性方面。可是,框架平台在起步的时候、以及扩大新装置驱动(插件)的时候必要拔取反射,一旦加载到宿主程序中,与静态引用程序集并未本质分歧,都是寄存在内存中。

编码器的选项

眼前梳理了一下编码器的原理和骨干流程,编码器经历了数十年的前进,已经从发轫的只支持帧内编码演进到现近年来的
H.265 和 VP9
为表示的新一代编码器,就当下有的大面积的编码器进行解析,带大家商量一下编码器的世界。

9.5    反射工具类

插件式框架平台选取反射挂载设备驱动,在宿主程序中运行,要求一个专用的工具类来成功有关职能。代码定义如下:

/// <summary>
/// 一个轻便的 IObjectBuilder 实现
/// </summary>
public class TypeCreator : IObjectBuilder
{
       public T BuildUp<T>() where T : new()
       {
              return Activator.CreateInstance<T>();
       }

       public T BuildUp<T>(string typeName)
       {
              return (T)Activator.CreateInstance(Type.GetType(typeName));
       }

       public T BuildUp<T>(object[] args)
       {
              object result = Activator.CreateInstance(typeof(T),args);
              return (T)result;
       }

       /// <summary>
       /// 框架平台主要使用了这个函数。
       /// </summary>
       /// <typeparam name="T"></typeparam>
       /// <param name="assemblyname"></param>
       /// <param name="instancename"></param>
       /// <returns></returns>
       public T BuildUp<T>(string assemblyname, string instancename)
       {
              if (!System.IO.File.Exists(assemblyname))
              {
                     throw new FileNotFoundException(assemblyname + " 不存在");
              }
              System.Reflection.Assembly assmble = System.Reflection.Assembly.LoadFrom (assemblyname);
              object tmpobj = assmble.CreateInstance(instancename);
              return (T)tmpobj;
       }

       public T BuildUp<T>(string typeName, object[] args)
       {
              object result = Activator.CreateInstance(Type.GetType(typeName), args);
              return (T)result;
       }
}

H.264

9.6    小结

   
下一章节介绍宿主程序详细安顿,要求对反射机制有早晚的摸底,并且会使用到地方的工具类,并在此基础上进展伸张。

    框架平台就要全盘了,只要求一小步了。

 

小编:唯笑志在

Email:504547114@qq.com

QQ:504547114

.NET开发技术联盟:54256083

文档下载:http://pan.baidu.com/s/1pJ7lZWf

官方网址:http://www.bmpj.net

简介

H.264/AVC
项目意向创制一种摄像正式。与旧标准比较,它亦可在更低带宽下提供优质视频(换言之,唯有MPEG-2,H.263 或 MPEG-4 第 2
片段的一半带宽或更少),也不扩展太多设计复杂度使得不能够兑现或落实资产过高。另一目标是提供足够的油滑以在种种应用、网络及系统中采纳,包罗高、低带宽,高、低摄像分辨率,广播,VCD存储,RTP/IP 互联网,以及 ITU-T 多媒体公用电话系统。

H.264/AVC
包罗了一多种新的特性,使得它比起以前的编解码器不但可以更管用的举办编码,仍是可以在各样网络环境下的采纳中选用。那样的技术基础让
H.264 成为包罗 YouTube
在内的在线摄像集团利用它看成重大的编解码器,不过利用它并不是一件很自在的作业,理论上讲使用
H.264 需要交纳不菲的专利开支。

专利许可

和 MPEG-2 第一部分、第二部分,MPEG-4第二有些雷同,使用 H.264/AVC
的成品创建商和服务提供商需要向她们的制品所选择的专利的主人支付专利许可开支。这个专利许可的基本点根源是一家名为
MPEG-LA LLC 的个人社团,该集体和 MPEG
标准化社团没有其他涉及,不过该团伙也管理著 MPEG-2
第一有的系统、第二局地摄像、MPEG-4
第二局地摄像和其它一些技巧的专利许可。

别的的专利许可则须要向另一家名叫 VIA Licensing
的民用社团申请,这家商店别的也管理偏向音频压缩的正儿八经如 MPEG-2 AAC 及
MPEG-4 奥迪(Audi)o 的专利许可。

H.264 的开源完结

  • openh264
  • x264

openh264
是Cisco落实的开源 H.264 编码,即使 H.264
须求缴纳不菲的专利费用,可是专利费有一个年度上限,Cisco把 OpenH264
已毕的年份专利费交满后,OpenH264 事实上就足避防费自由的施用了。

x264
x264是一个施用GPL授权的视频编码自由软件。x264 的根本功效在于进行H.264/MPEG-4 AVC 的摄像编码,而不是当做解码器(decoder)之用。

除此之外费用难题比较来看:

  • openh264 CPU 的占用绝对 x264低很多
  • openh264 只帮助 baseline profile,x264 接济更加多 profile

HEVC/H.265

简介

高功能视频编码(High Efficiency Video
Coding,简称HEVC)是一种摄像压缩标准,被视为是 ITU-T H.264/MPEG-4 AVC
标准的继任者。2004 年启幕由 ISO/IEC Moving Picture Experts
Group(MPEG)和 ITU-T Video Coding Experts Group(VCEG)作为 ISO/IEC
23008-2 MPEG-H Part 2 或称作 ITU-T H.265 开头制订。第一版的 HEVC/H.265
摄像压缩正式在 2013 年 4 月 13
日被接受为国际电信联盟(ITU-T)的正统标准。HEVC
被认为不但荣升视频质量,同时也能落得 H.264/MPEG-4 AVC
两倍之压缩率(等同于同样画面质量下比特率裁减了 50%),可支撑 4K
分辨率甚至到超高清电视(UHD电视机),最高分辨率可已毕8192×4320(8K分辨率)。

H.265 的开源已毕

  • libde265
  • x265

libde265
HEVC 由 struktur 集团以开源许可证 GNU LesserGeneral Public License
(LGPL)
提供,观众可以较慢的网速下欣赏到最高质量的影象。跟原先基于H.264标准的解码器相比,libde265
HEVC 解码器能够将你的全高清内容带给多达两倍的受众,或者,裁减 50%
流媒体播发所需求的带宽。高清或者 4K/8K
超高清流媒体播放,低顺延/低带宽视频会议,以及完整的活动装备覆盖。具有「拥塞感知」摄像编码的风平浪静,极度相符利用在
3/4G 和 LTE 网络。

专利许可

HEVC Advance 需要拥有包含苹果、YouTube、Netflix、Facebook、亚马逊(Amazon)等应用
H.265 技术的情节创建商上缴内容收入的
0.5%用作技术使用费,而所有流媒体市场每年高达约 1000
亿美金的范畴,且持续抓好中,征收
0.5%纯属是一笔巨大的开销。而且她们还未曾放过设备创建商,其中电视机厂商须要付出每台
1.5 卢比、移动装备厂商每台 0.8
卢比的专利费。他们竟然尚未放过蓝光设备播放器、游戏机、视频机那样的厂商,那个厂商必须付出每台
1.1 日元的开支。最不可能让人接受的是,HEVC Advance
的专利使用权追溯到了厂商的「」”,意思是此前早已出售的出品如故要追缴开支。

x265 是由
MulticoreWare 开发,并开源。选取 GPL
协议,不过援救这几个类其余多少个铺面结合了联盟可以在非 GPL
协议下利用那几个软件。

VP8

管理,简介

VP8 是一个绽放的视频压缩格式,最早由 On2 Technologies 支出,随后由
谷歌 发表。同时 谷歌(Google) 也揭橥了 VP8 编码的实做库:libvpx,以 BSD
授权条款的办法发行,随后也增大了专利使用权。而在通过一些争持过后,最后VP8 的授权确认为一个怒放源代码授权。

近年来支撑 VP8 的网页浏览器有 Opera、Firefox 和 Chrome。

专利许可

2013 年4月,谷歌 与 MPEG LA 及 11 个专利持有者完结协议,让谷歌(Google) 获取
VP8 以及其之前的 VPx 等编码所可能侵袭的专利授权,同时 谷歌也足以无偿再一次授权相关专利给 VP8 的用户,此协议同时适用于下一代 VPx
编码。至此 MPEG LA 屏弃创立 VP8 专利集中授权联盟,VP8
的用户将可规定任务使用此编码而无须担心可能的专利侵权授权金的标题。

VP8 的开源落成

  • libvpx

libvpx
是 VP8 的绝无仅有开源已毕,由 On2 Technologies 支出,Google收购后将其开放源码,License 格外宽松可以擅自使用。

VP9

简介

VP9 的支付从 2011 年第三季开始,目的是在同画质下,比 VP8 编码缩小50%的文件大小,另一个对象则是要在编码效用上超过 HEVC 编码。

2012 年 12 月 13 日,Chromium 浏览器参预了 VP9 编码的辅助。Chrome
浏览器则是在 2013 年 2 月 21 日发轫协助 VP9 编码的视频播放。

谷歌 发布会在 2013 年 6 月 17 日达成 VP9 编码的创造工作,届时Chrome
浏览器将会把 VP9 编码默许指点。2014 年 3 月 18 日,Mozilla 在 Firefox
浏览器中投入了 VP9 的支撑。

2015 年 4 月 3 日,谷歌(谷歌(Google))发表了 libvpx1.4.0 扩大了对 10 位和 12
位的比特深度接济、4:2:2 和 4:4:4 色度抽样,并 VP9 多中央编/解码。

专利许可

VP9 是一个开放格式、无义务金的视频编码格式。

VP9 的开源已毕

  • libvpx

libvpx
是 VP9 的绝无仅有开源完结,由 谷歌 开发爱护,里面有一部分代码是 VP8 和 VP9
公用的,其他分别是 VP8 和 VP9 的编解码已毕。

VP9 和 H.264 和 HEVC 比较

Codec HEVC x264 vp9
HEVC -42.2% 32.6%
x264 75.8% 18.5%
vp9 48.3% -14.6%
Codec HEVC vs. VP9(in %) VP9 vs. x264 (in %)
Total Average 612 39399

引用 Comparative Assessment of H.265/MPEG-HEVC, VP9, and
H.264/MPEG-AVC Encoders for Low-Delay Video Applications
那篇相比新的舆论对,低延迟摄像进行编码的测试结果。

HEVC 和 H.264 在分化分辨率下的比较

跟 H.264/MPEG-4 比较,HEVC 的平均比特率减低值为:

分辨率 480P 720P 1080P 4K UHD
HEVC 52% 56% 62% 64%

可知码率下落了 60% 以上。

  • HEVC (H.265) 对 VP9 和 H.264 在码率节省上有较大的优势,在同等 PSNR
    下分别节省了 48.3% 和 75.8%。
  • H.264 在编码时间上有巨大优势,比较 VP9 和 HEVC(H.265) ,HEVC 是 VP9
    的6倍,VP9 是 H.264 的濒临 40 倍

FFmpeg

谈到摄像编码相关内容就不得不提一个伟大的软件包 — FFmpeg。

FFmpeg
是一个自由软件,可以运作音频和摄像各个格式的录影、转换、流效能,包涵了
libavcodec ——这是一个用来八个类型中音频和视频的解码器库,以及
libavformat ——一个节奏与视频格式转换库。

FFmpeg 这一个单词中的 FF 指的是 法斯特 Forward。有些新手写信给 FFmpeg
的系列首席营业官,询问 FF 是否意味着 法斯特 Free 或者 Fast Fourier
等情趣,FFmpeg 的类型领导回信说:「Just for the record, the original
meaning of FF in FFmpeg is 法斯特 Forward…」

本条项目初期是由 Fabrice Bellard 发起的,而目前是由 迈克尔 Niedermayer
在进展保养。许多FFmpeg的开发者同时也是 MPlayer 项目的分子,FFmpeg 在
MPlayer 项目中是被设计为服务器版本举行支付。

FFmpeg 下载地址是 : FFmpeg
Download

  • 可以浏览器输入下载,近日支撑 Linux ,Mac OS,Windows
    三个主流的阳台,也得以自己编译到 Android 或者 iOS 平台。
  • 假设是 Mac OS ,可以透过 brew 安装
    brew install ffmpeg --with-libvpx --with-libvorbis --with-ffplay

我们得以用 FFmpeg
来做哪些有用有幽默的政工吗?通过一多元小试验来带大家精通 FFmpeg
的神奇和强硬。

FFmpeg 录屏

由此一个小例子看一下怎么在 Mac OS 上边选拔 FFmpeg 举办录屏:

输入:

ffmpeg -f avfoundation -list_devices true -i ""

输出:

[AVFoundation input device @ 0x7fbec0c10940] AVFoundation video devices:
[AVFoundation input device @ 0x7fbec0c10940] [0] FaceTime HD Camera
[AVFoundation input device @ 0x7fbec0c10940] [1] Capture screen 0
[AVFoundation input device @ 0x7fbec0c10940] [2] Capture screen 1
[AVFoundation input device @ 0x7fbec0c10940] AVFoundation audio devices:
[AVFoundation input device @ 0x7fbec0c10940] [0] Built-in Microphone

提交了如今设备帮忙的拥有输入设备的列表和数码,我本地有两块显示屏,所以 1
和 2 都是我屏幕,可以挑选一块举行录屏。

翻开当前的 H.264 编解码器:

输入:

ffmpeg -codecs | grep 264

输出:

 DEV.LS h264                 H.264 / AVC / MPEG-4 AVC / MPEG-4 part 10 (decoders: h264 h264_vda ) (encoders: libx264 libx264rgb )

查阅当前的 VP8 编解码器:

输入:

ffmpeg -codecs | grep vp8

输出:

  DEV.L. vp8                  On2 VP8 (decoders: vp8 libvpx ) (encoders: libvpx )

可以接纳用 vp8 或者 h264 做编码器

ffmpeg -r 30 -f avfoundation -i 1 -vcodec vp8 -quality realtime screen2.webm
# -quality realtime 用来优化编码器,如果不加在我的 Air 上帧率只能达到 2

or

ffmpeg -r 30 -f avfoundation -i 1 -vcodec h264 screen.mp4

下一场用 ffplay 播放就可以了

ffplay screen.mp4

or

ffplay screen2.webp

FFmpeg 摄像转换成 gif

有一个特地实用的要求,在网上发现了一个越发幽默的视频想把它转换成一个动态表情,作为一个
IT
从业者,我首先个想到的不是下载一个转码器,也不是去找一个在线转换网站,直接行使手边的工具
FFmpeg,须臾间就成功了转码:

ffmpeg -ss 10 -t 10  -i tutu.mp4  -s 80x60  tutu.gif
## -ss 指从 10s 开始转码,-t 指转换 10s 的视频 -s

FFmpeg 录制显示屏并直播

可以接二连三壮大例子1,直播当前屏幕的始末,向大家介绍一下怎么通过几行命令搭建一个测试用的直播服务:

Step 1:首先安装 docker:
访问 Docker
Download

,按操作系统下载安装。

Step 2:下载 nginx-rtmp 镜像:

docker pull chakkritte/docker-nginx-rtmp

Step 3:创建 nginx html 路径,启动 docker-nginx-rtmp

mkdir ~/rtmp

docker run -d -p 80:80 -p 1935:1935 -v ~/rtmp:/usr/local/nginx/html chakkritte/docker-nginx-rtmp

Step 4:推送显示屏录制到 nignx-rtmp

ffmpeg -y -loglevel warning -f avfoundation -i 2 -r 30 -s 480x320 -threads 2 -vcodec libx264  -f flv rtmp://127.0.0.1/live/test

Step 5:用 ffplay 播放

ffplay rtmp://127.0.0.1/live/test

小结一下,FFmpeg
是个完美的工具,可以透过它形成很多常见的做事和实验,然则距离提供真正可用的流媒体服务、直播服务还有尤其多的办事要做,那上面能够参照七牛云发表的
七牛直播云服务

封装

介绍完了视频编码后,再来介绍部分卷入。沿用前面的比喻,封装可以了解为使用哪个种类货车去运输,也就是媒体的容器。

所谓容器,就是把编码器生成的多媒体内容(视频,音频,字幕,章节音信等)混合封装在协同的科班。容器使得分歧多媒体内容同步播报变得很粗略,而容器的另一个效益就是为多媒体内容提供索引,也就是说若是没有容器存在的话一部影视你只可以从一开首观察最终,无法拖动进程条(当然那种情形下有些播放器会话比较长的时日暂时创办索引),而且只要您不协调去手动别的载入音频就没有声音,下边介绍三种常见的封装格式和优缺点:

  1. AVI 格式(后缀为 .AVI): 它的英文全称为 奥迪o Video Interleaved
    ,即音频视频交错格式。它于 1992 年被 Microsoft 集团生产。
    那种摄像格式的优点是图像质量好。由于无损AVI可以保存 alpha
    通道,日常被我们选用。缺点太多,体积过于庞大,而且进一步倒霉的是减掉正式不统一,最常见的现象就是高版本
    Windows 媒体播放器播放不了选拔早期编码编辑的AVI格式摄像,而低版本
    Windows
    媒体播放器又播放不了采纳新型编码编辑的AVI格式摄像,所以我们在展开一些AVI格式的视频播放时常会油然则生由于视频编码难题而导致的视频不可以播放或即便可以播放,但存在不可能调节播放进程和播放时只有响声从未图像等一些不三不四的题目。

  2. DV-AVI 格式(后缀为 .AVI): DV的英文全称是 Digital Video Format
    ,是由Sony、Panasonic、森海塞尔 等多家厂商联合提议的一种家用数字视频格式。
    数字视频机就是利用那种格式记录摄像数据的。它可以透过总括机的 IEEE 1394
    端口传输摄像数据到电脑,也得以将电脑中编辑好的的视频数据回录到多少录像机中。那种摄像格式的文书增加名也是
    avi。电视机台利用视频带记录模拟信号,通过 EDIUS 由IEEE
    1394端口采集卡从视频带中搜集出来的视频就是那种格式。

  3. QuickTime File Format 格式(后缀为 .MOV):
    美利坚合众国Apple集团开发的一种摄像格式,默许的播放器是苹果的Quick提姆e。
    怀有较高的压缩比率和较完美的视频清晰度等特性,并得以保存alpha通道。

  4. MPEG 格式(文件后缀可以是 .MPG .MPEG .MPE .DAT .VOB .ASF .3GP
    .MP5等) : 它的英文全称为 Moving Picture Experts
    Group,即运动图像专家组格式,该专家组建于1988年,专门负责为 CD
    建立摄像和拍子标准,而成员都是为视频、音频及系统领域的技艺专家。
    MPEG 文件格式是活动图像压缩算法的国际标准。MPEG
    格式近年来有多个裁减正式,分别是 MPEG-1、MPEG-2、和MPEG-4
    。MPEG-1、MPEG-2 近年来曾经应用较少,着重介绍
    MPEG-4,其制定于1998年,MPEG-4
    是为着播放流式媒体的高品质摄像而越发规划的,以求使用最少的多寡获得最佳的图像品质。近日MPEG-4 最有吸引力的地方在于它亦可保留接近于VCD画质的小体积摄像文件。

  5. WMV 格式(后缀为.WMV .ASF): 它的英文全称为Windows Media
    Video,也是微软生产的一种选用独立编码方式并且可以一向在网上实时看到视频节目的文本压缩格式。
    WMV格式的显要优点包蕴:本地或网络回看,丰硕的流间关系以及增添性等。WMV
    格式须求在网站上播放,须求设置 Windows Media Player( 简称 WMP
    ),很不便民,现在早就大约从未网站选用了。

  6. Real Video 格式(后缀为 .RM .RMVB): Real Networks
    公司所制定的音频视频压缩正式称为Real Media。
    用户可以选取 RealPlayer
    依据分歧的互联网传输速率制定出分歧的压缩比率,从而完成在低速率的网络上展开形象数据实时传送和播发。RMVB
    格式:那是一种由RM视频格式升级延伸出的新摄像格式,当然质量上有很大的提拔。RMVB
    视频也是怀有较显眼的优势,一部大小为700MB左右的 DVD影片,要是将其转录成同样品质的 RMVB 格式,其个头最多也就 400MB
    左右。咱们也许注意到了,在此此前在网络上下载电影和摄像的时候,常常接触到
    RMVB
    格式,不过随着时代的前行这种格式被越来越多的更出色的格式替代,有名的芸芸众生影视字幕组在二零一三年已经表露不再限于
    RMVB 格式摄像。

  7. Flash Video 格式(后缀为 .FLV):由 Adobe Flash
    延伸出来的的一种流行网络视频封装格式。随着视频网站的丰富,这么些格式已经足够普及。

  8. Matroska 格式(后缀为
    .MKV):是一种新的多媒体封装格式,那几个封装格式可把各个不相同编码的视频及16条或上述不一致格式的旋律和言语不相同的字幕封装到一个
    Matroska Media
    档内。它也是中间一种开放源代码的多媒体封装格式。Matroska
    同时仍可以提供更加好的互相功能,而且比 MPEG 的福利、强大。

  9. MPEG2-TS 格式 (后缀为 .ts)(Transport
    Stream“传输流”;又称MTS、TS)是一种传输和仓储包蕴音效、视频与通讯协议各样数码的规范格式,用于数字电视机广播系统,如DVB、ATSC、IP电视等等。
    MPEG2-TS 定义于 MPEG-2
    第一有的,系统(即原来之ISO/IEC标准13818-1或ITU-T Rec. H.222.0)。
    Media Player Classic、VLC
    多媒体播放器等软件可以从来播放MPEG-TS文件。

脚下,大家在流媒体传输,尤其是直播中首要运用的就是 FLV 和 MPEG2-TS
格式,分别用于 RTMP/HTTP-FLV 和 HLS 协议。

下一期大家将系统讲授视频直播的推流和传导,尽请期待~

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