本文整理自卢俊的演讲,目标读者是对音视频开发感兴趣但是又不知道如何下手的初学者们,希望对大家有所帮助。
无论是 Windows、Linux、Android 还是 iOS 开发,都是基于操作系统提供的 API 完成特定需求的实现。主要是系统的 API 和特性不同:编程语言不同,Windows/Linux 以 C/C++ 为主,Android 以 Java 为主,iOS 以 Object C 为主等等。但无论什么平台,他们的学习曲线其实是类似的,都要经历差不多如下的环节:
1 学习对应平台的编程语言,如:C/C++,Java,Object C,Javascript 等
2 熟悉对应平台提供的 API,如:UI 库,网络,文件,数据库, 图片处理,多媒体处理 等等
3 掌握平台相关的特性、框架和原理,如:Windows 的 WINSOCK,ODBC,WPF 等
4 Unix 的设计哲学,Android 的四大组件,iOS 的 MVC 模式等等通过具体的项目,熟悉和练手,达到可完成任意功能的开发。
练好基本功后,需要在具体的业务领域,你可以慢慢沉淀下来,用自己的努力和时间换来对领域知识的深入理解和积累,逐渐从一个开发小白走向最懂这个行业的专家。
网络安全、音视频、智能硬件、深度学习、大数据其他(比如:金融、通信等)
音视频开发包括哪些内容?
要掌握图像、音频、视频的基础知识,并且学会如何对它们进行采集、渲染、处理、传输等一系列的开发和应用。
采集:它解决的是,数据从哪里来的问题
渲染:它解决的是,数据怎么展现的问题
处理:它解决的是,数据怎么加工的问题
传输:它解决的是,数据怎么共享的问题
每一个门类,都可以深挖,衍生出一个又一个充满技术挑战的话题,比如:如何更高效地渲染画面、如何提高音视频的压缩比,如何优化弱网下的音视频数据传输等等。
音视频开发的技术积累,带着问题去 Google,带着任务去实践,从上面说的 4 个方向,逐个探索一下,有哪些知识点,是要我们去了解和掌握的。
2.1 采集
图像、视频最初都是来自摄像头,而音频最初都是来自麦克风,因此,做音视频采集,就要掌握如下的技术知识:
a. 系统的摄像头采集接口是什么,怎么用?
Windows:DirectShow Mediafoundation
Linux:V4L2
Android:Camera
iOS:AVCaptureSession
b. 系统的摄像头采集的参数怎么配置,都是什么含义 ?
比如:分辨率、帧率、预览方向、对焦、闪光灯 等
c. 系统的摄像头输出的图像/视频数据,是什么格式,不同格式有什么区别 ?
比如:图片:JPEG; 视频数据:NV21,NV12,I420 等
d. 系统的麦克风采集接口是什么,怎么用 ?
Windows:DirectShow
Linux:ALSA & OSS
Android:AudioRecord
iOS:Audio Unit
e. 系统的麦克风采集参数怎么配置,都是什么含义 ?
采样率、通道号、位宽等
f. 系统的麦克风输出的音频数据,是什么格式?
PCM
2.2 渲染
图像、视频最终都是要绘制到视图上面,而音频最终都是要输出到扬声器,因此,做音视频渲染,就要掌握如下的技术知识:
a. 系统提供了哪些 API 可以绘制一张图片或者一帧 YUV 图像数据的 ?
Windows:DirectDraw, Direct3D, GDI,OpenGL 等
Linux: GDI, OpenGL 等
Android:ImageView,SurfaceView,TextureView,OpenGL 等
iOS: CoreGraphics,OpenGL 等
b. 系统提供了哪些 API 可以播放一个 mp3 或者 pcm 数据
Windows:DirectSound 等
Linux:ALSA & OSS 等
Android:AudioTrack 等
iOS: AudioQueue 等
2.3 处理
图像和音视频的加工,除了系统的 API,大多数都会依赖一些跨平台的第三方库的,通过掌握这些第三方库的原理和使用方法,基本上就可以满足日常音视频处理工作了,这些库包括但不限于.
a. 图像处理:OpenGL,OpenCV,libyuv,ffmpeg 等
b. 视频编解码:x264,OpenH264,ffmpeg 等
c. 音频处理:speexdsp,ffmpeg 等
d.音频编解码:libfaac,opus,speex,ffmpeg 等
因此,学习和掌握这些第三方库的使用,非常有必要。
2.4 传输
研究音视频传输,其实就是在研究协议,具体有哪些协议呢 ?
a. 音视频在传输前,怎么打包的,如:FLV,ts,mpeg4 等
b. 直播推流,有哪些常见的协议,如:RTMP,RSTP 等
c. 直播拉流,有哪些常见的协议,如:RTMP,HLS,HDL,RTSP 等
d. 基于 UDP 的协议有哪些?如:RTP/RTCP,QUIC 等
互联网环境下的音视频的传输,是一个非常有挑战和价值的方向,为了解决弱网下的传输延时、卡顿,提高用户体验,整个业界都在不断地进行着深入的探索和优化。