ffmpeg基础库编程开发.pdf

### FFmpeg基础库编程开发知识点概览 #### 第一章：多媒体概念介绍 **1.1 视频格式** - **常见格式** - **MPEG系列**：包括MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4等，广泛应用于DVD、蓝光等介质。 - **H.26x系列**：如H.263、H.264/AVC、H.265/HEVC等，H.264是当前主流的视频压缩标准之一。 - **VPx系列**：由Google主导开发，VP9和VP10在WebM项目中得到广泛应用。 - **AV1**：一种开放、免费的视频编码格式，旨在替代VP9和H.265。 **1.2 音频格式** - **常见格式** - **MP3**：目前最流行的音频格式之一。 - **AAC**：高级音频编码，苹果设备中的主流音频格式。 - **WAV**：无损音频格式，通常用于专业录音领域。 - **FLAC**：无损压缩音频格式，音质与WAV相同但文件更小。 - **OPUS**：一种高效的音频编码格式，适用于网络语音通信。 - **比较** - **有损与无损**：有损格式如MP3、AAC等牺牲部分音质以减小文件大小；无损格式如WAV、FLAC保持原始音质但文件较大。 - **专利限制**：某些格式如AAC受专利保护，使用需支付费用。 **1.3 字幕格式** - **外挂字幕与内嵌字幕** - **外挂字幕**：独立于视频文件之外，通过外部文件加载。 - **内嵌字幕**：直接包含在视频文件中，不可分离。 - **外挂字幕视频与内嵌字幕视频的画面比较** - 外挂字幕可根据用户需求自由开关，内嵌字幕则固定存在。 - 内嵌字幕在转码过程中可能会被保留或丢失，而外挂字幕通常不受影响。 - **外挂字幕的三种格式** - **SRT**：最常用的文本格式，支持时间戳和简单的样式设置。 - **ASS/SSA**：功能更强大，支持复杂样式和特效。 - **VOB**：常用于DVD字幕。 **1.4 采集录制和播放渲染** - **视频采集** - 使用摄像头或其他输入设备获取视频信号的过程。 - **视频录制** - 将视频信号记录到存储介质上的过程。 - **视频渲染** - 播放时将视频数据转化为图像信号输出至显示器。 **1.5 编解码器** - 编码器和解码器的统称，用于对多媒体数据进行压缩和解压。 - 常见编解码器如H.264、H.265、VP9等。 **1.6 容器和协议** - **容器格式和编码格式** - **容器**：封装视频、音频、字幕等多种媒体数据的数据包格式，如MKV、MP4。 - **编码**：指具体的编解码器，用于压缩和解压缩媒体数据。 - **协议** - **视频协议**：如RTSP、RTMP等，用于传输视频数据。 - **音频协议**：如RTP，主要用于音频数据传输。 - **上层通讯协议**：如HTTP、TCP/IP等，用于网络通信的基础。 **1.7 常用概念介绍** - **硬解**：利用硬件加速解码视频的能力，提高效率降低CPU负担。 - **IBP帧**：I帧表示关键帧，B帧表示双向预测帧，P帧表示前向预测帧。 - **DTS和PTS** - **DTS**：解码时间戳，指示解码器何时应开始解码。 - **PTS**：呈现时间戳，指示播放器何时应呈现该帧。 - **分辨率**：图像宽度和高度像素的数量，如1920x1080。 - **码率**：单位时间内传输的数据量，单位通常是kbps。 - **帧率**：每秒播放的画面数量，单位通常是fps。 - **RGB和YUV** - **RGB**：红绿蓝三色模式，适合屏幕显示。 - **YUV**：亮度和色度分离模式，适合视频处理。 - **实时和非实时** - **实时**：数据传输和处理的时间延迟极短。 - **非实时**：可以接受较高的延迟，如视频转码。 - **复合视频和s-video** - **复合视频**：所有信号混合在一起。 - **s-video**：将亮度和色度分开传输。 - **硬件加速**：利用GPU等硬件资源加速视频处理。 - **FFmpegDevice**：FFmpeg中用于设备输入输出的组件。 #### 第二章：FFmpeg框架 - **2.1 FFmpeg概述** - **简介**：一个开源的多媒体框架，支持多种格式的编解码和容器。 - **功能**：转换格式、录制、流化媒体文件以及播放。 - **模块组成** - **libavcodec**：编解码器库。 - **libavformat**：容器库。 - **libavutil**：通用工具库。 - **libavfilter**：音视频滤波器库。 - **libswscale**：图像缩放和色彩空间转换库。 - **libswresample**：音频重采样库。 - **命令集**：如ffmpeg、ffplay、ffprobe等。 - **2.2 媒体播放器三大底层框架** - **播放引擎**：负责解码和渲染媒体数据。 - **格式解析器**：读取并解析媒体文件格式。 - **网络协议栈**：处理网络流媒体传输。 #### 第三章：编译及简单应用 - **3.1 FFmpeg库编译和入门介绍** - 包括下载源代码、配置编译选项、编译过程等。 - **3.2 流媒体数据流程讲解** - 从采集、编码、传输、解码到渲染的整个流程。 - **3.3 简单应用** - 如实现基本的音频视频播放功能。 - **3.4 SDL（SimpleDirectLayer）** - **SDL显示视频**：使用SDL库进行视频渲染。 - **SDL显示音频**：使用SDL库播放音频。 - **3.5 ffmpeg程序的使用** - **ffmpeg.exe**：用于转换视频和音频格式。 - **ffplay.exe**：简单媒体播放器。 - **ffprobe.exe**：用于查看媒体文件的元数据。 #### 第四章：数据结构 - **4.1 AVCodec结构体** - 描述编解码器特性的数据结构。 - **4.2 AVCodecContext结构体** - 存储编解码器上下文信息。 - **4.3 AVInputFormat结构体** - 描述容器格式的信息。 - **4.4 AVFormatContext结构体** - 包含整个多媒体文件的信息。 - **4.5 MovContext结构体** - 用于处理MOV格式的特定信息。 - **4.6 URLProtocol结构体** - 描述网络协议的结构。 - **4.7 URLContext结构体** - 用于处理网络资源。 - **4.8 AVIOContext结构体** - 提供低级I/O操作。 - **4.9 AVStream结构体** - 描述媒体流的属性。 - **4.10 MOVStreamContext结构体** - 特定于MOV格式的流信息。 - **4.11 AVPacket结构体** - 包含编码后的数据包。 - **4.12 AVPacketList结构体** - 数据包列表管理。 - **4.13 AVFrame结构体** - 存储解码后的数据。 #### 第五章：重要模块 - **5.1 libavutil公共模块** - 提供一系列通用工具函数。 - **5.2 libavcodec编解码模块** - 包括编解码器的注册、初始化等功能。 - **5.3 libavformat容器模块** - 支持各种容器格式的读写。 - **5.4 libswscale视频色彩空间转换** - 实现颜色空间之间的转换。 - **5.5 libswresample音频重采样** - 调整音频采样率。 - **5.6 libavfilter音视频滤器** - 提供音视频处理效果。 - **5.7 libavdevice设备输入和输出容器** - 用于处理物理设备。 - **5.8 libpostproc视频后期处理** - 包括去噪、锐化等功能。 #### 第六章：播放器 - **6.1 视频播放器** - 构建一个完整的视频播放器所需的各种技术细节。 以上是对《FFmpeg基础库编程开发》文档内容的详细解读，涉及多媒体的基本概念、FFmpeg框架、编译应用及核心数据结构等多个方面，为读者提供了全面的技术指导。