音视频开发系列(一)

  人类的五官能够直接感受声音和图像,但计算机只能认识二进制。在音视频的开发过程中,我们必须将声音和图像编码为二进数据流,才能让计算机识别,进而加工处理、传输和存储;计算机上为人类服务的,存储的音视频数据被用户获取后,需要重新解码为人类能够直接感受的声音、图像。

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  下面简单介绍音频、视频的处理过程。

  声音->(麦克风)->音频

  声音的本质是声波,声波可以在介质中传播,麦克风通过捕获声波传播过程中引起的振动,将声波的物理特征(波形图:频率、振幅、速度)转化为电信号,电信号又在音频驱动程序的作用下转化为二进制的数字信号。这个过程又可以称为模电转换(DA),可以抽象为:声音->采样->量化-编码->音频。

  与之相反的,是音频解码过程。用户获取到计算机存储的二进制音频文件,通过解码程序还原为PCM(Pulse Code Message)信号,PCM信号经过电模转换(AD)还原为人耳可识别的声音。这个过程可以抽象为:音频->解码->声音。

  在音频的处理过程中有一个编解码的过程,这是因为经过量化采集到的声音信号在被转化为二进制数据后,其文件占用的空间是很大的,无论是从内存、硬盘的利用,还是网络的传输来看,都是十分不友好的。由于人耳可感知的声波频率在20HZ~20KHZ之间,把人耳感知范围外的冗余信号去除,并不会明显地影响人耳的感知效果,但可以大大地减少音频文件占用的空间。

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  图像->(摄像头)->视频

  (未完待续...)

  音频+视频+其他->视频

  我们平时说的视频其实是由音频、视频、字幕等部分组合而成的,专业的说法是视频容器文件。音频有自己的编码格式(如:mp3、aac),视频有自己的编码格式(如:mpeg、h264),字幕有自己的编码格式(如:srt、ssa),最后打包形成的视频容器文件也有自己的编码格式(如:mp4、mkv)。

  在音视频的开发过程中,我们需要特别掌握各个文件的编码方式。

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