大家好，欢迎来到停止重构的频道。
本期开始，我们将展开一个全新的系列：音视频处理。
里面会涉及到直播、音视频转码、音视频合成、音视频AI处理等应用场景。
本期我们先从基础讲起，介绍一下音视频文件、直播流的播放、转码工作原理。
这个工作原理可不是如同翻页动画这么简单，不然为什么浏览器有些MP4文件能播放，有些却播放不了呢？
同时这个工作原理也十分重要，在后续几乎所有的音视频处理内容都会提及，我们按这样的顺序讨论：
1、视频文件的结构
2、播放的工作原理
3、音视频同步
4、转码的工作原理
视频文件的结构
一个视频文件一般是由文件信息与音视频数据组成的。
视频文件的具体结构因不同封装格式不同而不同，封装格式就是.mp4、.avi、.flv、hls等等。
对于一些流媒体协议，如rtmp、rtsp、http-flv等，其实也是封装格式。
文件信息会记录当前视频文件的一些信息，以便后续对音视频数据进行解压缩。
而音视频数据是压缩过后的数据。
一般情况下，根据时间顺序，音频数据和视频数据会交叉存储，但是每一小块音频数据或视频数据并不一定是独立的一帧。
这里需要补充的是，音视频文件有轨道的概念。
原则上，音频、视频轨道都可以是多个的，但一般的播放器只会播放一个视频轨道和一个音频轨道。当然，除了音频轨道、视频轨道，还可以有其他类型的轨道，如文字轨道等。
播放的工作原理
播放视频文件时，需要按顺序读取视频文件的一块块音视频数据，这个步骤叫解封装（demux）。
读出这些数据后并不能立刻播放，因为这些数据是压缩后的。
所以还需要还原成能显示的图像或音频采样才能播放，这个解压缩步骤叫做解码（decode）。
解码过程根据不同的编码格式不同而不同。
但一般编码格式都有对应的解码器程序，编码格式就是我们常听到的H264、H265、AAC这些。
封装格式决定的是视频文件的结构、音视频数据块的大小等。
编码格式决定的是音视频数据压缩的方式及算法。
所以为了得到能播放的图像或音频采样，需要经过解封装、解码两个步骤。
这里顺便一提，浏览器只能播放一部分MP4文件，是因为浏览器的音视频解码器是内嵌的，只能解压缩几种固定的编码格式。
这里补充说明一下，每一帧图像、音频采样本身也有自己的格式，图像会有YUV、RGB等图像格式，音频采样会有float等样本格式，但一般这些格式处理过程在音视频处理中是不需要特别关心的，因为编码解码时会自动处理这些。
音视频同步
那么音频和视频是如何同步的呢？
是时间戳。
在视频文件的每一小块音视频数据中，一般都含有解码时间戳DTS、播放时间戳PTS。
解码时间戳DTS一般决定着视频文件中数据块的排列顺序，在解码时，解码器需要用到DTS。
在经过解封装、解码后，每一帧数据都会含有播放时间戳PTS ，播放器程序需要根据这个播放时间戳PTS切换图像或音频采样。
这些时间戳是相对时间，不一定都是从0开始，时间戳需要根据时间基换算才能得到具体时间。
时间基可以理解为把1秒分成多少份 如1/9000，就是把1秒分成9000份。
解码时间戳（DTS）和播放时间戳（PTS，不一定是相等的，如H264的B帧需要滞后解码，该解码时间戳（DTS）会大于播放时间戳（PTS）。
转码的工作原理
那么视频文件、直播流转码成高清流畅是怎么个过程呢？
其实就是在解封装、解码后，对每一帧图象、音频采样进行处理，如改变分辨率、采样率等。
之后再重新编码、重新封装就可以了。
当然，如果仅仅是想把视频文件从mp4变成flv文件，而不改变视频分辨率、编码格式等的话，可以解封装后直接重新封装。
这样做会非常快，因为重新封装不需要重新处理图像、音频采样数据。
总结
以上是音视频文件播放、转码的工作原理，其实直播流转码、播放的过程也是一样的，只是封装格式不一样。
音视频文件的封装格式一般是MP4、AVI、FLV这些，直播流的协议一般是RTMP、RTSP，但是它们的编码格式都可以同为是H264、ACC。
本期只是介绍完整的转码过程。
也就是解封装>解码>处理>编码>封装这一过程。
至于分辨率、码率、GOP、单双声道、单个音视频帧等概念，将会在后续基础知识内容中介绍。