Web 音视频(一)基础知识
前言
阅读后续文章或开始使用 WebAV 处理音视频数据之前,需要一点点背景知识。
本篇主要简单介绍音视频最基础的知识,以及 WebCodecs 的核心 API。
视频结构
视频文件可以理解为容器包含了元数据和编码数据(压缩的音频或视频);
不同的容器格式有各种区别,比如用不同方式组织管理元数据和编码数据。
编码格式
编码的目的是为了压缩,各种编码格式就是不同的压缩算法;
因为采样获取的原始数据(图像、音频)体积过于庞大,不压缩几乎无法存储、传输;
不同的编码格式有不同的压缩率、兼容性、复杂度;
一般来说越新的格式压缩率越高、兼容性越差、复杂度越高;
不同的业务场景(点播、直播、视频会议)的诉求会在这三个因素之间做权衡选择。
常见视频编码格式
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H264 (AVC), 2003
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H265 (HEVC), 2013
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AV1, 2015
常见音频编码格式
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MP3, 1991
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AAC, 2000
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Opus, 2012
封装(容器)格式
编码数据是压缩后的原始数据,需要元数据来描述才能被正确解析播放;
常见的元数据包括:时间信息,编码格式,分辨率,码率等等。
在 Web 平台最常见、兼容性最好的视频格式是 MP4,所以后续示例程序处理的都是 MP4 文件。
MP4 封装 AVC(视频编码)、AAC(音频编码)是兼容性最优的组合
其他常见格式
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FLV,flv.js 主要是将 FLV 转封装成 fMP4,使得浏览器能播放 FLV 格式的视频
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WebM,免费, MediaRecorder 输出的就是 WebM 格式
WebCodecs 核心 API
由上图可知,WebCodecs 工作在编解码阶段,不涉及封装、解封装
上图节点与 API 的对应关系
视频
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原始图像数据:[VideoFrame]
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图像编码器:[VideoEncoder]
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压缩图像数据:[EncodedVideoChunk]
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图像解码器:[VideoDecoder]
数据转换关系:VideoFrame -> VideoEncoder => EncodedVideoChunk -> VideoDecoder => VideoFrame
音频
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原始音频数据:[AudioData]
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音频编码器:[AudioEncoder]
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压图音频数据:[EncodedAudioChunk]
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音频解码器:[AudioDecoder]
音频数据转换跟视频对称
编解码、音视频这种对称易于理解掌握,这也是 WebCodecs 目标之一。
Symmetry: have similar patterns for encoding and decoding
WebCodecs API 注意事项
记录新手容易碰到的陷阱
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VideoFrame 可能占用大量显存,及时 close 避免影响性能
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VideoDecoder 维护了队列,其输出(output)的 VideoFrame 需要及时 close 否则它将暂停输出 VideoFrame
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要及时检查 [encodeQueueSize] , 编码器若来不及处理则需要暂停生产新的 VideoFrame
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编解码器使用完后需要主动 close,比如 [VideoEncoder.close],否则可能阻塞其他编解码器正常工作
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