C/C++音视频实战-gb28181系列-pjsip-sip栈-h264安防流媒体服务器

赵嬷嬷
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很高兴给大家讲解关于C++音视频实战方面的知识,本文我将从零设计并开发可靠的高性能的音视频安防流媒体服务器,为大家提供安防流媒体领域的专业知识和实践经验。我将按照GB28181标准来完成监控设备之间的注册、保活、设备资源、 回放记录以及实时/回放流获取和推送。

文章涵盖了上下级的信令和流媒体两套服务器的开发。信令服务器负责处理设备之间的SIP信令交互和控制信息传输,而流媒体服务器则负责音视频实时流和回放流的传输以及视频编解码数据的处理。各个技术模块的处理包括都是按照解耦合思想进行开发,可兼容大家以后从事相关项目不同模块的搭配开发。

视频编码的目的是为了压缩原始视频,压缩的主要思路是从空间、时间、编码、视觉等几个主要角度去除冗余信息。由于 H.264 出色的数据压缩比率和视频质量,成为当前市场上最为流行的编解码标准。而 H.265 是在 H.264 的基础上,保证相同视频质量的同时,视频流的码率还可以减少50%。

一、编码结构 H.265在编码结构上分为视频编码层(VCL)和网络提取层(NAL)。 VCL:Video Coding Layer,主要包括视频压缩引擎和图像分块的语法定义,原始视频在 VCL 层,被编码成视频数据。简单版本的编码过程如下: 将每一帧的图像分块,将块信息添加到码流中; 对单元块进行预测编码,帧内预测生成残差,帧间预测进行运动估计和运动补偿; 对残差进行变换,对变换系数进行量化、扫描。 对量化后的变换系数、运动信息、预测信息等进行熵编码,形成压缩的视频码流输出。 NAL:Network Abstraction Layer,主要定义数据的封装格式,把 VCL 产生的视频数据封装成一个个 NAL 单元的数据包,适配不同的网络环境并传输。

二、常用音视频术语 容器/文件(Conainer/File):即特定格式的多媒体文件,比如mp4、flv、mkv等。 媒体流(Stream):表示时间轴上的一段连续数据,如一段声音数据、一段视频数据或一段字幕数据,可以是压缩的,也可以是非压缩的,压缩的数据需要关联特定的编解码器(有些码流音频他是纯PCM)。 数据帧/数据包(Frame/Packet):通常,一个媒体流是由大量的数据帧组成的,对于压缩数据,帧对应着编解码器的最小处理单元,分属于不同媒体流的数据帧交错存储于容器之中。 编解码器:编解码器是以帧为单位实现压缩数据和原始数据之间的相互转换的。

三、音视频开发的主要编程语言就是C和C++。 这块的专业知识积累是通用的,并不局限于某个特定的行业,属于程序员的技术功底。 可以重点关注如下几个方面: 计算机系统的底层工作原理 操作系统原理 程序的编译、链接和加载机制 C/C++语言特性背后蕴含的思想,底层工作原理,适用场景,存在什么样的问题 软件设计原则和设计模式 数据结构和算法 多线程并发编程原理 网络编程 跨平台 操作系统API 软件调试

四、C++音视频开发的发展前景怎么样? C++音视频开发可以是一个独立的分支,并非要和传统的C++开发所有发展方向一样,也不一定要和Android、i0s联系上的。就目前市场上音视频行业的情况而言,C++音视频开发的前景可以说非常好。 音视频开发现状 核心竞争力:定义音视频是程序届的皇冠,音视频意味着通往未来的船票,具有很强的不可替代性,而且音视频开发具有一定的门槛,是与其他人拉开差距的分水岭 相关高端人才匮乏:在各大招聘软件中,可以看到北上广深很多年薪上50w-70w的音视频岗位,常年招不到人,月薪20-30k的大多是刚从事音视频入门级开发者 技术迭代慢:H264编码从95年成为标准,至今仍在沿用。音视频领域偏底层的技术,几十年都不会有太大改变。

五、音视频自学的难点 音视频自学非常困难,网上通俗易懂的难找到 网上部分资源是对应的开源版本较低,比如雷霄骅(雷神)博客的FFmpeg版本较低音视频涉及大量的开源库和协议比如ffmpeg的编译,如果不熟悉各种编译报错Janus编译涉及各种开源组件编译不通过比如WebRTC涉及的RTP RTCP SDP STUN等协议部分嵌入式音视频的朋友技术面窄,技术不深入比如有同学做了2年的音视频驱动,一帧音频能持续播放多久都不明白

六、Android音视频学习那些知识? 第一、C++语法 这个不用说,对于资深的Android开发;很多都会不过多介绍,但是一定要扎实基础。 第二、H264编码 H.264是MPEG-4的第十部分,是由VCEG和MPEG联合提出的高度压缩数字视频编码器标准,目前在多媒体开发应用中非常广泛。 第三、H265编码 H.265(HEVC High Efficiency Video Coding)是现行H.264标准于2003年实现标准化以来时隔10年推出的新标准,将成为支撑未来十年的影像服务和产品的视频压缩技术。 第四、MediaCodec硬解码MediaCodec类Android提供的用于访问低层多媒体编/解码器接口,它是Android低层多媒体架构的一部分,通常与MediaExtractor、MediaMuxer、AudioTrack结合使用,能够编解码诸如H.264、H.265、AAC、3gp等常见的音视频格式。 第五、Media内核源码 Media的系列源码解读是必须的,多看源码肯定有好处。 第六、FFmpeg FFmpeg 是领先的多媒体框架,是一个强大的处理音视频的开源库,能够解码、编码、转码、混流、流媒体分离、滤镜和播放几乎所有格式的音视频内容。它既可以使用 API 对音视频进行处理,也可以使用 FFmpeg 命令编辑音视频文件。

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