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展晓凯 魏晓红 著

图书标签:

• 音视频开发
• Android
• iOS
• 音视频编码
• 数字音频
• 数字视频
• 多媒体
• 开发指南
• 实践教程
• 移动开发

店铺： 蓝墨水图书专营店

出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111585824

商品编码：22281738988

基本信息

• 作者：      
• 出版社：
• ISBN：9787111585824
• 上架时间：2017-12-13
• 出版日期：2018 年1月
• 开本：16开
• 版次：1-1
• 所属分类：
   

目录

推荐序一  
 推荐序二  
 前言  
 第1章 音视频基础概念 1 
1.1 声音的物理性质 1 
1.1.1 声音是波 1 
1.1.2 声波的三要素 2 
1.1.3 声音的传播介质 3 
1.1.4 回声 3 
1.1.5 共鸣 4 
1.2 数字音频 4 
1.3 音频编码 6 
1.4 图像的物理现象 7 
1.5 图像的数值表示 8 
1.5.1 RGB表示方式 8 
1.5.2 YUV表示方式 9 
1.5.3 YUV和RGB的转化 10 
1.6 视频的编码方式 10 
1.6.1 视频编码 10 
1.6.2 编码概念 11 

前言

为什么要写这本书 
整个音视频领域的架构以及开发已经演进了很长时间，从开始的广电领域，到PC端的音视频领域，再到本书所介绍的移动端的音视频领域。尤其在这几年中，移动端音视频领域架构的变化是巨大的。在移动互联网的发展热潮中，我有幸从事了音视频领域的设计与开发，并且就职于时尚的手机KTV——唱吧，这使得我开发出来的东西能够服务于几亿用户。对于音视频的移动端的应用，不论是开发还是使用，在近两年都达到了一个高峰，而作为一名工程师，如何高效地开发出一个音视频App，是一件非常困难的事情，特别是对于不太了解音视频概念的工程师。我从事软件开发已有7年多的时间，接触音视频领域也已经有5年多，在整个开发过程中，不同的时间段会遇到不同的挑战，尤其是在开始涉足音视频领域的时候，真可谓举步维艰。首先，对于音视频的基础概念不是特别清楚，再者在工作中边学边做，很难对整个音视频领域有一个全面的了解，并且市面上没有相关成熟的资料从更高的层次来介绍音视频领域在移动端的演进与发展。这几年的设计实战与开发经验，以及带新人入门的众多感触，让我有了写这本书的动力，同时也形成了这本书的核心内容，我希望通过本书可以帮助更多想要在移动端音视频领域实现自己想法的工程师，让大家可以顺利地建立起自己的音视频App。我非常希望能为刚入门的读者或者遇到困难的读者提供帮助，希望大家可以享受整个开发的过程，享受自己开发的产品为人们的生活带来便利的成就感。另外，从整个音视频开发领域来讲，我也十分希望能够通过本书贡献出自己的绵薄之力。 
读者对象 
产品经理，这部分读者可以从中了解在移动端进行音视频开发会遇到的很多问题以及对应的优化策略，例如：如何通过音视频的统计数据为产品提供更加流畅的策略（视频观看的秒开、直播推流的流畅度、视频上传的成功率等）。 
项目经理，这部分读者可以了解很多时下流行的名词与概念，不再会因为几个专业名词就让自己不知所措，并且有助于更好地评估音视频项目开发中的风险与进度。 
测试人员，这部分读者可以学习在音视频App中由于处理过程不同而导致的瓶颈问题，书中也提到了一些自动化测试相关的命令以及工具，可以对CPU的负载情况、内存的占用情况、内存泄漏问题等进行分析。 
架构师与工程师，这部分读者只需要一点移动开发经验就可以阅读本书了。当然如果你已经是一个高级移动开发工程师或者架构师，那么读起本书来将更加游刃有余。再进一步，如果你已经是移动领域的音视频开发工程师了，那么恭喜你，我们之间将会有一场关于技术领域内部的对话。 
开设相关课程的高等院校。 
如何阅读本书 
为了避免说教式的讲解带来枯燥乏味的阅读体验，本书给出了大量的实例及生产环境下的案例。本书可分为四个部分：，部分是入门，从理论基础开始讲解，终会产生两个实践项目；第二部分是提高，基于，部分的项目添加特效，形成一个完整的多媒体项目；第三部分是扩展，结合当下比较流行的直播场景进行实际案例分析；第四部分是工具，介绍当下大部分可以提高开发以及测试效率的工具。下面是各个章节的基本介绍。 
第1章，介绍音视频的基础概念，其中包括音视频的基础数据格式、编码后的数据格式以及不同格式之间的相互转换等。 
第2章，从零开始讲解如何搭建一个iOS项目和一个Android项目，并且添加C++支持，因为在音视频领域的开发中，有相当一部分的代码需要用C++来编写，这样就可以做到两个平台（Android和iOS平台）共用一套代码仓库，以提升开发效率。然后讲解交叉编译，因为在音视频开发过程中会用到很多第三方开源库，如果将这些库编译到我们的项目中，势必要进行交叉编译，因此本章会重点讲解这些内容。 
第3章，探讨FFmpeg开源库。对于音视频开发来讲，FFmpeg开源库是众所周知也是普遍使用的。本章首先从编译开始，接着是命令行使用，再到源码结构，后是API调用，以层层递进的方式对FFmpeg开源库展开介绍。 
第4章，讲解如何利用各自平台的AP

 

音视频开发进阶指南：基于Android与iOS平台的实践

《精通音视频：跨平台开发实战解析》 内容简介： 本书旨在为渴望深入掌握音视频开发技术的开发者提供一份详实且极具操作性的技术指南。我们将剥离表面的API调用，深入探究音视频处理的核心原理、关键技术栈以及在实际项目中的优化策略。本书将以Android和iOS两大主流移动平台为载体，通过大量精选的实践案例，引导读者理解并掌握从基础概念到高级应用的完整开发流程。 第一部分：音视频基础理论与核心概念 在正式进入跨平台实践之前，建立坚实的理论基础至关重要。本部分将系统梳理音视频领域的基础知识，为后续的深入学习打下坚实的地基。 数字音视频概览： 声音的本质： 我们将从物理学角度理解声波的传播，并深入到数字世界中，讲解声音的数字化过程，包括采样率、量化深度、声道数等关键参数的意义和影响。理解为何不同的采样率会带来音质的差异，以及量化深度如何决定声音的动态范围。 图像的本质： 同样的，我们将解析图像在数字世界的表示方式，讨论像素、分辨率、色彩空间（如RGB、YUV）等基本概念。深入理解YUV为何在视频编码中如此普遍，以及不同色彩空间之间的转换原理。 视频的构成： 视频并非孤立的图像序列，而是时间和空间的结合。我们将探讨视频帧的概念，帧率（FPS）的意义，以及不同帧率对流畅度和文件大小的影响。 编码与解码： 为何需要编码？ 原始的PCM音频和YUV视频数据体量巨大，直接传输和存储效率极低。本节将阐述编码的核心目的：数据压缩，以降低存储空间和网络带宽需求。 音频编码： 详细介绍常见的音频编码格式，如MP3、AAC、Opus等。深入分析它们的工作原理，例如感知编码（Perceptual Coding）是如何利用人耳听觉的特性来丢弃不重要信息以实现高压缩比的。我们会讲解这些编码器的核心技术，如变换编码、预测编码、熵编码等。 视频编码： 重点介绍主流视频编码标准，如H.264 (AVC)、H.265 (HEVC)，以及更现代的AV1。我们将逐一剖析它们的核心编码技术： 帧内预测（Intra-prediction）： 如何利用同一帧内的空间冗余进行预测。 帧间预测（Inter-prediction）： 运动估计和运动补偿，这是视频编码的关键，如何找到相似的块并在其他帧中进行参考，从而大幅减少数据量。 变换与量化（Transform and Quantization）： 将图像块从空间域转换到频率域，并对频率系数进行量化，这是损失压缩的主要环节。 熵编码（Entropy Coding）： 如CABAC、CAVLC，如何对编码后的数据进行无损压缩，进一步减小体积。 解码的挑战： 解码过程是对编码过程的逆运算，需要精确重构原始数据。我们将讨论解码器的复杂性，以及高效解码的重要性。 封装格式（Container Formats）： 多媒体文件的结构： 音频和视频数据本身是裸流，需要一个“容器”来将它们组织起来，并包含同步信息、元数据等。本节将介绍常见的封装格式，如MP4、MKV、AVI、FLAC等。 MP4的深入解析： 重点分析MP4格式的内部结构，包括Atom（Box）的概念，如ftyp, moov, mdat等，理解它们各自的作用以及它们如何协同工作以构成一个完整的MP4文件。 直播流的封装： 讨论HLS (HTTP Live Streaming) 和DASH (Dynamic Adaptive Streaming over HTTP) 等流媒体封装格式，它们如何实现自适应码率切换和播放。 第二部分：Android平台音视频开发实战 本部分将聚焦Android平台，带领读者从零开始，逐步掌握Android平台上音视频开发的各项核心技术和API。 Android媒体框架概览： MediaPlayer API： Android早期提供的基础媒体播放API，易于上手，适合简单播放场景。我们将讲解其基本用法，以及在实际应用中需要注意的坑。 ExoPlayer： Google推荐的强大、可扩展的媒体播放器库。我们将深入讲解ExoPlayer的架构，包括Player、Renderers、TrackSelector、LoadControl等核心组件。 MediaCodec API： Android平台提供的硬件加速编解码API。这是实现高性能音视频处理的关键。我们将详细讲解MediaCodec的创建、配置、数据缓冲、编解码流程，以及如何与Surface、ImageReader等协同工作。 MediaMuxer API： 用于将编码后的音频和视频数据打包成特定封装格式（如MP4）的API。我们将演示如何使用MediaMuxer来录制音视频。 Camera API/CameraX： Android摄像头API的使用，包括预览、拍照、录制视频。重点讲解CameraX的优势，如何简化摄像头操作，并实现更高级的相机功能。 OpenGL ES/Vulkan for Rendering： 讲解如何利用GPU进行高性能的音视频渲染。介绍OpenGL ES的基本概念，纹理映射，以及如何将解码后的视频帧绘制到屏幕上。对于追求极致性能的应用，也会简要介绍Vulkan。 实践案例： 自定义音视频播放器： 从MediaPlayer/ExoPlayer入门，逐步实现自定义UI，控制播放、暂停、进度条，以及多音轨、字幕支持。 实时音视频录制与编码： 使用Camera和MediaCodec实现视频录制，并将其编码成H.264/H.265格式。讲解如何处理编码参数，如帧率、码率、GOP长度等。 音频录制与编码： 使用AudioRecord录制PCM音频，并使用MediaCodec编码成AAC格式。 视频滤镜与特效： 结合OpenGL ES，实现视频的实时滤镜效果，如灰度、模糊、颜色调整等。 网络直播推流与拉流： 讲解RTMP/RTSP等协议在Android端的实现，如何将本地编码后的音视频数据推送到服务器，以及如何从服务器拉取音视频流进行播放。 第三部分：iOS平台音视频开发实战 本部分将转向iOS平台，介绍其独特的音视频开发生态和API，帮助开发者在Apple设备上实现高质量的音视频应用。 iOS媒体框架概览： AVFoundation框架： iOS平台最核心的音视频处理框架。我们将深入讲解AVFoundation的各个组件： AVPlayer： iOS平台强大的媒体播放器，支持各种格式和流媒体协议。 AVAssetWriter： 用于将编码后的音视频数据写入文件（如MP4）的API。 AVCaptureSession/AVCaptureDevice/AVCaptureOutput： 实现摄像头和麦克风的输入，并捕获媒体数据的核心组件。 Core Animation/Metal for Rendering： 介绍如何利用Core Animation进行基础的视频渲染，以及如何利用Metal框架实现高性能的GPU加速渲染和图像处理。 Core Audio框架： 深度解析Core Audio，了解音频的底层处理机制，包括AudioUnit、AudioBuffer、AudioQueue等，用于更底层的音频处理需求，如音频效果、自定义音频播放等。 VideoToolbox框架： 苹果提供的硬件加速编解码框架，类似于Android的MediaCodec，是实现高性能音视频编解码的关键。我们将讲解VideoToolbox的会话管理、编码器/解码器配置、帧数据处理等。 实践案例： 构建iOS媒体播放器： 使用AVPlayer实现带自定义UI的视频播放器，支持多种播放模式和网络协议。 使用AVFoundation进行音视频录制： 结合AVCaptureSession和AVAssetWriter，实现高质量的音视频录制，并进行编码。 视频剪辑与后期处理： 演示如何使用AVFoundation进行视频的剪辑、合并、添加水印、文字等基本编辑操作。 Metal for Real-time Video Effects： 使用Metal框架实现复杂的视频滤镜、动画效果，以及GPU加速的图像处理。 实时通信（RTC）： 简要介绍WebRTC在iOS端的集成和应用，用于构建实时音视频通话、屏幕共享等功能。 第四部分：跨平台技术与高级主题 在掌握了Android和iOS各自的开发技巧后，本部分将探讨如何实现跨平台开发，以及一些更高级和前沿的音视频技术。 跨平台解决方案： FFmpeg在移动端的集成： 讲解如何将强大的FFmpeg库集成到Android和iOS项目中，利用其丰富的编解码器和处理能力，实现一套代码在多个平台运行。我们将讨论编译FFmpeg、Android NDK、iOS C/C++集成等具体方法。 React Native/Flutter音视频插件开发： 介绍如何为React Native和Flutter等跨平台框架开发原生的音视频插件，以充分利用原生平台的性能优势。 WebRTC跨平台应用： 深入探讨WebRTC在构建实时音视频应用中的作用，以及如何在移动端和Web端实现统一的RTC体验。 音视频性能优化： 编解码器参数调优： 深入分析不同编解码器参数（如码率控制、GOP结构、参考帧选择）对视频质量、编码速度和文件大小的影响，并提供优化策略。 GPU加速渲染与处理： 进一步探讨如何最大化利用GPU的并行计算能力，实现更流畅的视频播放和更快的特效处理。 内存管理与资源复用： 在移动端资源有限的环境下，如何有效地管理内存，避免OOM，以及如何复用对象和资源以提升性能。 网络传输优化： 讨论如何优化音视频在网络传输中的表现，如自适应码率、丢包重传策略、缓冲区管理等，尤其是在弱网环境下。 前沿技术与趋势： AI在音视频领域的应用： 介绍AI技术如何赋能音视频，例如智能降噪、AI美颜、视频内容分析、智能编码等。 8K超高清视频处理： 探讨8K视频带来的挑战和解决方案。 HDR (High Dynamic Range) 技术： 介绍HDR的概念及其在音视频播放和录制中的应用。 VR/AR中的音视频技术： 简要触及VR/AR设备中的音视频捕获、渲染和空间音频等技术。 本书特色： 原理与实践并重： 既讲解音视频背后的核心原理，又提供大量可运行的代码示例，让读者学以致用。 跨平台视角： 兼顾Android和iOS两大主流平台，帮助开发者构建统一的音视频解决方案。 由浅入深： 从基础概念娓娓道来，逐步深入到复杂的编码技术和高级优化策略。 解决实际问题： 针对开发中常见的痛点和难点，提供切实可行的解决方案。 技术前瞻性： 关注行业最新技术动态，为读者的未来发展指明方向。 适合读者： 具有一定Android或iOS开发经验，希望深入学习音视频开发的工程师。 对音视频技术感兴趣，希望系统学习编解码原理和跨平台实践的技术爱好者。 音视频领域的研究人员和技术经理，需要了解最新的技术进展和应用。 通过本书的学习，您将能够独立设计、开发和优化高性能的音视频应用，在不断发展的音视频技术领域中占据一席之地。

评分☆☆☆☆☆

从这本书中，我学到了许多关于音视频流的底层处理细节，这些细节在日常开发中往往被API所封装，但理解它们对于解决性能问题和实现高级功能至关重要。例如，书中关于视频帧同步和音频采样同步的讲解，以及如何处理不同步情况下的丢帧或插帧策略，让我对直播和点播场景下的流畅体验有了更深刻的认识。此外，对于音视频的容器格式（如MP4、MKV、FLV）的结构分析，以及如何在Android和iOS上进行解析和封装，也提供了非常有用的指导。我之前一直对音视频的低延迟处理感到困惑，这本书详细介绍了RTMP、SRT等传输协议的特性，以及在客户端如何通过调整发送缓冲区、编码参数来降低延迟，同时兼顾画质和稳定性。它不仅仅是知识的堆砌，更是对如何将这些知识应用于实际开发场景的系统性梳理，让我能够更自信地去设计和实现复杂的音视频功能。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我的感觉是，它不仅仅是一本“如何做”的指南，更是一本“为何如此”的深度解析。在音视频编码方面，作者没有满足于简单地列出几个API接口，而是深入剖析了H.264、VP9等编码格式的演进历程，解释了它们在编码效率、复杂度、兼容性等方面的权衡。对于Android和iOS平台上的差异化处理，书中给出了非常细致的对比，比如在Android上，如何通过MediaCodec API来控制编码器的参数，以及如何利用硬件编码器来提升性能；在iOS上，如何利用VideoToolbox框架来实现类似的功能。我尤其欣赏书中对于音频编码的讲解，不仅仅局限于AAC，还涉及到了Opus、AMR等更专业的格式，并分析了它们在语音通话、音乐播放等不同场景下的适用性。这本书让我能够站在更高的视角去理解音视频技术，不仅仅是代码的搬运工，更是能够理解技术背后的逻辑，从而在面对新的技术挑战时，能够游刃有余。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我最大的感受是，它在理论深度和实践广度之间找到了一个绝佳的平衡点。作者并没有停留在表面地介绍如何调用某个SDK，而是深入讲解了音视频流在采集、编码、传输、解码、渲染整个生命周期中所涉及的各种关键技术。比如，对于视频的色彩空间转换（YUV、RGB）及其在不同平台上的处理方式，书中给出了详细的解释和代码片段，这对于进行图像处理和自定义渲染非常有帮助。另外，关于音频的采样率、比特率、声道数等参数对音质和码率的影响，以及如何根据不同的应用场景进行合理配置，也得到了深入的阐述。我尤其看重的是，书中在讲解每一种编码格式（如H.264的I/P/B帧，AAC的ADTS/ADIF）时，都会追溯其背后的编码思想，并结合Android和iOS的原生API进行对比分析，这极大地加深了我对不同技术选型背后逻辑的理解。这本书让我意识到，要真正成为一名优秀的音视频开发者，必须掌握这些基础原理，才能灵活应对各种复杂的技术挑战。

评分☆☆☆☆☆

这本《音视频开发进阶指南》的标题确实勾起了我的极大兴趣，尤其是我一直想深入理解Android和iOS平台上音视频处理的底层逻辑。市面上很多教程要么过于浅显，要么偏重于某个特定框架的应用，很少能找到能将理论与实践深度结合的书籍。我期望这本书能像一本内功心法，让我不仅能熟练使用API，更能理解数据是如何编码、解码、传输和渲染的。比如，在视频编码方面，我特别希望它能详细讲解H.264、HEVC等主流编码格式的原理，包括帧类型、宏块划分、变换编码、熵编码等关键步骤，以及它们在Android和iOS上的具体实现差异和优化策略。同样，在音频编码方面，MP3、AAC、Opus等格式的特性、适用场景以及在移动端的性能表现也是我非常关注的内容。这本书如果能在这方面提供清晰的图示和代码示例，深入剖析算法的权衡和取舍，将极大地帮助我解决实际开发中遇到的性能瓶颈和兼容性问题。我希望它不是简单地罗列API，而是能引导读者理解“为什么”这样做，以及“如何”做得更好，从而真正提升音视频开发的能力。

评分☆☆☆☆☆

读过这本书的某些章节后，我感觉作者在实际项目中的经验非常丰富，给出的案例和建议都非常有针对性。例如，在直播推流的延迟优化方面，书中提到的网络传输协议选择（RTSP、RTMP、SRT等）及其优缺点分析，以及如何通过调整缓冲区大小、编码参数来平衡码率和延迟，都让我茅塞顿开。尤其令我印象深刻的是，书中没有回避一些常见但棘手的音视频同步问题，并提供了几种不同的解决方案，并分析了各自的适用场景和局限性。对于多平台开发的挑战，这本书也给出了很有价值的参考，比如在Android和iOS上使用FFmpeg进行音视频处理时，如何处理平台差异、内存管理以及性能调优。我原本以为涉及到如此复杂的底层技术，本书可能会显得枯燥乏味，但作者通过生动的语言和清晰的逻辑，将抽象的概念具象化，读起来反而引人入胜。它不仅仅是一本技术手册，更像是一位经验丰富的导师，在指引我一步步攻克音视频开发的难关。