音视频开发进阶指南：基于Android与iOS平台的实践 计算机与互联网…|7067183 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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展晓凯，魏晓红 著

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出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111585824

商品编码：23530752414

出版时间：2018-01-01

书名：	音视频开发进阶指南：基于Android与iOS平台的实践|7067183
图书定价：	79元
图书作者：	展晓凯;魏晓红
出版社：	机械工业出版社
出版日期：	2018/1/1 0:00:00
ISBN号：	9787111585824
开本：	16开
页数：	0
版次：	1-1

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 1.7 本章小结 13 第2章 移动端环境搭建 14 2.1 在iOS上如何搭建一个基础项目 14 2.2 在Android上如何搭建一个基础项目 21 2.3 交叉编译的原理与实践 26 2.3.1 交叉编译的原理 26 2.3.2 iOS平台交叉编译的实践 27 2.3.3 Android平台交叉编译的实践 33 2.3.4 使用LAME编码MP3文件 38 2.4 本章小结 42 第3章 FFmpeg的介绍与使用 43 3.1 FFmpeg的编译与命令行工具的使用 43 3.1.1 FFmpeg的编译 43 3.1.2 FFmpeg命令行工具的使用 51 3.2 FFmpeg API的介绍与使用 60 3.3 FFmpeg源码结构 68 3.3.1 libavformat与libavcodec介绍 68 3.3.2 FFmpeg通用API分析 69 3.3.3 调用FFmpeg解码时用到的函数分析 70 3.3.4 调用FFmpeg编码时用到的函数分析 71 3.3.5 面向对象的C语言设计 72 3.4 本章小结 74 第4章 移动平台下的音视频渲染 75 4.1 AudioUnit介绍与实践 75 4.2 Android平台的音频渲染 84 4.2.1 AudioTrack的使用 85 4.2.2 OpenSL ES的使用 87 4.3 视频渲染 90 4.3.1 OpenGL ES介绍 90 4.3.2 OpenGL ES的实践 91 4.3.3 上下文环境搭建 98 4.3.4 OpenGL ES中的纹理 104 4.4 本章小结 109 第5章 实现一款视频播放器 110 5.1 架构设计 110 5.2 解码模块的实现 115 5.3 音频播放模块的实现 118 5.3.1 Android平台的音频渲染 118 5.3.2 iOS平台的音频渲染 119 5.4 画面播放模块的实现 121 5.4.1 Android平台的视频渲染 121 5.4.2 iOS平台的视频渲染 122 5.5 AVSync模块的实现 124 5.5.1 维护解码线程 124 5.5.2 音视频同步 125 5.6 中控系统串联起各个模块 127 5.6.1 初始化阶段 127 5.6.2 运行阶段 128 5.6.3 销毁阶段 129 5.7 本章小结 130 第6章 音视频的采集与编码 131 6.1 音频的采集 131 6.1.1 Android平台的音频采集 131 6.1.2 iOS平台的音频采集 134 6.2 视频画面的采集 137 6.2.1 Android平台的视频画面采集 137 6.2.2 iOS平台的视频画面采集 146 6.3 音频的编码 156 6.3.1 libfdk_aac编码AAC 156 6.3.2 Android平台的硬件编码器MediaCodec 158 6.3.3 iOS平台的硬件编码器AudioToolbox 161 6.4 视频画面的编码 166 6.4.1 libx264编码H264 166 6.4.2 Android平台的硬件编码器MediaCodec 172 6.4.3 iOS平台的硬件编码器 175 6.5 本章小结 184 第7章 实现一款视频录制应用 185 7.1 视频录制的架构设计 185 7.2 音频模块的实现 188 7.2.1 音频队列的实现 189 7.2.2 Android平台的实现 191 7.2.3 iOS平台的实现 194 7.3 音频编码模块的实现 198 7.3.1 改造编码器 198 7.3.2 编码器适配器 199 7.4 画面采集与编码模块的实现 202 7.4.1 视频队列的实现 202 7.4.2 Android平台画面编码后入队 203 7.4.3 iOS平台画面编码后入队 204 7.5 Mux模块 205 7.5.1 初始化 206 7.5.2 封装和输出 208 7.5.3 销毁资源 212 7.6 中控系统串联起各个模块 213 7.7 本章小结 214 第8章 音频效果器的介绍与实践 215 8.1 数字音频基础 215 8.1.1 波形图 215 8.1.2 频谱图 217 8.1.3 语谱图 219 8.1.4 深入理解时域与频域 219 8.2 数字音频处理：快速傅里叶变换 222 8.3 基本乐理知识 229 8.3.1 乐谱 229 8.3.2 音符的音高与十二平均律 231 8.3.3 音符的时值 233 8.3.4 节拍 233 8.3.5 MIDI格式 234 8.4 混音效果器 235 8.4.1 均衡效果器 236 8.4.2 压缩效果器 239 8.4.3 混响效果器 240 8.5 效果器实现 243 8.5.1 Android平台实现效果器 243 8.5.2 iOS平台实现效果器 252 8.6 本章小结 255 第9章 视频效果器的介绍与实践 256 9.1 图像处理的基本原理 256 9.1.1 亮度调节 257 9.1.2 对比度调节 258 9.1.3 饱和度调节 259 9.2 图像处理进阶 259 9.2.1 图像的卷积过程 260 9.2.2 锐化效果器 260 9.2.3 高斯模糊算法 262 9.2.4 双边滤波算法 263 9.2.5 图层混合介绍 264 9.3 使用FFmpeg内部的视频滤镜 266 9.3.1 FFmpeg视频滤镜介绍 266 9.3.2 滤镜图的构建 267 9.3.3 使用与销毁滤镜图 269 9.3.4 常用滤镜介绍 270 9.4 使用OpenGL ES实现视频滤镜 272 9.4.1 加水印 273 9.4.2 添加自定义文字 278 9.4.3 美颜效果器 282 9.4.4 动图贴纸效果器 284 9.4.5 主题效果器 288 9.5 本章小结 291 第10章 专业的视频录制应用实践 292 10.1 视频硬件解码器的使用 292 10.1.1 初始化信息准备 292 10.1.2 VideoToolbox解码H264 294 10.1.3 MediaCodec解码H264 298 10.2 音频效果器的集成 304 10.2.1 Android音效处理系统的实现 305 10.2.2 iOS音效处理系统的实现 308 10.3 一套跨平台的视频效果器的设计与实现 309 10.4 将特效处理库集成到视频录制项目中 315 10.4.1 Android平台特效集成 316 10.4.2 iOS平台特效集成 321 10.5 本章小结 325 第11章 直播应用的构建 327 11.1 直播场景分析 327 11.2 拉流播放器的构建 329 11.2.1 Android平台播放器增加后处理过程 329 11.2.2 iOS平台播放器增加后处理过程 332 11.3 推流器的构建 335 11.4 第三方云服务介绍 340 11.5 礼物系统的实现 341 11.5.1 Cocos2dX项目的运行原理 342 11.5.2 关键API详解 344 11.5.3 实现一款动画 348 11.6 聊天系统的实现 350 11.6.1 Android客户端的WebSocket实现 351 11.6.2 iOS客户端的WebSocket实现 352 11.7 本章小结 353 第12章 直播应用中的关键处理 354 12.1 直播应用的细节分析 354 12.1.1 推流端细节分析 354 12.1.2 拉流端细节分析 355 12.2 推流端的关键处理 355 12.2.1 自适应码率的实践 356 12.2.2 统计数据保证后续的应对策略 361 12.3 拉流端的关键处理 363 12.3.1 重试机制的实践 364 12.3.2 首屏时间的保证 366 12.3.3 统计数据保证后续的应对策略 370 12.4 本章小结 371 第13章 工欲善其事，必先利其器 372 13.1 Android平台工具详解 372 13.1.1 ADB工具的熟练使用 372 13.1.2 MAT工具检测Java端的内存泄漏 377 13.1.3 NDK工具详解 387 13.1.4 Native层的内存泄漏检测 389 13.1.5 breakpad收集线上Crash 396 13.2 iOS使用Instruments诊断应用 399 13.2.1 Debug Navigator 399 13.2.2 Time Profiler 400 13.2.3 Allocations 402 13.2.4 Leaks 403 13.3 本章小结 405 附录A 通过Ne10的交叉编译输入理解ndk-build 406 附录B 编码器的使用细节 415 附录C 视频的表示与编码 423

探寻数字世界的深度之美：音视频技术的前沿实践与理论构建 在信息爆炸的时代，音视频技术已不再是简单的信息载体，而是连接情感、传递价值、构建沉浸式体验的核心驱动力。从震撼人心的电影特效到实时互动的在线教育，从便捷的社交分享到专业的医疗诊断，音视频的身影无处不在，其重要性与日俱增。本书并非直接探讨Android与iOS平台的具体开发细节，而是旨在为读者构建一个宏观的、深入的音视频技术认知框架，揭示其背后蕴含的复杂理论、核心算法以及跨平台通用的原理。我们将一起踏上一段探索数字声音与影像生命力的旅程，深入理解它们是如何被捕捉、编码、传输、解码并最终呈现给用户的。 第一部分：音视频的生命周期——从现实到数字的蜕变 在深入技术细节之前，理解音视频数据是如何从物理世界转化为数字信号，并最终恢复成我们所感知的声音与图像，是至关重要的第一步。 声音的艺术：模拟信号到数字信号的转换 声波的本质与感知： 我们将从声波的物理特性出发，探讨频率、振幅、波形等概念，以及人耳是如何感知这些声学现象的。这有助于我们理解声音的丰富性和表现力。 采样率与位深： 数字音频的基石在于“采样”。我们将详细解析采样率（每秒采集多少个声音片段）和位深（每个采样点记录的精度）这两个关键参数，它们直接决定了数字音频的保真度和细节表现。我们会探讨不同采样率和位深对音质的影响，以及在不同应用场景下的选择策略。 量化噪声与失真： 模拟信号被量化为离散的数字值时，不可避免地会产生量化误差。我们将分析量化噪声的来源，以及如何通过提高位深来减小其影响。 脉冲编码调制（PCM）： PCM 是最基础也是最直接的数字音频编码方式。我们会深入理解PCM的编码过程，以及它的优缺点，为后续的音频压缩技术打下基础。 影像的魅力：光影的数字雕琢 光学的奥秘与人眼的运作： 从光线的物理属性到人眼对色彩、亮度的感知，我们将建立对视觉信息的初步认知。这有助于我们理解为何视频编码需要关注人类视觉系统的特性。 图像传感器与像素： 现代数字图像的生成离不开图像传感器。我们将介绍CCD和CMOS等传感器的基本原理，以及它们如何将光信号转化为电信号，并最终形成由像素组成的数字图像。 色彩空间： RGB、YUV、HSV等不同的色彩空间各有其适用场景。我们将深入解析它们的构成原理、转换关系，以及在图像采集、处理和显示过程中的重要作用。特别会关注YUV在视频编码中的核心地位。 帧率与分辨率： 动态影像的连续性依赖于“帧”。我们将详细阐述帧率（每秒显示的画面数量）和分辨率（画面的像素数量）对视频流畅度和清晰度的影响，并探讨它们与带宽、存储之间的权衡。 第二部分：效率的追求——音视频的压缩与编码艺术 原始的音视频数据量极其庞大，直接传输和存储是不现实的。因此，高效的压缩与编码技术成为音视频发展的核心驱动力。 音频压缩：智慧的“削减”与“重构” 冗余的消除： 音频信号中存在着各种冗余，如时域冗余、频域冗余、心理声学冗余等。我们将深入分析这些冗余的来源，以及它们如何被利用来减小数据量。 有损与无损压缩： 区分并理解有损（如MP3, AAC）和无损（如FLAC）音频压缩的原理是关键。我们将探讨有损压缩如何通过丢弃人耳不易察觉的信息来达到更高的压缩比，并分析其对音质的影响。 感知编码： 心理声学模型在音频压缩中扮演着至关重要的角色。我们将揭示心理声学模型如何根据人耳的听觉特性，智能地分配比特率，从而在保证听觉质量的前提下实现最大程度的压缩。 主流音频编码格式解析： 除了MP3，我们将重点介绍如AAC（Advanced Audio Coding）等更先进的音频编码格式，分析它们的编码结构、性能优势以及在不同平台和应用中的广泛使用。 视频压缩：时间和空间的双重博弈 时域冗余与运动估计： 视频序列中的相邻帧之间存在着大量的相似性，即时域冗余。我们将深入理解运动估计（Motion Estimation）和运动补偿（Motion Compensation）的核心思想，这是视频压缩最关键的技术之一。通过预测和补偿运动，可以极大地减少需要编码的数据量。 频域冗余与变换编码： 对图像进行空间上的变换，将数据从空间域转换到频域，可以更容易地识别和去除冗余。我们将介绍如离散余弦变换（DCT）等基本变换原理，以及它们如何为后续的量化和熵编码服务。 帧内预测与帧间预测： 视频编码器会根据不同类型的帧（I帧、P帧、B帧）采用不同的预测策略。我们将详细解析I帧（独立帧）、P帧（预测帧）和B帧（双向预测帧）的工作原理，以及它们如何协同工作以实现高效压缩。 宏块与残差： 视频压缩中，图像被分割成宏块（Macroblock）。我们将理解宏块的划分、运动矢量的编码以及残差（实际像素值与预测值之间的差异）的编码过程。 主流视频编码标准： 从H.264/AVC到H.265/HEVC，再到AV1等最新标准，我们将探讨这些标准的演进历程，分析它们在编码效率、画质和特性上的提升，以及它们对硬件和软件的硬件加速需求。 第三部分：流动的盛宴——音视频的传输与网络分发 压缩后的音视频数据需要通过网络传输到用户手中。这一过程充满了挑战，需要精妙的设计来保证流畅、高质量的播放体验。 网络协议的基石： UDP与TCP： 理解UDP（User Datagram Protocol）和TCP（Transmission Control Protocol）在音视频传输中的不同角色至关重要。UDP的低延迟特性使其成为实时音视频传输的首选，而TCP的可靠性则适用于非实时场景。 RTP/RTCP： Real-time Transport Protocol (RTP) 和 Real-time Transport Control Protocol (RTCP) 是专门为实时音视频传输设计的协议。我们将深入解析RTP的报文结构、序列号、时间戳等关键字段，以及RTCP如何提供服务质量反馈和同步控制。 流媒体技术： 点播（VOD）与直播（Live Streaming）： 区分和理解点播与直播的本质差异。我们将探讨点播场景下，如何通过HTTP协议和流媒体封装格式（如HLS, DASH）来实现灵活的点播服务。 直播的挑战与解决方案： 直播对低延迟、高并发和稳定性有着极高的要求。我们将分析直播推流（Ingest）、转码（Transcoding）、分发（Distribution）和播放（Playback）的关键环节，以及各种技术如RTMP, SRT等协议在其中扮演的角色。 内容分发网络（CDN）： CDN是如何通过在全球部署服务器来加速音视频内容的传播，减少延迟，提高用户体验的，我们将进行详细的解析。 网络适应性与QoS： 带宽估计算法： 在不确定的网络环境下，如何实时估算可用带宽，并据此调整视频码率，是保证流畅播放的关键。 丢包补偿（Packet Loss Concealment）： 当网络出现丢包时，如何通过预测或插值等技术来填补丢失的音视频信息，以减小对用户体验的影响。 自适应比特率流（ABR）： HLS和DASH等协议如何通过提供不同清晰度的码流，让播放器根据网络状况自动切换，实现最佳的观看体验。 第四部分：还原的魅力——音视频的解码与渲染 接收到的压缩音视频数据需要经过解码和渲染，才能最终呈现在用户眼前，重现其原始的声影。 解码器的艺术： 编码与解码的对称性： 解码器的任务是对编码器进行逆向操作，将压缩的数据还原成原始的PCM或YUV数据。 硬件解码与软件解码： 分析软件解码和硬件解码各自的优缺点，以及现代设备中硬件解码器（如GPU的媒体引擎）的重要性。 解码流程： 深入理解熵解码、逆量化、逆变换、运动补偿等关键步骤如何在解码器中完成。 渲染的生动： 音频渲染： 将解码后的PCM数据通过数字-模拟转换器（DAC）转换为模拟信号，并驱动扬声器发声。我们将探讨音频缓冲区（Audio Buffer）、重采样（Resampling）等概念。 视频渲染： 将解码后的YUV数据，经过色彩空间转换、缩放、裁剪等操作，最终绘制到屏幕上。我们将介绍图形API（如OpenGL ES, Vulkan）在视频渲染中的应用，以及帧缓冲（Frame Buffer）、纹理（Texture）等概念。 同步与时钟： 音频和视频的同步是播放流畅性的关键。我们将探讨音频时钟、视频时钟以及它们之间的同步机制。 第五部分：现代音视频开发的思考 在掌握了音视频技术的基础原理后，我们将转向一些更高级的、跨平台通用的思考，为构建更复杂的音视频应用打下理论基础。 跨平台架构的考量： 通用媒体框架： 介绍如FFmpeg这样强大的开源媒体处理框架，它如何封装了大量的编解码器和协议，为跨平台开发提供了极大的便利。 硬件抽象层： 探讨不同平台如何通过硬件抽象层来访问和控制音视频硬件（如音频设备、摄像头、GPU），以实现高性能的音视频处理。 性能优化与内存管理： CPU与GPU的协同： 如何合理分配音视频处理任务给CPU和GPU，以达到最佳的性能和能效比。 内存带宽与缓存： 理解内存访问模式对音视频处理性能的影响，以及如何优化内存使用，减少不必要的拷贝。 音视频的未来趋势： 8K超高清与HDR： 探讨更高分辨率和更广色域技术对编解码、传输和渲染的要求。 AI在音视频中的应用： 如智能降噪、超分辨率、内容分析、语音识别等，AI如何赋能音视频技术。 WebRTC与实时通信： 实时通信技术在网络会议、在线游戏等领域的应用及其背后的技术挑战。 本书旨在为你构建一个坚实的音视频技术理论基础，让你能够理解不同技术选择背后的逻辑，从而在实际的音视频开发旅程中，无论是在Android还是iOS平台，甚至是在更广阔的领域，都能拥有清晰的思路和强大的技术洞察力，真正驾驭数字世界的音视频脉搏。

评分☆☆☆☆☆

我一直认为，一本好的技术书籍，不仅要传授知识，更要激发读者的思考和创造力。在这方面，《音视频开发进阶指南》做得非常出色。它在讲解核心技术的同时，也穿插了很多关于工程实践的理念和方法。比如，书中强调了模块化设计、代码复用、性能监控和调试技巧的重要性。它并没有简单地告诉你如何去实现某个功能，而是引导你去思考如何构建一个更健壮、更可维护的音视频系统。在阅读过程中，我常常会停下来，对照自己正在负责的项目，思考书中的内容是否能带来启发。而且，书中也鼓励读者去探索和创新，比如在音视频特效方面，它给出了基础的实现思路，但留下了大量的空间让读者根据自己的需求进行二次开发和扩展。这种“授之以渔”的方式，远比直接给出“答案”更有价值。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我最直观的提升，体现在我对音视频播放器架构的理解上。我一直觉得构建一个稳定、高效的音视频播放器是一个相当有挑战性的任务，需要综合考虑多个层面的问题。这本书对播放器核心组件的拆解和实现思路的讲解，让我眼前一亮。它从最基本的音视频同步机制讲起，到如何处理各种音视频格式的解析，再到如何高效地进行解码和渲染，每一个环节都娓娓道来。书中也重点介绍了在Android和iOS平台上分别如何利用原生API实现播放功能，并对比了不同API的优缺点。对于多线程、内存管理、异常处理等关键问题，书中也给出了非常实用的建议和实践经验。我尤其喜欢书中对一些常见播放器问题的分析，比如画面撕裂、音频延迟、资源泄露等，并提供了相应的解决方案，这无疑能帮助我们少走很多弯路，避免踩到那些“坑”。

评分☆☆☆☆☆

作为一名在音视频领域摸爬滚打多年的开发者，一直以来都渴望有一本能够深入浅出、兼顾理论与实践的进阶读物。市面上关于音视频的书籍并不少，但很多要么过于理论化，要么过于偏重某个具体技术点，很难形成一个完整的知识体系。这次拿到这本《音视频开发进阶指南：基于Android与iOS平台的实践》，我怀着忐忑又期待的心情翻开，希望它能真正填补我知识上的空白，提升我的工程实践能力。 读了几天，最大的感受是它真的很“实在”。从最基础的音视频采集、编码、解码原理，到音视频流的传输、处理，再到播放器的实现，每一个环节都讲得非常透彻。作者并没有回避那些复杂的概念，而是通过清晰的逻辑和丰富的图示，将它们一一拆解。比如，在讲解编码器的工作原理时，它详细介绍了宏块、残差、运动补偿等概念，并结合实际的编解码器（如H.264、AAC）的内部结构进行剖析，这让我对音视频压缩的奥秘有了更深的理解。同时，书中也提供了大量的代码示例，无论是Android端的MediaCodec、MediaPlayer API，还是iOS端的AVFoundation框架，都进行了详细的解析和应用演示，这对于我们这些需要动手实现功能的开发者来说，简直是雪中送炭。很多时候，文档和资料上一些模棱两可的地方，通过书中的代码和解释，豁然开朗。

评分☆☆☆☆☆

在音视频处理方面，这本书的深度和广度都令人印象深刻。它不仅仅停留在表面的API调用，而是深入探讨了音视频特效的实现原理。例如，如何实现实时滤镜，如何对音频进行混响、回声等效果处理，甚至是如何进行画面剪辑和转场动画的制作。我尤其对书中关于OpenGL ES在音视频处理中的应用部分很感兴趣。作者详细讲解了如何利用GPU进行高效的图像处理，包括纹理映射、着色器编程等，并给出了将这些技术应用于视频特效的实际案例。这对于我之前一直头疼的性能优化问题，提供了非常宝贵的思路。另外，书中还涉及到了音视频同步、卡顿优化、流媒体技术（如RTMP, HLS）等关键技术点，这些都是实际项目开发中不可或缺的部分。看到书中对这些复杂问题的解决方案都有详尽的阐述，我真的感到非常振奋，仿佛找到了一本“武功秘籍”。

评分☆☆☆☆☆

对于开发者而言，技术更新迭代的速度非常快，尤其是音视频领域。而这本《音视频开发进阶指南》的出现，恰好解决了我在跟进新技术上的困扰。书中不仅涵盖了当前主流的音视频技术，还对未来的一些发展趋势进行了展望。例如，它提到了AV1等新型编码格式的优势，以及WebRTC在实时音视频通信中的应用。更重要的是，书中并没有局限于理论的介绍，而是提供了大量基于实际项目场景的案例分析和代码实现。我特别喜欢书中对一些复杂场景的解决方案的讲解，比如在弱网环境下如何保证流媒体播放的流畅性，如何实现低延迟的视频通话等。这些内容对于提升我们在实际项目中的解决问题的能力非常有帮助。它不像一些教程那样只是简单地罗列API，而是真正地教会我们“怎么做”以及“为什么这么做”。

评分☆☆☆☆☆

非常不错

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封面有破损，也还好就这样吧，其他问题暂时没有

评分☆☆☆☆☆

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非常不错

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非常不错