2024抖音短视频爆火！它的背后到底是什么—，美团开发面试

2024抖音短视频爆火！它的背后到底是什么—，美团开发面试

2024-11-12 18:51

录制、推流、解码、播放、美颜、心跳、后台切换、主播对管理员操作、管理员对用户等；
5、
创建房间、进入房间、退出房间、关闭房间、切换房间、房间管理员设置、房间用户列表等；
6、
普通登陆、第三方登陆、注册、搜索、修改个人信息、关注列表、粉丝列表、忘记密码、查看个人信息、收入榜、关注和取关、检索等；
7、
聊天信息、滚屏弹幕、礼物显示、加载界面等；
8、
APP业务统计、第三方统计等；
9、
禁播、隐藏、审核等；

2.一个完整直播app原理

：把主播录制的视频，推送到服务器，在由服务器分发给观众观看。

：推流端（采集、美颜处理、编码、推流）、服务端处理（转码、录制、截图、鉴黄）、播放器（拉流、解码、渲染）、互动系统（聊天室、礼物系统、赞）

3.一个完整直播app实现流程

4.一个完整直播app架构

5.一个完整直播app技术点

三、了解流媒体（直播需要用到流媒体）

:网络层(socket或st)负责传输，协议层(rtmp或hls)负责网络打包，封装层(flv、ts)负责编解码数据的封装，编码层(h.264和aac)负责图像，音频压缩。
:每帧代表一幅静止的图像
:（Group of Pictures）画面组，一个GOP就是一组连续的画面，每个画面都是一帧，一个GOP就是很多帧的集合
直播的数据，其实是一组图片，包括I帧、P帧、B帧，当用户第一次观看的时候，会寻找I帧，而播放器会到服务器寻找到最近的I帧反馈给用户。因此，GOP Cache增加了端到端延迟，因为它必须要拿到最近的I帧
GOP Cache的长度越长，画面质量越好
：图片进行压缩后每秒显示的数据量。
：每秒显示的图片数。影响画面流畅度，与画面流畅度成正比：帧率越大，画面越流畅；帧率越小，画面越有跳动感。
由于人类眼睛的特殊生理结构，如果所看画面之帧率高于16的时候，就会认为是连贯的，此现象称之为视觉暂留。并且当帧速达到一定数值后，再增长的话，人眼也不容易察觉到有明显的流畅度提升了。
：(矩形)图片的长度和宽度，即图片的尺寸
:帧率X分辨率(单位应该是若干个字节)
:压缩前的每秒数据量/码率（对于同一个视频源并采用同一种视频编码算法，则：压缩比越高，画面质量越差。）
：，比如,
，根据文件格式，系统会自动判断用什么软件打开,

注意: 随意修改文件格式，对文件的本身不会造成太大的影响，比如把avi改成mp4,文件还是avi.

：，流式封装可以有等，索引式的封装有等，
：一个视频文件往往会包含图像和音频，还有一些配置信息(如图像和音频的关联，如何解码它们等)：这些内容需要按照一定的规则组织、封装起来.
：会发现封装格式跟文件格式一样，因为一般视频文件格式的后缀名即采用相应的视频封装格式的名称,所以视频文件格式就是视频封装格式。
：就好像项目工程和编程语言，封装格式就是一个项目的工程，视频编码方式就是编程语言，一个项目工程可以用不同语言开发。

四、直播基础知识介绍：

1.采集视频、音频

1.1 采集视频、音频编码框架

:AVFoundation是用来播放和创建实时的视听媒体数据的框架，同时提供Objective-C接口来操作这些视听数据，比如编辑，旋转，重编码

1.2 视频、音频硬件设备

:图像传感器：用于图像采集和处理的过程，把图像转换成电信号。
:声音传感器：用于声音采集和处理的过程，把声音转换成电信号。
:一般都是PCM格式
: 一般都是,或格式，采集到的原始音视频的体积是非常大的，需要经过压缩技术处理来提高传输效率

2.视频处理（美颜，水印）

:因为视频最终也是通过GPU，一帧一帧渲染到屏幕上的，所以我们可以利用OpenGL ES，对视频帧进行各种加工，从而视频各种不同的效果，
现在的各种美颜和视频添加特效的app都是利用这个框架实现的,.

***** 视频处理框架 *****

: GPUImage是一个基于OpenGL ES的一个强大的图像/视频处理框架,封装好了各种滤镜同时也可以编写自定义的滤镜,其本身内置了多达120多种常见的滤镜效果。
:OpenGL（全写Open Graphics Library）是个定义了一个跨编程语言、跨平台的编程接口的规格，它用于三维图象（二维的亦可）。OpenGL是个专业的图形程序接口，是一个功能强大，调用方便的底层图形库。
:OpenGL ES (OpenGL for Embedded Systems) 是 OpenGL三维图形 API 的子集，针对手机、PDA和游戏主机等嵌入式设备而设计。

3.视频编码解码

3.1 视频编码框架

:是一个跨平台的开源视频框架,能实现如视频编码,解码,转码,串流,播放等丰富的功能。其支持的视频格式以及播放协议非常丰富,几乎包含了所有音视频编解码、封装格式以及播放协议。
-Libswresample:可以对音频进行重采样,rematrixing 以及转换采样格式等操作。
-Libavcodec:提供了一个通用的编解码框架,包含了许多视频,音频,字幕流等编码/解码器。
-Libavformat:用于对视频进行封装/解封装。
-Libavutil:包含一些共用的函数,如随机数生成,数据结构,数学运算等。
-Libpostproc:用于进行视频的一些后期处理。
-Libswscale:用于视频图像缩放,颜色空间转换等。
-Libavfilter:提供滤镜功能。
:把视频原数据YUV编码压缩成H.264格式
:苹果自带的视频硬解码和硬编码API，但是在iOS8之后才开放。
:苹果自带的音频硬解码和硬编码API

3.2 视频编码技术

：,比如，,这些视频编码技术是压缩编码视频的
:是将视频像素数据压缩成为视频码流，从而降低视频的数据量。如果视频不经过压缩编码的话，体积通常是非常大的，一部电影可能就要上百G的空间。
:最影响视频质量的是其视频编码数据和音频编码数据，跟封装格式没有多大关系
:一种视频压缩方式，它采用了帧间压缩，仅存储连续帧之间有差别的地方，从而达到较大的压缩比
:一种视频压缩方式,采用事先预测和与MPEG中的P-B帧一样的帧预测方法压缩，它可以根据需要产生适合网络情况传输的视频流,还有更高的压缩比，有更好的图象质量
:如果是从单个画面清晰度比较，MPEG4有优势；从动作连贯性上的清晰度，H.264有优势
:由于264的算法更加复杂，程序实现烦琐，运行它需要更多的处理器和内存资源。因此，运行264对系统要求是比较高的。
:由于264的实现更加灵活，它把一些实现留给了厂商自己去实现，虽然这样给实现带来了很多好处，但是不同产品之间互通成了很大的问题，造成了通过A公司的编码器编出的数据，必须通过A公司的解码器去解这样尴尬的事情
:一种视频压缩方式,基于H.264，保留原来的某些技术，同时对一些相关的技术加以改进，以改善码流、编码质量、延时和算法复杂度之间的关系，达到最优化设置。
H.265 是一种更为高效的编码标准，能够在同等画质效果下将内容的体积压缩得更小，传输时更快更省带宽
:(关键帧)保留一副完整的画面，解码时只需要本帧数据就可以完成（因为包含完整画面）
:(差别帧)保留这一帧跟之前帧的差别，解码时需要用之前缓存的画面叠加上本帧定义的差别，生成最终画面。（P帧没有完整画面数据，只有与前一帧的画面差别的数据）
:(双向差别帧)保留的是本帧与前后帧的差别，解码B帧，不仅要取得之前的缓存画面，还要解码之后的画面，通过前后画面的与本帧数据的叠加取得最终的画面。B帧压缩率高，但是解码时CPU会比较累
:当压缩一帧图像时，仅考虑本帧的数据而不考虑相邻帧之间的冗余信息,帧内一般采用有损压缩算法
:时间压缩（Temporal compression），它通过比较时间轴上不同帧之间的数据进行压缩。帧间压缩一般是无损的
：将视频流、音频流甚至是字幕流封装到一个文件中()，作为一个信号进行传输。

3.3 音频编码技术

，：这些属于音频编码技术,压缩音频用

3.4码率控制

:观众所处的网络情况是非常复杂的，有可能是WiFi，有可能4G、3G、甚至2G，那么怎么满足多方需求呢？多搞几条线路，根据当前网络环境自定义码率。
列如：常常看见视频播放软件中的1024，720，高清，标清，流畅等，指的就是各种码率。

3.5 视频封装格式

: 一种流媒体封装格式，流媒体封装有一个好处，就是不需要加载索引再播放，大大减少了首次载入的延迟，如果片子比较长，mp4文件的索引相当大，影响用户体验
:这是因为两个TS片段可以无缝拼接，播放器能连续播放
: 一种流媒体封装格式,由于它形成的文件极小、加载速度极快，使得网络观看视频文件成为可能,因此FLV格式成为了当今主流视频格式

4.推流

4.1 数据传输框架

:用来传输RTMP协议格式的数据

4.2 流媒体数据传输协议

:实时消息传输协议,Adobe Systems公司为Flash播放器和服务器之间音频、视频和数据传输开发的开放协议，因为是开放协议所以都可以使用了。
RTMP协议用于对象、视频、音频的传输。
这个协议建立在TCP协议或者轮询HTTP协议之上。
RTMP协议就像一个用来装数据包的容器，这些数据可以是FLV中的视音频数据。一个单一的连接可以通过不同的通道传输多路网络流，这些通道中的包都是按照固定大小的包传输的

:消息包