音视频开发核心问题解析

解码与渲染流程

解码过程

  • H.264解码输出：YUV420P/YUV格式
  • AAC解码输出：PCM格式

渲染实现

  • 使用OpenGL将YUV分量上传为纹理
  • 通过着色器完成YUV到RGB的转换

音视频同步

  • 利用帧的PTS做时钟同步

音频帧丢失处理

  1. 视频丢帧方案

    • 丢弃部分视频帧使视频追上音频

  2. 音频补偿方案

    • 填充静音或插值补足缺失片段
    • 适用于不允许丢视频帧的场景

  3. 动态速率调整

    • 通过加快或减慢视频播放重新同步

注：丢帧或填充静音是直播场景下最常用的方案

花屏问题处理

产生原因

  1. 关键帧丢失

    • 导致后续B帧和P帧无法显示

  2. 元数据变化

    • 分辨率、帧率、编码格式等参数变化
    • 播放器适应问题

  3. 硬件兼容性

    • 主要出现在安卓设备

  4. 颜色格式不一致

    • 推流和播放端格式不匹配

解决方案

  1. 丢帧处理优化

    • 必须丢帧时应丢弃整个GOP

  2. 参数稳定性

    • 保持直播编码参数稳定

  3. 解码方案调整

    • 尝试软解码对比
    • 建立设备兼容性名单

  4. 格式统一

    • 统一推流和拉流的颜色格式

跳帧问题分析

原因分析

  1. 帧率与刷新率不匹配
  2. 解码/渲染性能不足
  3. 网络抖动影响
  4. 音视频同步机制问题

服务器性能评估

测试维度

  1. 并发能力

    • 同时观看和推流路数

  2. 带宽评估

    • 总出口带宽
    • CDN分发能力

  3. 转码负载

    • CPU/GPU资源评估

  4. 系统稳定性

    • 端到端延迟
    • 丢包率
    • 故障恢复能力

IPC摄像头方案

设备来源

  1. 自研/ODM
  2. 第三方厂商（海康、大华等）

通信协议

  1. RTSP+RTP

    • 主流摄像头默认支持

  2. GB28181

    • 国内安防标准
    • SIP 5060端口注册

  3. ONVIF

    • 国际通用协议
    • 支持设备发现和控制

音视频平台架构

核心模块

  1. 用户权限模块

    • 登录认证
    • 鉴权管理
    • Token管理

  2. 前端/客户端

    • 播放功能
    • 管理交互

  3. 流媒体服务

    • 推流/拉流
    • 协议转发
    • 转码支持

  4. 存储服务

    • 录像保存
    • 截图存储
    • 检索回放

  5. 设备管理

    • 摄像头注册
    • 状态监控
    • 控制命令下发