音视频面试题集锦（第 13 期）
下面是第 13 期面试题精选：
- 1、AVPlayer 中如何实现视频片段加速预览播放？
- 2、如何高效获取一个视频的关键帧序列？
- 3、SPS 和 PPS 在 extradata 中的作用是什么？
- 4、I 帧和 IDR 帧有什么区别？在什么情况下 I 帧不是 IDR 帧？
1、AVPlayer 中如何实现视频片段加速预览播放？
在编辑场景用 AVPlayer 来实现预览播放器时，对视频中某一段内容进行加速播放的实现代码如下：
// 创建 AVMutableComposition 对象
AVMutableComposition *composition = [AVMutableComposition composition];
// 将视频文件加载到 AVURLAsset 对象中
NSURL *videoURL = [[NSBundle mainBundle] URLForResource:@"your_video" withExtension:@"mp4"];
AVURLAsset *videoAsset = [AVURLAsset URLAssetWithURL:videoURL options:nil];
// 将视频的前 3 秒进行加速处理
CMTime startTime = kCMTimeZero;
CMTime duration = CMTimeMake(3, 1); // 加速的时间范围为前 3 秒
CMTimeRange timeRange = CMTimeRangeMake(startTime, duration);
[composition scaleTimeRange:timeRange toDuration:CMTimeMake(1, 1)];
// 将时间范围加速到 1 秒
// 创建 AVPlayerItem 对象并将组合后的视频添加到其中
AVPlayerItem *playerItem = [AVPlayerItem playerItemWithAsset:composition];
// 创建 AVPlayer 对象并将 AVPlayerItem 对象添加到其中
AVPlayer *player = [AVPlayer playerWithPlayerItem:playerItem];
2、如何高效获取一个视频的关键帧序列？
获取一个视频的关键帧序列，基于 Android 平台 API 实现：
MediaExtractor extractor = new MediaExtractor();
extractor.setDataSource(getVideoPath());
int trackIndex = MediaExtractorUtil.selectVideoTrack(extractor);
extractor.selectTrack(trackIndex);
List<Long> keyframeTimestampsMS = new ArrayList<Long>();
while (extractor.getSampleTime() != -1) {
long sampleTime = extractor.getSampleTime();
if ((extractor.getSampleFlags() & MediaExtractor.SAMPLE_FLAG_SYNC) > 0) {
keyframeTimestampsMS.add(sampleTime / 1000);
}
// 此处表示 extractor seek 的间隔为 1000 微妙
extractor.seekTo(sampleTime + 1000, MediaExtractor.SEEK_TO_NEXT_SYNC);
}
获取一个视频的关键帧序列，基于 FFmpeg 实现：
#include "libavcodec/avcodec.h"
#include "libavutil/ff_time.h"
#include "libavformat/avformat.h"
#include "libavformat/avc.h"
AVFormatContext* formatCtx = avformat_alloc_context();
avformat_open_input(&formatCtx, path.c_str(), NULL, NULL);
int videoIndex = -1;
for (int i = 0; i < formatCtx->nb_streams; i++) {
AVStream* stream = formatCtx->streams[i];
AVMediaType type = stream->codecpar->codec_type;
if (type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO) {
videoIndex = i;
break;
}
}
if (videoIndex > 0) {
AVStream* videoStream = formatCtx->streams[videoIndex];
AVInputFormat* iformat = formatCtx->iformat;
if (strcmp(iformat->name, "mov,mp4,m4a,3gp,3g2,mj2") == 0) {
std::vector<int64_t> keyframe_time_list_tmp;
MOVStreamContext* sc = (MOVStreamContext*) videoStream->priv_data;
for (int videoIndex = 0; videoIndex < videoStream->nb_index_entries; videoIndex++) {
AVIndexEntry indexEntry = videoStream->index_entries[videoIndex];
if (indexEntry.flags & AVINDEX_KEYFRAME) {
MOVStts cttsData = {0};
if (sc && sc->ctts_count == videoStream->nb_index_entries) {
cttsData = sc->ctts_data[videoIndex];
}
double doublePts = (indexEntry.timestamp + sc->dts_shift + cttsData.duration) * av_q2d(videoStream->time_base) * 1000.0;
int64_t ptsTime = ceil(doublePts);
keyframe_time_list_tmp.push_back(ptsTime);
}
}
}
}
3、SPS 和 PPS 在 extradata 中的作用是什么？
SPS（Sequence Parameter Set）和 PPS（Picture Parameter Set）是 H.264 视频编码中的两种重要参数集。它们包含了视频序列的特性和参数信息，对于解码器来说非常重要。
SPS 包含了视频序列的全局参数，如分辨率、帧率、颜色空间等。PPS 则包含了与特定图像相关的参数，如切片组的配置、参考帧的使用等。
在 extradata 中，SPS 和 PPS 的作用是为解码器提供视频序列的配置信息，以确保解码器能够正确地解释和处理视频数据。通过提供这些参数集，解码器能够准确地还原视频序列的特性，从而实现高质量的视频解码。
4、I 帧和 IDR 帧有什么区别？在什么情况下 I 帧不是 IDR 帧？
I 帧：I 帧是视频序列中的关键帧，它是一个完整的图像帧，类似于 JPEG 或 BMP 图像文件。I 帧不依赖于其他帧，因此可以独立解码和显示。在视频序列中，I 帧通常用于随机访问点，也作为其他帧解码的参考。
IDR 帧：IDR 帧是一种特殊的 I 帧，它具有刷新解码器缓冲区的功能。当解码器接收到 IDR 帧时，它会清除之前的解码状态，确保从该帧开始解码，从而避免错误传播。IDR 帧通常用于视频序列的随机访问点，以及在视频传输或存储中用于错误恢复。
因此 IDR 帧一定是 I 帧，但是 I 帧则不一定是 IDR 帧。在遇到 OpenGOP 的情况下，就会出现 I 帧为非 IDR 帧的情况。
OpenGOP
如上图所示右数第一个 I 帧就是一个非 IDR 的 I 帧，前一个 GOP 中的 B 帧依赖了当前 GOP 的 I 帧。所以右数第一个 I 帧接受时，不能刷新解码器，否则上一个 GOP 中的 B 帧无法被成功解码，可能会出现花屏或者报错。
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