【音视频】面试题集锦第 29 期 | 视频渲染相关各种问题

文摘   科技   2024-09-24 08:00   浙江  

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下面是第 29 期面试题精选:

  • 1、调试 OpenGL 特效的时候图像不对,有什么调试技巧能快速排查原因?
  • 2、在实现类似 OBS 的实时的图片、GIF 贴片叠加和替换效果时遇到了性能瓶颈,请问如何实现快速的 GIF 贴片叠加和替换?
  • 3、iOS 动态图片如何获取原始视频?
  • 4、自己实现播放器时利用 FFmpeg 拿到解码后数据封装成 CVPixelbuffer 缓存用于渲染,但是缓存后数据只有几帧,但为什么内存占用有时候会有几百兆?

1、调试 OpenGL 特效的时候图像不对,有什么调试技巧能快速排查原因?

  1. 如果是大面积画面异常(比如黑屏或者绿屏),先看是否在渲染时出现报错,可以使用 glGetError() 函数来调试。
  2. 如果没有报错或者少许图像错误,就在关键节点编写调试代码将纹理转换为 yuv 数据查看具体是哪一个节点出现问题。这些调试技巧可以方便快读定位问题:
  • iOS 可以转换成 CVPixelBuffer,调试模式下打开小眼睛即可看到图像。
  • Android 则需要把数据写入到文件,可用 FFmpeg 打开文件查看。
  • 如果 iOS 想看二进制的数据也可以将二进制数据转换为 NSData,调试模式下打开小眼睛即可看到二进制内容(右下角也有 export 按钮)。
  • 查看节点的顶点坐标、纹理坐标,vertex Shaderfragment Shader。然后修改调试 shader 内容和坐标数据看哪个环节出现问题。
  • 2、在实现类似 OBS 的实时的图片、GIF 贴片叠加和替换效果时遇到了性能瓶颈,请问如何实现快速的 GIF 贴片叠加和替换?

    下面是遇到性能问题所采用的方案:

    • 使用 FFmpeg 的 overlay 滤镜和 SSE 像素计算方法在推流前实时叠加图片。
    • 考虑到用户可能会传入多张图片,不能每一张都实时叠加,因此单开了一个进程利用 FFmpeg 命令先将这些贴片叠加并输出一张 PNG 图片。这样在实时叠加时,只需读取并叠加这张 PNG 图片,速度能够保证在 40ms 内,满足一秒 25 帧的帧率。

    遇到的瓶颈:

    • 用户可能会传入十几张静态图或 GIF,FFmpeg 处理成 1 分钟的 MP4 并解析为 PNG 图片大约需要十几分钟,如果直播间并发进行该操作,则会更慢。

    解决方案:

    想要快速的将这些滤镜和贴纸叠加到视频上需要结合 OpenGL 的能力。

    FFmpeg 提供解码原视频和贴纸图片的能力,OpenGL 特效则将所有图片渲染在一起。

    首先 OpengGL 将所有贴纸合为一张透明背景且大小与视频大小相同的纹理,然后 OpenGL 将解码后的视频数据转换成另一张纹理,最后视频纹理与贴纸纹理合二为一即可拿到叠加后的纹理。然后再将纹理转换为裸数据进行推流即可。

    OpenGL 处理纹理和特效的效率很高,数据与纹理的转换耗时也不多,可以满足对性能的需求,只不过开发成本较高。

    3、iOS 动态图片如何获取原始视频?

    如果想要获取相册中实况照片对应的视频,可以使用 Photos 框架中的 PHAsset 类来实现。

    以下是使用 Objective-C 获取实况照片视频的步骤:

    • 首先,确保你的应用有权限访问用户的相册。您需要在 Info.plist 文件中添加 NSPhotoLibraryUsageDescription 键,并提供一个描述为什么应用需要访问相册的字符串。
    • 使用相册选择页(例如 UIImagePickerController)来拿到你想要的实况照片,获取一个 PHAsset。使用 PHImageManagerrequestLivePhotoForAsset:(PHAsset *)asset... 方法来获取每个实况照片的资源,获取一个 PHLivePhoto 实例。
    • 调用 [PHAssetResource assetResourcesForLivePhoto:livePhoto] 方法即可获得两个 PHAssetResource。一个是对应的是图片,类型对应 PHAssetResourceTypePhoto,一个对应的是视频,类型对应 PHAssetResourceTypePairedVideo

    示例代码如下:

    - (void)requestLivePhotoForAsset:(PHAsset *)asset {
        PHLivePhotoRequestOptions *options = [[PHLivePhotoRequestOptions alloc] init];
        options.deliveryMode = PHImageRequestOptionsDeliveryModeHighQualityFormat;
        options.networkAccessAllowed = YES;
        
        [[PHImageManager defaultManager] requestLivePhotoForAsset:asset
                                                           targetSize:PHImageManagerMaximumSize
                                                       contentMode:PHImageContentModeAspectFill
                                                          options:options
                                                   resultHandler:^(PHLivePhoto * _Nullable livePhoto, NSDictionary * _Nullable info) {
            if (livePhoto) {
                [self processLivePhoto:livePhoto ];
            } else {
                NSLog(@"Failed to fetch live photo");
            }
        }];
    }
    - (void)processLivePhoto:(PHLivePhoto *)livePhoto  {
        NSArray<PHAssetResource *> * result = [PHAssetResource assetResourcesForLivePhoto:livePhoto];
        [result enumerateObjectsUsingBlock:^(PHAssetResource * _Nonnull obj, NSUInteger idx, BOOL * _Nonnull stop) {
            if (obj.type == PHAssetResourceTypePhoto){
                //
            } else if (obj.type == PHAssetResourceTypePairedVideo){
                //
            }
        }];
    }

    4、自己实现播放器时利用 FFmpeg 拿到解码后数据封装成 CVPixelbuffer 缓存用于渲染,但是缓存后数据只有几帧,但为什么内存占用有时候会有几百兆?

    缓存的 CVPixelBuffer 需要使用 CVPixelBufferPool 来进行创建和释放。例如你自己创建 CVPixelBuffer 缓存即使你在程序中及时释放但是系统真正释放的时机可能会延迟,导致占用内存过高。

    CVPixelBufferPool 的作用是提供一个缓冲区池,用于缓存一定数量的 CVPixelBuffer 对象,以便重复使用。这样,当你需要一个 CVPixelBuffer 时,你可以从池中获取一个已经分配好的实例,而不是每次都从头开始分配内存。当一个 CVPixelBuffer 不再需要时,它会被返回到池中,而不是被销毁,这样它就可以被再次使用。


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