基础知识

Posted 2023-04-24 SameS

jdk jre jvm联系与区别

关键字：JDK，JRE，JVM
摘要：JDK是 Java 语言的软件开发工具包(SDK)。在JDK的安装目录下有一个jre目录，里面有两个文件夹bin和lib，在这里可以认为bin里的就是jvm，lib中则是jvm工作所需要的类库，而jvm和 lib合起来就称为jre。

一、JDK

JDK(Java Development Kit) 是整个JAVA的核心，包括了Java运行环境（Java Runtime Envirnment），一堆Java工具（javac/java/jdb等）和Java基础的类库（即Java API 包括rt.jar）。
JDK是java开发工具包，基本上每个学java的人都会先在机器 上装一个JDK，那他都包含哪几部分呢？在目录下面有 六个文件夹、一个src类库源码压缩包、和其他几个声明文件。其中，真正在运行java时起作用的 是以下四个文件夹：bin、include、lib、 jre。有这样一个关系，JDK包含JRE，而JRE包 含JVM。

 1 bin:最主要的是编译器(javac.exe)
 2 include:java和JVM交互用的头文件
 3 lib：类库
 4 jre:java运行环境

（注意：这里的bin、lib文件夹和jre里的bin、lib是 不同的）

总的来说JDK是用于java程序的开发,而jre则是只能运行class而没有编译的功能。

二、JRE

JRE（Java Runtime Environment，Java运行环境），包含JVM标准实现及Java核心类库。JRE是Java运行环境，并不是一个开发环境，所以没有包含任何开发工具（如编译器和调试器）
JRE是指java运行环境。光有JVM还不能成class的 执行，因为在解释class的时候JVM需要调用解释所需要的类库lib。 （jre里有运行.class的java.exe）
JRE （ Java Runtime Environment ），是运行 Java 程序必不可少的（除非用其他一些编译环境编译成.exe可执行文件……），JRE的 地位就象一台PC机一样，我们写好的Win64应用程序需要操作系统帮 我们运行，同样的，我们编写的Java程序也必须要JRE才能运行。

三、JVM

JVM（Java Virtual Machine），即java虚拟机, java运行时的环境，JVM是一种用于计算设备的规范，它是一个虚构出来的计算机，是通过在实际的计算机上仿真模拟各种计算机功能来实现的。针对java用户，也就是拥有可运行的.class文件包（jar或者war）的用户。里面主要包含了jvm和java运行时基本类库（rt.jar）。rt.jar可以简单粗暴地理解为：它就是java源码编译成的jar包。Java虚拟机在执行字节码时，把字节码解释成具体平台上的机器指令执行。这就是Java的能够“一次编译，到处运行”的原因。

四、JDK、JRE、JVM三者的联系与区别

1.三者联系：
JVM不能单独搞定class的执行，解释class的时候JVM需要调用解释所需要的类库lib。在JDK下面的的jre目录里面有两个文件夹bin和lib,在这里可以认为bin里的就是jvm，lib中则是jvm工作所需要的类库，而jvm和 lib和起来就称为jre。JVM+Lib=JRE。总体来说就是，我们利用JDK（调用JAVA API）开发了属于我们自己的JAVA程序后，通过JDK中的编译程序（javac）将我们的文本java文件编译成JAVA字节码，在JRE上运行这些JAVA字节码，JVM解析这些字节码，映射到CPU指令集或OS的系统调用。

2.三者区别：
a.JDK和JRE区别：在bin文件夹下会发现，JDK有javac.exe而JRE里面没有，javac指令是用来将java文件编译成class文件的，这是开发者需要的，而用户（只需要运行的人）是不需要的。JDK还有jar.exe, javadoc.exe等等用于开发的可执行指令文件。这也证实了一个是开发环境，一个是运行环境。
b.JRE和JVM区别：JVM并不代表就可以执行class了，JVM执行.class还需要JRE下的lib类库的支持，尤其是rt.jar。

Path环境变量

• Path环境变量用于记住程序路径，方便在命令行窗口的任意目录启动程序。

Path环境变量的位置在：我的电脑 --> 属性 --> 高级系统设置 --> 高级 --> 环境变量

自己配置java Path环境变量：把jdk的bin包的路径复制进Path里

Path: %Java_Home&\\bin

配置Java_Home环境变量

• Java_Home: 告诉操作系统JDK安装在了哪个位置

IDEA

面向过程编程 && 面向对象编程

• 面向过程编程：开发一个一个方法，有数据要处理了，我们就调方法来处理。
• 面向对象编程：开发一个一个的对象来处理数据，把数据交给对象，再调用对象的方法来完成对数据的处理，

面向对象编程

好处 ：更符合人类思维习惯，编程更简单，更直观。

程序的对象：本质是一种特殊的数据结构。

class 就是 类，也称为对象的设计图（或者对象的模板）。

public class 类名
    1.变量，用来说明对象可以处理什么数据
    2.方法，描述对象有什么功能，也就是可以对数据进行什么样的处理
    ...

多个对象再计算机中的执行原理

类 放在方法区

main方法在栈内存中执行

变量放在 方法 里面

new的对象放在 堆 内存。

类和对象的一些注意事项

• 类名建议用英文单词，首字母大写，满足驼峰模式，且要有意义，比如：Student、Car...
• 类名定义的变量也成为成员变量（对象的属性），类中定义的方法也称为成员方法（对象的行为）。
• 成员变量本身存在默认值，同学们在定义成员变量时一般不需要赋初始值（没有意义）。

• 一个代码文件中，可以写多个class类，但只能一个用public 修饰，且public修饰的类名必须称为代码文件名。
• 对象与对象之间的数据不会相互影响，但多个变量指向同一个对象时就会相互影响了。
• 如果某个对象没有一个变量引用它，则该对象无法被操作了，该对象会成为所谓的垃圾对象。

注意：当堆内存中的对象，没有被任何变量引用（指向）时，就会被判定为内存中的“垃圾“。

​ java 存在自动垃圾回收机制，会自动清除掉垃圾对象。

API

全称 Application Programming Interface：应用程序编程接口

不要重复造轮子！！！

包

包时分门别类管理程序的。

ffmpeg基础知识

参考技术A

ffmpeg是音视频处理的c库， 音视频在网络传输过程中，由于数据量大，所有需要进行压缩
压缩目的为了去除冗余信息，冗余信息分为：
1、空间冗余：图像相邻像素之间有较强的相关性
2、时间冗余：视频序列的相邻图像之间内容相似
3、 编码冗余：不同像素值出现的概率不同
​4、 视觉冗余：人的视觉系统对某些细节不敏感
​ 5、知识冗余：规律性的结构可由先验知识和背景知识得到

● 无损压缩(Winzip)
​ 压缩前解压缩后图像完全一致
​ 压缩比低

● 有损压缩(H.264)
​ 压缩前解压缩后图像不一致
​ 压缩比高
​ 利用人的视觉系统的特性(人眼能见的动画频率和图像细节有限制)

音视频压缩其实就是对音视频进行编码,
视频编码格式

音频编码格式

封装格式

流媒体协议

YUV ，是一种 颜色 编码 方法。常使用在各个视频处理组件中。 YUV在对照片或视频编码时，考虑到人类的感知能力，允许降低色度的带宽。
YUV是编译true-color颜色空间（colorspace）的种类，Y\'UV,YUV, YCbCr ， YPbPr 等专有名词都可以称为YUV，彼此有重叠。“Y”表示 明亮度 （Luminance、Luma），“U”和“V”则是**[色度]
YUV格式有两大类：(平面格式)planar和(打包格式)packed。

1.planar:先存储Y，然后U，然后V

2.packed:yuv交叉存储

还有我们常说的YUV420sp与YUV420p。

YUV420sp: 一种two-plane模式,即Y和UV分为两个平面,U、V交错排列。

YUV420p: 先把U存放完后，再存放V。UV是连续的。

YUV420的数据大小为： 亮度（行×列） ＋ V（行×列/4) + U（行×列/4）即：W H 3/2,

普遍的编码器都以接受planar的I420数据(YUV420P)

4*4的I420数据排列如下:

y1 y2 y3 y4

y5 y6 y7 y8

y9 y10 y11 y12

y13 y14 y15 y16

u1 u2 u3 u4

v1 v2 v3 v4
Android相机的采集的视频是NV21(YUV420sP), 也是YUV的格式 只不过U和V的交叉的。
y1 y2 y3 y4

y5 y6 y7 y8

y9 y10 y11 y12

y13 y14 y15 y16

u1 v1 u2 v2

u3 v3 u4 v4
在采集相机数据时需要把UV数据给转换成上面的 顺序。

I frame ：帧内编码帧 ，I 帧通常是每个 GOP（MPEG 所使用的一种视频压缩技术）的第一个帧，经过适度地压缩，做为随机访问的参考点，可以当成图象。I帧可以看成是一个图像经过压缩后的产物。

P frame: 前向预测编码帧，通过充分将低于图像序列中前面已编码帧的时间冗余信息来压缩传输数据量的编码图像，也叫预测帧；

B frame: 双向预测内插编码帧 ，既考虑与源图像序列前面已编码帧，也顾及源图像序列后面已编码帧之间的时间冗余信息来压缩传输数据量的编码图像，也叫双向预测帧；

I frame:自身可以通过视频解压算法解压成一张单独的完整的图片。

P frame：需要参考其前面的一个I frame 或者B frame来生成一张完整的图片。

B frame:则要参考其前一个I或者P帧及其后面的一个P帧来生成一张完整的图片。

PTS：Presentation Time Stamp。PTS主要用于度量解码后的视频帧什么时候被显示出来

DTS：Decode Time Stamp。DTS主要是标识读入内存中的帧数据在什么时候开始送入解码器中进行解码。

在没有B帧存在的情况下DTS的顺序和PTS的顺序应该是一样的。

DTS主要用于视频的解码,在解码阶段使用。PTS主要用于视频的同步和输出.在显示的时候使用。

如上图：I frame 的解码不依赖于任何的其它的帧.而p frame的解码则依赖于其前面的I frame或者P frame.B frame的解码则依赖于其前的最近的一个I frame或者P frame 及其后的最近的一个P frame.

libavformat

​ 用于各种音视频封装格式的生成和解析，包括获取解码所需信息以生成解码上下文结构和读取音视频帧等功能；音视频的格式解析协议，为 libavcodec 分析码流提供独立的音频或视频码流源。

libavcodec

​ 用于各种类型声音/图像编解码；该库是音视频编解码核心，实现了市面上可见的绝大部分解码器的功能，libavcodec 库被其他各大解码器 ffdshow，Mplayer 等所包含或应用。

libavfilter

​ filter（FileIO、FPS、DrawText）音视频滤波器的开发，如水印、倍速播放等。

libavutil

​ 包含一些公共的工具函数的使用库，包括算数运算 字符操作；

libswresample

​ 原始音频格式转码。

libswscale
​ （原始视频格式转换）用于视频场景比例缩放、色彩映射转换；图像颜色空间或格式转换，如 rgb565,rgb888 等与 yuv420 等之间转换。

音视频解5封装流程：

ffmpeg解码流程：