視頻
視頻的播放過程可以簡單理解爲一幀一幀的畫面按照時間順序呈現出來的過程，就像在一個本子的每一頁畫上畫，然後快速翻動的感覺。
但是在實際應用中，並不是每一幀都是完整的畫面，因爲如果每一幀畫面都是完整的圖片，那麼一個視頻的體積就會很大，這樣對於網絡傳輸或者視頻數據存儲來說成本太高，所以通常會對視頻流中的一部分畫面進行壓縮（編碼）處理。由於壓縮處理的方式不同，視頻中的畫面幀就分爲了不同的類別，其中包括：I 幀、P 幀、B 幀。
I、P、B 幀
I 幀、P 幀、B 幀的區別在於：
- I 幀（Intra coded frames）：I 幀圖像採用幀內編碼方式，即只利用了單幀圖像內的空間相關性，而沒有利用時間相關性。I 幀使用幀內壓縮，不使用運動補償，由於 I 幀不依賴其它幀，所以是隨機存取的入點，同時是解碼的基準幀。I 幀主要用於接收機的初始化和信道的獲取，以及節目的切換和插入，I 幀圖像的壓縮倍數相對較低。I 幀圖像是週期性出現在圖像序列中的，出現頻率可由編碼器選擇。
- P 幀（Predicted frames）：P 幀和 B 幀圖像採用幀間編碼方式，即同時利用了空間和時間上的相關性。P 幀圖像只採用前向時間預測，可以提高壓縮效率和圖像質量。P 幀圖像中可以包含幀內編碼的部分，即 P 幀中的每一個宏塊可以是前向預測，也可以是幀內編碼。
- B 幀（Bi-directional predicted frames）：B 幀圖像採用雙向時間預測，可以大大提高壓縮倍數。值得注意的是，由於 B 幀圖像採用了未來幀作爲參考，因此 MPEG-2 編碼碼流中圖像幀的傳輸順序和顯示順序是不同的。
也就是說，一個 I 幀可以不依賴其他幀就解碼出一幅完整的圖像，而 P 幀、B 幀不行。P 幀需要依賴視頻流中排在它前面的幀才能解碼出圖像。B 幀則需要依賴視頻流中排在它前面或後面的幀才能解碼出圖像。
這就帶來一個問題：在視頻流中，先到來的 B 幀無法立即解碼，需要等待它依賴的後面的 I、P 幀先解碼完成，這樣一來播放時間與解碼時間不一致了，順序打亂了，那這些幀該如何播放呢？這時就需要我們來了解另外兩個概念：DTS 和 PTS。
DTS、PTS 的概念
DTS、PTS 的概念如下所述：
- DTS（Decoding Time Stamp）：即解碼時間戳，這個時間戳的意義在於告訴播放器該在什麼時候解碼這一幀的數據。
- PTS（Presentation Time Stamp）：即顯示時間戳，這個時間戳用來告訴播放器該在什麼時候顯示這一幀的數據。
需要注意的是：雖然 DTS、PTS 是用於指導播放端的行爲，但它們是在編碼的時候由編碼器生成的。
當視頻流中沒有 B 幀時，通常 DTS 和 PTS 的順序是一致的。但如果有 B 幀時，就回到了我們前面說的問題：解碼順序和播放順序不一致了。
比如一個視頻中，幀的顯示順序是：I B B P，現在我們需要在解碼 B 幀時知道 P 幀中信息，因此這幾幀在視頻流中的順序可能是：I P B B，這時候就體現出每幀都有 DTS 和 PTS 的作用了。DTS 告訴我們該按什麼順序解碼這幾幀圖像，PTS 告訴我們該按什麼順序顯示這幾幀圖像。順序大概如下：
PTS: 1 4 2 3
DTS: 1 2 3 4
Stream: I P B B
音視頻的同步
上面說了視頻幀、DTS、PTS 相關的概念。我們都知道在一個媒體流中，除了視頻以外，通常還包括音頻。音頻的播放，也有 DTS、PTS 的概念，但是音頻沒有類似視頻中 B 幀，不需要雙向預測，所以音頻幀的 DTS、PTS 順序是一致的。
音頻視頻混合在一起播放，就呈現了我們常常看到的廣義的視頻。在音視頻一起播放的時候，我們通常需要面臨一個問題：怎麼去同步它們，以免出現畫不對聲的情況。
要實現音視頻同步，通常需要選擇一個參考時鐘，參考時鐘上的時間是線性遞增的，編碼音視頻流時依據參考時鐘上的時間給每幀數據打上時間戳。在播放時，讀取數據幀上的時間戳，同時參考當前參考時鐘上的時間來安排播放。這裏的說的時間戳就是我們前面說的 PTS。實踐中，我們可以選擇：同步視頻到音頻、同步音頻到視頻、同步音頻和視頻到外部時鐘。
PTS：Presentation Time Stamp。PTS主要用於度量解碼後的視頻幀什麼時候被顯示出來
DTS：Decode Time Stamp。DTS主要是標識讀入內存中的ｂｉｔ流在什麼時候開始送入解碼器中進行解碼
也就是pts反映幀什麼時候開始顯示，dts反映數據流什麼時候開始解碼
怎麼理解這裏的“什麼時候”呢？如果有某一幀，假設它是第10秒開始顯示。那麼它的pts是多少呢。是10？還是10s？還是兩者都不是。
爲了回答這個問題，先引入FFmpeg中時間基的概念，也就是time_base。它也是用來度量時間的。
如果把1秒分爲25等份，你可以理解就是一把尺，那麼每一格表示的就是1/25秒。此時的time_base={1，25}
如果你是把1秒分成90000份，每一個刻度就是1/90000秒，此時的time_base={1，90000}。
所謂時間基表示的就是每個刻度是多少秒
pts的值就是佔多少個時間刻度（佔多少個格子）。它的單位不是秒，而是時間刻度。只有pts加上time_base兩者同時在一起，才能表達出時間是多少。
好比我只告訴你，某物體的長度佔某一把尺上的20個刻度。但是我不告訴你，這把尺總共是多少釐米的，你就沒辦法計算每個刻度是多少釐米，你也就無法知道物體的長度。
pts=20個刻度
time_base={1,10} 每一個刻度是1/10釐米
所以物體的長度=pts*time_base=20*1/10 釐米
在ffmpeg中。av_q2d(time_base)=每個刻度是多少秒
此時你應該不難理解 pts*av_q2d(time_base)纔是幀的顯示時間戳。
下面理解時間基的轉換，爲什麼要有時間基轉換。
首先，不同的封裝格式，timebase是不一樣的。另外，整個轉碼過程，不同的數據狀態對應的時間基也不一致。拿mpegts封裝格式25fps來說（只說視頻，音頻大致一樣，但也略有不同）。非壓縮時候的數據（即YUV或者其它），在ffmpeg中對應的結構體爲AVFrame,它的時間基爲AVCodecContext 的time_base ,AVRational{1,25}。
壓縮後的數據（對應的結構體爲AVPacket）對應的時間基爲AVStream的time_base，AVRational{1,90000}。
因爲數據狀態不同，時間基不一樣，所以我們必須轉換，在1/25時間刻度下佔10格，在1/90000下是佔多少格。這就是pts的轉換。
根據pts來計算一楨在整個視頻中的時間位置：
timestamp(秒) = pts * av_q2d(st->time_base)
duration和pts單位一樣，duration表示當前幀的持續時間佔多少格。或者理解是兩幀的間隔時間是佔多少格。一定要理解單位。
pts：格子數
av_q2d(st->time_base): 秒/格
計算視頻長度：
time(秒) = st->duration * av_q2d(st->time_base)
ffmpeg內部的時間與標準的時間轉換方法：
ffmpeg內部的時間戳 = AV_TIME_BASE * time(秒)
AV_TIME_BASE_Q=1/AV_TIME_BASE
av_rescale_q(int64_t a, AVRational bq, AVRational cq)函數
這個函數的作用是計算a*bq / cq來把時間戳從一個時間基調整到另外一個時間基。在進行時間基轉換的時候，應該首先這個函數，因爲它可以避免溢出的情況發生。
函數表示在bq下的佔a個格子，在cq下是多少。
關於音頻pts的計算：
音頻sample_rate:samples per second，即採樣率，表示每秒採集多少採樣點。
比如44100HZ，就是一秒採集44100個sample.
即每個sample的時間是1/44100秒
一個音頻幀的AVFrame有nb_samples個sample，所以一個AVFrame耗時是nb_samples*（1/44100）秒
即標準時間下duration_s=nb_samples*（1/44100）秒，
轉換成AVStream時間基下
duration=duration_s / av_q2d(st->time_base)
基於st->time_base的num值一般等於採樣率,所以duration=nb_samples.
pts=n*duration=n*nb_samples
補充：
next_pts-current_pts=current_duration,根據數學等差公式an=a1+(n-1)*d可得pts=n*d