变速播放的实现

基本原理

变速播放的实现原理很简单。抛开音频回放暂不考虑，只有视频的情况下，变速播放就是改变了视频回放的播放帧率。如果帧率是 30fps，我们以 200% 的速度播放，那么等于是把帧率提升到了 60fps。帧率提升意味着，帧时间间距缩短，33.3ms 缩短为 16.6ms。因此如果要加速播放，就要求 cpu 有足够强大的解码能力，否则是没法做到的。而如果是减速播放，则可以减轻 cpu 的负担。

音频回放如何实现变速处理呢？原理就是音频重采样。举例说明，44100Hz 采样率的音频，每秒钟有 44100 个采样点，如果我们要加速为 200% 播放，怎么做到？最简单的方法，将解码出来的音频数据，均匀的扔掉一部分即可。解码出来 44100 个采样点，本来可以播放 1s 的时长，我扔掉一半，那么我们就只剩下 22050 个采样点，仍然按照 44100 的采样率去播放，那么我们就只能播放 0.5s 的时长，这样音频的播放速率就变为了 200%。用专业的数据讲，这个叫做音频的重采样滤波。

如果原始采样率为 44100Hz，播放速度为 speed，那么重采样的采样率计算公式为：

newsamprate = 44100 * 100.0 / speed;

我们以 newsamprate 的采样率对解码出来的原始音频进行重采样，然后仍然以固定的 44100Hz 的速率去回放音频，就实现了音频的变速播放。音频的重采样，我们借助 ffmpeg 的 libswresample 即可实现。除了改变视频帧率，和音频重采样，还需要处理的是变速播放后的音视频同步。

变速播放的应用

最直接的应用就是视频的慢放快放，另外还可用于保证播放的流畅性。低端设备上 cpu 处理能力弱，解码速度跟不上，我们在播放视频的时候，会明显感觉图像卡顿，声音不连续。这时如果我们能够降低播放速度，比如降速为 80% 播放，也许就能流畅的播放。之前 wince 上有一个名为 tcpmp 的播放器就是通过自动降速播放来达到流畅的播放体验的。变速播放还可用于做 cpu 性能测试，tcpmp 播放器就有这样的功能，通过加速播放视频，来测试 cpu 的解码能力，看最高能达到多快的加速播放速度。