跟着 OBS 学音视频

一套面向零基础初学者的音视频入门课程,以开源项目 OBS Studio (opens new window) 的真实源码为活教材。 不需要任何专业音视频背景,我们从「一张图片、一段声音」讲起,每一个概念都带你回到 OBS 的真实代码里印证。

这门课为谁而写

• 想入门音视频,却被一堆术语(YUV、码率、I 帧、RTMP……)劝退的开发者
• 会一点 C / C++,想看懂一个工业级音视频项目是怎么搭起来的人
• 用过 OBS,好奇「点一下『开始直播』,屏幕上的画面到底经历了什么」的人

一条主线

整门课只围绕一句话展开:

一帧画面 / 一段声音,是如何从「采集 → 合成 → 编码 → 封装 → 推流 / 录制」走完整条流水线的。

每一课的结构

每课固定三步走,概念不悬空、源码不照搬、学完能验证:

课程路线图

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目录

模块 0 · 开始之前

建立全局地图,把环境跑起来,消除「源码这么大从哪看」的恐惧。

• 第 0 课:开篇 —— 课程地图与一条主线 ✅
• 第 1 课:认识 OBS 与它的源码全景 ✅ —— 编译运行 + 目录全景

模块 1 · 音视频的「原材料」

在碰 OBS 复杂代码前,先建立对像素和声波的物理直觉。

• 第 2 课:视频的本质就是连续的图片 ✅ —— 像素、分辨率、帧、帧率
• 第 3 课:颜色是怎么被存进电脑的 ✅ —— RGB、YUV、色彩空间
• 第 4 课:声音的本质就是一串数字 ✅ —— 采样率、位深、声道、PCM
• 第 5 课:裸数据有多可怕 ✅ —— 体积计算,引出「为什么必须编码」

模块 2 · OBS 的世界观(核心架构)

理解 OBS 用哪几个核心概念把整个系统组织起来。这是读懂后续一切的钥匙。

• 第 6 课:一切皆 Source(源) ✅ —— obs_source 抽象
• 第 7 课:对象怎么生、怎么死 ✅ —— 引用计数、弱引用、obs_data
• 第 8 课:模块之间怎么说话 ✅ —— 信号与回调(signal / proc handler)
• 第 9 课:插件是怎么被加载的 ✅ —— 模块系统 obs_module

模块 3 · 画面是怎么来的(视频链路)

跟着一帧画面,走完采集 → GPU 处理 → 合成 → 输出的全过程。

• 第 10 课:采集第一帧画面 ✅ —— 屏幕 / 摄像头采集
• 第 11 课:GPU 与图形子系统 ✅ —— 纹理、D3D11 / OpenGL / Metal 后端
• 第 12 课:给画面加特效 —— 滤镜与着色器 ✅ —— .effect
• 第 13 课:场景与合成 ✅ —— scene / scene item
• 第 14 课:从合成结果到一帧成品 —— 视频管线与转场 ✅ —— video-io 输出管线、转场

模块 4 · 声音是怎么处理的(音频链路)

理解音频这条与视频并行、却必须严丝合缝对齐的流水线。

• 第 15 课:采集声音 —— 系统声音与麦克风 ✅ —— WASAPI、obs_source_output_audio
• 第 16 课:混音与「对齐」—— 多路混合、音视频同步 ✅ —— mix_audio、缓冲对齐、A/V 同步
• 第 17 课:音量、电平表与监听 —— fader / volmeter ✅ —— dB、推子曲线、峰值/RMS、监听

模块 5 · 压缩:编码

把「为什么必须压缩」讲透,并认识编码器。

• 第 18 课:视频为什么能被压缩这么狠 —— I/P/B 帧、关键帧、GOP ✅ —— 冗余、帧类型、关键帧、GOP
• 第 19 课:编码器的统一接口 —— obs_encoder ✅ —— obs_encoder_info 登记表、x264 vs NVENC 同表
• 第 20 课:视频编码器实战对比 —— x264 vs NVENC / QSV ✅ —— CPU vs 显卡芯片、preset、怎么选
• 第 21 课:音频编码与码率怎么选 —— AAC / Opus、CBR / VBR ✅ —— 音频编码、码率、CBR/VBR/CQP

模块 6 · 打包与送出(输出链路)

编码后的数据如何被装进文件或发往直播服务器。

• 第 22 课:容器格式 —— MP4 / MKV / FLV / TS,obs_output ✅ —— 容器vs编码、封装、obs_output
• 第 23 课:录制到文件 —— mux 复用 ✅ —— 子进程、libavformat 三部曲、多轨
• 第 24 课:推流到服务器 —— RTMP 协议 ✅ —— RTMP 背景、连接握手、FLV、丢帧保命
• 第 25 课:直播平台是怎么接入的 —— obs_service ✅ —— 数据驱动、services.json、OAuth(模块 6 完)

模块 7 · 把它们串起来(前端与全链路)

从界面视角回看全局,然后完整走一遍数据旅程。

• 第 26 课:界面是怎么搭起来的 —— OBSApp、OBSBasic ✅ —— Qt 背景、启动序列、UI↔引擎双向桥
• 第 27 课:界面如何驱动引擎 —— obs-frontend-api、属性面板 ✅ —— 稳定API/门面、事件回调、数据驱动UI
• 第 28 课:全链路总复盘 —— 追踪一帧的完整旅程 ✅ —— 一帧的一生、全课收官(模块 7 完)

模块 8 · 动手与进阶

从「读懂」走向「能改」,并指明继续深入的方向。

• 第 29 课:写你的第一个插件 —— 一个简单的视频滤镜 ✅ —— 从零搭一个亮度滤镜(6 块拼图)
• 第 30 课:不写 C++ 也能扩展 —— Lua / Python 脚本 ✅ —— 脚本=调 libobs API、SWIG、魔法函数
• 第 31 课:接下来去哪 —— 调试、读源码方法、进阶主题地图 ✅ —— 万能钥匙、日志调试、进阶地图(全课完 🎉)

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约定

• 源码引用统一写作 路径:行号 的形式(如 libobs/obs.h:57),方便对照阅读。
• 本课程基于的源码版本:libobs API v32.0.4(见 libobs/obs-config.h)。

⚠️ 关于向上游贡献:OBS 官方在 CONTRIBUTING.rst 中明确不接受主要由 AI 生成的代码提交。本课程把源码当作学习材料来阅读和讲解,与「提交 AI 生成的 PR」是两回事 —— 请勿将课程里的演示代码不加理解地提交到上游。