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如何计算 PCM 音频与 YUV/RGB 原始视频文件大小？

news 2025/8/20 9:40:08

在音视频开发中，文件大小往往是最直观的性能指标之一。开发者在评估 网络带宽、存储空间、内存占用、缓存延迟 时，都需要准确计算音视频的 原始数据大小。

尤其在使用 大牛直播SDK 进行推流、拉流、录像、截图等功能时，如果对 PCM 音频、YUV/RGB 视频 的原始体量没有清晰概念，就很容易出现以下问题：

本文将详细解析 PCM 音频 与 YUV/RGB 视频 的大小计算公式，并结合大牛直播SDK的实际场景，给出应用建议。

PCM（Pulse Code Modulation）是未压缩的原始音频数据，广泛用于采集与解码环节。

公式：

Size=采样率×采样位深÷8×声道数×时长（秒）

示例：

计算：

48000×16÷8×2×60=55,296,000 字节≈52.7 MB

在大牛直播SDK中，如果录制一路 48kHz 立体声 PCM 音频，1 分钟原始数据大约就是 52.7 MB，这也是评估录音缓存和文件落盘大小的关键依据。C

YUV 是视频最常用的原始数据格式之一，常见采样方式为 YUV420、YUV422、YUV444。

以 YUV420P 为例，大小计算公式如下：

Size=分辨率宽×分辨率高×1.5

示例：

单帧大小：

1920×1080×1.5=3,110,400 字节≈3 MB

一分钟大小：

3 MB×30×60=5400 MB≈5.27 GB

这意味着，一路 1080P@30fps 的原始 YUV 数据，在 1 分钟内就会产生 5GB+ 的数据量。

RGB 一般为 RGB24（3 字节/像素） 或 RGBA32（4 字节/像素）。

公式：

Size=分辨率宽×分辨率高×每像素字节数

示例：

单帧大小：

1920×1080×3=6,220,800 字节≈6 MB

一分钟大小：

6 MB×30×60=10,800 MB≈10.3 GB

相比 YUV420，RGB24 的原始数据量几乎翻倍，这也是为什么视频传输与存储基本不会使用 RGB 原始数据。

在大牛直播SDK的模块体系中，原始数据大小的计算有三个关键应用场景：

推流端（Publisher）缓存与带宽评估
- 例如，SDK 采集麦克风 PCM、摄像头 YUV 后再编码推流。
- 在编码前，需要确保环形缓冲区足够容纳至少 1–2 秒原始数据，否则会导致音画不同步或丢帧。
播放器（Player）解码与渲染
- 播放端解码后会得到 PCM + YUV 原始数据。
- SDK 内部会计算解码帧缓存大小，避免内存峰值溢出。
- 例如，1080P@30fps 的播放器，一次缓存 1 秒原始数据，就可能需要 5GB 内存空间，因此 SDK 会通过 零拷贝 + GPU 纹理渲染 方式减少内存占用。
录像与截图模块
- 录像若采用原始 YUV/PCM 存储，文件会极度膨胀。
- 因此 SDK 默认采用 H.264/H.265 + AAC 编码格式，大幅降低文件大小。
- 但在某些场景（AI 分析 / 调试），开发者可能需要直接获取原始 PCM/YUV 文件，此时就需要依赖上述计算公式提前预估文件大小。