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  • 2021-10-22 15:12:00

    音视频编解码简介

    一、为什么音视频要编解码?

    • 一张图片2M是很正常的大小,1秒视频里有24帧,一分钟就是2G大小,传输上基本是不可能的,所以要压缩/解压缩,这就是编/解码

    二、解码的方法

    1、空间
    • 一般图片的一个像素点就3个颜色+1个透明度,一个像素点4bit。
    • 但是图片上有很多点是同样的颜色和透明度,所以可以做个映射表。映射表的key可以是坐标也可以是范围,例如:动画片颜色单一,压缩比非常大
    2、时间
    • 两帧,也就是两张图片,其实大部分是一样的,所以我们可以存差异,所以帧有很多类型
      (1)基准帧,存的是完全的图片
      (2)存点差异的帧,就是哪点像素点的差异
      (3)有位移差异的帧,就是存矢量
      还有很多类型的帧
    • 直播和点对点 的编码策略是不一样的

    三、编解码的效率

    • 由于是对像素的操作,所以计算量比较大,手机里有个芯片是专门编解码视频的(贵的手机才有,便宜手机可能没这个芯片),如果没这个芯片的话,就要靠CPU了,所以便宜手机看视频会发热
    • 用这个芯片编解码叫硬编解码,用cpu叫软编解码,编解码大多数都是发生在客户端
    • 服务端要干的事,就是预先收集手机的分辨率,这样就在服务端生成多个分辨率的视频,进一步减少网络传输。当然还有其他的,终极目的就是减少网络传输。提高用户体验。

    四、音编解码

    • 傅里叶变换
    • 声音压缩算法,人耳对高频和低频不敏感,杂音过滤,等等

    五、音视频同步

    • 由于人类对声音敏感,所以一般把声音的线当成主时间线,让视频随着声音走,如果视频不同步,就适当放慢/加快视频
    更多相关内容
  • 详细描述了NXP编解码I.MX6-8,Layerscape等系列的芯片参数信息,包括CPU、高速接口、编解码性能参数
  • 音视频编解码.pdf

    2019-06-11 14:37:06
    介绍各种编解码原理介绍例如h.263,h.264, mpeg-2,mpeg-4等。
  • 音视频编解码源码

    2014-09-24 10:08:35
    该代码展示了详细的音视频编解码详细技术的过程,内容丰富,值得学习。
  • 音视频编解码器AT2042的linux设备驱动程序设计.pdf
  • Visual C++音视频编解码技术及实践,PDF。 个人建议最好购买书籍。
  • Visual++C音视频编解码技术及实践。
  • 数字视频在传统应用不断成熟的同时,也一直向新兴应用领域进行拓展,这使视频系统开发人员需在不增加成本的前提下,更迅速地进行产品... 免费的音视频编解码器套装软件  · TMS320DM355 编解码器套装软件:除DM35
  • Visual C++音视频编解码技术及实践 随书光盘,检验无误
  • VisualC++音视频编解码技术及实践]高清版,用于实战音视频编码
  • Anrod音视频编解码_ adrid音视频开发adf百度云 1. Android音视频开发简介 2.Android 音视频开发 3.Android 多媒体 4.Android 音频视频实例教程
  • 音视频编解码Demo

    2016-05-19 13:53:38
    该资源功能是视频编解码。 本Demo上面视频是预览,下面视频是编码后解码绘制。 核心代码封装成了DLL,支持H264/MPEG4/H263等编码协议。 如果有需要视频编解码库的童鞋,可以联系我扣扣号:422796132
  • 音视频编解码基础知识笔记

    千次阅读 2022-03-30 21:22:33
    我的理解,音视频是一种视频的播放格式,但是这种格式已经通过压缩,封装,最后给我们的就是市面上能够播放的格式,这样如果自己写播放器,就需要去解封装,解压缩,达到最后的原始数据进行播放。 一般我们解码,...

    欢迎关注勤于奋、每天12点准时更新国外LEAD相关技术

    我的理解,音视频是一种视频的播放格式,但是这种格式已经通过压缩,封装,最后给我们的就是市面上能够播放的格式,这样如果自己写播放器,就需要去解封装,解压缩,达到最后的原始数据进行播放。

    一般我们解码,有所谓的软解码,硬解码,软件解码用的比较多的就是FFmpeg开源库来完成,硬件解码就是使用自己的DSP解码器来解码,安卓可以使用mediacodec这个API来解析。

    大概样子就是上面这个样子的,我们大部分工作主要就是针对音视频在做解码工作,常见的解码有H264,H265,这两个算用的最多的了。

    视频编码有哪些方式

    我们摄像头出来的数据基本都是YUV视频,或者图片RGB这样的,然后会压缩这些信息后在发出来的,不压缩,这样的数据直接出来就会很大,占用空间很多。

    目前用的最多的还是H.264,有MPEG/ITU-T研发的,在03年那会儿,目前基本在各个领域都有它的影子,像其他的什么MPEG4,MPGE2,基本都不行了,MPEG2用在电视上面的。像微软,google,都有自己研究一些什么VP9,VP8这样的。

    其实音频跟视频也是一样的,通过一些数据格式来压缩,封装,从而降低了音频的数量,一般我们设备采集到的音频是PCM。比如用得比较多的MP3格式,AAC格式,电影里面一般用的是AC-3格式。

    比如大家在听歌的时候,有什么普通音质,高音质,无损音质,格式就是这样来的,AAC,WMA,就是无损音质,也就是无压缩,所以文件大小很大。好了,今天就聊这么多吧。

    附:诚信为人,认真做事,人在做,天在看,每日更新一篇关于技术或者国外lead文章,长期坚持原创不易,如文章引起大家共鸣,请大家关注,点赞,转发,以支持勤于奋继续分析创作,谢谢。

     

    展开全文
  • 数字音视频编解码技术标准AVS 情况介绍与最新进展
  • c/c++开发音视频编解码,一套视频,音频编解码示例程序,可以通过此程序配合引擎开发音视频编解码程序
  • 音视频编解码标准简介

    千次阅读 2019-05-02 20:13:44
    AVS(Audio Video coding Standard)即数字音视频编解码技术标准,为中国第二代信源编码标准,此编码技术主要解决数字音视频海量数据(即初始数据、信源)的编码压缩问题,故也称数字音视频编解码技术。 AVS工作组即...

    AVS(Audio Video coding Standard)即数字音视频编解码技术标准,为中国第二代信源编码标准,此编码技术主要解决数字音视频海量数据(即初始数据、信源)的编码压缩问题,故也称数字音视频编解码技术。

    AVS工作组即数字音视频编解码技术标准工作组(Audio Video coding Standard Workgroup of China)由国家原信息产业部科学技术司于2002年6月批准成立。工作组的任务是:面向我国的信息产业需求,联合国内企业和科研机构,制(修)订数字音视频的压缩、解压缩、处理和表示等共性技术标准,为数字音视频设备与系统提供高效经济的编解码技术,服务于高分辨率数字广播、高密度激光数字存储媒体、无线宽带多媒体通讯、互联网宽带流媒体等重大信息产业应用。自AVS工作组2002年成立以来,至今,已制定了两代AVS标准。

    AVS标准工作简况与进展:AVS是我国具备自主知识产权的第二代信源编码标准。顾名思义,”信源”是信息的”源头”,信源编码技术解决的重点问题是数字音视频海量数据(即初始数据、信源)的编码压缩问题,故也称数字音视频编解码技术。显而易见,它是其后数字信息传输、存储、播放等环节的前提,因此是数字音视频产业的共性基础标准。

    国际上音视频编解码标准主要两大系列:ISO/IEC JTC1制定的MPEG系列标准;ITU针对多媒体通信制定的H.26x系列视频编码标准和G.7系列音频编码标准。1994年由MPEG和ITU合作制定的MPEG-2是第一代音视频编解码标准的代表,也是目前国际上最为通行的音视频标准。

    经过十年多演变,音视频编码技术本身和产业应用背景都发生了明显变化,后起之秀辈出。目前音视频产业可以选择的信源编码标准有五个:MPEG-2、MPEG-4、MPEG-4 AVC(简称AVC,也称JVT、H.264)、HEVC、AVS。从制订者分,前四个标准是由MPEG专家组完成的,第五个是我国自主制定的。从发展阶段分,MPEG-2是第一代信源标准,其余四个为第二代标准。从主要技术指标----编码效率比较:MPEG-4是MPEG-2的1.4倍,第一代AVS和AVC相当,都是MPEG-2两倍以上。第二代AVS2编码效率比第一代标准提高了一倍以上,压缩效率超越最新国际标准HEVC(H.265)。

    可以推测,由于技术陈旧需要更新及收费较高等原因,MPEG-2即将退出历史舞台。MPEG-4出台的新专利许可政策被认为过于苛刻令人无法接受,导致被众多运营商围攻,陷入无法推广产业化的泥沼而无力自拔,前途未卜。而AVS是基于我国创新技术和部分公开技术的自主标准,第一代AVS编码效率比MPEG-2高2-3倍,与AVC相当,技术方案简洁,芯片实现复杂度低,达到了第二代标准的最高水平;而且,AVS通过简洁的一站式许可政策,解决了AVC专利许可问题死结,是开放式制订的国家、国际标准,易于推广;第二代AVS2编码效率比第一代标准提高了一倍以上,压缩效率超越最新国际标准HEVC(H.265)。此外,AVC仅是一个视频编码标准,而AVS是一套包含系统、视频、音频、数字版权管理在内的完整标准体系,为数字音视频产业提供更全面的解决方案。综上所述,AVS可称第二代信源标准的上选。

    第一代AVS标准制订起始于2002年,指系列国家标准《信息技术 先进音视频编码》(简称AVS1,国家标准代号GB/T 20090)和广电系列标准《广播电视先进音视频编解码》(简称AVS+)。AVS1包括系统、视频、音频、数字版权管理等四个主要技术标准和符合性测试等支撑标准,目前共14个部分。GB/T 20090视频标准于2006年2月颁布,目前GB/T 20090系列国家标准已颁布9项。针对广电应用制订的行业标准《广播电视先进音视频编解码 第1部分:视频》于2012年7月获批为行业标准,行标号为GY/T 257.1----2012,简称AVS+。

    第二代AVS标准包括系列国家标准《信息技术 高效多媒体编码》(简称AVS2),AVS2主要面向超高清电视节目的传输,定位在引领未来五到十年数字媒体产业的发展,并争取为相关国际标准的制定发挥关键作用。在第一代AVS推广应用的同时,AVS技术的持续演进工作在积极推进,第二代标准AVS2技术已开发完成,2016年5月,广电总局颁布AVS2视频为行业标准,2016年12月30日,颁布为国家标准。

    经国家新闻出版广电总局、工业和信息化部测试机构测试,第一代AVS的压缩效率与同期国际标准MPEG-4 AVC/H.264相当,比原视频编码国家标准GB/T 17975.2-2000(等同采用ISO/IEC 13818.2-1994,即MPEG-2)提高一倍以上。因而能够成倍节省频谱和带宽,经济效益突出。根据国家新闻出版广电总局广播电视规划院进行的严格测试,第二代AVS2编码效率比第一代标准提高了一倍以上,压缩效率超越最新国际标准HEVC(H.265),相对于第一代AVS标准,第二代AVS标准可节省一半的传输带宽,将支撑未来几年超高清电视在我国的推广应用。

    目前,AVS标准除在广电领域广泛使用,已进入互联网领域,下一步AVS2会进入监控应用。

    2016年初,AVS已启动VR国际标准和国家标准的制定,AVS VR国际标准已完成立项。2017年1月开始,AVS工作组已启动《信息技术 虚拟现实内容高效编码》(简称AVS VR标准)系列标准的国家立项申请工作。

    2018年初,第二代AVS系统部分《信息技术 高效多媒体编码 第1部分:系统》和音频部分《信息技术 高效多媒体编码 第3部分:音频》进入国标委审批,等待颁布。

    2018年6月7日,我国第二代数字音频编码标准《信息技术 高效多媒体编码 第3部分:音频》(简称AVS2音频标准)由国家市场监督管理总局和国家标准化管理委员会颁布为国家标准,标准代号GB/T 33475.3-2018,将于2019年1月1日正式实施。AVS2音频标准立足提供完整的高清三维视听技术方案,与第二代AVS视频编码(AVS2视频)配套,是更适合超高清、3D等新一代视听系统需要的高质量、高效率音频编解码标准。将应用于全景声电影、超高清电视、互联网宽带音视频业务、数字音视频广播无线宽带多媒体通信、虚拟现实和增强现实及视频监控等领域。

    AVS产业化的主要产品形态包括

    (1). 芯片:高清晰度/标准清晰度AVS解码芯片和编码芯片。

    (2). 软件:AVS节目制作与管理系统,Linux和Window平台上基于AVS标准的流媒体播出、点播、回放软件。

    (3). 整机:AVS机顶盒、AVS硬盘播出服务器、AVS编码器、AVS高清晰度激光视盘机、AVS高清晰度数字电视机顶盒和接收机、AVS手机、AVS便携式数码产品等。

    MPEG是ISO/IEC JTC1 1988年成立的运动图像专家组(Moving Picture Expert Group)的简称,负责数字视频、音频和其它媒体的压缩、解压缩、处理和表示等国际技术标准的制定工作

    MPEG-1制定于1992年,它是将视频数据压缩成1~2Mb/s的标准数据流。它主要用于家用VCD,它需要的存储空间比较大。

    MPEG-2制定于1994年,是为高级工业标准的图像质量以及更高的传输率而设计,它是高质量视频音频编码标准。在常规电视的数字化、高清晰电视HDTV、视频点播VOD,交互式电视等各个领域中都是核心的技术之一。

    MPEG-4于1998年11月公布,主要应用于视像电话(Video Phone),视像电子邮件(Video Email)和电子新闻(Electronic News)等,其传输速率要求较低。它与MPEG-2相比,可节省90%的储存空间。MPEG-4标准是面向对象的压缩方式,不是像MPEG-1和MPEG-2简单地将图像分为一些像块,而是根据图像内容,将其中的对象(物体、人物、背景)分离出来分别进行帧内、帧间编码压缩,并允许在不同的对象之间灵活分配码率,对重要的对象分配较多的字节,对次要的对象分配较少的字节,从而大大提高了压缩比,使其在较低的码率下获得较好的效果。

    MPEG-7是针对存储形式(在线、脱机)或流形式(如 Internet上的广播、推送模型)的应用而制定的,并且可以在实时和非实时环境中操作。它是为互联网视频检索制定的压缩标准。MPEG-7标准的正式名称为”多媒体内容描述接口”(Multimedia Content Description Interface), 其目标就是产生一种描述多媒体内容数据的标准,满足实时、非实时以及推-拉应用的需求,它既不同于基于波形和基于压缩的表示方式如MPEG-1和MPEG -2,又不同于基于对象的表示方式如MPEG-4,而是将对各种不同类型的多媒体信息进行标准化描述,并将该描述与所描述的内容相联系,以实现快速有效的搜索。

    MPEG-21 Multimedia Framework是致力于在大范围的网络上实现透明的传输和对多媒体资源的充分利用。MPEG-21致力于为多媒体传输和使用定义一个标准化的开放框架。

    WMV(WINDOWS MEDIA VIDEO):是微软推出的一种流媒体格式,WMV格式的体积非常小,适合在网上播放和传输。但由于非开放性标准,时延非常大。

    H.261:于1990年完成,实际的编码算法类似于MPEG算法,但不能与后者兼容。用于电视会议、可视电话。

    H.263:于1996年完成,与H.261相比采用了半象素的运动补偿,并增加了4种有效的压缩编码模式。但是其限制了应用的图像输入格式,仅允许5种视频源格式。

    H.263+:允许更大范围的图像输入格式,自定义图像的尺寸,从而拓宽了标准使用的范围,使之可以处理基于视窗的计算机图像、更高帧频的图像序列及宽屏图像。

    H.263++:在H263+基础上增加了3个选项,主要是为了增强码流在恶劣信道上的抗误码性能,同时为了提高增强编码效率。

    H.264/MPEG-4 AVC:压缩能力比H.263更强。高压缩比、高图像质量、良好的网络适应性,在较低带宽上提供高质量的图像传输。是为新一代交互视频通讯制定的标准。该标准也被称为AVC(Advanced Video Coding)标准,是MPEG-4的第10部分。

    H.265:是继H.264之后所制定的新的视频编码标准。H.265标准围绕着现有的视频编码标准H.264,保留原来的某些技术,同时对一些相关的技术加以改进。新技术使用先进的技术用以改善码流、编码质量、延时和算法复杂度之间的关系,达到最优化设置。H.265旨在在有限带宽下传输更高质量的网络视频,仅需原先的一半带宽即可播放相同质量的视频。这也意味着,我们的智能手机、平板机等移动设备将能够直接在线播放1080p的全高清视频。H.265标准也同时支持4K(4096×2160)和8K(8192×4320)超高清视频。

    IPB:视频中每帧代表一幅静止的图像,而在实际压缩时,会采取各种算法减少数据的容量,其中IPB就是最常见的。

    I帧是关键帧,属于帧内压缩(P、B为帧间)。尽可能去除图像空间冗余信息来压缩传输数据量的帧内编码图像。I帧法是基于离散余弦变换DCT(Discrete Cosine Transform)的压缩技术,这种算法与JPEG压缩算法类似。采用I帧压缩可达到1/6的压缩比而无明显的压缩痕迹。解码时仅用I帧的数据就可重构完整图像。

    P帧也叫预测帧,表示的是这一帧跟之前的一个关键帧(或P帧)的差别,解码时需要用之前缓存的画面叠加上本帧定义的差别,生成最终画面。也就是差别帧,P帧没有完整画面数据,只有与前一帧的画面差别的数据。

    B帧也叫双向预测帧。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。B帧不是参考帧,不会造成解码错误的扩散。

    一般地,I帧压缩效率最低,P帧较高,B帧最高。I、B、P各帧是根据压缩算法的需要,是人为定义的,它们都是实实在在的物理帧,至于图像中的哪一帧是I帧,是随机的,一旦确定确定了I帧,以后的各帧就严格按规定顺序排列。

    视频文件封装(容器):封装格式就是将已经编码压缩好的视频轨和音频轨按照一定的格式放到一个文件中,这个文件也就相当于一个容器。采用不同的方式把视频编码和音频编码打包成一个完整的多媒体文件,也就出现了不同的后缀,常见的封装格式:

    (1). AVI:微软在90年代初创立的封装标准,其含义是Audio Video Interactive,就是把视频和音频编码混合在一起储存。

    (2). mov:QuickTime Movie是由苹果公司开发的容器。

    (3). WMV:是微软公司开发的一组数位视频编解码格式的通称。

    (4). mkv: Matroska的简称,万能封装器,有良好的兼容和跨平台性、纠错性,可带外挂字幕。

    (5). flv: 这种封装方式可以很好的保护原始地址,一些视频分享网站采用这种封装方式。

    (6). rmvb/rm:Real Video,由RealNetworks开发的应用于rmvb和rm的不同封装方式。rm是固定码率,rmvb是动态码率(就是静态画面采用用低码率,动态采用高码率)。

    (7). MP4:主要应用于mpeg4的封装。

    (8). 3GP:主要应用于H.263的封装。

    由于不同的播放器支持不同的视频文件格式,或者计算机中缺少相应格式的解码器,或者一些外部播放装置(比如手机、MP4等)只能播放固定的格式,因此就会出现视频无法播放的现象。在这种情况下就要使用格式转换器软件来弥补这一缺陷。

    注:以上全部内容均来自网络,主要参考:

    1. http://www.avs.org.cn/

    2. https://blog.csdn.net/leixiaohua1020/article/details/12031631 

    展开全文
  • 《Visual C++音视频编解码技术及实践》是一本很好地参考资料,本资源中包括《Visual C++音视频编解码技术及实践》课本PDF版本以及书中对应的源码,均是单独在一个项目工程中的,可直接使用。
  • x264音视频编解码源码

    2018-02-23 11:20:48
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    Android 音视频开发(五) – 使用 MediaExtractor 分离音视频,并使用 MediaMuxer合成新视频(音视频同步)
    音视频工程

    前面几章,我们已经学习了音视频开发的一些知识,这几章,我们来学习音视频的编解码;

    如果我们只是简单玩一下音频、视频播放,那么使用 MediaPlayer + SurfaceView 播放就可以了,但如果想加个水印,加点其他特效什么的,那就不行了;

    所以,这里,先来学习 Android 自带的硬件码类 – MediaCodec。

    一. MediaCodec 介绍

    MediaCodec 是 从API 16 后引入的处理音视频编解码的类,它可以直接访问 Android 底层的多媒体编解码器,通常与MediaExtractor, MediaSync, MediaMuxer, MediaCrypto, MediaDrm, Image, Surface, 以及AudioTrack一起使用;

    1.2 数据交换

    接下来,注意看下面这张官方的图,需要好好理解,因为整个流程都是按照这个来的:
    在这里插入图片描述

    可以看到,MediaCodec 的数据分为两个部分,从数据的输入到编解码后的数据的输出:

    • input : MediaCodec 会通过getInputBuffer(int bufferId) 去拿到一个空的 ByteBuffer , 用来给客户端去填入数据(比如解码,编码的数据),MediaCodec 会用这些数据进行解码/编码处理
    • output : MediaCodec 会把解码/编码的数据填充到一个空的 buffer 中,然后把这个填满数据的buffer给到客户端,之后需要释放这个 buffer,MediaCodec 才能继续填充数据。

    MediaCodec 内部使用异步的方式对 input 和 output 进行数据处理,MediaCodec 会把 input 的数据处理好给到 output,共用户去渲染;
    注意!output 的数据必须释放,不然会影响下一次的数据填充。

    1.3 数据类型

    编码器共支持3中数据类型:

    • 压缩数据
    • 原始视频数据
    • 原始音频数据

    这三种数据都是可以通过 ByteBuffer 去处理;但是你可以使用 Surface 去解析原始的视频数据,Surface 使用底层的视频缓冲,而不是映射或拷贝到 ByteBuffer,这样会大大提高编码效率。
    但使用 Surface 时,无法访问到原始的视频数据,所以,你可以使用 ImageReader 来访问未加密的解码(原始)数据。在 ByteBuffer 的模式下,你也可以使用 Image 或者 getInput/OutputImage(int) 来获取原始视频帧。

    1.4 编解码的生命周期

    它的生命周期可以分为三个:Stopped,Executing 和 Released

    而 Stopped 和 Executing 都有各自的生命周期:

    • Stopped:Error、Uninitialized 和 Configured

    当调用 MediaCodec 时,此时会处于 Uninitialized 状态,当调用 configure 之后,就会处于 Configured 状态;然后调用 start() 进入 Executing 状态,接着就可以处理数据了。

    • Executing:Flushed、Running 和 End of Stream

    当调用 start() 就会进入 Executing 下的 Flushed 状态,此时会拿到所有的 buffers,当第一帧数据从 dequeueInoutBuffer 队列流出时,就会进入 Running 状态,大部分时间都在这个状态处理数据,当队列中有 end-of-stream 标志时,就会进入 End of Stream 状态,此时不再接收 input buffer,但是会继续生成 output buffer,直到 output 也接收到 end-of-stream 标志。你可以使用 flush() 重新回到 Flushed 状态。

    周期图如下:
    在这里插入图片描述
    可以使用 stop() 方法回到 Uninitialized 状态;当不再使用 MediaCodec ,还需要使用 release() 去释放该资源。

    请一定要理解上面两张图,因为后面的编解码都是基于上面的流程的!!

    有时候编解码器会遇到错误并处于错误状态,此时会通过排队操作的无效返回值或有时通过异常来传达的。
    调用reset()使编解码器再次可用,调用它可以从任何状态回到初始化状态,否则就调用 release() 来移动到终端的 release 状态。

    关于MediaCodec 的编解码流程,我们等到下一章再学习。

    MediaCodec 的主要 API 如下:

    • getInputBuffers:获取需要编码数据的输入流队列,返回的是一个ByteBuffer数组 ,已弃用
    • queueInputBuffer:输入流入队列
    • dequeueInputBuffer:从输入流队列中取数据进行编码操作
    • getOutputBuffers:获取编解码之后的数据输出流队列,返回的是一个ByteBuffer数组 ,已弃用
    • dequeueOutputBuffer:从输出队列中取出编码操作之后的数据
    • releaseOutputBuffer:处理完成,释放ByteBuffer数据

    下一章,一起学习MediaCodec 的解码

    Android 音视频编解码(二) – MediaCodec 解码(同步和异步)

    参考:
    https://developer.android.com/reference/android/media/MediaCodec
    https://www.cnblogs.com/renhui/p/7478527.html

    展开全文
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