基于AVS的播放系统的设计与实现

论文摘要

近年来随着多媒体技术的发展,视频编解码技术也得到了很大的进步,人们先后制定了多个数字图像视频编解码标准。而在现有的视频编解码标准中,国际标准H.264/AVC和国内标准AVS(Audio Video Coding Standard)受到了普遍的关注。视频编解码技术在数字电视、高清晰电视、视频会议和多媒体通信等很多领域都有着非常关键的作用。AVS音视频编解码标准是目前最先进的音视频压缩编解码标准之一,它具备高压缩率、高质量和相对简单的硬件实现复杂度、适合宽带、有线、无线等一系列网络多媒体应用和存储应用的需要。同时,人们对多媒体文件播放也进行了广泛的研究。目前国内外已经有众多品牌的播放器,但是在各个方面都还有不足的地方:比如,现有大多数播放器产品播放的内容相对单一,只是针对某一种媒体文件进行播放。而AVS在国内成长历程还比较短,所以国内能播放AVS媒体文件的播放器更是少之甚少。国外的媒体文件主要是基于H.264和MPEG标准的,所以国外的播放器主要是针对他们的标准的。因此专门开发一个AVS的播放系统是很有必要的,而且也是有一定难度的。本论文的研究主要是基于PC机的AVS解码相关技术的实现和优化。通过对整个解码的流程进行分析,对关键算法进行优化;通过帧边界扩展来进行帧间插值及用快速蝶形变换代替传统的矩阵相乘;通过对未优化算法的改进,有效地缩短了解码所需的时间。本文首先对AVS标准进行分析,介绍关键的解码技术,然后实现解码器。之后对整个解码流程进行优化,然后对解码系统进行动态库的封装,提取出来几个关键的函数。最终利用DirectShow技术开发两个过滤器(一个是源过滤器,一个是解码过滤器)使Windows Media Player支持本地的AVS媒体文件。源过滤器主要负责本地AVS媒体文件的读取,而解码过滤器则主要负责接收源过滤器发过来的数据,并对这些数据进行解码,之后交给显式过滤器显示。同时,利用Socket技术开发一个网络的服务器和客户端,真正实现网络流播放。其中,服务器负责读取本地的AVS文件,而客户端则负责对接收到的数据进行解码、播放。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 国内研究现状
• 1.2.2 国外研究现状
• 1.3 论文结构及内容安排
• 1.3.1 论文结构
• 1.3.2 内容安排
• 第二章 视频编解码标准介绍
• 2.1 引言
• 2.2 国外视频编解码标准介绍
• 2.3 国内AVS 视频标准介绍
• 2.4 本章小结
• 第三章 视频流回放技术的研究
• 3.1 常见的视频流解决方案
• 3.2 DirectShow 技术介绍
• 3.2.1 DirectShow 系统
• 3.2.2 过滤器的原理
• 3.3 播放媒体文件的 Filter Graph 构建过程
• 3.4 本章小结
• 第四章 AVS 解码器的实现和优化
• 4.1 AVS 解码框架
• 4.2 解码器的优化
• 4.2.1 帧间插值的优化
• 4.2.2 反变换的优化
• 4.3 动态库的制作
• 4.3.1 服务器端动态库的封装
• 4.3.2 客户端动态库的封装
• 4.4 实验结果
• 4.5 本章小结
• 第五章 本地AVS 文件回放模块的设计与实现
• 5.1 需求分析
• 5.2 系统的总体设计
• 5.2.1 源过滤器的设计
• 5.2.2 传输过滤器的设计
• 5.3 源过滤器的实现
• 5.3.1 IFileSourceFilter 接口的实现
• 5.3.2 IMediaSeeking 接口的实现
• 5.3.3 自定义接口及属性页的实现
• 5.3.4 源过滤器和输出管脚的媒体格式
• 5.3.5 源过滤器的注册
• 5.4 传输过滤器的实现
• 5.4.1 CTransformFilter 类实现的框架
• 5.4.2 传输过滤器的具体实现
• 5.4.3 YUV420 到UYVY 的转换
• 5.4.4 传输过滤器及其管脚的媒体格式
• 5.5 实验结果
• 5.6 本章小结
• 第六章 AVS 网络传输模块的设计与实现
• 6.1 需求分析
• 6.2 网络传输模块的设计
• 6.2.1 AVS 服务器的设计
• 6.2.2 AVS 客户端的设计
• 6.3 AVS 网络传输模块的实现
• 6.3.1 AVS 服务器的实现
• 6.3.2 AVS 客户端的实现
• 6.4 实验结果
• 6.5 本章小结
• 第七章 结束语
• 致谢
• 参考文献
• 个人简历
• 攻读硕士学位期间的研究成果