基于SD-100的硬盘播出系统的设计与实现

论文摘要

本课题完成了一套基于SD100板卡的播出系统,详细介绍了在window平台以及DirectShow平台上,结合SD100板卡提供Matrox DSX.sdk完成的播出系统的设计和实现方法。目前的主流硬盘播出系统多数采用是由厂家提供的封装好的功能板卡,在底层功能上完全由硬件厂家设计封装,那么在功能的实现和播出系统的完善方面有很大的局限性。第一自主性不强,播出系统很大程度上受制于厂家,都是根据所选板卡提供的功能构建整个硬盘播出系统。第二底层不透明,底层软件实现不透明,不利于监督和完善整个播出系统,而且不能很及时的发现错误的根源。第三板卡功能无法最大化,有些板卡本身性能很好,但是由于厂家的过度封装,有些功能无法发挥出来。本系统选取一款底层硬件充分开放给设计者的板卡,I/O板卡本身不带有任何功能,完全由设计自由发挥,适于对板卡的深度挖掘。在设计的时候总结了目前市场上的硬盘播出系统的特点和不足,充分考虑了电视和观众的各种需求和传统硬盘播出的性能要求,实现了以下四大功能的封装:首先是播出的连贯性,这是播出系统的基本要求,其中是无缝播出,流畅播出和帧精度等功能。其次是音视频同步方面的功能,要求达到有音视频预览,音视频同步,和音量的正常调节,第三是要求实现对多格式的支持,最后是要完成在播出过程中对字幕的添加修改,保证播出功能的进一步完善。本文在介绍了研究背景、系统需求分析与整体设计的基础之上,以功能需求为纲,对以上四个功能,从目标、接口到具体设计实现都做了详细的阐述,并对各个功能进行了相应验证。最后,对整个系统做了相应的调测和测试,可以为硬盘播出的进一步改进完善提供很好的支持。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 引言
• 1.1 研究背景和现状
• 1.1.1 研究背景
• 1.1.2 硬盘播出系统现状
• 100 播出系统概述及难点'>1.2 SD₁00 播出系统概述及难点
• 1.2.1 系统概述
• 1.2.2 难点说明
• 1.3 本课题的主要工作
• 1.4 本论文的组织结构
• 100 播出系统的需求分析和系统设计'>第二章 SD₁00 播出系统的需求分析和系统设计
• 100 播出系统概述'>2.1 SD₁00 播出系统概述
• 100 播出系统的构成'>2.1.1 SD₁00 播出系统的构成
• 100 播出系统的技术基础'>2.1.2 SD₁00 播出系统的技术基础
• 100 播出系统的开发环境'>2.1.3 SD₁00 播出系统的开发环境
• 2.1.3.1 硬件开发环境
• 2.1.3.2 软件开发环境
• 2.2 需求分析
• 2.2.1 功能需求分析
• 2.2.1.1 常规播出功能
• 2.2.1.2 SD-100 播出系统的播出功能
• 2.2.2 性能需求分析
• 2.2.3 接口规划
• 2.2.3.1 硬盘播出工作站的接口要求
• 2.2.3.2 底层软件接口要求
• 2.3 系统分析
• 100 播出系统模块划分'>2.3.1 SD₁00 播出系统模块划分
• 100 播出系统功能分析'>2.3.2 SD₁00 播出系统功能分析
• 2.3.3 各个功能实现的关键技术和实施方案
• 100 播出系统的设计与实现'>第三章 SD₁00 播出系统的设计与实现
• 3.1 模块设计
• 3.1.1 Render 模块的设计
• 3.1.2 无缝播放模块的设计
• 3.1.3 板卡驱动模块的设计
• 3.2 系统设计
• 100 播出系统工作流程设计'>3.2.1 SD₁00 播出系统工作流程设计
• 100 播出系统无缝播放设计'>3.2.2 SD₁00 播出系统无缝播放设计
• 3.2.2.1 功能目标
• 3.2.2.2 接口设计
• 3.2.2.3 技术难点
• 3.2.3 音视频相关设计
• 3.2.3.1 功能目标
• 3.2.3.2 接口要求
• 3.2.3.3 技术难点
• 3.2.4 多格式的支持
• 3.2.4.1 功能目标
• 3.2.4.2 技术难点
• 3.2.5 字幕的支持
• 3.2.5.1 功能目标
• 3.2.5.2 接口设计
• 3.2.5.3 技术难点
• 3.3 本章小节
• 100 播出系统的调测及测试'>第四章 SD₁00 播出系统的调测及测试
• 4.1 调测的概述
• 4.2 调测的工具及调试方法
• 4.2.1 Debug 调测方式
• 4.2.2 日志记录调测方式
• 4.2.3 DirectShow 机制调测方式
• 4.2.4 与播出工作站结合调试
• 4.3 无缝播出的调测
• 4.3.1 时间码返回不对的问题及解决方法
• 4.3.2 过程死锁问题及解决方法
• 4.3.3 在某种环境无法继续播放的问题及解决办法
• 4.3.4 长时间播出停在最一帧问题及解决方法后
• 4.3.5 首尾帧不显示的问题及解决办法
• 4.3.6 暂停（pause）时报错问题及解决方法
• 4.4 音视频预览和同步的调测
• 4.4.1 鼠标进入预览区域变黑的原因及解决办法
• 4.4.2 素材切换快于预览的问题及解决方法
• 4.5 多格式兼容的调测
• 4.5.1 real 格式播放的问题及解决方法
• 4.6 字幕支持的调测
• 4.6.1 字幕出不来的问题及解决方法
• 4.6.2 添加字幕预览出错的问题及解决方法
• 4.6.3 字幕的字体比设计的要大的问题及解决办法
• 4.6.4 内存溢出问题及解决方法
• 4.7 硬盘播出系统性能测试
• 4.7.1 测试环境
• 4.7.2 硬盘播出系统性能测试
• 4.8 整个播出系统的评测
• 第五章 结论与展望
• 致谢
• 参考文献
• 个人简历