基于DirectShow的多线程AVS转码器的研究与实现

论文摘要

数字视频技术突飞猛进的发展,相比传统的模拟视频技术它具有明显的优点,因此它的发展推动了多媒体、视频通信和数字电视等产业的飞速发展,具有重要的研究意义。在不同的应用时期为了满足不同的应用环境,一些国际组织建立了一系列的国际视频压缩编码标准,这些标准在语法格式、压缩效率、码率、分辨率等方面也不尽相同,同时每种压缩编码标准对应的传输介质以及要求终端的处理能力也不尽相同。视频转码技术的出现,使得提供通用多媒体服务成为可能,因为它解决了视频数据在不同系统和设备之间进行无缝连通的问题。所谓视频转码技术就是将一种标准和格式的视频数据处理成更适应于某种特定应用的另一种标准和格式的视频数据。本文以不同标准之间的视频转码为背景,主要研究了包括MPEG-2在内的当下主流压缩标准到我国自主研发的并具有自主知识产权的AVS压缩标准之间的视频转码,并基于DirectShow多媒体开发平台和多线程编程技术在PC上VC++开发环境中实现了多线程并行处理的转码系统。首先,基于DirectShow多媒体开发平台,利用其自身的解码内核和本文给出的手动加载解码过滤器的方法,实现了包括MPEG-2在内的多数主流压缩标准的解码;其次,利用多线程编程技术,协调转码体系结构中的各个环节,以实现高速转码器的设计,将解码下一帧和编码当前帧同时进行,并在拥有双核处理器的PC上实现了整个转码系统的软件设计,给出了关键的实现代码。最后,在PC上对整个转码系统的性能进行了测试与分析,测试结果表明与单线程串行转码结构相比较,大约可以节省近40%的转码时间。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 数字视频编码的必要性
• 1.2 视频编码标准发展现状
• 1.3 本课题的研究背景和意义
• 1.4 论文主要的研究内容及安排
• 第2章 Directshow及多线程编程技术介绍
• 2.1 DirectShow多媒体开发平台的介绍
• 2.1.1 DirectShow体系结构
• 2.1.2 DirectShow工作流程
• 2.1.3 DirectShow程序编写
• 2.2 VC++语言的多线程技术的介绍
• 2.2.1 基本概念介绍
• 2.2.2 VC++语言的线程支持
• 2.2.3 线程的调度与线程的优先级
• 2.2.4 线程的同步
• 2.2.5 基于回调函数与VC++的多线程应用程序的实现
• 2.3 本章小结
• 第3章 转码系统软件的设计与实现
• 3.1 转码系统框架设计
• 3.1.1 设计要求
• 3.1.2 系统结构
• 3.1.3 流程图
• 3.2 转码系统基于DirectShow平台的开发
• 3.2.1 转码系统基于DirectShow平台应用程序开发流程
• 3.2.2 核心过滤器组件开发
• 3.3 基于多线程编程技术的并行处理转码器的设计与实现
• 3.3.1 转码器的多线程实现结构设计
• 3.3.2 并行处理的转码器的具体实现方法
• 3.4 本章小结
• 第4章 系统测试与评价
• 4.1 转码器软件的编译与调试
• 4.2 转码系统的测试与评价
• 4.2.1 测试环境
• 4.2.2 测试步骤与评价准则
• 4.2.3 测试结果及评价
• 4.3 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢