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解码播放软件设计

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基于AVS的解码播放软件设计(毕业设计41页15565字+图+程序)
摘 要:由于数字音视频编码技术的发展以及专利收费太高等原因,MPEG-2将逐步退出历史舞台;而MPEG-4出台的新专利许可政策被认为过于苛刻无法接受,诸多此类原因都迫切需要一种新的视频编码标准出台。AVS是由成熟的编码技术发展而来的,是基于我国创新技术和部分公开技术的自主标准,达到了第二代信源编码标准的最高水平,并将成为中国高清晰数字电视的新标准。
本文首先从解码播放器的实现原理和功能展开分析,然后研究了AVS解码技术并在Windows编程技术的基础上,设计了AVS播放器,最后在VC++ .NET的编译环境下,利用AVS解码工具包提供的解码函数,实现了AVS播放器。软件设计系统最终成功地在Windows平台上实现了AVS编码的视频文件的解码和播放。整套软件系统基本达到了课题任务书的要求。
关键字:AVS标准;播放器;VC++.NET编程
 
The Design of the Decoding Player based on AVS
Abstract: With the development of the digital audio video coding technique and the high patent fees, MPEG-2 is going to withdraw from the stage of history. And the new patent licensing policy introduced by MPEG-4 is considered to be too harsh and unacceptable. Many such reasons urgently need a new audio video coding standard to be introduced. AVS is developed from the mature coding technology, and it is the independent standard which is our country’s technology innovation as well as a sectional open technology, farther more it has already reached the highest level of the secondary source coding standard, and it surely will become a new standard for the HDTV of China.
This dissertation analyzed the realization principle of the decoding player and its function firstly, and then investigated the AVS decoding technology and designs the AVS player bases on the Windows programming technique. Actualize the AVS player by the VC++ .NET compile environment at last, using the decoding functions supplies by the AVS decoding SDK. The software system successfully realizes the decoding and playing of the video file which is encoded by the AVS standard on the Windows platform. The whole software system met the basic requirements of the subject mandate.
Key words: AVS standard, Decoding player, VC++ .NET Programming
 
目  录
第1章 绪  论 1
1.1  课题来源 1
1.2  研究背景 1
1.3  研究的目的和意义 1
1.4  研究内容 2
第2章 系统方案设计思想 3
2.1  AVS解码播放器开发思路 3
2.2  AVS视频编码原理 3
2.3  播放软件的解码实现 3
2.3.1  OpenAVSDec函数的实现 4
2.3.2  GetOneFrameBitsFromBuffer函数的实现 4
2.3.3  DecOneFrameFromBuffer函数的实现 5
2.3.4  CloseAVSDec函数的实现 6
2.4  播放软件的交互功能设计 6
第3章 开发工具及应用知识介绍 8
3.1  编程工具开发环境介绍 8
3.2  MFC应用程序框架 8
3.3  Win32应用程序框架 9
3.4  多线程 9
3.5  动态链接库 10
第4章 AVS解码播放软件的实现 11
4.1  播放器的交互功能实现 11
4.1.1  MFC上播放器交互功能实现 11
4.1.2  Win32上播放器交互功能实现 13
4.2  播放器解码流程 13
4.3  播放器的工作线程 14
4.3.1  线程创建 14
4.3.2  线程循环 15
4.3.3  线程控制 16
4.4  帧的显示 16
4.4.1  YUV数据转化为RGB 17
4.4.2  在屏幕上贴图 18
4.5  在MFC上实现解码播放器 20
4.5.1  解码播放器的界面 20
4.5.2  MFC基础上播放器程序结构 21
4.5.2  MFC基础上的解码播放器最终实现 22
4.6  在Win32上实现解码播放器 22
4.6.1  解码播放器的界面 22
4.6.2  Win32基础上播放器程序结构 23
4.6.3  Win32基础上的解码播放器最终实现 23
第5章 系统调试与结果 25
5.1  系统调试与运行 25
5.1.1  MFC实现的解码播放器调试 25
5.1.2  Win32实现的解码播放器调试 27
5.1.3  两种解码播放器调试对比 27
5.2  设计中存在的问题 27
结  论 29
参考文献 30
致  谢 31
附录1  AVS解码开发包头文件程序清单 32
附录2  主线程子函数程序清单 34

 
第1章 绪  论
1.1  课题来源
数字音视频编解码技术标准AVS是由“数字音视频编解码技术标准工作组”制定的。是我国具有自主知识产权的第二代信源编码标准。AVS标准包括系统、视频、音频和数字版权管理等 4 个主要技术标准和一致性测试等支撑标准。视频部分是最复杂的部分,主要针对高分辨率视频 (SDTV、HDTV 等)。纯软件的AVS 编解码器非常重要,对推动AVS在我国的发展起着至关重要的作用。因此对 AVS 软件解码器的设计意义很大。开发适合自己标准的解码播放器是AVS发展道路上的一个必经阶段。AVS编码标准作为一种先进的音视频编解码标准,也需要有一个平台来展现其编解码的优越性。AVS播放器的设计和开发,可以从直观的角度去验证AVS音视频编码的性能,并且对标准在PC机上的软件实现,以及推广到嵌入式平台起着积极作用。
1.2  研究背景
在当今科技高度发达的社会,无论是尖端科技,还是日常生活中,到处都是多媒体技术的成果。编码技术是多媒体技术的一个主要内容,编码使大量的数字影象数据被压缩,方便传输和储存,越是高效率,简洁的编码方案,就越能引领前沿技术。在当今国际上的主流编码技术中,MPEG系列已经多年占据业界老大的地位。中国同样也使用该技术标准在传播多媒体信息,并持续了多年的时间。我国如果能够拥有自己的编码技术标准,开发自己的多媒体流传输标准的话,将在多媒体信息交流方面节省一大笔花费,并在世界多媒体技术方面拥有自己的一席之地。
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。在这种环境下,代表中国前沿技术的AVS标准出现了。
1.3  研究的目的和意义
AVS是信源编码标准。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。AVS最直接的产业化成果是未来10年我国需要的3-5亿颗解码芯片,最直接效益是节省超过10亿美元的专利费,AVS最大的应用价值是利用面向标清的数字电视传输系统能够直接提供高清业务、利用当前的光盘技术制造出新一代高清晰度激光视盘机,从而为我国数字音视频产业的跨越发展提供了难得契机。
AVS虽然是由成熟的编码技术发展而来的,但是它仍然属于我国独立的知识产权,AVS的发展将使我国摆脱MPEG LA的知识产权束缚,而且它有很多超越MPEG-2以及其他编码方式的优点。AVS是基于我国创新技术和部分公开技术的自主标准,编码效率比MPEG-2高2-3倍,与AVC相当,而且技术方案简洁,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;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、媒体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。
1.4  研究内容
基于AVS的解码播放软件的设计主要解决的是AVS编码技术标准在PC上的应用。实现AVS编码的文件在Windows操作系统上的解码,回放,截图等常用功能。本论文研究的主要内容是:
第1章 绪论介绍了课题背景;
第2章 概括地介绍了AVS解码播放软件的原理和实现方案;
第3章 简叙述了设计过程用到的编程知识;
第4章 具体地阐述并分析了如何实现解码播放系统;
第5章 对实验结果进行了分析。
 

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