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基于集群的大屏幕高清晰度视频播放系统的研究与实现

吴潜禄  
【摘要】:随着视频编解码技术的发展,高清晰度视频(HDV)近年来在全球迅速升温,高清晰度视频也要求有相应的高分辨率显示设备和播放软件来给予显示播放。但高端的大屏幕电视墙的昂贵的价格使得它很难在大范围推广应用;然而随着PC和图形媒体处理器的飞速发展,基于PC集群的大屏幕投影墙系统的处理能力强大,能满足高分辨率显示播放的要求,且价格又便宜,所以能够得到广泛的应用。本文研究并实现了基于集群的大屏幕高清晰度视频播放系统,该系统在军事、工业监控、数字娱乐等领域有着重要的实用价值。 本文主要研究了作者在DirectShow平台上开发的基于集群大屏幕高清晰度视频播放系统的体系结构、相关的关键技术实现,并介绍了所用的软硬件环境。 首先,本文介绍了大屏幕HDV播放系统的研究背景,顺便对视频编解码进行了综述,接着介绍了我们系统的体系结构,包括硬件环境(集群系统)的体系结构、DirectShow的结构体系和我们系统的体系结构进行了介绍。 其次,研究了大屏幕HDV播放系统实现过程中的关键技术并给予了实现。本系统使用的客户—服务器模式体系结构。客户端用来控制服务器端的播放等,解码播放服务器端仅仅是用来解码绘制校正后显示。其中客户端与服务器的网络通信方式选择socket通信方式,使系统具有很好的可靠性。同步控制是分布式视频播放的又一项关键特征,包括音视频同步和各个服务器之间播放显示的同步。还有我们在DirectShow平台上自动调用相应的解码器对媒体流进行解码,实时生成每一帧的视频纹理用来后续的校正。我们系统利用基于数码相机得到的校正数据,然后用我们取得的视频纹理贴图和alpha Mask来进行几何和颜色校正。 然后对系统进行了测试,测试结果表明,网络协议能够满足系统要求,本系统能够实时解码播放高分辨率电影,并在几何校正和颜色校正后无缝地播放。最后对系统进行了总结。 本系统是基于PC集群的大屏幕HDV播放系统,在集群机上实现了大屏幕高清晰度视频播放系统。集群系统具有明显的价格低廉,分辨率高,和良好的扩展性等优点,所以本播放系统在多行业具有广泛的应用价值。


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