【文章內(nèi)容簡介】 容 ...................................................................................... 51 系統(tǒng)測試環(huán)境 ...................................................................................... 52 系統(tǒng)測試用例及結(jié)果 ...................................................................................... 52 播放功能測試 ...................................................................................... 52 窗口大小設(shè)置 ...................................................................................... 57 IV 目 錄 幀率設(shè)置測試 ...................................................................................... 57 跳轉(zhuǎn)到指定幀測試 .............................................................................. 58 本章小結(jié) .......................................................................................................... 58 第六章 總結(jié)與展望 ...................................................................................................... 59 總結(jié) .............. ... .. .. ... .. .. .. ... .. .. .. ... .. .. ... .. .. .. ... .. .. .. ... .. .. ... .. .. .. ... .. .. .. ... .. .. ... .. .. .. ... .. .. .. 59 對未來工作展望 .............................................................................................. 60 致 謝 .......... .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. 61 參考文獻(xiàn) ................................................................................................................... 62 V 第一章 引言 第一章 引言 與靜態(tài)信息相比，動態(tài)信息可以分為動化 (animation) 信息和視頻 (video) 信 息。這兩種形式的媒體都具有實(shí)時運(yùn)動感和自然真實(shí)感。所攜帶的信息量更豐富， 也更易于被人們所接受。在信息時代。網(wǎng)絡(luò)和數(shù)字信息化應(yīng) 用日益滲透人們的生 活，多媒體技術(shù)的發(fā)展也從平面化轉(zhuǎn)向立體化，從單純的文本到視頻、音頻的結(jié) 合，從單幀圖象到連續(xù)的動態(tài)信息顯示。而其中視頻文件的應(yīng)用，已廣泛進(jìn)入各 個領(lǐng)域。 研究現(xiàn)狀及發(fā)展態(tài)勢 視頻也稱為影象視頻，它的運(yùn)動序列中的每幀畫面是由實(shí)時攝取的自然景觀 或者活動對象轉(zhuǎn)換成數(shù)字形式而形成的，一般占用很大的比特?cái)?shù)據(jù)量 [1]。 “視頻采 集 ” 的名稱實(shí)際上并不準(zhǔn)確，因?yàn)樗⒉粏螁沃话?“采集 ”的過程，采集進(jìn)來的視 頻流還必須進(jìn)行一系列加工處理，譬如視頻壓縮，色系轉(zhuǎn)換，噪音剔除等必要的 步驟 ，然后才能形成一個標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字視頻文件。為了長久保存，這些視頻文件通 常都會被刻錄到光盤中或制成可播放的 VCD／ DVD 光盤。 電視信號或錄象帶 (videotape) 上記錄的是連續(xù)的圖像或視像 (visual image)以 及伴隨視像的聲音 (audio)或成為伴音信號。同樣，數(shù)字視頻 (digital video)也包括運(yùn) 動圖像 (visual) 和伴音 (audio)兩部分 [2] 。一般說來，視頻包括可視圖像和可聽的聲 音，由于伴音處于輔助位置，并且在技術(shù)上視像和伴音是同步合成在一起的，因 此具 體討論時常常把視頻和視像等同，而聲音或伴音則總是用 audio 來表示。 隨著數(shù)字化信息的發(fā)展，數(shù)碼相機(jī)、數(shù)碼攝像機(jī)等高科技產(chǎn)品的日益更新推 動了視頻采集信息手段的多元化、簡潔化和個性化的發(fā)展。隨著技術(shù)的迅速發(fā)展， 圖像、視頻等多媒體數(shù)據(jù)已逐漸稱為信息處理領(lǐng)域中主要的信息媒體形式。尤其 是視頻數(shù)據(jù)，由于它能記錄、保留空間和實(shí)踐上的對各種信息，使得人們能夠以 更逼近自然的方式獲得更多的細(xì)節(jié)內(nèi)容。它沒有對信息源進(jìn)行過多的抽象，從而 不像文本描述，雖然刻畫了事物某一方面的特征信息，卻丟失了許多具體的細(xì)節(jié) 信 息。 數(shù)字視頻技術(shù)是國家重點(diǎn)發(fā)展的信息產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的重要組成部分，隨著寬帶網(wǎng) 絡(luò)和數(shù)字電視的迅速發(fā)展，視頻點(diǎn)播、交互電視、視頻網(wǎng)站等應(yīng)用需求越來越廣 泛，這些應(yīng)用都將共同面臨大量涌現(xiàn)的數(shù)字化視頻數(shù)據(jù)。 1 電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文 選題依據(jù)及意義 數(shù)字視頻處理技術(shù)正在高速發(fā)展，利用先進(jìn)的數(shù)字技術(shù)實(shí)施處理視頻信號是 必然的發(fā)展方向。在數(shù)字視頻處理中，通常利用人眼對色度信號不敏感的特性， 將 RGB 基色信號表示為 YUV 色差信號，這樣可以適當(dāng)去掉一些色度信號分量， 而對圖像質(zhì)量不 會產(chǎn)生較大的影響，從而減少圖像的數(shù)據(jù)量。圖像數(shù)據(jù)存在冗余， 特別是存在的空間冗余使得圖像壓縮成為可能。 YUV 主要用于優(yōu)化彩色視頻信號的傳輸，使其向后相容老式黑白電視。與 RGB 視頻信號傳輸相比，它最大的優(yōu)點(diǎn)在于只需占用極少的頻寬（ RGB 要求三個 獨(dú)立的視頻信號同時傳輸） [3]。其中 “Y” 表示明亮度（ Luminance 或 Luma），也就 是灰階值；而 “U”和 “V”表示的則是色度（ Chrominance 或 Chroma），作用是描述影 像色彩及飽和度，用于指定像素的顏色。 “亮度 ”是透過 RGB 輸入信號來建立的， 方法是將 RGB 信號的特定部分疊加到一起。 “色度 ”則定義了顏色的兩個方面 ─色 調(diào)與飽和度，分別用 U 和 V 來表示。其中， U 反映了 RGB 輸入信號紅色部分與 RGB 信號亮度值之間的差異。而 V 反映的是 RGB 輸入信號藍(lán)色部分與 RGB 信號 亮度值之間的差異 [4] 。 采用 YUV 色彩空間的重要性是它的亮度信號 Y 和色度信號 U、 V 是分離的。 如果只有 Y 信號分量而沒有 U、 V 分量，那么這樣表示的圖像就是黑白灰度圖像 [5]。 彩色 電視采用 YUV 空間正是為了用亮度信號 Y 解決彩色電視機(jī)與黑白電視機(jī)的兼 容問題，使黑白電視機(jī)也能接收彩色電視信號。 隨著多媒體技術(shù)的飛速發(fā)展，各種各樣的圖像壓縮方法不斷涌現(xiàn)，如 DCT 編 碼，小波變換編碼，分型編碼等，但是由于缺乏對圖像本質(zhì)屬性，特別是圖像控 件冗余度的分析和研究，類似的壓縮方法的選擇和使用具有較大的盲目信。目前 YUV 格式是最常用的視頻信號播放格式。 雖然目前市面上有很多種功能強(qiáng)大的播放器，但是任然沒有一種能夠直接播 放 YUV 格式的視頻源序列，這對研究視頻壓縮編碼率 的工作帶來了很大不便，使 得他們不能直接用肉眼觀察到視頻源序列的內(nèi)容而只能用程序分析其中的數(shù)據(jù)。 本次設(shè)計(jì)的播放器可以讓研究人員直觀地感受視頻源序列經(jīng)過編碼和解碼后 與未處理時產(chǎn)生的差異，而不僅僅只能看到一串串?dāng)?shù)據(jù)。 研究思路及方法 在研究方法方面，論文研究綜合采用文獻(xiàn)理論研究、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)驗(yàn)證對比等研 究方法對視頻源播放軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)深入分析研究，實(shí)現(xiàn)了基于 MFC 的視頻源序列 播放器的軟件設(shè)計(jì)，論文主要研究思路如下： 2 第一章 引言 （一）視頻源播放軟件系統(tǒng)文獻(xiàn)理論研 究 主要對視頻源播放軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理、 YUV 格式技術(shù)、 MFC 技術(shù)框架、系統(tǒng) 架構(gòu)技術(shù)等相關(guān)技術(shù)進(jìn)行分析研究。通過互聯(lián)網(wǎng)和圖書館查閱了有關(guān)視頻源播放 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面的研究文獻(xiàn)，掌握了國內(nèi)外以往的研究成果及最新的研究動態(tài)， 獲取了相關(guān)的資料，為論文寫作提供了理論基礎(chǔ)和參考依據(jù)。 （二）視頻源播放軟件系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證對比 主要是對視頻源播放軟件系統(tǒng)需求、信息處理業(yè)務(wù)流程、存在問題及信息發(fā) 布主要需求進(jìn)行實(shí)地調(diào)查研究，基于視頻源播放軟件系統(tǒng)需求，詳細(xì)闡述了如何 實(shí)現(xiàn)顏色空間轉(zhuǎn)換模塊，分辨率設(shè)置模塊和播放等功 能，并給出了關(guān)鍵部分的代 碼，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)論證對比。 論文總體研究內(nèi)容示意圖如圖 11 所示： 圖 11 論文總體研究內(nèi)容示意圖 本文內(nèi)容結(jié)構(gòu)安排 本論文的研究工作為 MFC 為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)一個視頻源序列的播放軟件。先詳細(xì) 分析研究視頻播放所要設(shè)涉及的一些基礎(chǔ)知識，然后完成軟件設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)。論文 包括引言、系統(tǒng)設(shè)計(jì)理論與技術(shù)、系統(tǒng)概要設(shè)計(jì)、系統(tǒng)功能模塊詳細(xì)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)以 及系統(tǒng)測試章節(jié)，論文各章節(jié)主要研究內(nèi)容如下： 第一章為引言部分， 包括研究背景及意義、論文主要研究內(nèi)容與意義、研究 思路及方法以及論文的總體結(jié)構(gòu)安排。 第二章為系統(tǒng)設(shè)計(jì)相關(guān)技術(shù)研究章節(jié)，簡要介紹視頻播放技術(shù)的預(yù)處理知識， 3 電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文 YUV 格式技術(shù)、 MFC 技術(shù)框架、系統(tǒng)架構(gòu)技術(shù)等相關(guān)技術(shù)。 第三章系統(tǒng)地介紹了視頻源序列播放器的構(gòu)成，并為各模塊功能的實(shí)現(xiàn)提出 了解決辦法，為詳細(xì)設(shè)計(jì)做好了準(zhǔn)備。 第四章為論文核心章節(jié)，詳細(xì)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)視頻源序列播放器各模塊功能如何實(shí) 現(xiàn)，并給出了關(guān)鍵部分的代碼。 第五章完成了對程序各功能的測 試，包括測試內(nèi)容及環(huán)境，測試用例及結(jié)果 情況。 第六章對全文進(jìn)行了總結(jié)。簡要概述軟件已經(jīng)達(dá)到的主要功能，并對論文下 一步研究進(jìn)行了展望。 4 第二章 系統(tǒng)設(shè)計(jì)相關(guān)技術(shù)研究 第二章 系統(tǒng)設(shè)計(jì)相關(guān)技術(shù)研究 視頻播放技術(shù) 系統(tǒng)圖像分辨率 包括設(shè)備分辨率、網(wǎng)屏分辨率、圖形分辨率、掃描分辨率和位分辨率。 設(shè)備分辨率 (Device Resolution)：又稱輸出分辨 率 ,指的是各類輸出設(shè)備每英寸 上可 設(shè)備分辨率 產(chǎn)生的點(diǎn)數(shù)，如顯示器、噴墨打印機(jī)、激光打印機(jī)、熱蠟打印 機(jī)、繪圖儀的分辨率。這種分辨率通過 DPI 這個單位量來衡量，一般來講， PC 顯 示器的設(shè)備分辨率在 60 至 120DPI 之 間。而打印設(shè)備的分辨率則在 180 至 720DPI 之間。 網(wǎng)屏分辨率 (Screen Resolution):又稱網(wǎng)屏幕頻率，指的是打印灰度級圖形或分 色所用 網(wǎng)屏分辨率 的網(wǎng)屏上每英寸的點(diǎn)數(shù)。這種分辨率通過每英寸的行數(shù) (RPI) 來標(biāo)定。 圖形分辨率 (Image Resolution):指的是圖形中存儲的信息量。這種分辨率有多 種衡量方 圖形分辨率 法，典型 圖像數(shù)字化 人類傳遞信息的主要媒介是語音和圖像。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在人類接受的信息中，聽 覺信息占 20%，視覺信息占 60%，其他如味道。嗅覺總的加起來不過 20%。所以， 作為傳遞信息的重要媒體和手段一圖像信息是十分重要的，俗話說 “百聞不如一見 ” “一目了然 ”，這都反應(yīng)了圖像在傳遞信息中的重要地位。 具有視覺效果的畫面都可以稱為圖象。根據(jù)記錄方式的不同，圖像可以分為 兩大