MPEG_2音视频编辑软件的实现方案

MPEG_2音视频编辑软件的实现 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 M PEG22 音视频编辑软件的实现方案 陈志峰 ,田裕鹏 ,王珊珊 () 南京航空航天大学 信息科学与技术学院 江苏 南京 210016 摘 要 : M P E G22 文件标准出现得比较早 ,M P E G22 作为 DVD 标准 ,现存的许多视频资源中就保留了很多这种格式的文 件 。如何对现有资源文件进行整理再编辑 ,成为一个现实应用中常见的问题 。在此提出两种针对 M P E G22 文件的剪辑方 案 ,分别基于 M P E G22 格式标准字节流 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 和 Direct Sho w 的 D ES 技术两方面说明了视频文件的编辑方法 ,并从上述两方面 着手 ,既指出了各自的实现细节 ,又将这两种方法进行比较 ,分析它们各自的优缺点 ,最后指出 Direct Sho w 技术在音视频编 辑应用方面有它独到的优势 。综合当前主流的音视频编辑软件实现方案 ,为音视频编辑应用指出实践的方法 。 关键词 : M P E G22 ;视频编辑 ;Di rect sho w ;D ES ;时间线 () 中图分类号 : T P311 文献标识码 : A 文章编号 :10042373 X 2009102100204 Implementation of MPEG22 Audio and Video Edit Sof t ware C H EN Zhif eng , T IA N Yupeng , WA N G Shansha n ( )College of Info rmatio n Science and Technolo gy ,Nanjing U nive r sit y of Ae ro nautic s and A st ro nautic s ,Nanjing ,210016 , China Ab stract : M P E G22 fo r mat appea r s much mo re ea rlier . M P E G22 i s used a s DVD st andar d a nd ma ny media files use t hi s fo r2 mat . Ho w to edit t he se re so urces beco me s a co mmo n p ro blem. Thi s a rticle li st s t wo ways to edit M P E G22 fo r mat file s :o ne i s ba sed o n a nalyzing M P E G22 file fo r mat t hro ugh packet st rea m ,a nd t he o t her i s ba sed o n direct sho w′s D ES technolo gy. Thi s a rticle fir st point s o ut so me detail s of each way ,a nd t hen co mpa re s t hem ,point s o ut each cha racteri stic ,at la st co ncl ude t hat di2 rect sho w technolo gy ha s unique adva nt age . Thi s a rticle co mbi ne s co mmo n ways of implementatio n of audio and video edit sof t2 wa re ,and sho w s a p ractice way to it . Ke ywords : M P E G22 ; video edit ;Di rect sho w ;D ES ; timeline ( M P E G 是 运 动 图 像 专 家 组 Mo vi ng Pict ure Ex2 6 个层次 。各层之像层 、宏块条层 、宏块层和像块层共 ) p e rt s Gro up 的简称 ,其任务是制定世界通用的视音频 间的作用与关系如下 : () ( ) 1视频序列层 Seque nce: 一系列图像组构成一编码标准 。M P E G 组织于 1994 年推出 M P E G22 压缩 个视频序列 。包含图像尺寸 、宽高比 、图像速率等信息 。标准 ,用以实现视/ 音频 服 务与 应用 互 操作 的可 能性 。 () ( ) 2图像组层 GO P:由相互关联的一组 I ,B , P 帧 M P E G22 标准是针对标准数字电视和高清晰度电视在 组成 , I 帧为第一帧 。GO P 头包括时间信息 。各种应用下的压缩方案和系统层的详细规定 ,标准的正 () ( ) 3图像层 Pict ure:一系列像条可以构成一幅图 式 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 定义在 ISO/ IEC13818 中 。M P E G22 特别适 用 像 ,图像分为 I ,B , P 三类 ,包括图像编码类型和时间参 于广播级数字电视的编码和传送 , 被认定为 SD TV 和 考信息 。HD TV 的编码标准 。M P E G22 图像压缩的原理是利用 () ( ) 4宏块条层 Slice:一连串的宏块构成一个宏块 图像中的两种特性 :空间相关性和时间相关性 。这两种 条 ,包括一定数量的宏块 ,其顺序与扫描顺序一致 。 相关性使得图像中存在大量的冗余信息 。通过去除冗 () ( ) 5宏块层 MacroBlock:在 4 ?2 ?2 取样中 ,一个 余信息 ,只保留少量非相关信息进行传输 ,可以大大节 宏块由 4 个亮度像块 ,2 个 Cr 像块和 2 个 Cb 像块构成 ; 省传输频带 ,而接收方利用这些非相关信息 ,按照一定 另外还有 4 ?2 ?0 ,4 ?4 ?4 的取样方式 。MP E G22 定义解码算法 ,可以在保证一定的图像质量的前提下重建原 3 种宏块结构 ,代 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 构成一个宏块的亮点像块和色差像 始图像 。 块的数量关系 。 1 MPEG22 编码方法 () () 6像块层 Bloc k:由 8 ×8 个像素点构成的 DC T 变化基本单元 。M P E G22 视频流可分为视频序列层 、图像组层 、图 M P E G22 的编码图像被分为三类 ,分别称为 I 帧 , P 帧和 B 帧 。I 帧图像采用帧内编码方式 ,只利用单帧图收稿日期 :2008209202 () ,而没有利用连续帧之间的时间相关像内的空间相关性 3若不相同且当前点为剪切的终点 ,则从文件中 () 性 。P 帧和 B 帧图像采用帧间编码方式 ,同时利用了空 向下读取一个字节 ,重复 1的过程 ,直到找到一个合适 间和时间上的相关性 。P 帧图像只采用前向时间预测 , 的切入点 。 可以提高压缩效率和图像质量 。P 帧图像中可以包含 经过如上的过程 ,就能够找到一系列的起终点 ,使 帧内编码的部分 , 即 P 帧中的每一个宏块可以是前向 得在每一对起终点的区间内包含完整的图像信息 ,可以 预测 ,也可以 是帧 内 编码 。B 帧图 像采 用 双向 时 间 预 独立地从现有帧序列中得到所有的视频信息 。避免了 测 ,可以大大提高压缩倍数 。 因帧之间存在依赖关系 ,导致图像不能正确解码而生成 的马赛克与拖帧现象 。2 基于 MPEG22 视频流的剪辑方案 2 . 3 时间戳的修正 得到图像的信息后 ,由于已经将不需要的图像信息 2 . 1 M P E G22 视频流的构成 M P E G22 视频流分为程序流和传输流两种编码方 丢弃 ,剪辑下来的图像信息已经不能用原有的时间标记 式 。通常用于存储的视频文件都是 由 程序 流构 成的 。 回放 ,所以要修正保留下来的图像的时间戳 。 程序流由组首部 、系统首部和 P ES 分组构成 ,程序流的 P TS ,D TS , SCR 被用于解码器中的同步操作 。其 构成如图 1 所示 。 ( ) 中 P TS Pre se nt atio n Ti me st a mp 是一个 33 位的字节 流 。表明此分组中第一个访问单元在系统目标解码器 ( ) 中的预定显示时间 ; D TS Deco di ng Ti me St a mp 也是 一个 33 位的字节流 ,表示在分组中开始的第一个访问 ( 单元预计在系统目标解码器中的解码时间 ; SCR Sys2 ) t e m Cloc k Ref ere nce也是一个 33 位的字节流 ,表示系 统目标解码器 SCR 域最后字节到达所需要的时间 ,编 码器用数据码率和 90 k Hz 的时钟频率把 SCR 字节域 转换为 SCR 值 。 图 1 程序流的构成 ( 将剪切 前 视 频 流 首 部 的 时 间 标 志 SCR0 , P TS0 , ( ) 组以一个 32 位 0 x002002012B A 码字开始 。组首 ) D TS0提取出来 , 替换剪切后 第一 段 文件 相对 应 的数 ( ) 部包含系统参考时的 SCR数据 ,表明了程序流中最后 据 ,依次修改该段文件中的所有 SCR , P TS ,D TS ,并记 一个解码单元到达解码器的预定时间 。系统首部仅存 下最 后 一 组 SCR1 , P TS1 , D TS1 , 将 它 们 与 SCR0 , 在于第一个图像组中 。P ES 分组由分组首部与分组数 P TS0 ,D TS0 对应相加 ,作为剪切后第二段文件的起始 据组成 。分 组 的 头 部 包 含 有 分 组 长 度 、时 间 戳 P TS ,SCR , P TS ,D TS 。重复此过程 ,直到修改完所有的时间 D TS 等关键信息 。戳标记位 。 2 . 2 剪切点的选择 一 个 视 频 序 列 由 一 个 或 多 个 图 像 最后 ,先将源文件的第一个分组中的系统首部等相 组 连 接 而 成 。 关信息提取出来 ,拼接到剪切后的文件头部 ,再给剪切 一个图像组内的编码序列可能是 I1 B2 B3 P4 B5 B6() 后的文件尾加上结束码字 0 x002002012b9。 P7 B8 B9 I10 ,而输出的解码序列是 I1 P4 B2 B3 P7 B5经过以上的过程 , 一段 M P E G22 文件的剪切过程 B6 I10 B8 B9 。因此 ,若当前选取的剪切点在一个图像 完成 。 组内部 ,则牵涉到源视频序列的解码再编码过程 。一个 3 基于 D irectSho w 技术的剪辑方案 简便的方法是将剪切点的起始位臵移至一个图像组的 起始处 ,也就是寻找一个 I 帧作为程序的切入点 。因此 3 . 1 Di rect Sho w 简介 一对起终点的选择方法如下 :Di rect X 软 件 开 发 包 是 微 软 公 司 提 供 的 在 () 1从当前文件之处读取 4 个字节 ,与图组头关键 Wi ndo w s操作平台上开发高性能图形 、声音 、输入 、输出 () 字 gro up st a r t co de 0 x002002012b3或序列头关键字 和网络游戏的一套编程接口 。Di rect X 被定义为“硬件 () 0 x002002012ba进 行 比 较 , 若 相 同 , 则 记 为 合 适 的 剪 设备无关性”,可以用与设备无关的方法提供设备相关 切点 。的高性能 。 () 2若不相同且当前点为剪切的起点 ,则从文件中 Di rect Sho w 是 Di rect X 中的一套组件 ,用来处理各 () 向上读取一个字节 ,重复 1的过程 ,直到找到一个合适 种格 式 媒 体 文 件 的 回 放 、音 视 频 采 集 等 多 媒 体 应 用 。 的切入点 。Di rect Sho w 的设计初衷是尽量要让应用程序开发人员 ( IAM Timeline , NULL , CL SC TX CoCreatelnstance CL SID 从复杂的数据传输 、硬件差异 、同步性等工作中解脱出 ) ) (IN PROC SERV ER , IID IAM Timeline , void 3 3 &p TL; 来 ,总 体应 用框 架 和底 层工 作 由 Di rect Sho w 来 完 成 。 接下来要将时间线上的视频组和音频组的信息填 Di rect Sho w 的构成如图 2 所示 。 写完整 。 () 3为时间线对像生成一个组 ,以视频组为例 ,首 ( ) 先生成一个视频组 video gro up : IA M Timeline Gro up 3 p Video Gro up = N ULL ; IA M TimelineO bj 3 p Video Gro up O bj = N ULL ; ( p TL - > Create Emp t yNo de &p Video Gro up O bj , T IM E2 ) L IN E MAJ O R T YP E GRO U P; ( p Gro up O bj - > Q uer yl nterf ace IID IA M Timeline Gro up , ( ) ) void 3 3 &p Video Gro up; 组是由轨道组成的 ,所以接下来要为视频组添加轨 ( ) 道 Trac k: () p Video Co mp - > V Trackl nsBefo re p Video TrackObj , - 1; 图 2 Direct Sho w 的构成( p Video TrackO bj - > Q uer yl nterf ace IID 2 IA M Timeli ne ( ) )Track , void 3 3 &p Video Track 3 . 2 非线性编辑 D ES () 4为轨道添加视频时间点和文件信息 : ( ) D ES Di rect Sho w Editi ng Se r vice s 是 一 套 基 于 首先 ,设臵时间线上的时间 ,这个时间是源文件中 Di rect Sho w 核心框架的编程接口 , 它的出现简化了视 的时间点在剪切后的文件中出现的时间 : 频编辑任务 。D ES 的系统结构如图 3 所示 。 ( ) p Video SrcO bj - > Set Sta rt Stop sta rtpoint1 ,endpoint1; 接下来要设臵源媒体的时间 ,这个时间就是想得到 的源媒体文件中的视频信息出现的时间 : ( ) p Video SrcO bj - > Set Media Times sta rtpoint . endpoint; 还要设臵源媒体文件的名字 : )(p Video SrcO bj - > Set MediaName 源媒体文件名 将信息加入的轨道中 : 图 3 D ES 系统结构 () p Video Track - > SrcA dd p Video SrcO bj; 基于时间线的模型如图 4 所示 。 () 5把 时 间 线 对 象 放 入 Di rect Sho w 回 放 控 制 引 擎中 : IRender Engine 3 p Render Engine = N ULL ; ( Co Createl nsta nce CL SID Render Engine , N ULL , CL SC T X IN PROC SERV ER , IID ( )IRender Engine , void 3 3 ) &p Render Engine; () p Render - > Set TimelineO bject p TL ; ( ) p Render Engine - > Co nnect Fro nt End ; () 6为时间线对象指定输出信息的压缩方法 。Di2 rect Sho w 默认只支持 A V I 格式的输出 , 因此 , 要指定 一个自己定义的输出格式 , 这里选择一个 M P E G22 的 压缩器 : 图 4D ES 内部结构模型 I Grap hBuilder 3 p Grap h = N UL L ; 3 . 3 实现方法 IMediaCo nt rol 3 p Co nt rol = N ULL ; 运用 Di rect Sho w 的 D ES 方法 ,实现方案如下 :( ) p Render - > Get Filter Grap h &p Grap h; ( A dd FilterByCL SID p Grap h , L SID V ID EO EN COD ER , () 1首先选定待剪切文件上的起点与终点 。以时 间为标记 ,记为 st a r tpoi nt ,e ndpoi nt 。 ) L " M P E - 2" , &p Video Enco der; lo ng N um Gro up s ; () ( ) 2为目标文件生成一个时间线对象 Ti meL i ne:( ) p TL - > Get Gro up Co unt &N um Gro up s; 3 p Pin ; IPin IA M Timeline 3 p TL = N ULL ; () fo r i = 0 ;i < N um Gro up s ;i + + { () 2Di rect Sho w 本身的开放性框架使得它可以处 (() if p Render Engine - > Get Gro up O utp ut Pi n i , &p Pin= = S 理更多更复杂的媒体内容 ,通过给它接上不同的目标输 ) O K{ (Co nnect Filter s p Grap h ,p Pin ,p Video Enco der , 出控制单元 ,可以处理更多格式类型媒体文件 。 ) TRU E; () 3通过 Di rect Sho w 框架 , 设计人员可以从繁杂 } } 的背景知识的学习中解脱出来 ,从而更加专注于视频的 应用处理中 ,这无疑使它更容易为应用人员所掌握 。 () 7为时间线对象指定输出文件 : ( A dd FilterByCL SID p Grap h , L SID V ID EO WR I T ER , 参 考 文 献 ) Writ er’ ’ , &pfilew riter; () Co nnect Filter s p Grap h ,p Video Enco der ,p M ux , TRU E; [ 1 ] 陆 其 明 . Direct Sho w 开 发 指 南 [ M ] . 北 京 : 清 华 大 学 出 版 () Co nnect Filter s p Grap h ,p Mux ,pfilew rit er , TRU E; 社 ,2003 .IFile Sink Filter 3 p Sin = 0 ; ( ( pfilew riter - > Q uer y Interf ace IID IFileSink Filter , void 3 Micro sof t Co rpo ratio n. Direct X 9 . 0 Pro gra mmerp s Ref eren2 [ 2 ] ) ) 3 &p Sink; ce [ CP/ D K] . 2002 . () p Sink - > Set FileNa me 剪切后的文件名 ,N ULL ; [ 3 ] 余兆明 . M P E G 标准及其应用 [ M ] . 北京 : 北京邮电 大学出 () 8启动回放功能 : 版社 ,2002 . ( ( p Grap h - > Q uer y Interf ace IID IMediaCo nt rol , void 3 [ 4 ] 陆 其 明 . Direct Sho w 实 务 精 选 [ M ] . 北 京 : 科 学 出 版 ) ) 3 &p Co nt rol; 社 ,2004 . () p Co nt rol - > Run ; [ 5 ] 张勇 ,罗静 . 基于 Direct Sho w 的多媒体文件音视频的重新压 () 回放 时 , Di rect Sho w 会把 输 出的 数 据 以 M P E G22 缩 [J ] . 现代电视技术 ,2005 5:87291 . [ 6 ] 杨欣颖 . 非线性视频编辑技术在多媒体课件制作中的处理 的形式输出到指定的文件中去 。 () 与应用 [J ] . 文教资料 ,2006 21:1832184 .最后 ,当时间线对象的数据流回放完毕后 ,所生成 [ 7 ] 胡春华 ,曹元大 ,张磊 . 基于 Direct Sho w 的视频流媒体存储 的就是剪辑完毕的文件了 。 ( ) 系统的 设 计 与 实 现 [ J ] . 计 算 机 工 程 与 设 计 , 2003 11 : 4 结 语 31233 . [ 8 ] 胡海峰 , 陈 喜 , 张 文 渊 , 等 . Direct Sho w 非 线 性 音 频2视 频 编 通过对比上述两种实现方案 ,可以得出如下结论 : () 辑应用的实现 [J ] . 微计算机应用 ,2004 ,25 1:58263 . () 1基于解析 M P E G22 文件视频文件的剪辑方案 [ 9 ] 徐燃 ,潘接林 . Di rect Sho w 技术在音频格式转换及音视频分 需要对 M P E G22 格式内容进行深入的了解 , 程序的设 ( ) 离方面的应用 [J ] . 计算机应用 ,2005 Z1:2692272 . 计与实现的复杂度很高 ,而通过 Direct Sho w 技术则大 [ 10 ] 丰伟伟 . Direct Sho w 播放视频和 M P3 [J ] . 电脑编程技巧与 大简化了这种复杂性 。 () 维护 ,2006 12:15217 . 作者简介 陈志峰 男 ,1981 年出生 ,安徽无为人 ,硕士研究生 。主要研究方向为多媒体技术 。 男 ,1964 年出生 ,山东潍坊人 ,副教授 。主要研究方向为数字图像处理及其应用 、视频图像编码与网络传输 。田裕鹏 女 ,1963 年出生 ,安徽淮南人 ,副教授 。主要研究方向为数据库技术 、软件工程 。王珊珊 采用最小封装尺寸实现业界最佳的转换器保护功能 ( ) 飞 兆 半 导 体 公 司 Fai rchil d Se mico nducto r 错方式 ,并在所有运作条件下都保持两个功率级精 (为电源设计 人员 提供 临 界导 通模 式 Bo unda r y - 确的 180?相差 ,因此能够降低导通损耗 。这些节能 ( ) co nductio n Mo de , B CM 交 错 式 功 率 因 数 校 正 优势是帮助用户满足最新的「能源之星」EN ER2 ( ) ( ) P FC控制器 ,可为 A C2DC 电源提供超过 96 %的 GY S TA R和「电脑节能拯救气候行动」Cli mat e ) 功率转换效率 。新产品适合的应用包括用于数字 Saver s Co mp uti ng Initiative要求所不可 或缺 的 。电视 、台式电脑和入门级服务器 、前端电信系统 ,以 通过电源 轨的 交错 排 列 , FA N9612 还 可 以 减 小 输 及额定功率范围从 100,1 000 W 的工业电源系统 入滤波器尺寸 ,较其他解决方案能减少线路板空间 之电源 。过往 ,具有高效率和低成本的 B CM P FC 多达 10 % 。这种更小系统封装尺寸的优点降低了 转换器局限于约 300 W 的最大功率水平 。交错方 解决方案的总体成本 , 简化了设计 , 且不会影响保 式扩大了 B CM 控制的功率范围 , 并消弱了电流纹 护功能 。 ()摘自电源网 波 ,将峰值电流减至最小 。由于 FA N9612 采用交