数字视频播放系统的研究
目前,数字化和网络化己成为电视台影视播放设备发展的必然趋势.播出系统作为电视台节目面向观众的最后一道关口,直接关系到节目播出的图像质量和可靠性,它是电视台数字化的核心,已成为当前计算机应用技术研究的热点.为了保证播出图像的质量,从数字播放系统的体系结构、关键算法、服务响应时间等方面,进行深入的研究,重点是研究播放系统的可靠性、帧精确性及实时性等关键问题.组建电视台数字视频播放系统最重要的内容是确立其体系结构,而存储播放子系统是整个系统的核心,它的体系结构设计至关重要.为满足高质量存储播放子系统的高可靠性、高数传率、海量存储容量和可扩展性的要求,我们在理论指导下,对存储播放子系统进行了性能平衡设计,并建立了它的可靠性模型,计算出它的可用度,其性能完全满足电视台停播率的要求.该设计方法与可靠性模型对设计存储播放系统和分析系统性能均具有指导意义.播出质量是数字视频播放系统一项最重要的技术要求.为了实现无压缩播出和任何制式下的帧精确性.在分析了无压缩数字播放系统的播出工作特性的基础上,提出了一种多线程并行直接I/O(MPPDIO)存取算法,并建立了计算共享缓冲区大小的模型.电视台需要对某些直播节目进行实时监控,要在对节目进行审阅后,延迟一段时间再播出,以满足电视台的特殊要求,因此有必要研究延迟播放技术.目前的延迟播放系统大多由大规模集成电路实现,价格昂贵,国内也较罕见,针对这种情况,我们在分析比较了四种不同处理方案的特点的基础上,另辟蹊径,提出了利用磁盘缓存共享压缩视频文件来实现延迟播放的新方案,并创建了一种最优算法.使用此算法可以有效地实现延迟播放功能,且不存在延迟时间限制的瓶颈,用软件实现,所需代价最小.在节目的播放过程中存在临时更改节目单的情况.为实现播出时能实时修改节目单,有必要分析播放系统服务响应时间.在分析影响播放系统服务响应时间的因素之后,建立了计算其服务响应时间的数学模型,得出节目单条数、磁盘阵列的磁盘数与分块大小对系统服务响应时间的影响程度.并针对影响系统服务响应时间的因素,提出了四条相应的改进措施,使系统服务响应时间达到可能的最小值.
数字播放系统;体系结构;帧精确;可靠性;算法;响应时间
华中科技大学
博士
计算机系统结构
张江陵
2004
中文
TN919.8;TN941.3
123
2005-08-18（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）