基于DirectShow的网络视频点播系统的设计与实现

　　摘要：随着计算机技术和Internet日新月异的的发展，宽带VOD视频点播技术因其良好的人机交互性和流媒体传输技术倍受教育、娱乐等行业的青睐。设计了一种基于DirectShow技术的视频点播系统，该系统采用VC编程语言实现，基于C/S架构搭建通信网络，通过套接字实现多台客户机与服务器间的通信。测试结果表明，系统能够正常运行，视频播放流畅，可以满足网络视频点播的需求。

　　关键词：视频点播； Direct Show； C/S架构；套接字

　　中图分类号： TN915.4?34 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2015）07?0031?03

　　0 引言

　　在人们平时的生活中，经常希望能够随时收看到错过的视频节目，论文发表随着视频点播系统的问世，使这种想法慢慢变为现实。视频点播系统是集通信网络技术、多媒体技术、计算机和数据库技术于一体的崭新的视频服务系统。此系统还运用了智能视频流技术，针对不同的网络带宽和传输速度采取不同的传输方式。视频点播是近年来新兴的传媒方式，它是在原有的文字、图片等静态信息浏览的基础上，增加了视频和音频的动态浏览等多媒体点播服务[1?2]。这样，用户就可以随时随地浏览视频，极大地丰富了人们的网络生活内容[3]。

　　1 DirectShow技术

　　DirectShow[4]是一个基于Windows平台上的流媒体框架，提供了高质量的多媒体流采集和回放功能。它支持多种多样的媒体文件格式，包括MPEG、AVI、MP3和WAV文件，同时也支持使用WDM驱动或早期的VFW驱动来进行多媒体流的采集。DirectShow还整合了其他的DirectX技术，不仅可以自动侦测并使用可利用的音视频硬件加速，还支持没有硬件加速的系统。DirectShow使用了一种叫Filter Graph的模型来管理整个数据流的处理过程，参与数据处理的各个功能模块叫作过滤器（Filter），各个模块的Filter在Filter Graph中按一定的顺序连接成一条“流水线”式的工作模式来协同工作。

　　2 系统设计

　　本文设计的基于DirectShow的网络视频点播服务系统，实现的主要功能包括视频文件的播放、网络接收及客户端与服务器的连接等。具体来讲，它包括服务器框架的搭建与实现，视频信息的显示、播放，视频管理中的添加、修改、删除等。系统授权的用户可以在线点播视频文件，部分用户还可以向服务器上传视频，编辑视频信息，删除自己以前上传的视频 [5?6]。

　　网络视频点播服务系统主要分为服务器框架的设计与实现、客户端的设计与实现、服务器与客户端的网络连接与网络数据的接收[7?8]。

　　2.1 服务器框架的设计与实现

　　服务器一般要求具有较高的处理速度和大的存储容量，用于存放媒体文件和管理整个网络。服务器程序负责管理本地的文件资源，获取文件的描述信息，维护节目列表，并在客户机发出访问请求时，及时准确地响应客户机的请求，提供节目列表给客户机查看或者点播。

　　图1为服务器的VC工作区结构。

　　图1 服务器的VC工作区结构

　　2.2 客户端的设计与实现

　　客户端程序与服务器建立连接、向服务器发送指令、接收来自服务器的媒体数据。为了使客户机接收到的媒体数据同步播放，这里使用DirectShow来实现。DirectShow中采用开发Source Filter的方式接收网络数据，并将数据引入到Filter Graph中。

　　图2为客户端的VC工作区结构。

　　图2 客户端的VC工作区结构

　　2.3 基于Socket的C/S交互模型

　　通信开始前，对于客户机与服务器分别创建一个基于CSocket类的新类CClientSocket和CServerSocket ，然后分别构造一个客户机套接字和服务器套接字进行通信。图3为TCP流程的基于Socket的C/S交互模型。

　　2.4 网络数据接收

　　在网络数据接收时，DirectX定义了一系列类处理数据的来源，当需要读取数据到缓存时，通过这些类将需要的数据传送出去，这种方式即拉模式。在拉模式下，为了将Source Filter内的数据读出，需要在Source Filter上创建一个接口，以便播放网络接收来的文件。

　　图3 基于Socket的C/S交互模型

　　图4为网络接收的VC工作区结构。

　　图4 网络接收的VC工作区结构

　　3 运行结果测试

　　3.1 服务器程序

　　服务器端的程序运行后如图5所示。

　　图5 服务器的程序界面

　　各部分表示如下：

　　① 显示服务器端可以提供给客户机的节目列表。服务器负责整个网络中文件信息的管理，并将可点播的节目列表提供给客户机，其中包含的信息如文件名及路径、文件类型（MPEG1、MPEG2、MP3、AVI等）、文件的大小、该文件的数字代号（Program ID，PID）。

　　② 节目列表文件增加按钮。点击按钮后，用户可以根据文件浏览对话框通过路径找到需要添加的文件，并加入到节目列表中。当用户确定选择添加某个文件后，系统会弹出如图6所示的对话框，用户可给该文件指定一个PID操作。

　　③ 节目列表文件删除按钮。当用户需要从文件列表中删除某一文件时，选中文件后，用户首先要单击本按钮即可将节目列表中的文件删除。

　　④ 节目项的编辑按钮。当用户需要改变文件列表中的某一文件时，首先选择要编辑的文件，然后单击本按钮即可在弹出的对话框中对文件的属性如PID等进行编辑了。

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