本發(fā)明涉及H264格式的視頻流的解碼領域，具體涉及一種基于DXVA(DirectX Video Acceleration，視頻硬件加速)進行硬件解碼H264(數(shù)字視頻壓縮格式)視頻流的方法及系統(tǒng)。
背景技術：
隨著網絡的發(fā)展，越來越多的用戶喜愛在網絡直播平臺中觀看直播，因此網絡直播平臺已經廣泛適用于社會之中，網絡直播平臺的直播內容也越來越多樣化。
為了保證網絡信息的健康傳播，杜絕不良直播內容的流出，需要網絡直播平臺的直播內容進行監(jiān)控，在監(jiān)控之前需要對直播內容進行解碼。現(xiàn)有的對網絡直播平臺的直播內容一般通過H264進行編碼，H264格式的視頻流進行解碼的方法一般為軟件解碼，軟件解碼方法存在以下缺陷：
傳統(tǒng)的H264軟件解碼時，會占用較多的CPU資源，進而使得解碼速度較慢，同時進行解碼的視頻流較少；而且隨著視頻顯示格式的提高，網絡直播平臺中的視頻流的視頻顯示格式越來越高清化，采用H264軟件對HD視頻流(高清視頻流，分辨率達到720p以上的視頻流)的解碼更為緩慢。
技術實現(xiàn)要素：
針對現(xiàn)有技術中存在的缺陷，本發(fā)明解決的技術問題為：提供一種基于DXVA進行硬件解碼H264視頻流的方法及系統(tǒng)。本發(fā)明對高清視頻流的解碼速度較快，工作效率較高。
為達到以上目的，本發(fā)明提供的基于DXVA進行硬件解碼H264視頻流的方法，包括以下步驟：
S1：通過多媒體編程接口創(chuàng)建DXVA功能接入接口；
S2：通過DXVA功能接入接口創(chuàng)建視頻解碼服務接口；
S3：通過視頻解碼服務接口獲取DXVA硬件解碼器中所有的硬件解碼級別，分別獲取每個解碼級別的最優(yōu)硬件解碼參數(shù)；
S4：調用視頻解碼服務接口分別創(chuàng)建解碼視頻輸出接口和硬件解碼接口；
S5：將FFMPEG分別與S3中的最優(yōu)硬件解碼參數(shù)、S4中的解碼視頻輸出接口和硬件解碼接口關聯(lián)；
S6：通過關聯(lián)后的FFMPEG對需要解碼的視頻流進行解碼并顯示。
本發(fā)明提供的實現(xiàn)上述方法的基于DXVA進行硬件解碼H264視頻流的系統(tǒng)，包括DXVA功能接入接口創(chuàng)建模塊、視頻解碼服務接口創(chuàng)建模塊、最優(yōu)硬件解碼參數(shù)獲取模塊、解碼視頻輸出接口創(chuàng)建模塊、硬件解碼接口創(chuàng)建模塊、FFMPEG關聯(lián)模塊和解碼顯示模塊；
DXVA功能接入接口創(chuàng)建模塊用于：通過多媒體編程接口創(chuàng)建DXVA功能接入接口；
視頻解碼服務接口創(chuàng)建模塊用于：通過DXVA功能接入接口創(chuàng)建視頻解碼服務接口；
最優(yōu)硬件解碼參數(shù)獲取模塊用于：通過視頻解碼服務接口獲取DXVA硬件解碼器中所有的硬件解碼級別，分別獲取每個解碼級別的最優(yōu)硬件解碼參數(shù)；
解碼視頻輸出接口創(chuàng)建模塊用于：調用視頻解碼服務接口創(chuàng)建解碼視頻輸出接口；
硬件解碼接口創(chuàng)建模塊用于：調用視頻解碼服務接口創(chuàng)建硬件解碼接口；
FFMPEG關聯(lián)模塊用于：將FFMPEG分別與最優(yōu)硬件解碼參數(shù)、解碼視頻輸出接口和硬件解碼接口關聯(lián)；
解碼顯示模塊用于：通過FFMPEG對需要解碼的視頻流進行解碼并顯示。
與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于：
與現(xiàn)有技術中的軟件解碼相比，本發(fā)明將DXVA硬件解碼器與FFMPEG(Fast Forward Mpeg，多媒體視頻處理工具)結合，從而基于DXVA對網絡直播平臺的視頻流進行硬件解碼。經測試得出，本發(fā)明的方法和系統(tǒng)使用時，利用Windows操作系統(tǒng)的視頻加速接口，在Intel的I5-4440這樣的計算機下，能夠同時進行50多路的1080p高清視頻流的硬件解碼，解碼速度較快，工作效率較高，進而能夠實現(xiàn)通過多臺計算機的配置，對網絡直播平臺下的所有視頻直播內容進行監(jiān)控。
附圖說明
圖1為本發(fā)明實施例中的基于DXVA進行硬件解碼H264視頻流的方法的流程圖。
具體實施方式
以下結合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明。
參見圖1所示，本發(fā)明實施例中的基于DXVA進行硬件解碼H264視頻流的方法，包括以下步驟：
S1：通過多媒體編程接口創(chuàng)建DXVA功能接入接口并進行初始化；多媒體編程接口采用Direct3D9(DirectX的一個版本，其包含2D或3D圖像的編程接口、音頻接口、以及外接設備的輸入輸出接口)；在此基礎上，S1的具體流程為：
S101：通過DXVA2CreateDirect3DDeviceManager9(接入接口創(chuàng)建函數(shù))創(chuàng)建IDirect3DDeviceManager9接口(即DXVA功能接入接口)。
S102：通過IDirect3D9接口(Direct3D9的入口接口)的創(chuàng)建函數(shù)(CreateDevice)創(chuàng)建解碼圖像顯示接口：IDirect3DDevice9接口，該接口是Direct3D9中最為重要的一個接口，提供創(chuàng)建資源、狀態(tài)管理、內存管理和顯示繪制等功能。
S103：通過IDirect3DDevice9接口對IDirect3DDeviceManager9接口進行初始化。
S2：通過DXVA功能接入接口創(chuàng)建視頻解碼服務接口，具體流程為：
S201：調用IDirect3DDeviceManager9接口的重置函數(shù)(ResetDevice)，對IDirect3DDeviceManager9接口進行重置；
S202：調用IDirect3DDeviceManager9接口的設備句柄獲取函數(shù)(OpenDeviceHandle)，獲取一個設備句柄deviceHandle；
S203：調用IDirect3DDeviceManager9接口的視頻服務獲取函數(shù)(GetVideoService)，通過S202中的設備句柄deviceHandle創(chuàng)建IDirectXVideoDecoderService接口(視頻解碼服務接口)。
S3：通過視頻解碼服務接口獲取DXVA硬件解碼器中所有的硬件解碼級別，分別獲取每個解碼級別的最優(yōu)硬件解碼參數(shù)，具體流程為：
S301：調用IDirectXVideoDecoderService接口的硬件解碼級別獲取函數(shù)(GetDecoderDeviceGuids)，獲取DXVA硬件解碼器中所有的硬件解碼級別。
S302：調用硬件解碼參數(shù)獲取函數(shù)(GetDecoderConfigurations)，獲取每個解碼級別的DXVA2_ConfigPictureDecode(最優(yōu)硬件解碼參數(shù))，以供后面的過程使用。
S4：調用視頻解碼服務接口的表面創(chuàng)建函數(shù)(CreateSurface)，創(chuàng)建解碼視頻輸出接口(IDirect3DSurface9接口)，解碼后的視頻圖像內容存儲在該接口中。調用視頻解碼服務接口的視頻解碼創(chuàng)建函數(shù)(CreateVideoDecoder)創(chuàng)建硬件解碼接口(IDirectXVideoDecoder接口)并初始化。
S5：將FFMPEG分別與S3中的最優(yōu)硬件解碼參數(shù)、S4中的解碼視頻輸出接口和硬件解碼接口關聯(lián)，具體流程為：
S501：對FFMPEG進行初始化，與DXVA關聯(lián)形成DXVA連接場景(dxva_context)。
S502：分別將S3中的硬件解碼參數(shù)DXVA2_ConfigPictureDecode以及S4中的解碼視頻輸出接口IDirect3DSurface9和硬件解碼接口IDirectXVideoDecoder，賦值至dxva_context中的對應字段。
S503：將賦值后的dxva_context與FFMPEG的結構體數(shù)據(AVCodecContext)的硬件解碼連接參數(shù)(hwaccel_context)關聯(lián)，從而建立起DXVA同F(xiàn)FMPEG的連接。
S503中的AVCodecContext是FFMPEG的解碼函數(shù)的重要解碼條件，默認情況下，解碼函數(shù)是進行軟件解碼的；所以要將FFMPEG和DXVA協(xié)作進行硬件解碼，則需要對AVCodecContext的硬件解碼連接參數(shù)(hwaccel_context)進行相應的設置。hwaccel_context是一個dxva_context場景的指針，其包括2個回調函數(shù)get_format和get_buffer2，get_format用于返回硬件解碼的像素類型，get_buffer2用于向DXVA提供解碼后的圖像輸出(即與解碼視頻輸出接口對應)。
S6：通過FFMPEG的解碼函數(shù)(avcodec_decode_video2)，對需要解碼的視頻流(視頻流根據網絡地址預先獲取)進行解碼；解碼后的圖像會通過解碼函數(shù)進行返回；返回的值是一個包含IDirect3DSurface9的指針。通過S102中的解碼圖像顯示接口顯示解碼后的圖像。
本發(fā)明實施例提供的實現(xiàn)上述方法的基于DXVA進行硬件解碼H264視頻流的系統(tǒng)，包括DXVA功能接入接口創(chuàng)建模塊、視頻解碼服務接口創(chuàng)建模塊、最優(yōu)硬件解碼參數(shù)獲取模塊、解碼視頻輸出接口創(chuàng)建模塊、硬件解碼接口創(chuàng)建模塊、FFMPEG關聯(lián)模塊、解碼顯示模塊和視頻流獲取模塊。
DXVA功能接入接口創(chuàng)建模塊用于：通過多媒體編程接口(Direct3D9)創(chuàng)建DXVA功能接入接口；具體工作流程為：通過接入接口創(chuàng)建函數(shù)創(chuàng)建DXVA功能接入接口；通過Direct3D9的入口接口創(chuàng)建解碼圖像顯示接口；通過解碼圖像顯示接口對DXVA功能接入接口進行初始化。
視頻解碼服務接口創(chuàng)建模塊用于：通過DXVA功能接入接口創(chuàng)建視頻解碼服務接口；具體工作流程為：對DXVA功能接入接口進行重置；調用DXVA功能接入接口的設備句柄獲取函數(shù)，獲取一個設備句柄；調用DXVA功能接入接口的視頻服務獲取函數(shù)，通過所述設備句柄創(chuàng)建視頻解碼服務接口。
最優(yōu)硬件解碼參數(shù)獲取模塊用于：通過視頻解碼服務接口獲取DXVA硬件解碼器中所有的硬件解碼級別，分別獲取每個解碼級別的最優(yōu)硬件解碼參數(shù)；具體工作流程為：調用視頻解碼服務接口的硬件解碼級別獲取函數(shù)，獲取DXVA硬件解碼器中所有的硬件解碼級別；調用硬件解碼參數(shù)獲取函數(shù)，獲取每個解碼級別的最優(yōu)硬件解碼參數(shù)。
解碼視頻輸出接口創(chuàng)建模塊用于：調用視頻解碼服務接口的表面創(chuàng)建函數(shù)，創(chuàng)建解碼視頻輸出接口。
硬件解碼接口創(chuàng)建模塊用于：調用視頻解碼服務接口的視頻解碼創(chuàng)建函數(shù)，創(chuàng)建硬件解碼接口。
FFMPEG關聯(lián)模塊用于：將FFMPEG分別與最優(yōu)硬件解碼參數(shù)、解碼視頻輸出接口和硬件解碼接口關聯(lián)；具體工作流程為：對FFMPEG進行初始化，與DXVA關聯(lián)形成DXVA連接場景；分別將最優(yōu)硬件解碼參數(shù)、解碼視頻輸出接口和硬件解碼接口，賦值至DXVA連接場景中的對應字段；將賦值后的DXVA連接場景與FFMPEG的結構體數(shù)據的硬件解碼連接參數(shù)關聯(lián)。
視頻流獲取模塊用于：根據網絡地址獲取需要解碼的視頻流。
解碼顯示模塊用于：通過FFMPEG對需要解碼的視頻流進行解碼并顯示，具體工作流程為：通過FFMPEG的解碼函數(shù)對需要解碼的視頻流進行解碼；通過所述解碼圖像顯示接口顯示解碼后的圖像。
本發(fā)明不局限于上述實施方式，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也視為本發(fā)明的保護范圍之內。本說明書中未作詳細描述的內容屬于本領域專業(yè)技術人員公知的現(xiàn)有技術。