[C] C 및 C#_developdoc를 기반으로 비디오 재생 소프트웨어 세트 설계

【C】C와 C#을 기반으로 한 비디오 재생 소프트웨어 세트 설계

2024-07-12

여기에 이미지 설명을 삽입하세요.

비디오 재생과 풍부한 대화형 기능을 통합하는 소프트웨어를 개발할 때 C++의 고성능과 C#의 인터페이스 개발 편의성을 결합하는 것이 효율적이고 실용적인 선택입니다. 아래에서는 이러한 시스템의 각 기능 모듈에 대한 아키텍처 설계, 핵심 기술 포인트 및 세부 구현 아이디어를 간략하게 설명합니다.
여기에 이미지 설명을 삽입하세요.

1. 시스템 아키텍처 설계

1. 아키텍처 개요

전체 시스템은 두 가지 주요 부분으로 나뉩니다. 백엔드(C++)는 비디오 디코딩 및 재생 제어와 같은 핵심 기능을 담당하고, 프런트엔드(C#)는 사용자 인터페이스(UI) 표현에 중점을 둡니다. 사용자 상호작용 구현. 둘은 어떤 형태의 인터페이스(예: COM 구성 요소, P/Invoke 호출 또는 TCP/IP 통신 등)를 통해 통신합니다.

2. 기술 선정

C++ 백엔드: 비디오 디코딩을 위해 FFmpeg 라이브러리를 사용합니다. Qt(또는 기본 Win32 API)는 이를 서비스 또는 DLL로 캡슐화하고 프런트엔드 호출을 위한 API를 제공하는 데 사용됩니다.
C# 프런트 엔드: .NET Framework 또는 .NET Core를 사용하고, WPF 또는 WinForms 프레임워크와 협력하여 사용자 인터페이스를 구축하고, P/Invoke를 통해 C++로 작성된 DLL을 호출합니다.

2. C++ 백엔드 디자인

1. 비디오 디코딩 모듈

기능: FFmpeg 라이브러리를 사용하여 비디오 파일을 읽고, 비디오 프레임을 디코딩하고, 표시 가능한 형식(예: YUV에서 RGB로)으로 변환합니다.
구현: VideoDecoder 클래스를 생성하고, FFmpeg의 디코딩 프로세스를 캡슐화하고, 비디오 프레임 디코딩을 위한 인터페이스를 제공합니다.
예제 코드 조각(의사 코드):

class VideoDecoder {  
public:  
    bool open(const std::string& filePath) {  
        // 初始化FFmpeg，打开视频文件  
    }  
  
    AVFrame* decodeFrame() {  
        // 解码下一帧  
    }  
  
    void close() {  
        // 释放资源  
    }  
};
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14

2. 재생 제어 모듈

기능: 비디오 재생의 일시 정지, 재생, 정지, 빨리 감기, 되감기 등을 제어합니다.
구현: 디코딩 모듈을 기반으로 재생 상태 관리가 구현되며 프런트 엔드 상태 변경은 콜백 기능 또는 이벤트 메커니즘을 통해 알려집니다.
예제 코드 조각(의사 코드):

class VideoPlayer {  
private:  
    VideoDecoder decoder;  
    // ... 其他播放控制状态变量  
  
public:  
    void play() {  
        // 设置播放状态，循环调用decoder.decodeFrame()  
    }  
  
    void pause() {  
        // 暂停播放  
    }  
  
    // 其他控制函数...  
};
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16

3. C# 프런트엔드 디자인

1. 사용자 인터페이스

기능: 비디오 재생 영역, 제어 버튼(재생/일시 중지, 빨리 감기/되감기, 볼륨 조절 등) 및 상태 표시 영역을 포함하여 간단하고 사용하기 쉬운 인터페이스를 디자인합니다.
구현: WPF 또는 WinForms 레이아웃 인터페이스를 사용하여 바인딩 메커니즘 또는 이벤트 처리를 통해 사용자 작업에 응답합니다.
샘플 코드 조각(WPF):

<Window x:Class="MediaPlayer.MainWindow"  
        xmlns="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml/presentation"  
        xmlns:x="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml"  
        Title="MediaPlayer" Height="450" Width="800">  
    <Grid>  
        <MediaElement Name="videoPlayer" LoadedBehavior="Manual" UnloadedBehavior="Stop" Stretch="Fill"/>  
        <StackPanel Orientation="Horizontal" HorizontalAlignment="Center" VerticalAlignment="Bottom">  
            <Button Content="Play" Click="Play_Click"/>  
            <Button Content="Pause" Click="Pause_Click"/>  
            <!-- 其他控制按钮 -->  
        </StackPanel>  
    </Grid>  
</Window>
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13

2. 상호작용 논리

기능: 사용자 클릭 이벤트를 처리하고 C++ DLL에서 함수를 호출하여 비디오 재생을 제어합니다.
구현: P/Invoke를 사용하여 C++ DLL에서 내보낸 함수를 호출합니다.
예제 코드 조각(C#):

[DllImport("VideoPlayerLib.dll", CallingConvention = CallingConvention.Cdecl)]  
private static extern void PlayVideo();  
  
[DllImport("VideoPlayerLib.dll", CallingConvention = CallingConvention.Cdecl)]  
private static extern void PauseVideo();  
  
private void Play_Click(object sender, RoutedEventArgs e)  
{  
    PlayVideo();  
}  
  
private void Pause_Click(object sender, RoutedEventArgs e)  
{  
    PauseVideo();  
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15

4. 기능 포인트의 상세 소개

1. 영상 재생

기능: 다양한 비디오 형식의 재생을 지원하고 자동으로 감지하고 디코딩합니다.
구현: 백엔드 VideoPlayer 클래스에서 디코딩된 비디오 프레임은 VideoDecoder의 디코딩 기능을 호출하여 프런트엔드로 전달됩니다. 그러나 하이브리드 C++/C# 프로그래밍에서는 C#이 C++에서 메모리 할당을 직접 처리할 수 없기 때문에 비디오 프레임 데이터를 직접 전달하는 것이 복잡하고 비효율적일 수 있습니다. 따라서 일반적인 관행은 C++에서 비디오 디코딩을 처리하고 디코딩된 프레임 데이터(예: YUV 또는 RGB 형식)를 바이트 스트림 또는 이미지 파일(예: BMP)로 변환한 다음 파일 공유, 메모리 매핑 파일을 통해 공유하는 것입니다. 또는 네트워크 전송이나 다른 방법으로 C# 프런트 엔드에 전달합니다.

C# 프런트 엔드에서는 MediaElement 컨트롤이나 타사 라이브러리(예: AForge.NET)를 사용하여 비디오 프레임을 표시합니다. 파일 또는 네트워크 전송을 사용하는 경우 프런트 엔드는 이러한 파일을 읽거나 네트워크 데이터 패킷을 정기적으로 수신하고 디스플레이 인터페이스를 업데이트해야 합니다.

최적화: 성능을 향상하려면 공유 메모리 또는 명명된 파이프(Named Pipes)와 같은 보다 효율적인 데이터 교환 메커니즘을 사용하는 것을 고려하십시오. 이러한 메커니즘은 데이터 복사 및 컨텍스트 전환 수를 줄여 비디오 재생의 원활성을 향상시킬 수 있습니다.

2. 재생 제어

기능: 재생, 일시 정지, 정지, 빨리 감기, 빨리 되감기 등의 제어 기능을 제공합니다.
구현: C++ 백엔드에서 VideoPlayer 클래스는 이러한 제어 논리를 처리하고 재생 상태(예: 현재 재생 위치, 재생 속도 등)를 유지하는 역할을 담당합니다. 프런트 엔드는 버튼 클릭 이벤트를 통해 해당 제어 명령을 트리거하고 이러한 명령은 P/Invoke 호출을 통해 C++ DLL로 전달됩니다.
C# 프런트엔드에서는 컨트롤 버튼별로 이벤트 처리 함수가 작성되며, 이 함수는 C++ DLL의 함수를 호출하여 제어 명령을 보낸다. 예를 들어, "재생" 버튼을 클릭하면 PlayVideo() 함수가 호출되고, "일시 중지" 버튼을 클릭하면 PauseVideo() 함수가 호출됩니다.

3. 볼륨 조절

기능: 사용자가 볼륨을 조정할 수 있습니다.
구현: 비디오 재생에 MediaElement 컨트롤을 사용하는 경우 Volume 속성을 통해 볼륨을 직접 조정할 수 있습니다. 더 복잡한 오디오 처리가 필요한 경우(예: 사운드 효과, 이퀄라이저 등) C++ 백엔드에서 추가 오디오 처리 라이브러리를 사용하고 유사한 방식으로 C# 프런트엔드와 상호 작용해야 할 수 있습니다.

4. 진행 표시줄 및 상태 표시

기능: 비디오 재생 진행률, 현재 시간, 총 지속 시간 및 기타 정보를 표시합니다.
구현: C++ 백엔드에서 VideoPlayer 클래스는 비디오 재생의 진행률 및 총 지속 시간과 같은 정보를 기록하고 일부 메커니즘(예: 콜백 함수, 이벤트 또는 공유 메모리)을 통해 이 정보를 C# 프런트엔드에 전달해야 합니다.
C# 프런트 엔드에서는 진행률 표시줄 컨트롤(예: Slider)을 사용하여 재생 진행률을 표시하고, 텍스트 컨트롤(예: TextBlock)을 사용하여 현재 시간, 총 기간 및 기타 정보를 표시합니다. 프런트 엔드는 정기적으로 C++ 백엔드에서 이 정보를 가져와 UI 요소를 업데이트해야 합니다.

5. 재생목록 및 파일 관리

기능: 재생 목록 관리를 지원하여 사용자가 재생 목록에 있는 비디오 파일을 추가, 삭제, 편집할 수 있습니다.
구현: C# 프런트 엔드에서 목록 컨트롤(예: ListBox)을 사용하여 재생 목록을 표시하고 해당 작업 버튼이나 메뉴 항목을 제공하여 재생 목록을 관리합니다. 사용자가 비디오 파일을 선택하거나 재생 목록 작업을 수행하면 프런트 엔드는 P/Invoke 호출을 통해 이러한 작업을 C++ 백엔드로 전달하고 백엔드는 실제 파일 작업 및 재생 논리를 처리합니다.

요약하자면, C++ 및 C# 기반의 비디오 재생 소프트웨어를 설계하려면 프런트엔드 및 백엔드 아키텍처 설계, 데이터 교환 메커니즘, 인터페이스 레이아웃 및 상호 작용 논리 및 기타 측면을 포괄적으로 고려해야 합니다. 합리적인 분업과 협업을 통해 풍부한 기능과 우수한 성능을 갖춘 영상 재생 소프트웨어를 개발할 수 있습니다.

기술나눔