ened/video-v1

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2025-09-19 04:42:07 +09:00

10 KiB

Raw Blame History

Vav2Player - AV1 Video Player 개발 프로젝트

프로젝트 개요

WinUI 3 C++로 작성된 AV1 파일 재생 플레이어

목적: WebM/MKV 형식의 AV1 비디오 파일을 실시간으로 디코딩하여 재생
현재 단계: 파일 출력 기반 스트리밍 파이프라인 구현 (렌더링은 추후)
목표 성능: 30fps 끊김없는 실시간 재생

프로젝트 구조

D:\Project\video-av1\
├── vav2/
│   └── Vav2Player/                    # WinUI 3 C++ 프로젝트 루트
│       ├── Vav2Player.sln            # Visual Studio 솔루션
│       └── Vav2Player/               # 실제 프로젝트 폴더
│           ├── Vav2Player.vcxproj    # 프로젝트 파일
│           ├── pch.h / pch.cpp       # 미리 컴파일된 헤더
│           ├── App.xaml.*            # WinUI 앱 진입점
│           └── MainWindow.xaml.*     # 메인 윈도우
├── include/
│   ├── libwebm/                      # libwebm 헤더 (mkvparser, mkvmuxer)
│   └── dav1d/                        # dav1d 헤더 (dav1d.h, picture.h 등)
└── lib/
    ├── libwebm/webm.lib              # libwebm 정적 라이브러리 (x64)
    └── dav1d/                        # dav1d 동적 라이브러리 (x64)
        ├── dav1d.dll
        └── dav1d.lib

전체 아키텍처 설계

데이터 플로우

[AV1 파일] → [libwebm Parser] → [AV1 Packet Queue] → [dav1d Decoder] → [YUV Frame Queue] → [File Output]
                     ↓                              ↓                          ↓
              [File Reader Thread]           [Decoder Thread]         [Output Thread]

핵심 컴포넌트

WebMFileReader: libwebm 기반 파일 파싱
AV1Decoder: dav1d 기반 프레임 디코딩
StreamingPipeline: 멀티스레드 스트리밍 관리
FileOutput: Raw/BMP 파일 출력

구현 단계별 계획

✅ 완료된 작업

프로젝트 구조 분석
libwebm/dav1d 라이브러리 의존성 확인
전체 아키텍처 설계

📋 구현 단계

1단계: libwebm 기반 파일 로더 구현

목표: WebM/MKV 파일을 파싱하여 AV1 비디오 트랙 추출 구현 파일: WebMFileReader.h/cpp 기능:

WebM/MKV 파일 열기 및 검증
비디오 트랙 메타데이터 추출 (해상도, FPS, 코덱 정보)
AV1 트랙 식별 및 선택
프레임별 패킷 추출 인터페이스
시간 기반 탐색 지원

2단계: dav1d 디코더 래퍼 구현

목표: AV1 패킷을 YUV 프레임으로 디코딩 구현 파일: AV1Decoder.h/cpp 기능:

dav1d 컨텍스트 초기화/해제
AV1 패킷 입력 및 YUV 프레임 출력
프레임 메타데이터 관리 (타임스탬프, 프레임 타입)
에러 핸들링 및 복구
메모리 관리 최적화

3단계: 스트리밍 파이프라인 및 버퍼링 시스템 구현

목표: 30fps 실시간 재생을 위한 멀티스레드 파이프라인 구현 파일: StreamingPipeline.h/cpp, FrameBuffer.h/cpp 기능:

Producer-Consumer 멀티스레드 구조
프레임 버퍼 관리 (기본: 15프레임 = 0.5초 버퍼링)
타이밍 제어 (30fps 기준 33.33ms 간격)
백프레셔 핸들링 (버퍼 풀/빈 상태 처리)
성능 모니터링 (FPS, 드롭된 프레임 수)

4단계: Raw 및 BMP 파일 출력 기능 구현

목표: 디코딩된 프레임을 파일로 저장 구현 파일: FileOutput.h/cpp 기능:

Raw YUV420P 포맷 출력
YUV → RGB 변환
BMP 파일 생성 및 저장
프레임 번호 기반 파일명 생성
출력 디렉토리 관리

기술적 고려사항

성능 최적화

버퍼링 전략: 15프레임 (0.5초) 기본 버퍼, 설정 가능
메모리 풀: 프레임 재사용을 위한 메모리 풀 구현
스레드 동기화: lock-free 큐 사용 고려
SIMD 최적화: dav1d 내장 최적화 활용

에러 처리

파일 포맷 오류 감지 및 복구
디코딩 실패 시 프레임 스킵
메모리 부족 시 버퍼 크기 동적 조정
스레드 예외 전파 메커니즘

확장성

플러그인 아키텍처 (다른 코덱 지원)
설정 파일 기반 매개변수 조정
로깅 및 디버깅 인프라
단위 테스트 지원

빌드 설정

플랫폼: x64 Windows
컴파일러: MSVC v143 (Visual Studio 2022)
언어 표준: C++17 이상
런타임: Windows App SDK 1.8

라이브러리 링크 설정

<!-- 추가 포함 디렉터리 -->
$(ProjectDir)..\..\include\libwebm;
$(ProjectDir)..\..\include\dav1d;

<!-- 추가 라이브러리 디렉터리 -->
$(ProjectDir)..\..\lib\libwebm;
$(ProjectDir)..\..\lib\dav1d;

<!-- 추가 종속성 -->
webm.lib;
dav1d.lib;

다음 작업

1단계 구현 시작: WebMFileReader 클래스 구현
프로젝트 설정: vcxproj 파일에 include/lib 경로 및 종속성 추가
기본 테스트: 간단한 WebM 파일 열기 테스트

구현 완료 상황

✅ 완료된 작업들 (2025-09-19)

프로젝트 구조 설계 - VP9 확장성을 고려한 인터페이스 기반 아키텍처
소스 디렉토리 구조 생성 - src/{Common,Decoder,FileIO,Pipeline,Output}
핵심 데이터 타입 구현 - VideoTypes.h (VideoFrame, VideoMetadata, VideoPacket)
디코더 인터페이스 구현 - IVideoDecoder.h (모든 코덱용 공통 인터페이스)
디코더 팩토리 구현 - VideoDecoderFactory.h/.cpp (코덱별 디코더 생성)
AV1Decoder 껍데기 구현 - AV1Decoder.h/.cpp (dav1d 연동 준비 완료)
빌드 시스템 통합 - vcxproj 파일 업데이트 및 빌드 성공 확인

📁 생성된 파일 구조

vav2/Vav2Player/Vav2Player/src/
├── Common/
│   └── VideoTypes.h                 # 기본 데이터 구조체들
├── Decoder/
│   ├── IVideoDecoder.h              # 디코더 공통 인터페이스
│   ├── VideoDecoderFactory.h/.cpp   # 디코더 팩토리
│   └── AV1Decoder.h/.cpp           # AV1 디코더 (스텁 구현)
├── FileIO/                         # TODO: WebMFileReader
├── Pipeline/                       # TODO: StreamingPipeline
└── Output/                         # TODO: FileOutput

✅ WebMFileReader 구현 완료 (2025-09-19)

주요 기능:

libwebm 기반 WebM/MKV 파일 파싱 ✅
비디오 트랙 탐색 및 메타데이터 추출 ✅
AV1/VP9 코덱 식별 및 트랙 선택 ✅
프레임별 패킷 읽기 (ReadNextPacket()) ✅
시간/프레임 기반 탐색 (SeekToTime(), SeekToFrame()) ✅
에러 처리 및 상태 관리 ✅

구현된 핵심 메서드:

OpenFile() - WebM 파일 열기 및 검증
GetVideoTracks() - 지원 비디오 트랙 목록
SelectVideoTrack() - 특정 트랙 선택
ReadNextPacket() - 다음 비디오 패킷 읽기
SeekToFrame() / SeekToTime() - 탐색 기능
Reset() - 파일 시작으로 되돌리기

✅ AV1Decoder 구현 완료 (2025-09-19)