基于AVS标准的IPTV关键技术研究

摘要

IPTV是通过宽带网络向家庭用户提供包括数字电视在内的多种交互式数字多媒体服务的一种崭新技术，近年来已经陆续被世界各国的运营商所采用和大量部署，在中国IPTV市场也得到了长足的发展。AVS标准是我国具备自主知识产权的第二代信源编码标准，具有技术方案简洁、高效率、专利使用费低等特点，非常适合中国的IPTV系统。将AVS标准应用于IPTV系统是当前业内的研究热点，对其进行研究具有理论意义和实用价值。
　　 本论文的主要研究对象就是基于AVS标准的IPTV系统，而IPTV系统是一个复杂的系统，通常包括编解码系统、内容分发、存储系统、认证计费、数字版权保护和用户终端等部分，本论文主要关注用户终端系统和数字版权保护系统两方面。针对这两部分，论文重点研究了用户终端中AVS解码器的优化方法和用于版权保护的视频数字水印技术。论文的主要研究内容和贡献如下：
　　 1.回顾了IPTV的发展历史及现状，分析了IPTV系统的核心框架、关键技术以及应用于IPTV系统的编解码标准；同时分析了AVS视频标准的主要特点以及和H.264等标准相比较的优势。
　　 2.提出了一种面向AVS视频解码器的ACP优化方法，从算法、代码、平台三方面对AVS视频解码器进行优化。实验结果表明，该方法能够在保证视频解码质量的同时，有效地提高解码器解码速度。
　　 3.提出了一种基于运动矢量的不可视数字水印算法。该算法充分利用宏块之间的相关性，水印嵌入规则简单有效。实验结果表明，经所提出的算法嵌入水印后的视频的峰值信噪比损失小且水印嵌入量大。
　　 4.设计一种局部解码再编码的可视水印嵌入方案。该方案通过对Ⅰ帧和P、B帧采取不同的嵌入策略，在受影响的区域进行嵌入和消除操作，能够在AVS视频流中实时嵌入可视水印(如台标等)。此方案对原始视频带来的损失较小，且能够满足可视水印嵌入的实时性要求。
　　 5.搭建了一个简单的IPTV验证系统，模拟了真实IPTV环境，用于测试本文所提的方法和算法的性能及现实有效性。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：图表目录

声明

第1章绪论

1.1研究背景

1.2本文主要研究内容

1.3本文的结构安排

第2章IPTV及AVS标准概述

2.1 IPTV概述

2.1.1 IPTV简介

2.1.2 IPTV系统框架

2.1.3 IPTV编解码标准简介

2.2 AVS标准概述

2.2.1视频标准发展历史

2.2.2 AVS的主要技术特征

2.2.3 AVS的优越性

2.3本章小结

第3章面向AVS视频解码器的优化方法及策略研究

3.1引言

3.2开源解码器分析

3.3 ACP优化方法与策略

3.3.1算法层优化

3.3.2代码层优化

3.3.3平台层优化

3.4实验结果与分析

3.5本章小结

第4章IPTV中的不可视数字视频水印研究

4.1 引言

4.2数字水印概述

4.2.1数字水印的定义及分类

4.2.2数字视频水印

4.2.3不可视频视数字水印现有算法分析

4.3一种基于运动矢量的数字水印算法

4.3.1水印嵌入位置

4.3.2水印嵌入、提取规则

4.4实验结果与分析

4.4.1视频水印的不可见性测试

4.4.2视频质量测试

4.5本章小结

第5章IPTV中的可视数字视频水印设计

5.1可视数字水印概述

5.2一种视频可视数字水印的设计

5.2.1视频区域的划分

5.2.2可视水印嵌入规则

5.3实验结果与分析

5.4本章小结

第6章IPTV验证系统

6.1验证系统总体架构设计

6.2验证系统详细设计

6.3验证系统测试

6.4本章小结

第7章结束语

7.1本文工作总结

7.2研究展望

参考文献

论文项目支撑

致谢

在读期间发表的学术论文与取得的研究成果