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《中国科学技术大学》 2009年
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时移电视点播系统交互技术研究

许书彬  
【摘要】: 随着计算机硬件与宽带网络技术的发展,下一代互联网(NGI),3G以及4G研究与应用的逐步推广,流媒体类型的应用获得了广泛的关注,成为网络中的主要流量之一。互联网运营商与广电网运营商均抓住这一时机分别引入IPTV与双向数字电视以提高自己的市场占有率。时移电视是IPTV与双向数字电视的最重要的增值业务之一,对其进行研究具有较高的学术以及实际应用价值。 时移电视在向用户提供电视直播服务的同时,赋予用户可以选择暂停、快退、快进、跳转等VCR操作的能力,这种能力改变了几十年来传统的用户观看电视的习惯。长期以来,电视节目采用广播的方式播放,在固定的时间、频道向用户播放,用户只有被动的选择观看与否的权利。时移电视业务的出现是电视广播与互联网发展道路上的一个里程碑,是一场新的电视观赏革命,它将电视用户从过去的广播电视或者直播电视时代带到了真正的交互式电视的时代。 本文首先介绍了时移电视的基础知识以及基本技术,指出无论在互联网上或者在广播电视网上其技术特点均是相同的,随后结合作者的实际项目,介绍了时移电视的一种实现框架,该框架以数字电视广播信号为信号源,以机顶盒为终端,以IP网或者CATV网络为传输介质,具有较好的通用性与实用性。 交互式操作是时移电视相比传统的电视最大的亮点之一,但是由于其对资源的较高的需求导致其在实际的应用中存在许多困难。本文针对支持交互式操作所存在的难点与问题作了深入研究。首先针对时移电视系统的时间定位问题,提出了一种新的绝对时间定位方法。然后在对VCR操作进行建模的基础上,提出了两种VCR的实现方法:基于用户感受质量的VCR实现方法与基于场景检测的VCR实现方法。两种算法均能够在带宽固定的情况下支持VCR操作,为其在实际的应用中进行部署提供了基础。 本文的创新点主要如下: ●提出了一种将帧显示时间同步到本地时间作为定位的索引的方法,并根据PCR时钟矫正接收器与编码器之间的时钟偏差。该方法利用RTP协议实现了直播与单播之间的平滑转换,利用建立的时间索引向用户提供了基于绝对时间的定位方法。 ●基于帧率对用户感受质量影响的分析以及VCR的模型,提出了一种基于帧率与帧位置联合调整的VCR实现算法。该算法能够在保持较好的用户感受质量下,有效降低VCR操作对网络带宽的需求。与MPEG双向流算法相比,该算法需要的网络带宽为影片的平均码率的90%。 ●在对用户进行VCR操作行为进行分析的基础上,针对场景检测在媒体文件获取、检索等方面的应用,将其引入到了VCR的实现方法中,提出了一种基于场景检测的VCR实现方法。该方法利用VCR模型对快进操作的时间限制以及场景本身的长度,依据系统的带宽为每个场景分配可以使用的带宽,从而有效的降低了冗余帧的传递数目,使其可以在系统限制带宽之下完成VCR操作并保持了较高的帧率以及场景活跃度。
【学位授予单位】:中国科学技术大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:TN948.64

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【参考文献】
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