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基于AVS的数字电视系统及其相关技术研究

王国中  
【摘要】:数字电视自诞生以来一直高速发展,目前已经成为高新技术产业的一个竞争重点。我国也在大力推广数字电视,相继试行了佛山、青岛和杭州等模式,近期又将实施数字电视卫星直播战略。这使我们国家数字电视产业发展面临着机遇和挑战。 整个数字电视系统的核心内容包括信源压缩编解码、信道编解码和终端接收与显示。在信源端,已有数字电视系统通常采用MPEG-2,但该标准并不适合我国的新一代数字电视。一方面随着技术进步,MPEG-2标准日益显得效率低下,已经难以满足需要;另一方面它收取的专利费也成为巨大的障碍。近些年,第二代数字音视频编码标准发展迅速,国际上已经出现了MPEG-4和H.264/AVC等标准,国内也相应制定了AVS标准。 AVS是我国自主开发的数字音视频编码标准,以我国的创新技术和国外部分公开技术为核心,具有完整的自主知识产权。相比其它国际标准具有许多优越性:编码效率高,比MPEG-2高2~3倍,与H.264/AVC相当;技术方案简洁,实现复杂度低;采用简单的—站式许可策略,解决了其它标准的专利问题。这些优点使它成为我国新一代数字电视解决方案的上佳选择。 在已有的数字电视推广模式中,信道部分采用比较成熟的DVB信道编解码技术。而在接收终端采用了机卡合一,即把条件接收系统集成在机顶盒里,由运营商在推广数字电视时捆绑经营。这种模式具有很多缺点,导致了市场分割和地方垄断。故“机卡分离”方案应运而生,可以克服上述缺陷,但仍不能彻底解决所有问题。 鉴于上述提出的问题和已经具备的技术条件,本文研究了新一代基于AVS数字电视系统,围绕数字电视系统的核心模块进行深入研究,并以此为架构设计了针对数字电视卫星直播系统的具体解决方案,本文研究内容主要集中在以下几个方面: 在编码端提出一种基于增强像素域的由MPEG-2到AVS转码方法,可有效缓解节目源的匮乏。该方法首先进行MPEG-2解码,然后再重新采用AVS进行编码,但在AVS编码过程中会尽量利用输入MPEG-2码流中的视频序列头、宏块编码模式利运动矢量等编码信息来提高编码速度。这样既可保证转码质量,又能提高转码速度,同时降低了转码器的实现复杂性。此外,还分析了转码过程中的失真累加,推导出


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