手机电视信源编码中运动估计搜索算法的研究

手机电视信源编码中运动估计搜索算法的研究西北大学硕士学位论文手机电视信源编码中运动估计搜索算法的研究姓名赵丽平申请学位级别硕士专业电路与系统指导教师张万绪20100618摘要手机电视是在新时代下发展起来的新媒体同时具有广播电视和手机通信的功能。

其最大优势在于便捷性和实时性无论何时何地人们都可以通过手机接收想看的电视节目或下载资讯信息。

我国拥有潜力巨大的移动人群手机电视有更大的发展空间。

本文通过对手机电视系统和技术方案分析研究实现手机电视的关键技术重点分析手机电视信源编码标准和具有我国自主知识产权的标准。

通过对标准的研究分析标准与标准的体系构架相似都具有高的压缩性能而高性能的压缩是建立在运算复杂度基础上的本文着重对标准中最耗时模块——运动估计进行深入细致的研究。

从运动估计概念开始通过对块匹配运动估计和目前常用几种经典搜索算法的研究分析算法的不足提出了可改进的方向。

通过对图像运动矢量分布特征和十字菱形算法的研究提出了改进的十字菱形算法该算法在改进的方向上主要考虑了初始搜索起点的确定、中途退出准则、搜索过程中搜索方向的确定和对图像内容运动状态的划分提高了搜索算法提前退出的概率减少了运动估计的时间消耗。

仿真实验结果验证了算法在保证图像质量的前提下能够极大地减少搜索点数有利于运动估计速度的提高。

为了更直观地对比算法搜索后重建图像的质量本文采用测试工具绘制重建后帧测试序列图像的值曲线图图中可以清晰地看到重建图像的变化情况。

关键词手机电视信源编码标准运动估计——西北大学学位论文知识产权声明书本人完全了解西北大学关于收集、保存、使用学位论文的规定。

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学位论文作者签名堑塑翌指导教师签名茎盗冱盔矽口年彳月影日?年易月手日西北大学学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。

据我所知除了文中特别加以标注和致谢的地方外本论文不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果也不包含为获得西北大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。

与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。

学位论文作者签名参而西沙??年多月缈日西北大学硕士学位论文第一章绪论现在人们的生活节奏越来越快所拥有的休闲娱乐时间和私人空间越来越少冗长的假期消失了越来越多的是忙里偷闲休闲时间逐渐碎片化。

随着生活方式的不断变化人们的休闲方式也发生着天翻地覆的改变。

继报纸、广播、电视、互联网之后手机成为最简单、最轻便、最符合视听的一种大众传播媒介。

在现代生活中手机是人们不可或缺的必备物品以手机为媒介的各种信息传递、娱乐活动正在迅速的发展着手机电视正是这种趋势下的产物。

手机电视无疑契合了大众的需求同时又具有自身的个性特点庞大的移动人群丰富多彩的多媒体信息还有随时随地的播放和互动性。

手机媒体兼有报纸、电视、网络的特点但却比电脑更普及比报纸更互动比电视更便携。

手机电视的发展优势手机电视是移动数字电视的一类移动终端是发送端采用地面数字广播传输技术的移动多媒体广播通过卫星和地面无线广播方式在手机终端上实现移动接收广播电视节目与信息服务。

手机电视有很多不同于以往电视的发展优势【】。

庞大的受众人群和传统电视不同手机电视的受众人群是流动
人群电视受众人群从相对“静止”的集中人群到数量庞大的移动群体这一特征使得手机电视不必担心受传统电视的挤压具有广阔的生存空间。

人们可以在工作之余、休息间歇通过手机终端接收电视节目。

手机电视填补了传统电视的“受众盲区”使奔波在途中的人们生活更丰富多彩。

可随时观看覆盖面广随时随地观看是手
机电视的又一特点是最符合移动人群要求的媒体。

满足了快节奏社会中人们对信息的需求丰富了人们的文化娱乐生活。

人们可以及时地获取资讯和清晰的电视节目使得旅途、等待不再烦恼。

手机电视媒体无处不在不需要特定的载体、特定的地点信息覆盖面更广。

丰富的内容和传统电视只能在固定地点固定时间才能看到自己喜欢的节目不同手机电视可以实现点播和互动。

手机电视的点播功能无形中缩短了人们的等待时间不再需要等待就第一章绪论可以轻松地看到自己想看的电视节目。

生活水平的提高使人们的主动性和对社会事务的关注不断提升更多的时候人们更希望自己参与其中手机电视帮助人们实现了这一愿望在观看节目的同时可以通过互动参与其中。

信息传播性价比高使用手机电视的受众人群都具有一定的购买力是社会消费的主流人群。

手机电视为广告商提供了一个全新的、超值的、最具吸引力的选择。

手机电视的国内外研究现状手机电视作为一种新兴产业最初的发展受到各种技术条件的限制。

但随着第三代移动通讯技术的发展手机电视也开始步入轨道其相关业务开始发展起来。

从手机电视概念出现至今各国都在大力发展手机电视及相关产业。

在一些发达国家和地区手机电视已经开始成功的商业运作。

但是根据客观情况及相关技术标准的不同手机电视在各国的发展状况也不尽相同。

国外手机电视的发展欧洲是数字电视最先出现的地区无论从用户模式还是从技术上都处在稳定的成熟时期。

由欧洲电信标准协会采用的标准【】已经被很多国家广泛采用该标准是在地面数字电视标准的基础上添加了手机等移动信号接收功能的规格【】比标准有更低的功耗且移动接收和抗干扰能力更好。

欧洲手机电视领域最为活跃的两个运营商分别是和黄电信和沃达丰和黄电信是欧洲最早部署商用网络的运营商沃达丰是全球最大的手机电视服务移动运营商。

他们都推出了自己的手机电视及其相关业务。

在北美年公司最早在美国推出类似手机电视服务但由于当时网络容量限制节目内容受到限制。

随后和公司合作推出手机视频点播和现场直播的手机电视服务。

在年月公司推出了包括个电视频道的手机电视业务节目内容极大地丰富包括新闻、天气预报、娱
乐短片和体育节目更新速度快此业务受到用户好评并创造了好的经济效益。

随着的发展手机电视领域竞争愈来愈激烈基于的手机电视业务能提供良好的收视效果。

在亚洲日本和韩国在通信领域是走在前列的国家。

日本开发了专门针对手机终端西北大学硕士学位论文的地面标准和弱卫星数字电视标准其中已经在年开通了移动电视广播服务采用标准的手机电视服务在年底商业化。

韩国大力推动利用卫星和移动网络向公众传送多媒体数据信息的广播业务包括地面数字电视标准和卫星数字电视标准。

韩国电信为推广手机电视业务专门建立了一个新的合资企业媒体公司并组成“手机开发协议会”目的是开发多样类型、多样功能及价格的移动数字电视终端产品。

韩国政府计划在年结束模拟信号传输届时其国内的数字电视普及率将达到。

国内手机电视的发展我国实现手机电视节目传输的网络有基于蜂窝移动通信网络和基于广播网络。

事实上中国移动和中国联通最初利用流媒体的方式实现手机看电视都是将其作为移动数据业务推出的流媒体业务作为一种数据业务并不能算是真正的手机电视业务【。

移动运营商通过对传统流媒体技术的改进实现基于流媒体的移动多媒体广播技术向
用户提供下行广播信道实现手机电视业务。

改进后的流媒体方式继承了移动网对用户的管理、个性化定制和互动等诸多能力但这种实现技术视频数据占用网络资源较大资费高。

中国移动数字多媒体广播是国内自主研发的面向手机等移动终端的系统标准利用波段卫星信号实现“天地”一体覆盖、全国漫游【】。

以自主创新技术为支撑在其信号覆盖区域内的火车、地铁等交通工具上可以支持公里以上的高速移动接收具备优良的移动接收性能采用先进的视音频编码技术帧率为帧每秒图像分辨率包括和采样格式是只要在手机等接收终端上安装数字电视接收模块就可直接获得画质优良的视听服务不足之处是需要移动网络提供上行通道。

手机电视作为一个新媒体在我国已经被越来越多的人了解结合媒体和商家的宣传和推广有更多的人通过手机看电视、了解最新资讯信息。

年月十届人大在。

十一五”规划中提出了以
“加强宽带通信网、数字电视网、下一代互联网等信息基础设施建设推进三网融合健全信息安全保障体系”的整体发展目标在政府的支持下手机电视的发展更受关注【不。

我国手机电视产业才刚刚起步发展的过程中难免会遇到障碍但这是每种新事物发展必经的过程。

我国拥有最大数量的手机用户和移动人群我们的技术不断进步和完善加上政策的支持有理由相信中国手机电视有更大的发展空间。

第一章绪论我国手机电视虽然已经在宣传和试验上有了推进但是相比国外的商用化中国手机电视的发展还有很大距离所以还需要更多的人去关注和支持嗍。

我国手机电视发展前景手机电视的实现是多种技术的组合主要包括业务层实现技术、上行交互技术和下行传输技术。

业务层实现技术负责实现手机电视业务的认证、计费、内容保护等保证手机电视的可运营及可管理上行交互技术通过移动网络实现主要为业务提供上行传输通道保证双向交互能力下行传输技术负责实现电视节目向用户的传送是手机电视业务实现的关键。

在我国中国移动和中国联通的流媒体手机电视服务存在并发用户数量受限、网络的传输速率低等不足。

虽然网络中采用了和解决方案向用户提供下行广播信道实现电视节目传送但仍受约束。

广播网络专门针对广播业务设计基本采用单项传输方式适合长时间传输实时电视信号但很难实现例如计费、业务指定、用户认证、互动等交互业务。

数字广播网络与移动通信网络融合可取长补短利用数字广播技术传送电视节目信息利用移动通讯网络为用户提供上行链路实现交互是以手机为终端的移动数字电视最有前途的发展方案。

此方案既能充分发挥广电部门在广播技术方面的低功耗、低成本、广覆盖的优势又能充分利用移动运营商现有的网络结构满足用户的交互需求方便运营商开展多媒体业务。

在年北京奥运会期间为了实现用户“随时随地看奥运”与时分同步的码分多址技术移动通讯技术合作中国移动采用支持的终端这类手机终端既能接收清晰的电视节目也能实现点播业务满足了不同人群的需求实现了手机看奥运的梦想。

选题背景和研究意义手机电视使得传统概念上的电视个性化、私密化、移动化和移动媒体化满足了数量巨大的移动人群的需
求提升了网络和信息价值这种媒体方式将给人们的生活带来巨大的变革。

我国手机电视的研究相较于发达国家和地区来说起步较晚手机电视的发展还面临西北大学硕士学位论文着技术标准不统一、技术还不够成熟例如网络传输速率、电池寿命短、终端小型化等、手机电视节目内容和资源缺失等问题。

手机电视的发展取决于用户的需求状况我国有巨大的电视消费群体和手机用户随着科技的发展移动人群的数量将越来越庞大手机电视契合了人们随时随地享受多媒体信息服务的需求在我国将会有更大的发展空间。

随着人们对手机电视的关注手机电视的关键技术成为人们研究的焦点。

手机电
视作为多媒体信息的新载体要实现多媒体信息随时、随地、高质量?拇浠挂 ,ざ嗝教逍畔?谑只斩说淖既废略睾筒シ鸥咝У氖悠笛顾醣嗦胫凉刂匾 ,夜只缡硬祷共怀墒焓只缡拥姆?剐枰嗳说墓刈?椭С侄杂谑只缡庸丶际醯难芯拷欣谕贫夜只缡拥耐乒恪,畚耐ü 晕夜只缡庸丶际醴治鲅?袷只缡邮悠当嗦氡曜肌,械淖詈氖蹦,樵硕兰谱魑疚难芯康闹饕谌荨,悠笛顾醣曜枷啾绕渌曜加懈玫难顾跣省? 玫耐缡视π浴? 玫拇浣?承杂欣谑迪侄嗝教逍畔?拇浜拖略厥悄壳罢攵允只缡又斩搜芯孔罟惴旱谋曜肌,夜灾餮蟹?谋曜际且允悠当嗦氡曜伎蚣
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主要内容包括一、手机电视系统、技术标准和手机电视的发展模式二、手机电视系统关键技术。

文章详细分析了手机电视信源编码标准该标准良好的压缩性能和网络适应性被很多国家作为手机电视信源编码的标准也是最适合手机电视等移动电视接收的信源编码标准之一。

另外我国手机电视行业标准——中国移动多媒体广播标准中采用的自主研发的第二代视频编码标准是以标准的体系框架作为基础的通过对标准的研究可以推进我国标准的发展。

三、对手机电视信源编码中运动估
计快速搜索算法深入研究。

论文通过对运动估计原理、块匹配运动估计主要技术的研究和对几种典型运动估计搜索算法的分析仿真总第一章绪论结各搜索算法的优点和不足提出了搜索算法可改进的方向明确本文要研究的内容。

通过对基本理论和常见算法的分析和研究本文提出了改进的十字菱形快速搜索算法。

算法是在对运动矢量分布中心偏置特性和十字菱形算法研究的基础上提出的算法主要考虑初始搜索起点的确定、中途退出准则的改进、搜索过程中搜索方向的确定和对图像内容运动状态的划分几个方面并通过仿真实验证明改进后的算法的搜索效果。

仿真实验在标准的测试模型上完成测试选择视频图像内容运动状态比较典型的四个标准测试序列。

通过实验仿真比较算法和十字菱形算法及菱形算法的平均峰值信噪比和搜索点数对通过该算法搜索重建后图像的质量和算法复杂度进行评价。

运动估计是标准最耗时的模块其中有很大一部分时间花在寻找匹配块上因此对运动估计快速搜索算法的研究是很有意义.。