一種基於圖像客觀質量評估進行視頻劣播檢測的方法及設備的製作方法

2023-06-14 22:55:31

專利名稱：一種基於圖像客觀質量評估進行視頻劣播檢測的方法及設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及廣播電視領域，具體涉及ー種基於圖像客觀質量評估進行視頻劣播檢測的方法及設備。
背景技術：
隨著廣播電視系統不斷地發展，廣播電視系統的傳輸方式和信號形式越來越多，系統的複雜度越來越高，如何保證和保障上述複雜廣播電視系統的播出質量就成了ー個非常重要的問題，這涉及到如何保證廣電節目完整、安全、高質量、不被幹擾和破壞的送達接受終端。常見的播出系統鏈路中，至少會有主路、備路，當主路出現故障時或自動或手動切 到備路，來保障最終輸出的安全。但由於主路、備路經過不同的傳輸環節，不同環節之間不同傳輸方式上會對視頻信號有影響，如轉碼引發的方塊效應，誤碼引發的黑場靜幀無聲等等故障，有的嚴重的會直接導致信號中斷。如何將這些安全播出隱患在故障發生的第一時間發現並排除，技術上一直是ー個嚴重挑戰。傳統方式中對誤碼引發的黑場靜幀無聲等故障有比較好的圖像判定技術方案，但是對如何判定方塊效應及馬賽克等圖像劣化的技術方案未見報導。

發明內容
本發明的目的是，針對播出系統中來自不同源頭的相同視音頻節目，提供ー種基於圖像客觀質量評估，實時判定電視播出視頻通道發生劣播的方法。本發明的再一目的是，針對播出系統中來自不同源頭的相同視音頻節目，提供一種基於圖像客觀質量評估，實時判定電視播出視頻通道發生劣播的設備。為實現上述目的，本發明採取的技術方案是對播出系統中來自不同源頭的相同視音頻節目，進行圖像客觀質量評估，以確定播出系統質量劣化，包括以下步驟
步驟a，兩路信號源視頻同步的步驟；
步驟b，提取兩路信號源視頻對應的關鍵幀的步驟；
步驟C，對關鍵幀圖像間的客觀質量比對打分，計算圖像相似度的步驟；
步驟山圖像相似度小於同步閾值說明視頻質量劇烈下降，判定失去視頻同步的步驟；或步驟e，圖像相似度小於劣播閾值說明視頻質量嚴重下降，判定發生劣播的步驟。本發明ー種基於圖像客觀質量評估進行視頻劣播檢測的方法，步驟a包括
步驟al，兩路信號源視頻幀率相同，視頻同步到幀精度；
或步驟a2，兩路信號源視頻幀率不同，視頻同步到時間戳精度。為實現上述第二個目的，本發明採取的技術方案是ー種基於圖像客觀質量評估進行視頻劣播檢測的設備，包括視頻信號接ロ電路，微處理器及外圍器件，視頻信號接ロ電路輸入來自播出系統中不同源頭的相同視音頻節目，包括以下模塊視頻同步模塊，使輸入兩路信號源視頻同步；關鍵幀提取模塊，提取兩路信號源視頻對應的關鍵幀；相似度打分模塊，對關鍵幀圖像間的客觀質量比對打分，計算圖像相似度；劣播判定模塊，圖像相似度小於同步閾值說明視頻質量劇烈下降，判定失去視頻同步，圖像相似度小於劣播閾值說明視頻質量嚴重下降，判定發生劣播。本發明ー種基於圖像客觀質量評估進行視頻劣播檢測的設備，視頻同步模塊包括幀精度同步模塊，兩路信號源視頻幀率相同，視頻同步到幀精度；時間戳精度同步模塊，兩路信號源視頻幀率不同，視頻同步到時間戳精度。本發明有如下有益效果採用圖像客觀質量比對方法進行視頻質量的實時監控，從而不僅可對誤碼引發的黑場靜幀無聲等視頻劣播做出及時判定，而且對方塊效應及馬賽克等引起的視頻劣播也可做出正確及時的判定；有幀精度同步和時間戳精度同步功能可自適應幀率不同的兩個視音頻流間的同歩。



圖I是ー種基於圖像客觀質量評估進行視頻劣播檢測的方法流程圖。圖2是ー種基於圖像客觀質量評估進行視頻劣播檢測的設備模塊結構示意圖。
具體實施例方式下面結合實施例並參照附圖對本發明作進ー步描述。實施例1，本實施例實現ー種基於圖像客觀質量評估進行視頻劣播檢測的方法，對播出系統中來自不同源頭的相同視音頻節目進行圖像客觀質量評估，以確定播出系統質量劣化。參見圖1，一種基於圖像客觀質量評估進行視頻劣播檢測的方法流程圖。主要是針對播出系統中來自不同源頭的相同視音頻節目，進行視音頻同步後做視頻層的客觀質量比對，質量比對的結果採用質量閾值來判定當前節目出現了質量劣化。信號源I :可以為任意廣播電視信號，如衛星音視頻信號，光纜音視頻信號…
信號源2 :為信號源I的備份信號或不同級信號，如IPTV集成播控平臺信號…
當系統正常工作時，為了保證兩路播出信號的同步，系統會選擇一路信號源作為參考
信號源，並自動提取音頻信號特徵及視頻信號特徵做兩路信號相關，將兩路視音頻信號源同步到幀精度級別，即使兩路信號源幀率不同，信號源同步也至少同步到秒級別。之後同步的兩路信號源將提取相關圖像進行客觀質量比對，計算出相關圖像的相似性，範圍為0，1，其中0代表完全不相似，I代表完全相似。系統中根據經驗值提取了兩個閾值，其一劣播閾值為0. 8，視頻質量比對結果如果小於0. 8，即意味著有明顯質量劣化；其ニ同步閾值為0. 4，視頻質量比對結果如果小於0. 4，即意味有可能信號已經失去同步，有插入其他節目或發生黑場靜幀等較嚴重質量事故的可能。具體步驟細化如下
步驟a，兩路信號源視頻同歩；
如果兩路信號源視頻幀率相同，執行步驟al，視頻同步到幀精度；
如果兩路信號源視頻幀率不同，執行步驟a2，視頻同步到時間戳精度；
步驟b，提取兩路信號源視頻對應的關鍵幀；
步驟C，對關鍵幀圖像間的客觀質量比對打分，計算圖像相似度，圖像相似度的範圍為O，I；
步驟d，如果圖像相似度小於同步閾值，同步閾值設置為0. 4，說明視頻質量劇烈下降，判定失去視頻同步；
或步驟e，如果圖像相似度小於劣播閾值，劣播閾值設置為0. 8，說明視頻質量嚴重下降，判定發生劣播。步驟f，根據步驟d或步驟e的判定結果進行報警，報警可以基於聲音，也可以基於光亮閃爍。實施例2 :本實施例實現ー種基於圖像客觀質量評估進行視頻劣播檢測的設備，對播出系統中來自不同源頭的相同視音頻節目進行圖像客觀質量評估，以確定播出系統質量劣化。參見圖2，一種基於圖像客觀質量評估進行視頻劣播檢測的設備模塊結構示意圖。本設備專為實施例I所述的方法而設計，包括視頻信號接ロ電路，微處理器及外 圍器件，視頻信號接ロ電路輸入來自播出系統中不同源頭的相同視音頻節目，信號類型可以是複合視頻信號，SDI，ASI，或基於乙太網絡IP包的TS流，故根據信號類型視頻接ロ電路要做相應的變換。信號源I :可以為任意廣播電視信號，如衛星音視頻信號，光纜音視頻信號…
信號源2 :為信號源I的備份信號或不同級信號，如IPTV集成播控平臺信號…
以下模塊可以由微處理器實現，也可以由微處理器和FPGA協同實現，即部分功能由FPGA完成，例如視頻同步模塊，具體視應用場合而定。視頻同步模塊，使輸入兩路信號源視頻同步，其中幀精度同步模塊，如果兩路信號源視頻幀率相同，視頻同步到幀精度；時間戳精度同步模塊，如果兩路信號源視頻幀率不同，視頻同步到時間戳精度。關鍵巾貞提取ホ吳塊，提取兩路信號源視頻對應的關鍵巾貞；相似度打分ホ吳塊，對所述關鍵幀圖像間的客觀質量比對打分，計算圖像相似度，相似度範圍為0，1，其中0代表完全不相似，I代表完全相似。劣播判定模塊，圖像相似度小於同步閾值，同步閾值設置為0. 4，說明視頻質量劇烈下降，判定失去視頻同歩；圖像相似度小於劣播閾值，劣播閾值設置為0.8，說明視頻質量嚴重下降，判定發生劣播。根據劣播判定模塊判定結果進行報警的模塊，報警可以基於聲音，也可以基於光亮閃爍。以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對於本技術領域的普通技術人員，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和補充，這些改進和補充也應視為本發明的保護範圍。
權利要求
1.一種基於圖像客觀質量評估進行視頻劣播檢測的方法，對播出系統中來自不同源頭的相同視音頻節目，進行圖像客觀質量評估，以確定播出系統質量劣化，其特徵在於包括以下步驟 步驟a，兩路信號源視頻同步的步驟； 步驟b，提取兩路信號源視頻對應的關鍵幀的步驟； 步驟C，對所述關鍵幀圖像間的客觀質量比對打分，計算圖像相似度的步驟； 步驟d，所述圖像相似度小於同步閾值說明視頻質量劇烈下降，判定失去視頻同步的步驟； 或步驟e，所述圖像相似度小於劣播閾值說明視頻質量嚴重下降，判定發生劣播的步驟。
2.根據權利要求I所述視頻劣播檢測的方法，其特徵在於，所述步驟a包括 步驟al，所述兩路信號源視頻幀率相同，視頻同步到幀精度； 或步驟a2，所述兩路信號源視頻幀率不同，視頻同步到時間戳精度。
3.根據權利要求I所述視頻劣播檢測的方法，其特徵在於 所述步驟c，所述圖像相似度的範圍為O，I； 所述步驟d，所述同步閾值等於O. 4 ； 所述步驟e，所述劣播閾值等於O. 8。
4.根據權利要求I到3任一權利要求所述視頻劣播檢測的方法，其特徵在於還包括以下步驟 步驟f，根據步驟d或步驟e的判定結果進行報警的步驟。
5.一種基於圖像客觀質量評估進行視頻劣播檢測的設備，包括視頻信號接口電路，微處理器及外圍器件，所述視頻信號接口電路輸入來自播出系統中不同源頭的相同視音頻節目，其特徵在於包括以下模塊視頻同步模塊，使輸入兩路信號源視頻同步；關鍵幀提取模塊，提取兩路信號源視頻對應的關鍵幀；相似度打分模塊，對所述關鍵幀圖像間的客觀質量比對打分，計算圖像相似度；劣播判定模塊，所述圖像相似度小於同步閾值說明視頻質量劇烈下降，判定失去視頻同步，所述圖像相似度小於劣播閾值說明視頻質量嚴重下降，判定發生劣播。
6.根據權利要求5所述視頻劣播檢測的設備，其特徵在於，所述視頻同步模塊包括幀精度同步模塊，所述兩路信號源視頻幀率相同，視頻同步到幀精度；時間戳精度同步模塊，所述兩路信號源視頻幀率不同，視頻同步到時間戳精度。
7.根據權利要求5所述視頻劣播檢測的設備，其特徵在於所述圖像相似度的範圍為O，I，所述同步閾值等於O. 4，所述劣播閾值等於O. 8。
8.根據權利要求5到7任一權利要求所述視頻劣播檢測的設備，其特徵在於還包括根據劣播判定模塊判定結果進行報警的模塊。
全文摘要
本發明涉及一種基於圖像客觀質量評估進行視頻劣播檢測的方法，對播出系統中來自不同源頭的相同視音頻節目，進行圖像客觀質量評估，以確定播出系統質量劣化，包括以下步驟兩路信號源視頻同步；提取兩路信號源視頻對應的關鍵幀；對關鍵幀圖像間的客觀質量比對打分，計算圖像相似度；圖像相似度小於同步閾值說明視頻質量劇烈下降，判定失去視頻同步；圖像相似度小於劣播閾值說明視頻質量嚴重下降，判定發生劣播。本發明可對誤碼引發的黑場靜幀無聲，方塊效應及馬賽克等引起的視頻劣播做出正確及時的判定。本發明還涉及一種基於圖像客觀質量評估進行視頻劣播檢測的設備。
文檔編號H04N17/02GK102761771SQ201210218920
公開日2012年10月31日 申請日期2012年6月29日 優先權日2012年6月29日
發明者葉楠, 惠新標, 陳志強, 陳立德, 顧樑 申請人:上海風格信息技術股份有限公司, 上海風格軟體有限公司, 無錫風格軟體有限公司