一种播出链路延时前后信号一致性比对方法及系统与流程

本发明属于信息处理，尤其涉及一种播出链路延时前后信号一致性比对方法及系统。

背景技术：

1、在电视台，播出系统承担着将待播节目素材文件或待播外来实时信号按照节目单的时间编排计划按顺序播出的功能。在此过程中，播出信号需要经过播出链路上一系列节点的处理，如通过视频服务器进行视频文件素材/外来转播信号的切换播出、通过响度控制器进行响度控制、通过键控器上台标时钟、通过图文包装系统上字幕、通过应急切换器进行主备路应急切换、通过编码器进行码率压缩，等等。在此过程中的每个处理节点都可能对视音频播出信号产生技术指标或视音频内容的影响，并会对信号产生不同程度的延迟。

2、为保证播出信号的安全性和内容的有效性，一般需要在播出系统中需要对信号链路上各重要处理节点处理后的信号进行一致性比对和技术指标的自动审核(下称自动技审)。一致性比对是为了保证信号链路上的各处内容的一致性，防止被篡改或出现指标明显下降，自动技审是为了防止经处理节点处理的信号被引入新的技术指标故障。然而由于信号链路各处理节点会对信号传输产生延迟，从链路上采样的各处内容很可能由于时延产生内容不一致，直接进行自动化一致性内容比对会引起大量误报警。所以当前技术采用的普遍做法是对时延前后的信号进行手动时延对齐后再进行一致性比对和自动技审。

3、不过当前技术存在以下缺陷：

4、一是使用手动对齐方式耗时耗力且误差较大。目前国内高清电视每秒帧率为25帧，超高清每秒帧率为50帧，手动对齐需要保证延时前后的画面误差在40毫秒或20毫秒内，对齐难度高效率低，且容易产生误差

5、二是手动对齐方式对延迟时长跳变不敏感。手动对齐时延后一致性比对的各采样点延迟时长即被固定，此时当某个处理节点对视频处理的时延发生改变时很难及时发现从而引发由于时延引起的内容比对不一致的误报警，即使及时发现，重新校时对齐也存在效率低下的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是提出一种播出链路延时前后信号一致性比对方法及系统，以解决上述技术问题。

2、为了实现上述目的，本发明的技术方案是：

3、本发明公开一种播出链路延时前后信号一致性比对方法，是在播出链路自动审核前对延时前后信号的对齐处理方法，首先确定对齐时间周期以及延时时间，在对齐时间周期内顺序执行以下步骤：

4、第一步：分别同步获取多帧延时前信号和多帧延时后信号，延时前信号与延时后信号是从播出链路中获取，延时后信号的帧数大于延时前信号的帧数；

5、第二步：提取多帧延时前信号片段特征值作为延时前比对特征；

6、第三步：对多帧延时后信号滚动拆分成多组延时后信号，对每一组延时后信号编号，每一组延时后信号的帧数等于延时前信号的帧数，并且最后一组延时后信号的最后一帧是多帧延时后信号的最后一帧；

7、第四步：分别提取每一组延时后信号片段特征值作为延时后比对特征，分别将每一组延时后比对特征与延时前比对特征进行比对，向比对的一致性高低赋予得分，一致性高得分高，一致性低得分低，将每一组一致性得分赋予相应编号；

8、第五步：确定最高得分组，从多帧延时后信号中提取以最高得分组编号排序的帧开头的一组延时后信号的片段特征值作为延时后比对特征，与延时前比对特征进行比对，并将比对结果与设定阈值比较，当比对结果高于设定阈值时，则以最高得分组为对齐点进行比对，本次对齐时间周期结束后返回第一步进入下一对齐时间周期，当比对结果低于设定阈值时进行报警。

9、进一步的是，所述延时前信号的帧数由人工输入确定，至少是4帧。

10、进一步的是，所述延时时间不超过1秒。

11、进一步的是，所述对齐时间周期为1分钟。

12、进一步的是，所述延时前信号片段特征值和延时后信号片段特征值包括基于帧序列的特定像素的亮度采样、频谱能量分布。

13、本发明还公开一种播出链路延时前后信号一致性比对系统，所述系统包括帧数据缓存池1、片段特征值提取器1、帧数据缓存池2、帧数据滚动拆分标记器、片段特征值提取器2、一致性比对模块、得分寄存器、标志指示器、结果呈现与报警模块；

14、所述帧数据缓存池1用于缓存从播出链路中获取的多帧延时前信号；

15、所述片段特征值提取器1用于对所述帧数据缓存池1中的多帧延时前信号提取片段特征值；

16、所述帧数据缓存池2用于缓存从播出链路中获取的多帧延时后信号；

17、所述帧数据滚动拆分标记器用于将所述帧数据缓存池2中的多帧延时后信号滚动拆分成多组延时后信号，并对每一组延时后信号编号，每一组延时后信号的帧数等于延时前信号的帧数，并且最后一组延时后信号的最后一帧是多帧延时后信号的最后一帧；

18、所述片段特征值提取器2用于对所述帧数据滚动拆分标记器中的多组延时后信号提取片段特征值；还用于根据标志指示器发送的编号，从所述帧数据缓存池2中读取以该编号排序的帧开头的一组延时后信号并提取片段特征值；

19、所述一致性比对模块用于将所述片段特征值提取器2提取的每一组延时后信号片段特征值分别与所述片段特征值提取器1提取的多帧延时前信号片段特征值与进行比对，并将比对后的一致性得分和相应编号发送给得分寄存器；所述一致性比对模块还用于将延时前信号片段特征值与以标志指示器发送的编号排序的帧开头的一组延时后信号片段特征值的比对结果发送给结果呈现与报警模块；

20、所述得分寄存器用于接收并存储所述一致性比对模块发送的一致性得分和相应编号；

21、所述标志指示器用于从得分寄存器中检索出最高得分组，并将其编号发送给片段特征值提取器2；

22、所述结果呈现与报警模块用于显示一致性比对结果，并将一致性比对结果与设定阈值比较，一致性比对结果低于设定阈值时发出警报。

23、本发明的有益效果是：本发明提出的一种播出链路延时前后信号一致性比对方法及系统，针对播出链路上各处理节点对信号产生的时差延时能够进行自动对齐，针对延时前后的信号，通过对延时前后的信号进行实时比对，通过采用分段整体匹配的方式，快速实现两路延时视频的对齐，对齐后记忆其两路的最大相似度，保证两路进行实时逐帧比对，从而提高对齐效率、保证了对齐精度，并能有效应对延迟时长跳变进行自动重对齐。另外，由于播出画面中连续的前后帧可能存在高度的内容相似性，如果通过单帧比对自动对齐可能存在较大误差，因此本发明中的自动比对对象是由多帧视音频数组成的帧组，大大减小了误差。

24、下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细描述。

技术特征：

1.一种播出链路延时前后信号一致性比对方法，是在播出链路自动审核前对延时前后信号的对齐处理方法，其特征在于，首先确定对齐时间周期以及延时时间，在对齐时间周期内顺序执行以下步骤：

2.根据权利要求1所述播出链路延时前后信号一致性比对方法，其特征在于，所述延时前信号的帧数由人工输入确定，至少是4帧。

3.根据权利要求1所述播出链路延时前后信号一致性比对方法，其特征在于，所述延时时间不超过1秒。

4.根据权利要求1所述播出链路延时前后信号一致性比对方法，其特征在于，所述对齐时间周期为1分钟。

5.根据权利要求1所述播出链路延时前后信号一致性比对方法，其特征在于，所述延时前信号片段特征值和延时后信号片段特征值包括基于帧序列的特定像素的亮度采样、频谱能量分布。

6.一种实现权利要求1至5任一所述方法的播出链路延时前后信号一致性比对系统，其特征在于，所述系统包括帧数据缓存池1、片段特征值提取器1、帧数据缓存池2、帧数据滚动拆分标记器、片段特征值提取器2、一致性比对模块、得分寄存器、标志指示器、结果呈现与报警模块；

技术总结
本发明提供一种播出链路延时前后信号一致性比对方法及系统，首先确定对齐时间周期以及延时时间，在对齐时间周期内顺序执行以下步骤：分别同步获取多帧延时前信号和多帧延时后信号；提取多帧延时前信号片段特征值作为延时前比对特征；对多帧延时后信号滚动拆分成多组延时后信号；分别提取每一组延时后信号片段特征值作为延时后比对特征，与延时前比对特征进行比对，赋予得分与编号；确定最高得分组，将比对结果与设定阈值比较。本发明通过采用分段整体匹配的方式，快速实现两路延时视频的对齐，对齐后记忆其两路的最大相似度，保证两路进行实时逐帧比对，保证了对齐精度，并能有效应对延迟时长跳变进行自动重对齐，大大减小了误差。

技术研发人员：方林,方正,王伟,邢圆庆,苏勇,胡强,罗勋勋,刘楚雄,颜涛,唐诗伟,张雪辉,王娜,商同,郭歌
受保护的技术使用者：湖南广播影视集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/11