视频信号损失检测制造技术

本发明专利技术涉及视频信号损失检测。通过将视频信号的每个接收的帧与其前一帧进行比较，在这些帧之间的差落在阈值以下的情况下使计数器增加，以及在所述计数器的计数超过预定计数的情况下产生警报，来识别在接收静止但未知的帧时导致的错误。通过每当所述差超过阈值时使所述计数器增加，来识别例如信号损失（即，只接收到噪声）的其它类型的错误。可以替代地通过监测量化步长和／或数字编码信号的发送比特数，并且注意其低于还是超过阈值，来获得相似的结果。优选的是计算复杂度量度，该复杂度量度是量化步长和编码比特数的单调增加函数（例如，乘积），并将其与阈值进行比较。通过将视频信号的各帧与固定图像进行比较，在这些帧之间的差持续落在阈值以下的情况下产生警报，来识别由于接收到特定固定图像而不是想要的画面而发生的错误。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及视频信号损失检测。本专利技术对于视频流特别有用，但是 它在其它情况下也有用。
技术介绍
10 附图说明图1示出了典型的视频流系统。视频编码器1从内容源(例如从卫星解码器2)接收多媒体内容。编码器对实况内容进行编码并将经编码的表示发送到服务器3。服务器既存储经编码的内容以供以后检索，又在IP 网络4上使其实况地流到个体客户机终端5。在错误情况下，编码器接收的视听信号可能丢失。这可能是由于以下情况卫星解码器发生故障、 15以及由于内容源的问题从而在从卫星接收的信号中没有内容。为了确保 内容传运的连续性，需要检测并克服这些错误情况。 一旦检测到错误情 况，最佳解决方案取决于错误情况的确切类型，但是可以包括重置或重 新启动卫星解码器，以及切换到不同内容源，即，切换到来自另一分布 网络的相同内容或者切换到来自相同或不同分布网络的另一项内容。 20 视频信号丢失检测被广泛用于安全和监视行业中，例如参见http:〃www.evertz,com/products/7765AVM-4.php 禾卩 http:〃www. security. globalsources.com/gsol/l/CCTV-digital/a/9000000054943 .htm 。这里，目标是检测坏掉的摄像机和丢失的物理连接。这被认为是通过考虑从摄像机 接收的模拟信号、尤其是在该模拟信号中寻找视频同步标记的缺失而进25 行的。然而这些方法受制于如下缺点它们无法检测到具有模拟信号波形 持续满足相关标准规范的这种性质的画面内容中的错误(或者缺少所述 画面内容)。
技术实现思路
在权利要求书中阐述了本专利技术的各方面。 具体实施例方式5 现在将参照附图通过示例来描述本专利技术的一些实施方式。在图2所示的检测系统中，模拟视频输入信号(可能来自图1的卫星解码器)通过输入端100到达模数转换器101。当接收到每个连续视频 帧时，将其存储在帧存储器102中。另选的是，可以将已经是数字形式 的帧直接馈送给帧存储器102，或者可以通过合适的解码器将压縮的数字10输入馈送给帧存储器102。帧存储器102存储最新接收的帧，即当前帧。第二帧存储器103 存储一在先帧，通常是存储在存储器102中的帧之前紧邻的帧。假定在 将新帧载入存储器102时，将存储器102中的现有帧传送到存储器103; 为了清楚起见，示出了这种方式，在实践中优选地将帧交替写入两个存15储器，并保持地址指针以跟踪哪个帧在哪个存储器中。该装置还包含一个或更多个另外的帧存储器(两个，示出的104、 105)，每个帧存储器包含静止帧。这些帧存储器不改变并且可以被实现 为只读存储器。处理器106可以访问所有帧存储器的内容、包括用于控 制处理器的程序的存储器107、以及通用存储器。在输出端108产生结果。20该体系结构适应本专利技术的几个版本，不是所有版本都需要帧存储器103 和帧存储器104、 105。该装置的功能是通过对视听信号的视频(以及音频(可选))分量进 行数字处理，来检测包含实际内容的视听信号的损失。这里，实际内容 被用来区分内容生产者预期的内容和不同于预期的视听信号，例如来自25有故障的卫星解码器的连续重复的画面。在两种情况下，模拟视频信号 可能是有效的，因此像现有技术那样进行信号的模拟考虑是没有用的。在本专利技术的第一实施方式中，存储在存储器107中的程序根据图3 的流程图运行。这包括处理器106将接收的视频信号与带有和没有运动补偿的一个或更多个模板画面进行比较，当接收的视频信号与一个或更多个经处 理的模板画面之间的差小于阈值时，检测包含实际内容的视听信号的损 失。其基本原理是当特定类型的卫星接收器/解码器发生故障时并且当 没有接收到期望的内容时，该卫星接收器/解码器通常输出指示错误情况 5的固定画面。图3的流程图假定在帧存储器104中存储有一个这样的错 误消息画面。该处理在步骤300处开始在步骤301中，将Count (计数)设定为零；在步骤302中，通过形成帧存储器102中的帧与帧存储器104中存 储的帧之间的差的量度，对这两个帧进行比较。在本实施例中，使用的io是绝对差之和，但是也可以使用其它量度(例如平方差之和)。在步骤303中，捡査该量度是否小于阈值。如果一帧具有nXm个 画面元素并且各画面元素的亮度在1到255的范围内，则可能的最大 SOAD是255 nXm。合适的阈值应当在3 nXm与10nXm之间。SOAD —落在阈值以下，本专利技术的简单实现就会产生警报，由此指15示接收的帧近似等同于错误画面，但是在所示出的版本中，仅当该情况 持续了设定数目(可能为5或10个)的帧，才产生警报。因此，如果步 骤303的测试给出结果是，则在步骤304使Count增加，并在步骤302 测试下一帧。仅当(在步骤305)识别出计数超过阈值计数Ct，才在步骤 306产生警报。如果SOAD没有落在该阈值之下，则在步骤301再次重20置计数，并且针对下一帧重复该处理。如果希望的话，仅当两个(或更 多)连续帧超过阈值时，才进行计数器的重置。该方法的另一可选变型是运动补偿的引入。当然，错误画面实际上 是运动画面，这是不用怀疑的；然而，我们希望避免在图像配准在接收 帧与存储帧之间变化的情况下无法识别错误画面的可能性。例如，这可25能由于模数转换器的同步定时的变化而出现。因此，人们可能(利用常 规技术)计算这两个帧的全局运动矢量，在形成SOAD之前将它们之中 的一个移位该量。要注意，如果不采用运动补偿，则靠近上述范围的上 端的阈值将是适当的。通过在步骤302中不仅针对原样的这两个帧而且 针对进行了各种移位x、 y (其中，x和y的范围可以从0到3个像素， 艮口，总共有15个移位和16个SOAD值)的这两个帧计算SOAD，可以 获得相同的效果。如果这些SOAD中的任一个小于阈值，则步骤303中 的测试被视为通过。在存在可能产生两个错误画面的情况下，将它们存 储在存储器104、 105中，针对两者执行图3的处理，如果任一处理指示5警报情况，则产生警报。在我们的共同待审的2005年3月14日提交的欧洲专利申请 05251527.7中，描述了一种计算可以使用的全局运动矢量的快速方法。本专利技术的第二实施方式包括测量带有和没有运动补偿的接收视频 信号的画面连续重叠对之间的相关性，确定各个对的差是否小于阈值，10并且当识别出差在阈值以下的给定数目的画面连续对时，检测包含实际 内容的视听信号的损失。这在如下情况下是有用的在错误情况下一些 装置将输出静止画面，该画面是内容中最新接收和解码的画面。除了现在不是将当前帧与帧存储器102中的固定帧进行比较而是与 存储器103中的前一帧进行比较之外，此版本的运行与参照图3进行的15描述一样。典型阈值可以是0.5nXm。像上面那样，可以包括运动补偿。因为一些内容确实包含很长时间 的静止画面(例如在赛马内容中示出的信息页)，所以必须当心避免错误 检测。这可以通过为计数阈值选择足够大的帧数(比如250或更大)禾口/ 或通过使警报情况的产生还以一些其它测试(诸如伴随的音频信号丢失20 了预定时长)为条件而实现。事实上，该另外的测试也可应用于本专利技术 的其它版本。在本专利技术的第三版本中，我们测量接收的视频信本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种检测视频信号中的错误的方法，该方法包括以下步骤：　　　　接收并存储视频信号；　　　　将所述视频信号的帧各自与其前一帧进行比较；　　　　在这些帧之间的差落在第一阈值以下的情况下，使第一计数器增加；　　　　在这些帧之间的差超过高于所述第一阈值的第二阈值的情况下，使第二计数器增加；　　　　在所述第一计数器的计数超过第一预定计数的情况下，产生警报信号；以及　　　　在所述第二计数器的计数超过第二预定计数的情况下，产生警报信号。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】EP 2005-6-2 05253395.71、一种检测视频信号中的错误的方法，该方法包括以下步骤接收并存储视频信号；将所述视频信号的帧各自与其前一帧进行比较；在这些帧之间的差落在第一阈值以下的情况下，使第一计数器增加；在这些帧之间的差超过高于所述第一阈值的第二阈值的情况下，使第二计数器增加；在所述第一计数器的计数超过第一预定计数的情况下，产生警报信号；以及在所述第二计数器的计数超过第二预定计数的情况下，产生警报信号。2、 根据权利要求1所述的方法，该方法包括在针对预定数目的帧 而言这些帧之间的差没有落在所述第一阈值以下的情况下，重置所述第—计数器。3、 根据权利要求2所述的方法，其中，帧的所述预定数目是l。4、 根据权利要求l、 2或3所述的方法，该方法包括在针对预定 数目的帧而言这些帧之间的差没有超过所述第二阈值的情况下，重置所 述第二计数器。5、根据权利要求4所述的方法，其中，帧的所述预定数目是l。6、根据权利要求2或4所述的方法，其中，所述预定数目大于一， 并且在当所述第一计数器为非零但是没有被重置时接收到其差没有落在 所述第一阈值以下的帧的情况下，不将下一帧与其前一帧进行比较，而 是与差确实落在所述阈值以下的最新帧进行比较。7、 一种检测视频信号中的错误的方法，该方法包括以下步骤接收并存储视频信号；将所述视频信号的帧各自与其前一帧进行比较； 在这些帧之间的差超过阈值的情况下，使计数器增加，所述阈值的 值等于帧之间的最大差的至少8%;以及 在所述计数器的计数超过预定计数的情况下，产生警报信号。8、 根据权利要求7所述的方法，该方法包括在针对预定数目的帧 而言这些帧之间的差没有超过所述阔值的情况下，重置所述计数器。9、 根据权利要求8所述的方法，其中，帧的所述预定数目是l。10、根据权利要求8所述的方法，其中，所述预定数目大于一，并且在当所述计数器为非零但是没有被重置时接收到其差没有超过所述阈 值的帧的情况下，不将下一帧与其前一帧进行比较，而是与差确实超过 所述阈值的最新帧进行比较。11、 根据权利要求1到10中任一项所述的方法，该方法包括在进 10行所述比较之前，应用全局运动补偿。12、 一种检测视频信号中的错误的方法，该方法包括以下步骤 接收包括可变量化步长...

【专利技术属性】
技术研发人员：迈克尔埃尔林尼尔森，罗里斯图尔特特恩布尔，罗伯托阿尔瓦雷斯阿雷瓦洛，
申请(专利权)人：英国电讯有限公司，
类型：发明
国别省市：GB[英国]