一种精确检测视音频处理系统视频、音频同步误差的方法技术方案

本发明专利技术涉及一种精确检测视音频处理系统视频、音频同步误差的方法。所述方法包括：利用帧号生成同步检测序列的步骤；将同步检测序列输入被测视音频系统的步骤；从被测视音频系统接收经过其处理后的输出序列的步骤；根据接收到的同步检测序列计算同步误差的步骤。本发明专利技术首先利用帧号生成同步检测序列，而后将上述同步检测序列输入被测视音频系统，在被测视音频系统的输出侧，利用检测技术，从其输出的同步检测序列中恢复视频帧和音频帧的帧号，利用帧号及时间关系计算同步误差。本发明专利技术可以客观的定量的分析视音频同步误差，避免了主观判断法带来的主观性，测量出的同步误差具有较高的精度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，是一种电子检测的方法，是一种判断视频、音频是否同步的方法，是一种精确测量同步误差的方法。
技术介绍
影视节目通常由视频和音频组成，视频内容和音频内容在情节上通常具有一定的对应关系。比如，新闻主持人在播新闻的时候，声音和嘴形是对应的，即，视音频是同步的。 如果声音超前于视频内容或者滞后于视频内容，就是视音频不同步。节目从信源到观众，要经历很多环节，比如，节目的采集、节目的编辑、节目的播出等等。这里，将每个环节都称为视音频处理系统。视音频处理系统的输入接口接入待处理的视音频数据，输出接口输出经过系统自身处理后的数据。多个视音频处理系统可以串接在一起，前一个系统的输出是后一个系统的输入。视音频处理系统在处理视音频数据的时候，可能会引入处理噪声。比如，对于有损压缩编码，压缩算法会对图像和声音引入噪声。数据在经过视音频处理系统的时候，可能会引入同步误差。随着系统串接数目的增加，同步误差可能会不断的累积，也可能会相互抵消。同步误差是衡量视音频处理系统质量的一个重要指标。当前，判断视音频是否同步的一种方法是主观判断法。步骤如下给视音频处理系统接入节目源；将视音频处理系统的输出连接监视器(如果输出不能直接连接监视器，可以通过不产生同步误差的转换系统进行转接)；通过主观观察输出的画面和声音，来判断视音频是否保持同步。这种方法存在以下缺点对于视音频同步的判断受限于人的主观性， 有些人认为同步了，可是有些人却认为不同步；当不同步发生的时候，无法定量的给出同步误差，或者同步误差的精度不够；当同步误差小于主观可识别阈值的时候，无法判断是否同止 /J/ O专利技术内容针对现有技术的缺陷，本专利技术的目的是提出一种精确检测视音频处理系统视频、 音频同步误差的方法，本专利技术利用发出的专门视、音频帧编号确切的认定相同的视、音频帧，以此用专门的电子装置计算视音频误差。本专利技术的目的是这样实现的，所述方法使用的硬件系统包括与至少由一个子系统串联组成的被测视音频系统输入端连接的信号发生单元，所述的被测视音频系统的输出端与信号检测单元连接，其特征在于，所述方法包括如下步骤利用帧号生成同步检测序列的步骤根据被测系统的特点和实际环境的特点，选择一种生成同步检测序列的方法,所述生成同步检测序列的方法是特定序列法、数字水印法、 数据相关法中的一种，利用选定的生成同步检测序列的方法生成同步检测序列；将同步检测序列输入被测 视音频系统的步骤根据被测视音频系统的特点，选择以文件方式或者以信号方式输入同步检测序列，将同步检测序列以选定的方式输入被测视音频系统，按实际情况操作被测视音频系统，使其接受输入序列，产生处理后的输出序列；从被测视音频系统接收经过其处理后的输出序列的步骤根据被测视音频系统的特点，选择以文件方式或者以信号方式接收输出的结果序列，以选定的方式接收经过被测视音频系统处理后的同步检测序列；根据接收到的同步检测序列计算同步误差的步骤从输出序列中恢复视频帧和音频帧的帧号，利用帧号及时间关系计算同步误，计算同步误差的方法是帧号计时法或帧号比较法。本专利技术产生的有益效果是本专利技术首先利用帧号生成同步检测序列，而后将上述同步检测序列输入被测视音频系统，在被测视音频系统的输出侧，利用检测技术，从其输出的同步检测序列中恢复视频帧和音频帧的帧号，利用帧号及时间关系计算同步误差。本专利技术可以客观的定量的分析视音频同步误差，避免了主观判断法带来的主观性，测量出的同步误差具有较高的精度。本专利技术不仅仅适用于没有处理噪声的视音频处理系统，而且也可以用于会产生处理噪声的视音频处理系统。对于帧频率不是整数的视频制式，本专利技术同样适用。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明。图1是本专利技术实施例一所述的方法使用的系统示意图；图2是本专利技术实施例一所述的方法的同步误差的检测原理示意图；图3是本专利技术实施例四所述的特定序列法中帧号是150的视频帧示意图；图4是本专利技术实施例四所述的特定序列法中帧号是149、150、151的音频帧的帧同步声道和编码帧号声道示意图；具体实施方式实施例一本实施例是，所述方法使用的硬件系统包括与至少由一个子系统串联组成的被测视音频系统输入端连接的信号发生单元，所述的被测视音频系统的输出端与信号检测单元连接，如图1所示。本实施例所述的系统包括与至少由一个子系统串联组成的被测视音频系统输入端连接的信号发生单元， 所述的被测视音频系统的输出端与信号检测单元连接。所述的信号发生单元包括生成一系列视频帧号的视频序列发生装置和生成序号与视频帧号相同的一系列音频帧号的音频序列发生装置，所述的视频序列发生装置和音频序列发生装置与用视频帧号序列和音频帧号序列生成专用测试信号或将视频帧号序列和音频帧号序列嵌入节目信号的信号生成装置连接。所述的信号检测单元包括接收和提取视频帧号和音频帧号的信号接收和提取装置，所述的信号识别和提取装置与显示装置和计算视频帧和音频帧之间时间差值的误差计算装置连接，所述的误差计算 装置与显示装置连接。本实施例所述方法的基本原理是首先利用帧号生成同步检测序列，而后将上述同步检测序列输入被测视音频系统，最终，在被测视音频系统的输出侧，利用检测技术，从其输出的结果序列中恢复视频帧和音频帧的帧号，利用帧号及时间关系计算同步误差。本实施例提供三种可供选择的生成同步检测序列的方法第一种是使用特定视音频序列作为同步检测序列，该序列中，视频、音频对应的帧具有相同的帧号。第二种是利用数字水印技术，将帧号嵌入原始视音频序列中，从而生成同步检测序列，简称做数字水印法。第三种是利用数据相关性算法，将帧号嵌入原始视音频序列中，从而生成同步检测序列，简称做数据相关法。这三种方法分别适用于不同的应用场景，根据被测视音频系统的特点和实际环境的特点，可以从中选择一种最恰当的方法用于生成同步检测序列。特定序列法用特定的视音频序列完全替代视音频处理系统输入侧的原始序列。对于在原始视音频序列中嵌入帧号技术上不可行的情况，或者同步误差与视音频内容不相关的待测系统，或者测量非在线服务的系统，都可以使用特定序列法。对于比较容易在原始视音频序列中嵌入帧号的情况，或者同步误差与视音频内容相关的待测系统，或者测量在线服务的系统(待测系统处于在线运行状态)，都可以使用数字水印法或数据相关法。对于比较容易在原始视音频序列中嵌入帧号的情况，或者同步误差与视音频内容相关的待测系统，或者测量在线服务的系统，如果不希望由于测量同步误差而引入额外噪声的情况(在原始视音频序列中嵌入帧号会引入额外噪声，该方法嵌入的帧号可以在输出侧利用逆运算剔除)，可以优选使用数据相关法。三种方法都适用于会产生处理噪声的待测系统，比如有损压缩编码、白噪声等。基本原理如图 2所示。所述方法包括如下步骤利用帧号生成同步检测序列的步骤根据被测系统的特点和实际环境的特点，选择一种生成同步检测序列的方法,所述生成同步检测序列的方法是特定序列法、数字水印法、 数据相关法中的一种，利用选定的生成同步检测序列的方法生成同步检测序列。所述的特定序列法就是专门设计一种测试信号，这种测试信号的内容只是为了表达帧号，即各个视频帧和音频帧的帧号。这种专用的测试信号可以十分直接和方便的在显示器上显示出视频帧号和音频帧号。所述的数字水印法则是将帧号用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种精确检测视音频处理系统视频、音频同步误差的方法，所述方法使用的硬件系统包括：与至少由一个子系统串联组成的被测视音频系统输入端连接的信号发生单元，所述的被测视音频系统的输出端与信号检测单元连接，其特征在于，所述方法包括如下步骤：利用帧号生成同步检测序列的步骤：根据被测系统的特点和实际环境的特点，选择一种生成同步检测序列的方法，所述生成同步检测序列的方法是：特定序列法、数字水印法、数据相关法中的一种，利用选定的生成同步检测序列的方法生成同步检测序列；将同步检测序列输入被测视音频系统的步骤：根据被测视音频系统的特点，选择以文件方式或者以信号方式输入同步检测序列，将同步检测序列以选定的方式输入被测视音频系统，按实际情况操作被测视音频系统，使其接受输入序列，产生处理后的输出序列；从被测视音频系统接收经过其处理后的输出序列的步骤：根据被测视音频系统的特点，选择以文件方式或者以信号方式接收输出的结果序列，以选定的方式接收经过被测视音频系统处理后的同步检测序列；根据接收到的同步检测序列计算同步误差的步骤：从输出序列中恢复视频帧和音频帧的帧号，利用帧号及时间关系计算同步误，计算同步误差的方法是帧号计时法或帧号比较法。...

【技术特征摘要】
1.一种精确检测视音频处理系统视频、音频同步误差的方法，所述方法使用的硬件系统包括与至少由一个子系统串联组成的被测视音频系统输入端连接的信号发生单元，所述的被测视音频系统的输出端与信号检测单元连接，其特征在于，所述方法包括如下步骤 利用帧号生成同步检测序列的步骤根据被测系统的特点和实际环境的特点，选择一种生成同步检测序列的方法,所述生成同步检测序列的方法是特定序列法、数字水印法、数据相关法中的一种，利用选定的生成同步检测序列的方法生成同步检测序列； 将同步检测序列输入被测视音频系统的步骤根据被测视音频系统的特点，选择以文件方式或者以信号方式输入同步检测序列，将同步检测序列以选定的方式输入被测视音频系统，按实际情况操作被测视音频系统，使其接受输入序列，产生处理后的输出序列； 从被测视音频系统接收经过其处理后的输出序列的步骤根据被测视音频系统的特点，选择以文件方式或者以信号方式接收输出的结果序列，以选定的方式接收经过被测视音频系统处理后的同步检测序列； 根据接收到的同步检测序列计算同步误差的步骤从输出序列中恢复视频帧和音频帧的帧号，利用帧号及时间关系计算同步误，计算同步误差的方法是帧号计时法或帧号比较法。2.根据权利要求1所述的一种精确检测视音频处理系统视频、音频同步误差的方法，其特征在于，所述的计算同步误差的方法是帧号计时法，所述帧号计时法计算同步误差的步骤如下 记录每一巾贞视频巾贞和音频巾贞的巾贞号v1、aj,同时记录个视频巾贞和音频巾贞的出现时间; 找到巾贞号相同的视频巾贞vn和音频巾贞an,将视频巾贞vn的出现时间Tw减去音频巾贞an的出现时间匕的形成的差值，即为同步误差T。3.根据权利要求1所述的一种精确检测视音频处理系统视频、音频同步误差的方法，其特征在于，所述的计算同步误差的方法是帧号比较法，所述帧号比较法计算同步误差的步骤如下 以某一视频帧vi出现的时间为时间点，检测此时音频帧的帧号aj，同时检测此时的音频采样点是音频帧的第几个采样点，记为K ;同步误差T的计算公式为r = (aj-!长 + 釆為率。4.根据权利要求1-3之一所述的一种精确检测视音频处理系统视频、音频同步误差的方法，其特征在于，所述的特定序列法生成同步检测序列的步骤如下 所述特定序列法按如下方式生成同步检测序列中的视频序列 赋予视频序列中每个视频巾贞一个巾贞号，巾贞号从O至255循环； 每个视频帧被分成三个区域，帧定位区、编码帧号区、可读帧号区； 所述的帧定位区由四个黑色矩形和四个白色矩形组成，用于定位视频帧的水平和垂直方位，帧定位区的图像对于同步检测序列中所有视频帧都一样；所述的编码帧号区用于承载该视频帧的帧号，将编码帧号区等分成八个矩形，每个矩形用白色或者黑色表示一位二进制数字，白色矩形表示比特1，黑色矩形表示比特O，形成一个用黑白矩形表示的8比特的二进制数字； 所述的可读帧号区用十进制阿拉伯数字表示该视频帧的帧号； 特定序列法按如下方式生成同步检测序列中的音频序列 赋予音频序列中每个音频巾贞一个巾贞号，巾贞号从O至255循环；...

【专利技术属性】
技术研发人员：隗功赛，王雨，王付生，
申请(专利权)人：北京中科大洋科技发展股份有限公司，
类型：发明
国别省市：