一种超高清视音频异态实时监测系统的制作方法

本发明属于视音频监测，具体涉及一种超高清视音频异态实时监测系统。

背景技术：

1、随着超高清视音频信号传播在广电和高端专业领域需求的增加，多数超高清视音频传输和播出的系统，以及大型体育赛事或活动现场，为增强现场信号播出质量和远端的体验沉浸效果，大都采用超高清视音频信号，但在超高清视音频信号传输的过程中，信号的质量会受到多种因素的影响，超高清视音频信号会出现不同程度的传输错误及不同步等一些异态现象，常见的音视频异态现象包括：视频的黑场、单色场、静帧、彩场、彩条、马赛克等，以及音频的静音、各个音频声道音量过高(低)、爆音等，这些异态现象都是用户可见可听的，直接影响用户的观影感知。

2、目前，对超高清视音频异态实时监测系统大都是用户见到听到，才能发现，具有一定的滞后性，尤其是在活动现场发现异态后，直接影响整个超高清视音频传输和播出系统的质量和输出效果，因此，本发明提出一种超高清视音频异态实时监测系统，对超高清视音频信号传输、播放过程中的参数进行监测，发现异常或潜在异常，立即进行预警，工作人员可以提前进行应对。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种超高清视音频异态实时监测系统，用以解决上述背景技术中所面临的问题。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

3、一种超高清视音频异态实时监测系统，所述系统包括：实时数据监测模块、数据整合模块、数据分析模块和预警模块；

4、所述实时数据监测模块，包括视频参数监测单元和音频参数监测单元；

5、所述视频参数监测单元，用于实时采集视频播放过程中各项参数的实时数据；

6、所述音频参数监测单元，用于实时采集音频播放过程中各项参数的实时数据；

7、所述数据处理模块，用于将实时数据监测模块采集的数据进行处理，并储存到系统数据库当中；

8、所述数据分析模块，用于对系统数据库中的实时数据信息和历史数据信息进行分析，然后对视频和音频的实时状态进行分析；

9、所述预警模块，用于根据数据分析模块对视频和音频的实时状态分析结果进行相应的预警。

10、作为本发明方案的进一步描述，所述监测系统的工作过程包括：

11、步骤s1、将视频播放过程中各项参数进行编号，编号依次为1、2、…、n；

12、步骤s2、将音频播放过程中各项参数进行编号，编号依次为1、2、…、m；

13、步骤s3、将n项视频参数与对应的预期值进行比较，若出现其中一项视频参数低于预期值，则说明视频单项参数状态异常，立即通过预警模块进行一级预警，否则进入步骤s5；

14、步骤s4、将m项音频参数与对应的预期值进行比较，若出现其中一项音频参数低于预期值，则说明音频单项参数状态异常，立即通过预警模块进行一级预警，否则进入步骤s6；

15、步骤s5、若未出现其中一项视频参数低于预期值，则根据各项视频参数计算视频状态异常值，预警模块根据视频状态异常值进行相应预警；

16、步骤s6、若未出现其中一项音频参数低于预期值，则根据各项音频参数计算视频状态异常值，预警模块根据视频状态异常值进行相应预警。

17、作为本发明方案的进一步描述，所述步骤s5的工作过程包括：

18、依次获取各项视频参数的实时参数值，记为a1、a2、…、an；

19、通过公式计算视频状态异常值σv，其中，i∈n，αi为权重系数，αi的大小根据对应参数的重要性而定，将视频状态异常值σv与设定视频状态异常值阈值进行比较，若视频状态异常值σv低于等于视频状态异常值阈值，则说明视频出现整体异常状态，立即通过预警模块进行二级预警，若视频状态异常值σv高于视频状态异常值阈值，则对视频潜在异常状态进行分析。

20、作为本发明方案的进一步描述，所述对视频潜在异常状态进行分析的工作过程包括：

21、获取第i个视频参数历史时间段内随时间变化的数据pi(t)，其中，i∈n；

22、通过下式计算视频潜在异常状态参数ρv：

23、

24、式中，t1是历史时间段的初始时刻，t2是当前时刻，μ为权重系数，p0i(t)为第i个视频参数设定数值曲线；

25、将视频潜在异常状态参数ρv与预设的视频潜在异常状态参数阈值对比，若视频潜在异常状态参数ρv低于设定的视频潜在异常状态参数阈值，则说明视频有潜在异常风险，立即通过预警模块进行三级预警。

26、作为本发明方案的进一步描述，所述步骤s6的工作过程包括：

27、依次获取各项音频参数的实时参数值，记为b1、b2、…、bm；

28、通过公式计算音频状态异常值σa，其中，j∈m，βj为权重系数，βj的大小根据对应参数的重要性而定，将音频状态异常值σa与设定音频状态异常值阈值进行比较，若音频状态异常值σa低于等于音频状态异常值阈值，则说明音频出现整体异常状态，立即通过预警模块进行二级预警，若视频状态异常值σa高于音频状态异常值阈值，则对音频潜在异常状态进行分析。

29、作为本发明方案的进一步描述，所述对音频潜在异常状态进行分析的工作过程包括：

30、获取第j个音频参数历史时间段内随时间变化的数据qj(t)，其中，j∈m；

31、通过下式计算音频潜在异常状态参数ρa：

32、

33、式中，t1是历史时间段的初始时刻，t2是当前时刻，τ为权重系数，q0j(t)为第j个音频参数设定数值曲线；

34、将音频潜在异常状态参数ρa与设定的音频潜在异常状态参数阈值对比，若音频潜在异常状态参数ρa低于预设的音频潜在异常状态参数阈值，则说明音频有潜在异常风险，立即通过预警模块进行三级预警。

35、作为本发明方案的进一步描述，所述预警模块设有四种预警模式，分别为一级预警、二级预警、三级预警和人工预警。

36、作为本发明方案的进一步描述，所述人工预警模式为当工作人员发现视音频播放异常时，主动进行预警，且人工预警模式优先级高于一级预警、二级预警和三级预警。

37、本发明的有益效果：

38、1、本发明通过实时数据监测模块分别采集视音频播放过程中的各项参数，然后通过数据处理模块对采集的数据进行降噪等处理后储存到系统数据库中，然后通过数据分析模块对系统数据库中的数据进行分析，依次分析视音频的单项参数异常状态、整体异常状态和潜在异常状态进行分析，预警模块根据分析结果发出相应预警，工作人员可以提前作出应对措施，及时处理异常状态或避免异常状态发生。

39、2、本发明依次获取各项视频参数的实时参数值，记为a1、a2、…、an，然后通过公式计算视频状态异常值σv，将视频状态异常值σv与设定视频状态异常值阈值进行比较，若视频状态异常值σv低于等于视频状态异常值阈值，则说明视频出现整体异常状态，立即通过预警模块进行二级预警，若视频状态异常值σv高于视频状态异常值阈值，则获取第i个视频参数历史时间段内随时间变化的数据pi(t)，然后通过公式计算视频潜在异常状态参数ρv，将视频潜在异常状态参数ρv与预设的视频潜在异常状态参数阈值对比，若视频潜在异常状态参数ρv低于设定的视频潜在异常状态参数阈值，则说明视频有潜在异常风险，立即通过预警模块进行三级预警。

40、3、本发明依次获取各项音频参数的实时参数值，记为b1、b2、…、bm，然后通过公式计算音频状态异常值σa，将音频状态异常值σa与设定音频状态异常值阈值进行比较，若音频状态异常值σa低于等于音频状态异常值阈值，则说明音频出现整体异常状态，立即通过预警模块进行二级预警，若视频状态异常值σa高于音频状态异常值阈值，则获取第j个音频参数历史时间段内随时间变化的数据qj(t)，然后通过公式计算音频潜在异常状态参数ρa，将音频潜在异常状态参数ρa与设定的音频潜在异常状态参数阈值对比，若音频潜在异常状态参数ρa低于预设的音频潜在异常状态参数阈值，则说明音频有潜在异常风险，立即通过预警模块进行三级预警。

41、4、本视频首先通过音视频的各项实时工作参数与设定预期值对比，判断视频的会不会出现黑场、单色场、静帧、彩场、彩条、马赛克，以及音频会不会静音、各个音频声道音量过高(低)、爆音这些可见可听的常见异常状态，然后，在根据历史时间段内的工作参数整体变化情况计算异常状态值，最后，再根据异常状态值判断音视频会不会出现潜在异常状态，给工作人员提前预警。

42、当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。