CN103067778A - 数据监测系统和数据监测方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种数据监测系统，包括：特征信息获取单元，获取标准视频和/或音频数据的标准视频和/或音频特征信息和目标视频和/或音频数据的目标视频和/或音频特征信息；特征信息比较单元，将标准视频和/或音频特征信息与目标视频和/或音频特征信息进行比较，判断标准视频和/或音频特征信息与目标视频和/或音频特征信息的视频和/或音频特征差值是否小于预设值；提示单元，在特征信息比较单元确定所述视频和/或音频特征差值大于或等于预设值时，发出提示信息。本发明还提出了一种数据监测方法。通过本发明的技术方案，能够监测多媒体信息是否被部分篡改，并在被篡改时发出提示信息，以便操作人员可以及时纠正被篡改内容。

Description

数据监测系统和数据监测方法

技术领域

本发明涉及数据处理技术领域，具体而言，涉及一种数据监测系统和一种数据监测方法。

背景技术

在传统的广播电视领域，为了保障有线数字电视系统的安全可靠和高质量运行，需要部署多级监测监控系统，对播出的数字电视节目前端各个环节的信号进行质量、内容监测，系统通过统一管理，实现监测数据调度、监视画面调度、设备管理和播出节目内容管理，从而提高有线数字电视网络运维效率、节约网络运行维护成本和人力资源。

目前投入使用的上述监测监控系统主要是监测由于网络传输造成的拥塞，丢包，或者硬件设备故障，或者卫星信号受到干扰等情况。但目前现有的监测监控系统无法完成以下情况的监测：即多媒体信息在整个传输过程中，当某一个环节被更改时，传输过程本身仍然可以正常运行。这种篡改多媒体信息的部分内容的情况，会影响用户观看电视，降低用户体验。

因此，需要一种新的数据监测技术，能够监测多媒体信息是否被部分篡改，并在被篡改时发出提示信息，以便操作人员可以及时纠正被篡改内容。

发明内容

本发明正是基于上述问题，提出了一种数据监测技术，能够监测多媒体信息是否被部分篡改，并在被篡改时发出提示信息，以便操作人员可以及时纠正被篡改内容。

有鉴于此，本发明提出了一种数据监测系统，包括：特征信息获取单元，用于获取标准视频数据的标准视频特征信息和目标视频数据的目标视频特征信息，和/或获取标准音频数据的标准音频特征信息和目标音频数据的目标音频特征信息；特征信息比较单元，用于将所述标准视频特征信息与所述目标视频特征信息进行比较，判断所述标准视频特征信息与所述目标视频特征信息的视频特征差值是否小于第一预设门限值，和/或将所述标准音频特征信息与所述目标音频特征信息进行比较，判断所述标准音频特征信息与所述目标音频特征信息的音频特征差值是否小于第二预设门限值；提示单元，用于在所述特征信息比较单元确定所述视频特征差值大于或等于所述第一预设门限值，和/或所述音频特征差值大于或等于所述第二预设门限值时，发出提示信息。

在该技术方案中，多媒体数据可以包含视频数据和音频数据，通过将目标多媒体数据的特征信息与标准多媒体数据的特征信息进行对比，可以判断出目标多媒体数据是否被篡改，并在被篡改时发出提示信息，便于操作人员及时纠正被篡改内容。

在上述技术方案中，优选地，所述特征信息获取单元用于获取视频数据的分块特征信息FB_nH×nW，FB_nH×nW(l,m)=f[I(i,j)]，其中，H和W为视频数据每一帧图像按照像素记的高和宽，bH和bW为对所述每一帧图像进行平均分块处理后的每块图像按照像素记的高和宽，

为

的向上取整数值，

为

的向上取整数值，(l,m)为分块的索引值，且l=0,1,2,…,nH-1，m=0,1,2,…,nW-1，I(i,j)是坐标为(i,j)的像素值，且i∈{bH×l+1,bH×l+2,…,bH×l+bH-1}，j∈{bW×l+1,bW×l+2,…,bW×l+bW-1}，f(x)为第一预设函数；所述特征信息比较单元用于计算所述标准视频特征信息与所述目标视频特征信息的分块视频特征差值d(l,m)和所述标准视频特征信息与所述目标视频特征信息的视频特征差值D_r，t，d(l,m)=|Fr_nH×nW(l,m)-Fb_nH×nW(l,m)|，D_r，t=g[ω(l,m)×d(l,m)]，其中，Fr_nH×nW(l,m)为标准分块视频特征信息，Ft_nH×nW(l,m)为目标分块视频特征信息，ω(l,m)为d(l,m)的预设权值，g(x)为第二预设函数。

在该技术方案中，将目标视频数据与标准视频数据进行对比时，可以先将视频数据平均分块处理，然后分别比较每块数据的差值，并且对于每块数据可以设置相应的权值，以便对于一帧图像中某个部分进行重点监测。f(x)可以是平均值计算函数，方差计算函数，最大值计算函数，最小值计算函数，中值计算函数等函数中一种或几种的线性或者非线性组合。g(x)可以是加权平均函数，最大值计算函数，最小值计算函数，中值计算函数等函数中一种或几种的线性或者非线性组合。

在上述技术方案中，优选地，还包括：同步处理单元，用于在所述特征信息获取单元获取所述标准视频特征信息和所述目标视频特征信息之后，对所述标准视频特征信息和所述目标视频特征信息进行同步处理。

在该技术方案中，通过对标准视频特征信息和目标视频特征信息进行同步处理，可以保证在将两者进行比较时，可以将同一时刻的标准视频特征信息和目标视频特征信息进行比较，提高比较结果的准确性。

在上述技术方案中，优选地，所述同步处理单元包括：队列生成子单元，用于根据所述标准视频特征信息生成预设队列；第一获取子单元，用于获取所述目标视频数据的当前帧图像作为当前目标视频数据，并获取所述预设队列中播放时刻最早的标准视频特征信息作为当前标准视频特征信息，以及获取所述当前目标视频数据的当前目标视频特征信息；匹配判断子单元，用于判断所述当前目标视频特征信息与所述当前标准视频特征信息是否匹配；第二获取子单元，用于在所述匹配判断子单元的判断结果为不匹配时，获取所述当前帧图像的下一帧图像作为所述当前目标视频数据；第三获取子单元，用于在所述匹配判断子单元的判断结果为匹配时，从所述预设队列中获取所述当前标准视频特征信息的下一个标准视频特征信息作为新的标准视频特征信息，并每隔预设数目帧从所述目标视频数据中获取新的目标视频特征信息；匹配子单元，用于将所述新的标准视频特征信息与所述新的目标视频特征信息相匹配，并判断连续匹配的次数是否达到预设数值，若达到所述预设数值，则判定同步结束。

在该技术方案中，可以快速地确定目标视频数据与标准视频数据同步的一帧图像，并且操作人员可以设置一个同步等级，比如n级，当新的标准视频特征信息与新的目标视频特征信息连续匹配的次数达到n，则可以判定符合操作人员需要的同步精度。

在上述技术方案中，优选地，所述同步处理单元包括：存储子单元，用于将所述标准视频特征信息存储至预设队列；第一获取子单元，用于获取所述目标视频数据的当前帧图像作为当前目标视频数据，并获取所述预设队列中播放时刻最早的标准视频特征信息作为当前标准视频特征信息，以及获取所述当前目标视频数据的当前目标视频特征信息；匹配判断子单元，用于判断所述当前目标视频特征信息与所述当前标准视频特征信息是否匹配；第二获取子单元，用于在所述匹配判断子单元的判断结果为不匹配时，获取所述预设队列中下一个标准视频特征信息作为所述当前标准视频特征信息，并获取所述当前帧图像的第一预设数目帧之后的一帧图像作为所述当前目标视频数据；第三获取子单元，用于在所述匹配判断子单元的判断结果为匹配时，从所述预设队列中获取所述当前标准视频特征信息的下一个标准视频特征信息作为新的标准视频特征信息，并每隔第二预设数目帧从所述目标视频数据中获取新的目标视频特征信息；匹配子单元，用于将所述新的标准视频特征信息与所述新的目标视频特征信息相匹配，并判断连续匹配的次数是否达到预设数值，若达到所述预设数值，则判定同步结束。

在该技术方案中，可以占用较少的系统资源确定目标视频数据与标准视频数据同步的一帧图像，并且操作人员可以设置一个同步等级，比如n级，当新的标准视频特征信息与新的目标视频特征信息连续匹配的次数达到n，则可以判定符合操作人员需要的同步精度。

根据本发明的又一方面，还提出了一种数据监测方法，包括：步骤202，获取标准视频数据的标准视频特征信息和目标视频数据的目标视频特征信息，和/或获取标准音频数据的标准音频特征信息和目标音频数据的目标音频特征信息；步骤204，将所述标准视频特征信息与所述目标视频特征信息进行比较，判断所述标准视频特征信息与所述目标视频特征信息的视频特征差值是否小于第一预设门限值，和/或将所述标准音频特征信息与所述目标音频特征信息进行比较，判断所述标准音频特征信息与所述目标音频特征信息的音频特征差值是否小于第二预设门限值；步骤206，若所述视频特征差值大于或等于所述第一预设门限值，和/或所述音频特征差值大于或等于所述第二预设门限值，则发出提示信息。

在该技术方案中，多媒体数据可以包含视频数据和音频数据，通过将目标多媒体数据的特征信息与标准多媒体数据的特征信息进行对比，可以判断出目标多媒体数据是否被篡改，并在被篡改时发出提示信息，便于操作人员及时纠正被篡改内容。

在上述技术方案中，优选地，所述步骤202包括：获取视频数据的分块特征信息FB_nH×nW，FB_nH×nW(l,m)=f[I(i,j)]，其中，H和W为视频数据每一帧图像按照像素记的高和宽，bH和bW为对所述每一帧图像进行平均分块处理后的每块图像按照像素记的高和宽，

为

的向上取整数值，

为

的向上取整数值，(l,m)为分块的索引值，且l=0,1,2,…,nH-1，m=0,1,2,…,nW-1，I(i,j)是坐标为(i,j)的像素值，且i∈{bH×l+1,bH×l+2,…,bH×l+bH-1}，j∈{bW×l+1,bW×l+2,…,bW×l+bW-1}，f(x)为第一预设函数；所述步骤204包括：计算所述标准视频特征信息与所述目标视频特征信息的分块视频特征差值d(l,m)，和所述标准视频特征信息与所述目标视频特征信息的视频特征差值D_r，t，d(l,m)=|Fr_nH×nW(l,m)-Fb_nH×nW(l,m)|，D_r，t=g[ω(l,m)×d(l,m)]，其中，Fr_nH×nW(l,m)为标准分块视频特征信息，Ft_nH×nW(l,m)为目标分块视频特征信息，ω(l,m)为d(l,m)的预设权值，g(x)为第二预设函数。

在该技术方案中，将目标视频数据与标准视频数据进行对比时，可以先将视频数据平均分块处理，然后分别比较每块数据的差值，并且对于每块数据可以设置相应的权值，以便对于一帧图像中某个部分进行重点监测。f(x)可以是平均值计算函数，方差计算函数，最大值计算函数，最小值计算函数，中值计算函数等函数中一种或几种的线性或者非线性组合。g(x)可以是加权平均函数，最大值计算函数，最小值计算函数，中值计算函数等函数中一种或几种的线性或者非线性组合。

在上述技术方案中，优选地，所述步骤202还包括：对所述标准视频特征信息和所述目标视频特征信息进行同步处理。

在该技术方案中，通过对标准视频特征信息和目标视频特征信息进行同步处理，可以保证在将两者进行比较时，可以将同一时刻的标准视频特征信息和目标视频特征信息进行比较，提高比较结果的准确性。

在上述技术方案中，优选地，所述步骤202还包括：步骤2022A，根据所述标准视频特征信息生成预设队列，获取所述目标视频数据的当前帧图像作为当前目标视频数据，并获取所述预设队列中播放时刻最早的标准视频特征信息作为当前标准视频特征信息；步骤2024A，获取所述当前目标视频数据的当前目标视频特征信息，判断所述当前目标视频特征信息与所述当前标准视频特征信息是否匹配；步骤2026A，若不匹配，则获取所述当前帧图像的下一帧图像作为所述当前目标视频数据，并返回所述步骤2024A；步骤2028A，若匹配，则从所述预设队列中获取所述当前标准视频特征信息的下一个标准视频特征信息作为新的标准视频特征信息，并每隔预设数目帧从所述目标视频数据中获取新的目标视频特征信息，将所述新的标准视频特征信息与所述新的目标视频特征信息相匹配，并判断连续匹配的次数是否达到预设数值，若未达到所述预设数值，则返回所述步骤2026A，若达到所述预设数值，则判定同步结束。

在该技术方案中，可以快速地确定目标视频数据与标准视频数据同步的一帧图像，并且操作人员可以设置一个同步等级，比如n级，当新的标准视频特征信息与新的目标视频特征信息连续匹配的次数达到n，则可以判定符合操作人员需要的同步精度。

在上述技术方案中，优选地，所述步骤202还包括：步骤2022B，根据所述标准视频特征信息生成预设队列，获取所述目标视频数据的当前帧图像作为当前目标视频数据，并获取所述预设队列中播放时刻最早的标准视频特征信息作为当前标准视频特征信息；步骤2024B，获取所述当前目标视频数据的当前目标视频特征信息，判断所述当前目标视频特征信息与所述当前标准视频特征信息是否匹配；步骤2026B，若不匹配，则获取所述预设队列中下一个标准视频特征信息作为所述当前标准视频特征信息，并获取所述当前帧图像的第一预设数目帧之后的一帧图像作为所述当前目标视频数据，并返回所述步骤2024B；步骤2028B，若匹配，则从所述预设队列中获取所述当前标准视频特征信息的下一个标准视频特征信息作为新的标准视频特征信息，并每隔第二预设数目帧从所述目标视频数据中获取新的目标视频特征信息，将所述新的标准视频特征信息与所述新的目标视频特征信息相匹配，并判断连续匹配的次数是否达到预设数值，若未达到所述预设数值，则返回所述步骤2026B，若达到所述预设数值，则判定同步结束。

在该技术方案中，可以占用较少的系统资源确定目标视频数据与标准视频数据同步的一帧图像，并且操作人员可以设置一个同步等级，比如n级，当新的标准视频特征信息与新的目标视频特征信息连续匹配的次数达到n，则可以判定符合操作人员需要的同步精度。

通过以上技术方案，能够监测多媒体信息是否被部分篡改，并在被篡改时发出提示信息，以便操作人员可以及时纠正被篡改内容。

附图说明

图1示出了根据本发明的实施例的数据监测系统的框图；

图2示出了根据本发明的实施例的数据监测方法的流程图；

图3示出了根据本发明的实施例的一种视频数据同步方法的流程图；

图4示出了根据本发明的实施例的又一种视频数据同步方法的流程图；

图5示出了根据本发明的实施例的数据监测系统的结构框图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

图1示出了根据本发明的实施例的数据监测系统的框图。

如图1所示，根据本发明的实施例的数据监测系统100包括：特征信息获取单元102，用于获取标准视频数据的标准视频特征信息和目标视频数据的目标视频特征信息，和/或获取标准音频数据的标准音频特征信息和目标音频数据的目标音频特征信息；特征信息比较单元104，用于将标准视频特征信息与目标视频特征信息进行比较，判断标准视频特征信息与目标视频特征信息的视频特征差值是否小于第一预设门限值，和/或将标准音频特征信息与目标音频特征信息进行比较，判断标准音频特征信息与目标音频特征信息的音频特征差值是否小于第二预设门限值；提示单元106，用于在特征信息比较单元104确定所述视频特征差值大于或等于第一预设门限值，和/或音频特征差值大于或等于第二预设门限值时，发出提示信息。

多媒体数据可以包含视频数据和音频数据，通过将目标多媒体数据的特征信息与标准多媒体数据的特征信息进行对比，可以判断出目标多媒体数据是否被篡改，并在被篡改时发出提示信息，便于操作人员及时纠正被篡改内容。

具体地，对于视频数据，可以对接收到的标准视频数据和目标视频数据进行解码操作（比如通过解码器对接收到的码流进行解码），然后对解码后的标准视频数据和目标视频数据提取特征信息，得到标准视频特征信息与目标视频特征信息，然后将目标视频特征信息与接收到的标准视频特征信息进行比较。还可以对接收到的目标视频数据进行解码操作，得到目标视频特征信息，然后将目标视频特征信息与接收到的标准视频特征信息进行比较。

对于音频数据，接收到的同一时刻的目标音频数据和标准音频数据可能分别包含多个声道，那么可以针对每一声道分别提取音频特征信息，比如提取平均音量。音频特征信息可以由每个单一声道的特征值组合而成，也可以通过对所有声道的数据统一处理得到。

需要说明的是，可以接收一路或多路目标视频数据和/或目标音频数据与标准视频数据和/或标准音频数据进行比较。

优选地，特征信息获取单元102用于获取视频数据的分块特征信息FB_nH×nW，FB_nH×nW(l,m)=f[I(i,j)]，其中，H和W为视频数据每一帧图像按照像素记的高和宽，bH和bW为对每一帧图像进行平均分块处理后的每块图像按照像素记的高和宽，为

的向上取整数值，

为

的向上取整数值，(l,m)为分块的索引值，且l=0,1,2,…,nH-1，m=0,1,2,…,nW-1，I(i,j)是坐标为(i,j)的像素值，且i∈{bH×l+1,bH×l+2,…,bH×l+bH-1}，j∈{bW×l+1,bW×l+2,…,bW×l+bW-1}，f(x)为第一预设函数；特征信息比较单元104计算标准视频特征信息与目标视频特征信息的分块视频特征差值d(l,m)和标准视频特征信息与目标视频特征信息的视频特征差值D_r，t，d(l,m)=|Fr_nH×nW(l,m)-Fb_nH×nW(l,m)|， $D_{r,t}=\frac{1}{\mathrm{nH}\×\mathrm{nW}}{\mathrm{\Σ}}_{l=0}^{\mathrm{nH}-1}{\mathrm{\Σ}}_{m=0}^{\mathrm{nW}-1}\mathrm{\ω}(l,m)\×d(l,m),$ 其中，Fr_nH×nW(l,m)为标准分块视频特征信息，Ft_nH×nW(l,m)为目标分块视频特征信息，ω(l,m)为d(l,m)的预设权值，g(x)为第二预设函数。

将目标视频数据与标准视频数据进行对比时，可以先将视频数据平均分块处理，然后分别比较每块数据的差值，并且对于每块数据可以设置相应的权值，以便对于一帧图像中某个部分进行重点监测。f(x)可以是平均值计算函数，方差计算函数，最大值计算函数，最小值计算函数，中值计算函数等函数中一种或几种的线性或者非线性组合。g(x)可以是加权平均函数，最大值计算函数，最小值计算函数，中值计算函数等函数中一种或几种的线性或者非线性组合。

比如，例如对于电视台的视频数据的监测，需要对台标是否被更改进行重点监测，而一般情况下台标在视频数据每一帧画面中的位置是固定的，因此可以设置台标位置的分块特征信息的权值较大，从而减少漏判台标被更改的概率。

在将一路标准视频数据与一路目标视频数据的比较时，若f(x)为平均值计算函数，且g(x)为加权平均函数，则有

$F{B}_{\mathrm{nH}\×\mathrm{nW}}(l,m)=f\left[I(i,j)\right]=\frac{1}{\mathrm{bH}\×\mathrm{bW}}{\mathrm{\Σ}}_{i=\mathrm{bH}\×l}^{\mathrm{bH}\×(l+1)-1}{\mathrm{\Σ}}_{j=\mathrm{bH}\×m}^{\mathrm{bW}\×(l+1)-1}I(i,j),$

d(l,m)=|Fr_nH×nW(l,m)-Fb_nH×nW(l,m)|，

$D_{r,t}=g\left[d(l,m)\right]=\frac{1}{\mathrm{nH}\×\mathrm{nW}}{\mathrm{\Σ}}_{l=0}^{\mathrm{nH}-1}{\mathrm{\Σ}}_{m=0}^{\mathrm{nW}-1}\mathrm{\ω}(l,m)\×d(l,m),$

其中， $\mathrm{\&omega;}(l,m)=\left\{\begin{array}{c}1,d(l,m)\&GreaterEqual;\mathrm{dT}\\ 0,d(l,m)<\mathrm{dT}\end{array}\right.,$ dT为用户可设置阈值，用户还可以设置第一预设门限值DT，当D_r，t小于或等于DT时则判定目标视频数据被篡改，发出警报，当D_r，t大于DT时则判定目标视频数据正常。

优选地，根据本发明的实施例的数据监测系统100还可以包括：同步处理单元108，用于在特征信息获取单元102获取标准视频特征信息和目标视频特征信息之后，对标准视频特征信息和目标视频特征信息进行同步处理。

通过对标准视频特征信息和目标视频特征信息进行同步处理，可以保证在将两者进行比较时，可以将同一时刻的标准视频特征信息和目标视频特征信息进行比较，提高比较结果的准确性。

由于并不需要对每一帧视频数据都进行视频特征信息提取和比对，可以每隔(S-1)帧提取一次视频数据的视频特征信息，那么进行对比的标准视频特征信息和目标视频特征信息的时间就有可能不同，并且需要保证目标视频数据的播放时刻小于或等于标准视频数据的播放时刻，再进行视频特征信息提取，在同步过程中，首先可以设置一个可以存放N个标准视频特征的缓存区（即下面提到的预设队列，可以通过一个环形链表或缓存池实现）。具体可以通过以下两种方式实现同步。

优选地，同步处理单元108包括：队列生成子单元1080，用于根据标准视频特征信息生成预设队列；第一获取子单元1082，用于获取目标视频数据的当前帧图像作为当前目标视频数据，并获取预设队列中播放时刻最早的标准视频特征信息作为当前标准视频特征信息，以及获取当前目标视频数据的当前目标视频特征信息；匹配判断子单元1084，用于判断当前目标视频特征信息与当前标准视频特征信息是否匹配；第二获取子单元1086，用于在匹配判断子单元1084的判断结果为不匹配时，获取所述当前帧图像的下一帧图像作为当前目标视频数据；第三获取子单元1088，用于在匹配判断子单元1084的判断结果为匹配时，从预设队列中获取当前标准视频特征信息的下一个标准视频特征信息作为新的标准视频特征信息，并每隔预设数目帧从目标视频数据中获取新的目标视频特征信息；匹配子单元1089，用于将新的标准视频特征信息与新的目标视频特征信息相匹配，并判断连续匹配的次数是否达到预设数值，若达到预设数值，则判定同步结束。

可以快速地确定目标视频数据与标准视频数据同步的一帧图像，并且操作人员可以设置一个同步等级，比如n级，当新的标准视频特征信息与新的目标视频特征信息连续匹配的次数达到n，则可以判定符合操作人员需要的同步精度。其中，预设数目帧可以是（S-1）帧，在确定当前目标视频特征信息与当前标准视频特征信息匹配之前，预设队列中的当前标准视频特征信息保持不变，那么接收到的其他标准视频特征信息需要依次存放在预设队列中当前标准视频特征信息之后，若目标视频特征信息相对于标准视频特征信息的延迟为D帧，为保证可以确定目标视频特征信息与标准视频特征信息的同步点，需要满足N×S≥D。

优选地，同步处理单元108包括：存储子单元1080，用于将标准视频特征信息存储至预设队列；第一获取子单元1082，用于获取目标视频数据的当前帧图像作为当前目标视频数据，并获取预设队列中播放时刻最早的标准视频特征信息作为当前标准视频特征信息，以及获取当前目标视频数据的当前目标视频特征信息；匹配判断子单元1084，用于判断当前目标视频特征信息与当前标准视频特征信息是否匹配；第二获取子单元1086，用于在匹配判断子单元1084的判断结果为不匹配时，获取预设队列中下一个标准视频特征信息作为当前标准视频特征信息，并获取当前帧图像的第一预设数目帧之后的一帧图像作为当前目标视频数据；第三获取子单元1088，用于在匹配判断子单元1084的判断结果为匹配时，从预设队列中获取当前标准视频特征信息的下一个标准视频特征信息作为新的标准视频特征信息，并每隔第二预设数目帧从目标视频数据中获取新的目标视频特征信息；匹配子单元1089，用于将新的标准视频特征信息与新的目标视频特征信息相匹配，并判断连续匹配的次数是否达到预设数值，若达到所述预设数值，则判定同步结束。

可以占用较少的系统资源确定目标视频数据与标准视频数据同步的一帧图像，并且操作人员可以设置一个同步等级，比如n级，当新的标准视频特征信息与新的目标视频特征信息连续匹配的次数达到n，则可以判定符合操作人员需要的同步精度。其中，第一预设数目帧可以是S帧，第二预设数目帧则为(S-1)帧，在确定当前目标视频特征信息与当前标准视频特征信息匹配之前，预设队列中的当前标准视频特征信息可以即时更新，每对比一次，预设队列中的当前标准视频特征信息可以从预设队列中被删除，若目标视频特征信息相对于标准视频特征信息的延迟为D帧，为保证可以确定目标视频特征信息与标准视频特征信息的同步点，并不需要满足N×S≥D，所以预设队列的长度N可以设置的较小。

图2示出了根据本发明的实施例的数据监测方法的流程图。

如图2所示，根据本发明的实施例的数据监测方法包括：包括：步骤202，获取标准视频数据的标准视频特征信息和目标视频数据的目标视频特征信息，和/或获取标准音频数据的标准音频特征信息和目标音频数据的目标音频特征信息；步骤204，将标准视频特征信息与目标视频特征信息进行比较，判断标准视频特征信息与目标视频特征信息的视频特征差值是否小于第一预设门限值，和/或将标准音频特征信息与目标音频特征信息进行比较，判断标准音频特征信息与目标音频特征信息的音频特征差值是否小于第二预设门限值；步骤206，若视频特征差值大于或等于第一预设门限值，和/或音频特征差值大于或等于第二预设门限值，则发出提示信息。

多媒体数据可以包含视频数据和音频数据，通过将目标多媒体数据的特征信息与标准多媒体数据的特征信息进行对比，可以判断出目标多媒体数据是否被篡改，并在被篡改时发出提示信息，便于操作人员及时纠正被篡改内容。

具体地，对于视频数据，可以对接收到的标准视频数据和目标视频数据进行解码操作（比如通过解码器对接收到的码流进行解码），然后对解码后的标准视频数据和目标视频数据提取特征信息，得到标准视频特征信息与目标视频特征信息，然后将目标视频特征信息与接收到的标准视频特征信息进行比较。还可以对接收到的目标视频数据进行解码操作，得到目标视频特征信息，然后将目标视频特征信息与接收到的标准视频特征信息进行比较。

对于音频数据，接收到的同一时刻的目标音频数据和标准音频数据可能分别包含多个声道，那么可以针对每一声道分别提取音频特征信息，比如提取平均音量。音频特征信息可以由每个单一声道的特征值组合而成，也可以通过对所有声道的数据统一处理得到。

需要说明的是，可以接收一路或多路目标视频数据和/或目标音频数据与标准视频数据和/或标准音频数据进行比较。

优选地，步骤202包括：获取视频数据的分块特征信息FB_nH×nW，FB_nH×nW(l,m)=f[I(i,j)]，其中，H和W为视频数据每一帧图像按照像素记的高和宽，bH和bW为对每一帧图像进行平均分块处理后的每块图像按照像素记的高和宽，为

的向上取整数值，

为

的向上取整数值，(l,m)为分块的索引值，且l=0,1,2,…,nH-1，m=0,1,2,…,nW-1，I(i,j)是坐标为(i,j)的像素值，且i∈{bH×l+1,bH×l+2,…,bH×l+bH-1}，j∈{bW×l+1,bW×l+2,…,bW×l+bW-1}，f(x)为第一预设函数；步骤204包括：计算标准视频特征信息与目标视频特征信息的分块视频特征差值d(l,m)，和标准视频特征信息与目标视频特征信息的视频特征差值D_r，t，d(l,m)=|Fr_nH×nW(l,m)-Fb_nH×nW(l,m)|， $D_{r,t}=\frac{1}{\mathrm{nH}\&times;\mathrm{nW}}{\mathrm{\&Sigma;}}_{l=0}^{\mathrm{nH}-1}{\mathrm{\&Sigma;}}_{m=0}^{\mathrm{nW}-1}\mathrm{\&omega;}(l,m)\&times;d(l,m),$ 其中，Fr_nH×nW(l,m)为标准分块视频特征信息，Ft_nH×nW(l,m)为目标分块视频特征信息，ω(l,m)为d(l,m)的预设权值，g(x)为第二预设函数。

将目标视频数据与标准视频数据进行对比时，可以先将视频数据平均分块处理，然后分别比较每块数据的差值，并且对于每块数据可以设置相应的权值，以便对于一帧图像中某个部分进行重点监测。f(x)可以是平均值计算函数，方差计算函数，最大值计算函数，最小值计算函数，中值计算函数等函数中一种或几种的线性或者非线性组合。g(x)可以是加权平均函数，最大值计算函数，最小值计算函数，中值计算函数等函数中一种或几种的线性或者非线性组合。

比如，例如对于电视台的视频数据的监测，需要对台标是否被更改进行重点监测，而一般情况下台标在视频数据每一帧画面中的位置是固定的，因此可以设置台标位置的分块特征信息的权值较大，从而减少漏判台标被更改的概率。

在将一路标准视频数据与一路目标视频数据的比较时，若f(x)为平均值计算函数，且g(x)为加权平均函数，则有

$F{B}_{\mathrm{nH}\&times;\mathrm{nW}}(l,m)=f\left[I(i,j)\right]=\frac{1}{\mathrm{bH}\&times;\mathrm{bW}}{\mathrm{\&Sigma;}}_{i=\mathrm{bH}\&times;l}^{\mathrm{bH}\&times;(l+1)-1}{\mathrm{\&Sigma;}}_{j=\mathrm{bH}\&times;m}^{\mathrm{bW}\&times;(l+1)-1}I(i,j),$

d(l,m)=|Fr_nH×nW(l,m)-Fb_nH×nW(l,m)|，

$D_{r,t}=g\left[d(l,m)\right]=\frac{1}{\mathrm{nH}\&times;\mathrm{nW}}{\mathrm{\&Sigma;}}_{l=0}^{\mathrm{nH}-1}{\mathrm{\&Sigma;}}_{m=0}^{\mathrm{nW}-1}\mathrm{\&omega;}(l,m)\&times;d(l,m),$

其中， $\mathrm{\&omega;}(l,m)=\left\{\begin{array}{c}1,d(l,m)\&GreaterEqual;\mathrm{dT}\\ 0,d(l,m)<\mathrm{dT}\end{array}\right.,$ dT为用户可设置阈值，用户还可以设置第一预设门限值DT，当D_r，t小于或等于DT时则判定目标视频数据被篡改，发出警报，当D_r，t大于DT时则判定目标视频数据正常。

优选地，步骤202还包括：对标准视频特征信息和目标视频特征信息进行同步处理。

通过对标准视频特征信息和目标视频特征信息进行同步处理，可以保证在将两者进行比较时，可以将同一时刻的标准视频特征信息和目标视频特征信息进行比较，提高比较结果的准确性。

由于并不需要对每一帧视频数据都进行视频特征信息提取和比对，可以每隔(S-1)帧提取一次视频数据的视频特征信息，那么进行对比的标准视频特征信息和目标视频特征信息的时间就有可能不同，并且需要保证目标视频数据的播放时刻小于或等于标准视频数据的播放时刻，再进行视频特征信息提取，在同步过程中，首先可以设置一个可以存放N个标准视频特征的缓存区（即下面提到的预设队列，可以通过一个环形链表或缓存池实现）。具体可以通过以下两种方式实现同步。

优选地，步骤202还包括：步骤2022A，根据所述标准视频特征信息生成预设队列，获取目标视频数据的当前帧图像作为当前目标视频数据，并获取预设队列中播放时刻最早的标准视频特征信息作为当前标准视频特征信息；步骤2024A，获取当前目标视频数据的当前目标视频特征信息，判断当前目标视频特征信息与当前标准视频特征信息是否匹配；步骤2026A，若不匹配，则获取当前帧图像的下一帧图像作为当前目标视频数据，并返回步骤2024A；步骤2028A，若匹配，则从预设队列中获取当前标准视频特征信息的下一个标准视频特征信息作为新的标准视频特征信息，并每隔预设数目帧从目标视频数据中获取新的目标视频特征信息，将新的标准视频特征信息与新的目标视频特征信息相匹配，并判断连续匹配的次数是否达到预设数值，若未达到预设数值，则返回步骤2026A，若达到预设数值，则判定同步结束。

可以快速地确定目标视频数据与标准视频数据同步的一帧图像，并且操作人员可以设置一个同步等级，比如n级，当新的标准视频特征信息与新的目标视频特征信息连续匹配的次数达到n，则可以判定符合操作人员需要的同步精度。其中，预设数目帧可以是（S-1）帧，在确定当前目标视频特征信息与当前标准视频特征信息匹配之前，预设队列中的当前标准视频特征信息保持不变，那么接收到的其他标准视频特征信息需要依次存放在预设队列中当前标准视频特征信息之后，若目标视频特征信息相对于标准视频特征信息的延迟为D帧，为保证可以确定目标视频特征信息与标准视频特征信息的同步点，需要满足N×S≥D。

优选地，步骤202还包括：步骤2022B，根据标准视频特征信息生成预设队列，获取目标视频数据的当前帧图像作为当前目标视频数据，并获取预设队列中播放时刻最早的标准视频特征信息作为当前标准视频特征信息；步骤2024B，获取当前目标视频数据的当前目标视频特征信息，判断当前目标视频特征信息与当前标准视频特征信息是否匹配；步骤2026B，若不匹配，则获取预设队列中下一个标准视频特征信息作为当前标准视频特征信息，并获取当前帧图像的第一预设数目帧之后的一帧图像作为当前目标视频数据，并返回所述步骤2024B；步骤2028B，若匹配，则从预设队列中获取当前标准视频特征信息的下一个标准视频特征信息作为新的标准视频特征信息，并每隔第二预设数目帧从目标视频数据中获取新的目标视频特征信息，将新的标准视频特征信息与新的目标视频特征信息相匹配，并判断连续匹配的次数是否达到预设数值，若未达到预设数值，则返回步骤2026B，若达到预设数值，则判定同步结束。

在该技术方案中，可以占用较少的系统资源确定目标视频数据与标准视频数据同步的一帧图像，并且操作人员可以设置一个同步等级，比如n级，当新的标准视频特征信息与新的目标视频特征信息连续匹配的次数达到n，则可以判定符合操作人员需要的同步精度。其中，第一预设数目帧可以是S帧，第二预设数目帧则为(S-1)帧，在确定当前目标视频特征信息与当前标准视频特征信息匹配之前，预设队列中的当前标准视频特征信息可以即时更新，每对比一次，预设队列中的当前标准视频特征信息可以从预设队列中被删除，若目标视频特征信息相对于标准视频特征信息的延迟为D帧，为保证可以确定目标视频特征信息与标准视频特征信息的同步点，并不需要满足N×S≥D，所以预设队列的长度N可以设置的较小。

图3示出了根据本发明的实施例的一种视频数据同步方法的流程图。

如图3所示，根据本发明的实施例的一种视频数据同步方法包括：

步骤2022A，根据所述标准视频特征信息生成预设队列，获取目标视频数据的当前帧图像作为当前目标视频数据，并获取预设队列中播放时刻最早的标准视频特征信息作为当前标准视频特征信息；

步骤2024A，获取当前目标视频数据的当前目标视频特征信息，判断当前目标视频特征信息与当前标准视频特征信息是否匹配；

步骤2026A，若不匹配，则获取当前帧图像的下一帧图像作为当前目标视频数据，并返回步骤2024A；

步骤2028A，若匹配，则从预设队列中获取当前标准视频特征信息的下一个标准视频特征信息作为新的标准视频特征信息，并每隔预设数目帧从目标视频数据中获取新的目标视频特征信息，将新的标准视频特征信息与新的目标视频特征信息相匹配，并判断连续匹配的次数是否达到预设数值，若未达到预设数值，则返回步骤2026A，若达到预设数值，则判定同步结束。

图4示出了根据本发明的实施例的又一种视频数据同步方法的流程图。

步骤2022B，根据标准视频特征信息生成预设队列，获取目标视频数据的当前帧图像作为当前目标视频数据，并获取预设队列中播放时刻最早的标准视频特征信息作为当前标准视频特征信息；

步骤2024B，获取当前目标视频数据的当前目标视频特征信息，判断当前目标视频特征信息与当前标准视频特征信息是否匹配；

步骤2026B，若不匹配，则获取预设队列中下一个标准视频特征信息作为当前标准视频特征信息，并获取当前帧图像的第一预设数目帧之后的一帧图像作为当前目标视频数据，并返回所述步骤2024B；

步骤2028B，若匹配，则从预设队列中获取当前标准视频特征信息的下一个标准视频特征信息作为新的标准视频特征信息，并每隔第二预设数目帧从目标视频数据中获取新的目标视频特征信息，将新的标准视频特征信息与新的目标视频特征信息相匹配，并判断连续匹配的次数是否达到预设数值，若未达到预设数值，则返回步骤2026B，若达到预设数值，则判定同步结束。

图5示出了根据本发明的实施例的数据监测系统的结构框图。

如图5所示，根据本发明的实施例的数据监测系统100可以包括：输入信息处理单元502，特征提取单元504，同步单元506，特征比较单元508，主控单元510，输出信息处理单元512。

首先输入到输入信息处理单元502（可以是视频解码器）的一对码流经过解码后，得到重构的标准视频数据和目标视频数据，然后特征提取单元504分别对保准视频数据和目标视频数据分别提取特征信息，同步单元506对提取出的标准视频特征信息和目标视频特征信息进行同步处理，特征比较单元508将同一时刻的标准视频特征信息和目标视频特征信息进行比较，并将比较结果传输至主控单元510，主控单元510判断比较结果（即标准视频特征信息和目标视频特征信息的差异度）是否大于或等于预设门限值，若大于或等于预设门限值，则发出提示信息。

主控单元510还可以接收用户的控制信息，比如可以根据接收到的控制信息控制同步单元506，随时对特征提取单元504提取出的标准视频特征信息和目标视频特征信息进行同步处理（比如在同步信息丢失，或在网络丢包导致比对结果出错时），还可以根据接收到的控制信息控制实时录制目标视频数据，然后由输出信息处理单元512（可以是视频编码器）进行编码处理，编码后的码流可以在本地存储，也可以通过网络上传至上层监控系统。

根据本发明的实施例的数据监测系统100还可以实时监测输入的视频码流是否包含了指定的图像信息。如果目标视频数据与标准视频数据的比对结果相同，则判定在目标视频数据中存在指定的图像信息，发出提示信息，否则为正常。这种应用通常需要监测视频图像的某一指定区域，因此可以采用局部特征提取，在计算标准视频特征信息与目标视频特征信息的差值时，也可以对该指定区域设置比其他区域更大的权值。

以上结合附图详细说明了本发明的技术方案，考虑到相关技术中，监测监控系统无法完成以下情况的监测：即多媒体信息在整个传输过程中，当某一个环节被更改时，传输过程本身仍然可以正常运行。通过本发明的技术方案，能够监测多媒体信息是否被部分篡改，并在被篡改时发出提示信息，以便操作人员可以及时纠正被篡改内容。

在本发明中，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。术语“多个”指两个或两个以上，除非另有明确的限定。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种数据监测系统，其特征在于，包括：

特征信息获取单元，用于获取标准视频数据的标准视频特征信息和目标视频数据的目标视频特征信息，和/或获取标准音频数据的标准音频特征信息和目标音频数据的目标音频特征信息；

特征信息比较单元，用于将所述标准视频特征信息与所述目标视频特征信息进行比较，判断所述标准视频特征信息与所述目标视频特征信息的视频特征差值是否小于第一预设门限值，和/或将所述标准音频特征信息与所述目标音频特征信息进行比较，判断所述标准音频特征信息与所述目标音频特征信息的音频特征差值是否小于第二预设门限值；

提示单元，用于在所述特征信息比较单元确定所述视频特征差值大于或等于所述第一预设门限值，和/或所述音频特征差值大于或等于所述第二预设门限值时，发出提示信息。

2.根据权利要求1所述的数据监测系统，其特征在于，所述特征信息获取单元用于获取视频数据的分块特征信息FB_nH×nW，

FB_nH×nW(l,m)=f[I(i,j)]，

其中，H和W为视频数据每一帧图像按照像素记的高和宽，bH和bW为对所述每一帧图像进行平均分块处理后的每块图像按照像素记的高和宽，

为

的向上取整数值，

为的向上取整数值，(l,m)为分块的索引值，且l=0,1,2,…,nH-1，m=0,1,2,…,nW-1，I(i,j)是坐标为(i,j)的像素值，且i∈{bH×l+1,bH×l+2,…,bH×l+bH-1}，j∈{bW×l+1,bW×l+2,…,bW×l+bW-1}，f(x)为第一预设函数；

所述特征信息比较单元用于计算所述标准视频特征信息与所述目标视频特征信息的分块视频特征差值d(l,m)和所述标准视频特征信息与所述目标视频特征信息的视频特征差值D_r，t，

d(l,m)=|Fr_nH×nW(l,m)-Fb_nH×nW(l,m)|，

D_r，t=g[ω(l,m)×d(l,m)]，

其中，Fr_nH×nW(l,m)为标准分块视频特征信息，Ft_nH×nW(l,m)为目标分块视频特征信息，ω(l,m)为d(l,m)的预设权值，g(x)为第二预设函数。

3.根据权利要求1所述的数据监测系统，其特征在于，还包括：

同步处理单元，用于在所述特征信息获取单元获取所述标准视频特征信息和所述目标视频特征信息之后，对所述标准视频特征信息和所述目标视频特征信息进行同步处理。

4.根据权利要求3所述的数据监测系统，其特征在于，所述同步处理单元包括：

队列生成子单元，用于根据所述标准视频特征信息生成预设队列；

第一获取子单元，用于获取所述目标视频数据的当前帧图像作为当前目标视频数据，并获取所述预设队列中播放时刻最早的标准视频特征信息作为当前标准视频特征信息，以及获取所述当前目标视频数据的当前目标视频特征信息；

匹配判断子单元，用于判断所述当前目标视频特征信息与所述当前标准视频特征信息是否匹配；

第二获取子单元，用于在所述匹配判断子单元的判断结果为不匹配时，获取所述当前帧图像的下一帧图像作为所述当前目标视频数据；

第三获取子单元，用于在所述匹配判断子单元的判断结果为匹配时，从所述预设队列中获取所述当前标准视频特征信息的下一个标准视频特征信息作为新的标准视频特征信息，并每隔预设数目帧从所述目标视频数据中获取新的目标视频特征信息；

匹配子单元，用于将所述新的标准视频特征信息与所述新的目标视频特征信息相匹配，并判断连续匹配的次数是否达到预设数值，若达到所述预设数值，则判定同步结束。

5.根据权利要求3所述的数据监测系统，其特征在于，所述同步处理单元包括：

存储子单元，用于将所述标准视频特征信息存储至预设队列；

第一获取子单元，用于获取所述目标视频数据的当前帧图像作为当前目标视频数据，并获取所述预设队列中播放时刻最早的标准视频特征信息作为当前标准视频特征信息，以及获取所述当前目标视频数据的当前目标视频特征信息；

匹配判断子单元，用于判断所述当前目标视频特征信息与所述当前标准视频特征信息是否匹配；

第二获取子单元，用于在所述匹配判断子单元的判断结果为不匹配时，获取所述预设队列中下一个标准视频特征信息作为所述当前标准视频特征信息，并获取所述当前帧图像的第一预设数目帧之后的一帧图像作为所述当前目标视频数据；

第三获取子单元，用于在所述匹配判断子单元的判断结果为匹配时，从所述预设队列中获取所述当前标准视频特征信息的下一个标准视频特征信息作为新的标准视频特征信息，并每隔第二预设数目帧从所述目标视频数据中获取新的目标视频特征信息；

匹配子单元，用于将所述新的标准视频特征信息与所述新的目标视频特征信息相匹配，并判断连续匹配的次数是否达到预设数值，若达到所述预设数值，则判定同步结束。

6.一种数据监测方法，其特征在于，包括：

步骤202，获取标准视频数据的标准视频特征信息和目标视频数据的目标视频特征信息，和/或获取标准音频数据的标准音频特征信息和目标音频数据的目标音频特征信息；

步骤204，将所述标准视频特征信息与所述目标视频特征信息进行比较，判断所述标准视频特征信息与所述目标视频特征信息的视频特征差值是否小于第一预设门限值，和/或将所述标准音频特征信息与所述目标音频特征信息进行比较，判断所述标准音频特征信息与所述目标音频特征信息的音频特征差值是否小于第二预设门限值；

步骤206，若所述视频特征差值大于或等于所述第一预设门限值，和/或所述音频特征差值大于或等于所述第二预设门限值，则发出提示信息。

7.根据权利要求6所述的数据监测方法，其特征在于，所述步骤202包括：获取视频数据的分块特征信息FB_nH×nW，

FB_nH×nW(l,m)=f[I(i,j)]，

其中，H和W为视频数据每一帧图像按照像素记的高和宽，bH和bW为对所述每一帧图像进行平均分块处理后的每块图像按照像素记的高和宽，为

的向上取整数值，

为的向上取整数值，(l,m)为分块的索引值，且l=0,1,2,…,nH-1，m=0,1,2,…,nW-1，I(i,j)是坐标为(i,j)的像素值，且i∈{bH×l+1,bH×l+2,…,bH×l+bH-1}，j∈{bW×l+1,bW×l+2,…,bW×l+bW-1}，f(x)为第一预设函数；

所述步骤204包括：计算所述标准视频特征信息与所述目标视频特征信息的分块视频特征差值d(l,m)，和所述标准视频特征信息与所述目标视频特征信息的视频特征差值D_r，t，

d(l,m)=|Fr_nH×nW(l,m)-Fb_nH×nW(l,m)|，

D_r，t=g[ω(l,m)×d(l,m)]，

其中，Fr_nH×nW(l,m)为标准分块视频特征信息，Ft_nH×nW(l,m)为目标分块视频特征信息，ω(l,m)为d(l,m)的预设权值，g(x)为第二预设函数。

8.根据权利要求6所述的数据监测方法，其特征在于，所述步骤202还包括：对所述标准视频特征信息和所述目标视频特征信息进行同步处理。

9.根据权利要求8所述的数据监测方法，其特征在于，所述步骤202还包括：

步骤2022A，根据所述标准视频特征信息生成预设队列，获取所述目标视频数据的当前帧图像作为当前目标视频数据，并获取所述预设队列中播放时刻最早的标准视频特征信息作为当前标准视频特征信息；

步骤2024A，获取所述当前目标视频数据的当前目标视频特征信息，判断所述当前目标视频特征信息与所述当前标准视频特征信息是否匹配；

步骤2026A，若不匹配，则获取所述当前帧图像的下一帧图像作为所述当前目标视频数据，并返回所述步骤2024A；

步骤2028A，若匹配，则从所述预设队列中获取所述当前标准视频特征信息的下一个标准视频特征信息作为新的标准视频特征信息，并每隔预设数目帧从所述目标视频数据中获取新的目标视频特征信息，将所述新的标准视频特征信息与所述新的目标视频特征信息相匹配，并判断连续匹配的次数是否达到预设数值，若未达到所述预设数值，则返回所述步骤2026A，若达到所述预设数值，则判定同步结束。

10.根据权利要求8所述的数据监测方法，其特征在于，所述步骤202还包括：

步骤2022B，根据所述标准视频特征信息生成预设队列，获取所述目标视频数据的当前帧图像作为当前目标视频数据，并获取所述预设队列中播放时刻最早的标准视频特征信息作为当前标准视频特征信息；

步骤2024B，获取所述当前目标视频数据的当前目标视频特征信息，判断所述当前目标视频特征信息与所述当前标准视频特征信息是否匹配；

步骤2026B，若不匹配，则获取所述预设队列中下一个标准视频特征信息作为所述当前标准视频特征信息，并获取所述当前帧图像的第一预设数目帧之后的一帧图像作为所述当前目标视频数据，并返回所述步骤2024B；

步骤2028B，若匹配，则从所述预设队列中获取所述当前标准视频特征信息的下一个标准视频特征信息作为新的标准视频特征信息，并每隔第二预设数目帧从所述目标视频数据中获取新的目标视频特征信息，将所述新的标准视频特征信息与所述新的目标视频特征信息相匹配，并判断连续匹配的次数是否达到预设数值，若未达到所述预设数值，则返回所述步骤2026B，若达到所述预设数值，则判定同步结束。

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