CN104796578B - 一种基于节目声音特征的多屏同步方法 - Google Patents

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Abstract

本发明为了简化视频同步对现场视频同步硬件设备的依赖程度，本发明提供了一种基于节目声音特征的多屏同步方法，包括：(1)获取多个屏幕的各自的一段节目声音信号，所述节目声音信号包括频率基本在10Hz以下的声音；该频率可以在不影响声音播放的情况下，产生辅助视频同步的效果；(2)采集所述的各段节目声音信号的特征；(3)根据采集到的特征使所述各个屏幕的显示同步化。本发明改善了视频播放时的用户体验，从信号播放源智能化地消除了视频信号不同步问题，并降低了播放终端对视频硬件编解码的依赖性，降低了播放现场的硬件成本。

Description

一种基于节目声音特征的多屏同步方法
技术领域
本发明涉及视频处理技术领域，更具体地，涉及一种基于节目声音特征的多屏同步方法。
背景技术
视频同步多是针对大屏幕或多个屏幕的显示进行同步处理。在各类大厅应用中，用户会安装多块大屏同步显示多类不同的信息，方便进行视频指挥、视频会议、远程会商等业务。而利用计算机显卡支持多屏显示的功能，也可以将计算机的内容以更大的分辨率进行输出显示。所需显示的图像经由编码器编码接入网络，经网络远传，统一解码上大屏，这种方式使图像显示的分辨率和尺寸符合大屏显示需求。例如，将多路的HD(HighDefinition，分辨率达到1920x1080的高清信号)或者UHD(Ultra High Definition，分辨率3840x2160达到的超高清信号)视频，拼接成分辨率达到8Kx4K，16Kx8K的超高分辨率视频。多路视频拼接时，各路播放设备输出视频要保持同步，以保证超高分辨率视频在时域的同步性和画面完整性。
现有技术中，通过软件控制多路播放设备输出视频的同步。各路HD或者UHD播放设备通过网络连接，其中一台设定为主播放设备，其它设为从播放设备。由主播放设备发送一个视频输出的心跳信号，其它各路播放设备按照心跳信号，输出视频信号，从而实现各路视频信号的同步。然而，对视频信号的处理往往需要使同步设备支持多种不同格式的视频源。
此外，视频信号提供方，例如，电视台，无法对各播放终端不同步问题给与任何干预。这不利于在不同地区和场合的视频信号处理方降低视频同步(例如，公交车站广告等的播放)所需的设备购买和维护费用。
发明内容
本发明为了简化视频同步对现场视频同步硬件设备的依赖程度，本发明提供了一种基于节目声音特征的多屏同步方法，包括：
(1)获取多个屏幕的各自的一段节目声音信号，所述节目声音信号包括频率基本在10Hz以下的声音；该频率可以在不影响声音播放的情况下，产生辅助视频同步的效果。而现有技术中对其他特征的音频进行处理的技术要么需要以节目中的特定语言为标志，要么需要以节目中的特定声音为标志，而这两种情况都不利于本发明对通用视频节目的多地低成本播放的技术效果。
(2)采集所述的各段节目声音信号的特征；
(3)根据采集到的特征使所述各个屏幕的显示同步化。
进一步地，所述步骤(1)包括：
接收各屏幕各自的一段节目信号；
分解所述各段节目信号中的声音信号和图像信号；
对所述各段声音信号进行预处理。
进一步地，所述步骤(2)包括：
计算该声音信号的过零信息；
对各段声音信号的过零信息进行统计，得到过零统计信息；
计算各过零统计信息的均值。
进一步地，所述步骤(2)包括：
计算该声音信号的过零信息；
对各段声音信号的过零信息进行统计，得到过零统计信息；
计算各过零统计信息的均方差。
进一步地，所述步骤(3)包括：
判断采集到的特征是否超过预设阈值，如果超过，则使所述各个屏幕的显示同步化。
进一步地，使所述各个屏幕的显示同步化包括：
根据各个屏幕自身的过零统计信息与计算得到的均值的差，对各个屏幕进行信号延迟。
进一步地，所述对各个屏幕进行信号延迟是通过插入延迟视频帧实现的。
进一步地，所述预处理包括对声音信号的放大和滤波，以得到频率基本在10Hz和10Hz以下的低噪声音信号。
本发明的有益效果是：改善了视频播放时的用户体验，从信号播放源(例如，电视台)智能化地消除了视频信号不同步问题，并降低了播放终端对视频硬件编解码的依赖性，降低了播放现场的硬件成本。利用本发明的技术方案，视频播放现场只需要设置复用器、视频输入帧采集装置以及处理器，而不需要同步器等成本较高的器件。
附图说明
图1示出了根据本发明的基于节目声音特征的多屏同步方法的流程框图。
具体实施方式
如图1所示的实施例中，多个待同步的屏幕所显示的视频格式采用H264、AVI、RMVB等格式中的至少两种。基于节目声音特征的多屏同步方法包括如下步骤：
在视频信号提供源(例如，电视台或视频转播/直播现场的视频信号采集方或其他的视频信号提供方)加入频率为10Hz或10Hz以下的音频信号，优选地为加入频率为5Hz的音频信号。
在待同步的多个屏幕处，接收各屏幕各自的时长在1分钟的电视节目信号；
利用复用器将所述各段1分钟的节目信号分解为声音信号和图像信号；
对声音信号的放大和滤波，以得到频率基本在10Hz和10Hz以下的低噪声音信号。
计算该声音信号的过零点区间的正的极小值的个数。
统计各段声音信号的各个过零点区间的正的极小值的个数之和。
对所有屏幕计算正的极小值的个数之和的均值。
在本发明的另一实施例中，还可以计算各过零统计信息的均方差而不是上述均值。
判断采集到的各过零点区间的正的极小值是否超过预设阈值，如果超过，则使所述各个屏幕的显示同步化。根据本发明的一个实施例，此步骤中，根据各个屏幕自身的过零统计信息与计算得到的均值的差，通过延迟各帧中输入视频信号的输入帧生成延迟帧，通过向高于均值的屏幕的信号插入延迟视频帧，对各个屏幕进行信号延迟。该延迟帧的产生是将从输入端输入的视频信号帧延迟一个帧的产生延迟帧。
上对本发明实施例所提供的一种多终端同步显示方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的系统及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (4)

1.一种基于节目声音特征的多屏同步方法，其特征在于，包括：
在视频信号提供源加入频率为10Hz或10Hz以下的音频信号；
在待同步的多个屏幕处，接收各屏幕各自的时长在1分钟的电视节目信号；
利用复用器将所述各段1分钟的节目信号分解为声音信号和图像信号；
对声音信号的放大和滤波，以得到频率基本在10Hz和10Hz以下的低噪声音信号；
计算该声音信号的过零点区间的正的极小值的个数；
统计各段声音信号的各个过零点区间的正的极小值的个数之和；
对所有屏幕计算正的极小值的个数之和的均值；
判断采集到的各过零点区间的正的极小值是否超过预设阈值，如果超过，则使所述各个屏幕的显示同步化。
2.根据权利要求1的基于节目声音特征的多屏同步方法，其特征在于，所述提供源是电视台或视频转播/直播现场的视频信号采集方或其他的视频信号提供方。
3.根据权利要求1的基于节目声音特征的多屏同步方法，其特征在于，所述对所有屏幕计算正的极小值的个数之和的均值还可以为计算各过零统计信息的均方差。
4.根据权利要求1的基于节目声音特征的多屏同步方法，其特征在于，所述判断采集到的各过零点区间的正的极小值是否超过预设阈值，如果超过，则使所述各个屏幕的显示同步化包括：
根据各个屏幕自身的过零统计信息与计算得到的均值的差，通过延迟各帧中输入视频信号的输入帧生成延迟帧，通过向高于均值的屏幕的信号插入延迟视频帧，对各个屏幕进行信号延迟，该延迟帧的产生是将从输入端输入的视频信号帧延迟一个帧的产生延迟帧。
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