CN114640840A - 一种视频会议画面故障检测方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本公开属于网络通信技术领域，提供了一种视频会议画面故障检测方法及系统，包括以下步骤：获取视频会议画面信息；对所获取的画面信息进行数字图像处理，判断视频会议画面是否存在画面显示故障；对不存在画面显示故障的视频会议画面进行视频流检测，判断是否存在视频显示故障；对存在视频显示故障的视频会议画面进行视频帧检测，判断视频显示故障的类型。
Description
技术领域
本公开属于网络通信技术领域，具体涉及一种视频会议画面故障检测方法及系统。
背景技术
本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。
视频会议，是指两个或两个以上不同地方的个人或群体，通过传输线路及多媒体设备，将声音和影像互传实现及时互动沟通，以实现会议目的的社交活动。视频会议的使用与电话类似，不同之处在于除了能与对方进行语音交流之外，还能够看到对方的视频画面，使得处于不同地方的参加视频会议的人如同亲临会议现场。
视频会议对各个会场的会议画面要求较高，不允许存在画面黑屏、蓝屏、花屏或其他异常画面现象。据发明人了解，现有的视频会议不支持视频会议画面实时状态分析技术，这就存在着当视频会议画面出现视频传输故障时无法及时将故障信息反馈至运维人员，进而影响视频会议的正常进行。
发明内容
为了解决上述问题，本公开提出了一种视频会议画面故障检测方法及系统，本公开通过采用数字图像处理技术，借助人工智能算法，实现了对各种视频会议画面故障的实时精准检测。
根据一些实施例，本公开的第一方案提供了一种视频会议画面故障检测方法，采用如下技术方案：
一种视频会议画面故障检测方法，包括以下步骤：
获取视频会议画面信息；
对所获取的画面信息进行数字图像处理，判断视频会议画面是否存在画面显示故障；
对不存在画面显示故障的视频会议画面进行视频流检测，判断是否存在视频显示故障；
对存在视频显示故障的视频会议画面进行视频帧检测，判断视频显示故障的类型。
作为进一步的技术限定，所述画面显示故障包括画面黑屏、画面蓝屏，以及画面花屏或画面马赛克。
进一步的，采用跳帧采集算法判断所述画面显示故障的类型。
进一步的，，若视频会议画面信息的灰度值落在灰度值预设范围内，则基于灰度变换提取视频会议画面中的灰度信息，则画面显示故障为画面黑屏；
若视频会议画面信息的整体色调信息为蓝色，则基于HSV颜色模型提取视频会议画面中的色调信息，则画面显示故障为画面蓝屏；
若视频会议画面信息中的某一区域的整体颜色无断崖式变化，则画面显示故障为画面花屏或画面马赛克。
作为进一步的技术限定，所述视频显示故障的类型包括视频画面返送、视频画面卡顿和视频画面抖动。
进一步的，采用跳帧采集算法和视频流处理获取不存在画面显示故障的视频会议画面的实时帧率，若所获取的实时帧率小于帧率预设值，则视频显示故障为视频画面卡顿。
进一步的，基于所获取的实时帧率，判断相邻帧之间的位移变化，若位移偏移量超过偏移阈值，则视频显示故障为视频画面抖动。
根据一些实施例，本公开的第二方案提供了一种视频会议画面故障检测系统，采用如下技术方案：
一种视频会议画面故障检测系统，包括：
获取模块，被配置为获取视频会议画面信息；
检测模块，被配置为对所获取的画面信息进行数字图像处理，判断视频会议画面是否存在画面显示故障；对不存在画面显示故障的视频会议画面进行视频流检测，判断是否存在视频显示故障；对存在视频显示故障的视频会议画面进行视频帧检测，判断视频显示故障的类型。
根据一些实施例，本公开的第三方案提供了一种计算机可读存储介质，采用如下技术方案：
一种计算机可读存储介质，其上存储有程序，该程序被处理器执行时实现如本公开第一方面所述的视频会议画面故障检测方法中的步骤。
根据一些实施例，本公开的第四方案提供了一种电子设备，采用如下技术方案：
一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序，所述处理器执行所述程序时实现如本公开第一方面所述的视频会议画面故障检测方法中的步骤。
与现有技术相比，本公开的有益效果为：
本公开针对异地所部署的视频会议终端，采用摄像头、麦克风等设备来采集音视频信号，再接入视频会议终端，不同地点的分会场通过MCU、传输设备及交换机实现跨区域组会，从而满足视频会议要求；为实时检测各分会场视频会议画面，需在核心交换机上接入电视墙和抓包服务器，从而实时抓取分会场画面，并将画面传送给运维监控核心服务器，对画面数据进行分析检测，并给出画面是否异常的检测结果，供运维人员分析。
附图说明
构成本公开的一部分的说明书附图用来提供对本公开的进一步理解，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。
图1是本公开实施例一中的视频会议画面故障检测方法的流程图；
图2是本公开实施例一中的视频会议画面故障的分类示意图；
图3是本公开实施例一中的画面蓝屏和画面黑屏的检测流程图；
图4是本公开实施例一中的画面花屏/画面马赛克检测的检测流程图；
图5是本公开实施例一中的分会场的视频会议画面图；
图6是本公开实施例一中的分会场视频画面返送的检测流程图；
图7是本公开实施例一中的分会场视频画面卡顿的检测流程图；
图8是本公开实施例一中的分会场视频画面抖动的检测流程图；
图9是本公开实施例二中的视频会议画面故障检测系统的结构框图；
图10是本公开实施例二中的视频会议画面故障检测系统的连接图。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本公开作进一步说明。
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本公开提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本公开的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
在不冲突的情况下，本公开中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
实施例一
本公开实施例一介绍了一种视频会议画面故障检测方法。
如图1所示的一种视频会议画面故障检测方法，包括以下步骤：
获取视频会议画面信息；
对所获取的画面信息进行数字图像处理，判断视频会议画面是否存在画面显示故障；
对不存在画面显示故障的视频会议画面进行视频流检测，判断是否存在视频显示故障；
对存在视频显示故障的视频会议画面进行视频帧检测，判断视频显示故障的类型。
本实施例以某公司电视电话会议期间对分会场所上送画面进行故障检测的研究，以实现故障的实时检测与预警。
在某公司召开的重要电视电话会议期间，不允许分会场上送画面存在黑屏、蓝屏、花屏或其他异常画面现象。而现有的电视会议系统中无法支持视频会议画面实时状态分析技术，当出现因画面蓝屏、黑屏、花屏、卡顿等视频传输故障时，系统无法及时反馈故障信息至运维人员。
通过采用数字图像处理技术，借助人工智能算法，可实现对各项画面故障问题的实时精准检测，如图2所示，所含检测项包括：画面蓝屏检测、画面黑屏检测、画面花屏/画面马赛克检测、视频画面返送检测、视频画面卡顿检测、视频画面抖动检测。
1.画面蓝屏和画面黑屏检测流程：
关于黑屏或蓝屏情况产生的原因，一般为传输线路中断、信号源编/解码异常、视频压缩录制异常等问题，这不仅影响分会场画面的实时传输，而且给后台运维检测任务造成了严重的负担。基于此，需要结合数字图像处理技术实现对蓝屏/黑屏画面的实时检测。由于蓝屏画面的色调信息比较直观，故可以使用HSV颜色模型提取画面中的色调信息，进而判断当前画面是否为蓝屏。由于黑屏画面的灰度信息比较集中，故可以使用灰度变换提取画面中的灰度信息，进而判断当前画面是否为黑屏。
图3描述了分会场画面蓝屏和黑屏的检测流程。对经过跳帧采集算法获取的分会场画面帧图像进行灰度变换后，计算灰度值小于20(偏黑色)的像素占比，若该像素占比低于85％，则判定当前画面无黑屏问题，否则判定为画面黑屏。
对经过跳帧采集算法获取的分会场画面帧图像进行RGB模式到HSV模式的转换，获取当前画面的色调信息；计算色调值大于90°且小于150°(偏蓝色)的像素占比，若该像素占比低于85％，则判定当前画面无蓝屏问题，否则判定为画面蓝屏。
2.画面花屏/画面马赛克检测：
在某公司召开的重要电视电话会议期间，要求确保各分会场上送画面清晰无模糊，若存在花屏/马赛克现象，需及时检查调整。关于花屏/马赛克情况的成因，一般为网络信号弱、数据上传不完整、录像设备老化等问题，这不仅影响画面观感，而且给分会场布置规范检测造成了严重的干扰。
基于此，需要结合数字图像处理技术实现对分会场画面中花屏/马赛克故障的实时检测。由于画面中的花屏/马赛克部分会弱化该区域的颜色突变情况，使得该区域的整体颜色不会呈现断崖式变化，故可以对画面的灰度图像进行拉普拉斯滤波，通过计算滤波图像的方差，判断分会场画面是否存在画面花屏/画面马赛克现象。
图4描述了分会场画面花屏/画面马赛克的检测流程。对于经过跳帧采集算法获取的分会场画面帧图像，首先进行灰度变换，置为单通道灰度图像；接着对灰度图像进行拉普拉斯滤波，并计算滤波图像的方差；结合实测数据，设定方差判定阈值为3000，若计算方差小于3000，则判定当前画面存在花屏/马赛克问题，否则判定画面无花屏/马赛克。
3.视频画面返送检测
在某公司召开的重要电视电话会议期间，各分会场不仅要上传本地会场的实时拍摄画面，而且要接收并播放主会场传输过来的领导与会画面，实现会议期间的双向视频流传输。然而，个别分会场可能因视频流处理不当，误将主会场视频流作为本地分会场视频流返送给总部运维室，导致本地分会场画面未上传的情况。
为实现画面返送问题的实时检测，需要分析两种不同画面之间的差异，并结合数字图像处理和人工智能算法进行有效判别。通过对比分会场画面(如图5所示)和画面返送的主会场画面(如图1所示)可知，分会场画面的挡板中包含分会场名称和会议图标信息，而主会场画面中不含挡板，且无会场名称信息。因此，本研究方案可以采用PaddleOCR对上送画面进行文字区域检测，通过检测出的文字区域信息进行画面返送检测。
图6描述了分会场视频画面返送的检测流程。对于经过跳帧采集算法获取的分会场画面帧图像，为降低程序运算量、提高计算速度，截取包含挡板文字和会议图标的画面下1/2区域；使用PaddleOCR中的文字检测模型对截取画面进行文字区域检测，并计算检测出的文字区域数量，若数量小于1，则判定存在画面返送现象。
4.视频画面卡顿检测
在召开的重要电视电话会议期间，为保证画面流畅性、避免画面卡顿，要求各分会场上送视频流的实时帧率不低于20帧/秒。关于画面卡顿产生的原因，一般为网络传输速度低、摄像机拍摄参数设置不当、视频矩阵接收异常导致等问题导致的视频流帧率下降，这不仅影响分会场画面的播放流畅性，而且不利于后台运维动态监测任务的实施。
基于此，需要结合视频流处理技术，实现对分会场轮询视频流的实时帧率获取，进而判断当前画面是否存在卡顿情况。
图7描述了分会场视频画面卡顿的检测流程。对采集卡传输的视频流进行读取后，捕获当前实时视频帧，获取当前帧的持续时间，并计算出实时帧率；若实时帧率低于20帧/秒，则判断当前画面存在卡顿问题，否则判定画面流畅无卡顿。
5.视频画面抖动检测
在召开的重要电视电话会议期间，要求各分会场在参会前调整好摄像头位置和拍摄角度，并避免与会过程中随意晃动、调整摄像头，保持画面平稳无抖动。然而，个别分会场可能因摄像头固定装置松动、三脚架稳定性差、人员误碰等情况导致拍摄画面抖动问题，将影响后台运维对分会场画面的检测分析。
视频画面发生抖动的最显著特征是相邻帧之间会发生整体性位移，若检测出位移变化，则可以通过进一步的逻辑推理判断出视频是否发生抖动问题。而灰度投影算法作为一种常用的位移估计方法，具有适应性强、运算量小等优点，故本研究方案选择使用灰度投影算法计算相邻帧之间的行、列偏移量，进而判断当前分会场画面是否存在画面抖动情况。
图8描述了分会场视频画面抖动的检测流程。对于经过跳帧采集算法获取的分会场画面帧图像，首先进行灰度变换，置为单通道灰度图像；接着使用灰度投影算法，计算相邻两帧图像的行偏移量和列偏移量；若行偏移量或列偏移量的绝对值大于50，则判定当前画面存在画面抖动问题，否则判定未发生画面抖动。
实施例二
本公开实施例二介绍了一种视频会议画面故障检测系统。
如图9所示的一种视频会议画面故障检测系统，包括：
获取模块，被配置为获取视频会议画面信息；
检测模块，被配置为对所获取的画面信息进行数字图像处理，判断视频会议画面是否存在画面显示故障；对不存在画面显示故障的视频会议画面进行视频流检测，判断是否存在视频显示故障；对存在视频显示故障的视频会议画面进行视频帧检测，判断视频显示故障的类型。
某公司召开重要视频会议时，为确保双向沟通，在总部侧、省公司侧和地市公司侧都部署了视频会议终端，并采用摄像头、麦克风等设备来采集音视频信号，再接入视频会议终端，不同地点的分会场通过MCU、传输设备及交换机实现跨区域组会，从而满足召开地市、省公司至分公司的视频会议要求。为实时检测各分会场视频会议画面，需在省公司侧或分公司侧的核心交换机上接入电视墙和抓包服务器，从而实时抓取分会场画面，并将画面传送给运维监控核心服务器，对画面数据进行分析检测，并给出画面是否异常的检测结果，供运维人员分析，具体的连接方式图如图10所示。
详细步骤与实施例一提供的视频会议画面故障检测方法相同，在此不再赘述。
实施例三
本公开实施例三提供了一种计算机可读存储介质。
一种计算机可读存储介质，其上存储有程序，该程序被处理器执行时实现如本公开实施例一所述的视频会议画面故障检测方法中的步骤。
详细步骤与实施例一提供的视频会议画面故障检测方法相同，在此不再赘述。
实施例四
本公开实施例四提供了一种电子设备。
一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序，所述处理器执行所述程序时实现如本公开实施例一所述的视频会议画面故障检测方法中的步骤。
详细步骤与实施例一提供的视频会议画面故障检测方法相同，在此不再赘述。
以上所述仅为本公开的优选实施例而已，并不用于限制本公开，对于本领域的技术人员来说，本公开可以有各种更改和变化。凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种视频会议画面故障检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取视频会议画面信息；
对所获取的画面信息进行数字图像处理，判断视频会议画面是否存在画面显示故障；
对不存在画面显示故障的视频会议画面进行视频流检测，判断是否存在视频显示故障；
对存在视频显示故障的视频会议画面进行视频帧检测，判断视频显示故障的类型。
2.如权利要求1中所述的一种视频会议画面故障检测方法，其特征在于，所述画面显示故障包括画面黑屏、画面蓝屏，以及画面花屏或画面马赛克。
3.如权利要求2中所述的一种视频会议画面故障检测方法，其特征在于，采用跳帧采集算法判断所述画面显示故障的类型。
4.如权利要求3中所述的一种视频会议画面故障检测方法，其特征在于，，若视频会议画面信息的灰度值落在灰度值预设范围内，则基于灰度变换提取视频会议画面中的灰度信息，则画面显示故障为画面黑屏；
若视频会议画面信息的整体色调信息为蓝色，则基于HSV颜色模型提取视频会议画面中的色调信息，则画面显示故障为画面蓝屏；
若视频会议画面信息中的某一区域的整体颜色无断崖式变化，则画面显示故障为画面花屏或画面马赛克。
5.如权利要求1中所述的一种视频会议画面故障检测方法，其特征在于，所述视频显示故障的类型包括视频画面返送、视频画面卡顿和视频画面抖动。
6.如权利要求5中所述的一种视频会议画面故障检测方法，其特征在于，采用跳帧采集算法和视频流处理获取不存在画面显示故障的视频会议画面的实时帧率，若所获取的实时帧率小于帧率预设值，则视频显示故障为视频画面卡顿。
7.如权利要求6中所述的一种视频会议画面故障检测方法，其特征在于，基于所获取的实时帧率，判断相邻帧之间的位移变化，若位移偏移量超过偏移阈值，则视频显示故障为视频画面抖动。
8.一种视频会议画面故障检测系统，其特征在于，包括：
获取模块，被配置为获取视频会议画面信息；
检测模块，被配置为对所获取的画面信息进行数字图像处理，判断视频会议画面是否存在画面显示故障；对不存在画面显示故障的视频会议画面进行视频流检测，判断是否存在视频显示故障；对存在视频显示故障的视频会议画面进行视频帧检测，判断视频显示故障的类型。
9.一种计算机可读存储介质，其上存储有程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一项所述的视频会议画面故障检测方法中的步骤。
10.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1-7中任一项所述的视频会议画面故障检测方法中的步骤。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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