[發明專利]基于音頻特征的收視率調查系統及收視信息檢索方法

無效

• 申請號: 200910258317.4
• 申請日: 2009-12-04
• 公開（公告）號: CN101720048A
• 公開（公告）日: 2010-06-02
• 發明（設計）人: 田嵐;趙靜;王曉霞
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: H04N17/00
• 分類號: H04N17/00;G10L15/02
• 代理公司: 濟南圣達專利商標事務所有限公司 37221
• 代理人: 張勇

1.一種基于音頻特征的收視率調查系統的收視信息檢索方法，該系統主要由用戶端數據采集系統和中心端數據處理系統兩大部分構成，用戶端數據采集系統包括音頻采集模塊、特征提取模塊、數據編碼存儲模塊及發送模塊，其中音頻采集模塊采集電視機AV端子的音頻信號，音頻采集模塊與特征提取模塊連接，特征提取模塊對采集的音頻信號進行譜能量特征提取，提取的數據經編碼打包后送入數據編碼存儲模塊，數據編碼存儲模塊再通過發送模塊定期發送數據到中心端數據處理系統；中心端數據處理系統包括相應的接收模塊和數據處理模塊，數據處理模塊根據用戶端采集的音頻信號與標準音頻庫中各收視臺的標準音頻信號進行比對，搜索出采集的音頻信號所匹配的標準音頻信號所對應的收視臺碼信息，據此統計電視臺的收視率，其特征是，

1)采集電視機AV端口的音頻數據；

2)對采集到的音頻數據提取其譜能量特征作為音頻特征矢量，提取時將兩次頻道切換間采集的第一個有效收視時長數據包作為頭包，并按包長不斷采集并刷新第二個數據包的起始時刻和采集數據，以此作為尾包，并將頭包或尾包屬性、各包對應的起始時刻和相應的音頻特征矢量數據編碼打包，加以存儲；若用戶收看某頻道的收視時長達不到一個有效收視時長即包長，則作為無效收視，不予記錄存儲；若用戶收看某頻道的收視時長大于一個包長而小于兩個包長，則只記錄存儲頭包的數據，即單包情況；若用戶收看某頻道的收視時長大于兩個包長，期間不論長短，尾包始終跟蹤記錄換頻道或斷電前的最后一個有效包長的起始時刻和音頻數據，并以兩個數據包即“頭包+尾包”的形式加以記錄存儲，即雙包情況；這樣，基于音頻特征的用戶收視記錄數據便以一系列的“頭包+尾包”或僅有“頭包”的形式按頻道切換時間順序編碼存儲；

3)上述音頻特征數據存儲到數據編碼存儲模塊，并定期自動上傳到中心端數據處理系統；

4)中心端數據處理系統對接收的音頻數據判斷其是頭包還是尾包，然后從中心端數據處理系統包含所有頻道音頻的標準音庫中截取各頻道與頭包或尾包對應時刻的標準音頻數據段，并對其按照與步驟2)提取譜能量特征的相同處理方法計算出各標準音頻譜能量特征，并作為標準音頻特征矢量集，將頭包音頻特征矢量和尾包音頻特征矢量分別與標準音頻特征矢量集做距離比對，距離最小者的標準音頻所對應的頻道臺號，即為相應的頭包的臺號X或尾包的臺號Y；比對臺號X與臺號Y是否相等，如兩者相等，則該臺號即為檢索出的正確臺號；如兩者不相等，則進行二次檢索，二次檢索后得到的臺號即為正確臺號；

二次檢索過程為，將接收的頭包音頻特征矢量和尾包音頻特征矢量組成一個測試聯合特征矢量，同時將初判得出的頭包和尾包不同頻道號對應的標準庫對應音段的候選音頻也分別按對應順序組成候選聯合特征矢量，將測試聯合特征矢量與兩個候選聯合特征矢量再分別作距離計算，取其中距離最小者，其對應臺號即為最終檢索出的頻道號；

5)中心端數據處理系統以得到的正確臺號為基礎作收視率統計。

2.如權利要求1所述的基于音頻特征的收視率調查系統的收視信息檢索方法，其特征是，所述步驟1)中，采集音頻數據時，利用用戶遙控器發出的頻道切換碼作為音頻數據采集的起始計時標記，并按有效收視時長跟蹤記錄用戶收看頻道的音頻數據。

3.如權利要求1所述的基于音頻特征的收視率調查系統的收視信息檢索方法，其特征是，所述步驟2)中，譜能量特征提取方法為，逐幀對指定通帶上對應頻譜幅度值的能量做統計平均，即：將采集的每個包長音頻數據按幀長截取，經FFT變換，在頻域上將每幀數據覆蓋的整個頻率范圍劃分成指定的M個通帶，算出各頻帶對應的譜能量，其中去除了因電視機的高/低音響變化導致譜能量特征值出現波動的通帶；同時，對選定通帶上的幅值做能量歸一，以避免同一音段因音量變化導致譜能量特征值大小不一的情況。

4.如權利要求1所述的基于音頻特征的收視率調查系統的收視信息檢索方法，其特征是，所述步驟4)中，數據處理中心端對收視臺號進行檢索時，鑒于用戶端和數據處理中心端的時鐘可能存在偏差，引入時間余量方法，即將選出的各候選音段的時間范圍均擴大時長，并在各擴大的候選音段中按照搜索步長推移、逐一截取數據包長，對截取的一系列標準音庫中的音段按步驟2)的方法提取候選譜能量特征矢量，得到候選音段特征矢量集。