[發明專利]通過電視伴音自動識別電視節目的技術

在審

• 申請號: 201210287491.3
• 申請日: 2012-08-14
• 公開（公告）號: CN103594083A
• 公開（公告）日: 2014-02-19
• 發明（設計）人: 韓凱;黨海飛;易鵬
• 申請（專利權）人: 韓凱;黨海飛;易鵬
• 主分類號: G10L15/02
• 分類號: G10L15/02;H04L29/08;H04N5/60;H04N21/45
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及電子信息技術領域，尤其是涉及計算機與網絡技術、數字化視聽技術。

背景技術

數字音頻信號處理，數字音頻信號處理有別于數字語音信號處理，前者除了對語音信號處理外，還包括對語音信號之外的一切音頻信號的采集，壓縮，特征提取，傳輸，對比等。

音頻的采集：音頻信號是模擬信號，是通過麥克風捕獲到的變成為一定電平的信號。它是時間的連續函數。信號振幅就是音量，頻率就是音調。一般來說人耳可感受的正弦波的范圍是從20Hz的低頻聲音到20000Hz的高頻聲。把這樣的模擬信號轉變成計算機以及網絡能夠接受的數字信號的第1步是對模擬信號進行采樣，使其成為時間的離散函數(此為固定周期)。為了以后恢復模擬信號的原貌，采樣頻率應該不低于模擬信號最高頻率的兩倍(Harry?Nyquist定理)。第2步就是對采樣來的離散信號進行編碼即所謂的脈沖編碼調制(pulse?code?modulation，PCM)，也就是用二進制碼來表示每個離散信號的幅度。硬件實現上主要是由采樣保持器和模數轉換器來完成的，即構成一個音頻輸入設備。音頻的壓縮：采集來的音頻數據有著相當巨大的數據量，如果不經過壓縮，保存它們需要大量的存貯空間，傳輸起來也比較困難，很自然，人們想到了壓縮。可以說，這一環節在數字音頻技術中占有特別重要的地位。目前常用的壓縮方法有很多種，不同的方法具有不同的壓縮比和還原音質。編碼的格式和算法也各不相同，其中某些壓縮算法相當復雜，普通程序不可能去實現其編解碼算法。值得慶幸的是，Windows為數字音頻技術提供了這方面的支持，引入了音頻壓縮管理器(audiocompressionmanager，ACM)，它是負責管理系統中所有數字音頻的編解碼器(coderdecoder，CODEC)。我們可以通過ACM提供的編程接口調用這些系統中現成的編解碼器來實現音頻數據的壓縮和解壓縮。

音頻特征向量提取：特征向量提取包括時域特征向量與頻域特征向量，時域特征向量主要包括短時能量和過零率，短時能量和過零率主要用來檢測語音信號的端點，由于語音信號是一個非平穩態過程，不能用處理平穩信號的處理技術對其進行分析處理。但由于語音信號本身的特點，在10-30ms的短時間范圍內，其特性可以看做是一個準穩態過程，即具有短時性。因此采用短時能量和過零率來對語音進行端點檢測是可行的。音頻的頻域特征，主要包括通過線性預測倒譜系數(LPC)和梅爾倒譜系數(MEL)來進行提取，Mel頻率倒譜系數(Mel?Frequency?Cepstrum?Coefficient，MFCC)的縮寫。Mel頻率是基于人耳聽覺特性提出來的，它與Hz頻率成非線性對應關系。Mel頻率倒譜系數(MFCC)則是利用它們之間的這種關系，計算得到的Hz頻譜特征。

發明內容

本發明的一個目的是提供一種技術可以讓計算機、智能手機通過電視伴音自動識別當前播出的是什么電視節目，包括廣告節目。

為了實現該目的，本發明提供了通過電視伴音自動識別電視節目的技術，其將某一電視頻道的模擬伴音進行數字化，然后提取出其音頻信號的特征向量，將目標音頻的特征向量與所有電視頻道的特征向量進行并行比對，根據相似度判斷出當前是哪個電視頻道。然后通過該頻道的電子節目單進行查找，判斷出當前是什么節目。也可以在離線的節目庫中進行查找，針對單一節目進行特征向量比對。

優選的，所述技術包括：電視伴音采集模塊，電視伴音特征向量提取模塊，電視伴音特征向量傳輸模塊，對比匹配模塊，節目單采集分析模塊，并行處理平臺；

所述電視伴音采集模塊，能夠通過電腦聲卡或智能手機麥克風，將電視機、機頂盒、網絡視頻計算機/播放器輸出的模擬音頻信號進行數字化轉換，將其轉為WAV、MIDI或MP3等數字音頻文件/傳輸流；