基于IPTV和OTT业务的视频内容源一致性比对技术

技术领域

本发明属于通信技术领域，涉及IPTV和OTT业务的视频源内容检测和一致性对比，保障视频源业务质量和合法性。

背景技术

随着IPTV和OTT业务的快速发展，用户基数越来越大，市场影响力也越来越大，各运营商在全面发展IPTV和OTT业务的同时，也需要重点保障IPTV和OTT业务视频内容源的业务质量和合法性，内容源一致性的对比技术就是在此背景下产生的IPTV和OTT业务视频质量和安全保障技术。视频内容源一致性对比工作需要克服的困难包括：

1)视频业务量大，一个IPTV或OTT业务平台，包括直播视频业务、回看视频业务、点播视频业务，直播和回看视频业务涉及的频道数量可达200+，点播视频业务包括电视剧、电影、综艺、体育、卡通等多个分类，视频资源数量可达上百万，如何保障用户看到的这些视频资源与内容源下发的内容一致？

2)视频内容的比对涉及视频的帧画面，按每秒30帧计算，一个小时的视频内容可达10800帧，按保障每帧内容的一致性涉及了大量的计算；

3)由于视频内容流量比较大，网络带宽占用较高，现有视频内容源一致性对比技术对网络带宽占用较高，如非单独的网络链路传输还会影响视频业务本身的播放质量。

本发明提出的基于视频指纹特征提取的视频内容源一致性比对技术，通过提取内容源侧和用户网络侧(或接近用户网络侧)部署视频指纹特征采集和分析系统，获取视频内容的一致性比对结果，数据计算量低、数据量小、分析效率高、覆盖内容广、可扩展性强，可以有效的提升视频内容源一致性对比分析效率和应用成效。

发明内容

本发明公开了基于IPTV和OTT业务视频内容源一致性对比的算法和流程，特征值提取是将音视频数据转换为视频指纹特征的算法，从而通过视频指纹特征对链路传输的节目内容一致性进行实时比对。采用指纹特征比对技术降低对比对链路间传输网络的要求，避免将目标节目回传至比对节点对带宽的占用，并且大大提高了比对的效率。

为了提高特征值精度，本方案中对高清节目中视频的每一帧画面分为36*160块，并针对每一块利用Scale-invariant feature transform算法计算实现局部影像特征的描述，该描述即为视频特征值。音频的特征值通过音频PCM数据进行运音分帧处理和FFT计算后生成。

特征值的比对通过部署在中心的比对服务器实现，特征值提取服务器按照平台预设的监管策略接收前度部署的特征值提取设备上报的特征值并进行实时比对，在提取内容源视频特征值之后，以视频源内容源特征值作为特征值源，与用户侧的视频内容源特征值进行逐帧的比对。

对比工作完成后，当出现用户侧视频与内容源视频不一致或出现异态时，可以产生异态报警，可以实现报警类型包括：

●自定义区域比对异常

●视频比对不一致

●音频比对不一致

●节点节目音视频异态

●视频比对不一致且音频比对不一致

●视频比对不一致且存在异态

●音频比对不一致且存在异态

附图说明

图1为分帧处理示意图；

图2为FFT计算示意图；

图3为特征值对比流程示意图；

图4为报警上报流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

视频特征值SIFT算法流程大致分为四步进行，分帧处理流程见附图1，简述如下：

1)尺度空间极值检测：搜索所有尺度上的图像位置。通过高斯微分函数来识别潜在的对于尺度和旋转不变的兴趣点。

2)关键点定位：在每个候选的位置上，通过一个拟合精细的模型来确定位置和尺度。关键点的选择依据于它们的稳定程度。

3)方向确定：基于图像局部的梯度方向，分配给每个关键点位置一个或多个方向。所有后面的对图像数据的操作都相对于关键点的方向、尺度和位置进行变换，从而提供对于这些变换的不变性。

4)关键点描述：在每个关键点周围的邻域内，在选定的尺度上测量图像局部的梯度。这些梯度被变换成一种表示，这种表示允许比较大的局部形状的变形和光照变化。

音频的特征值提取过程包括以下几个步骤：将接收的音频PCM数据进行运音分帧处理，经过分帧处理后每一帧数据进行FFT(Fast Fourier Transformation)计算，然后求取FFT后的幅度，从而生成特征值，FFT计算流程示意图见附图2。

特征值的比对通过部署在中心的比对服务器实现，特征值提取服务器按照平台预设的监管策略接收前度部署的特征值提取设备上报的特征值并进行实时比对，比对流程示意图见附图3。

系统检测的报警按照特点分为四类基本类型报警，针对不同报警，系统采用不同的处理流程，报警上报流程示意图见附图4，以下进行分类描述：

1)自定义区域比对异常：自定义区域是根据实际节目比对的需要，自定义进行比对或者排出的区域，例如台标区域、字幕区域、台钟区域及角标区域等。此种应用主要是链路传输前后节点，中间经过了包装、插播等操作，导致某些区域存在不一致，而为了不产生误报做的策略定制。当这些区域出现异常时，一般任务该项业务出现了异常，所以需要立即上报给管理平台，管理平台根据预设的策略进行报警展现和语音播报等。一般情况下自定义区域报警不影响主体节目，所以不进行切换和关断操作。

2)视频比对不一致：当出现节目源和地市监测节点出现视频比对不一致但是无异态时，认为节目出现了视频插播或篡改，此时满足设置的报警门限时，立即进行上报给管理平台，管理平台根据策略进行报警展现和语音报警，如果满足上报条件，报警信息上报至第三方管理平台，配合播控系统实现节目的关断或者倒换控制。

3)音频比对不一致：当出现节目源和地市监测节点出现音频比对不一致但是无异态时，认为节目出现了音频插播或篡改，此时满足设置的报警门限时，立即进行上报给管理平台，管理平台根据策略进行报警展现和语音报警，如果满足上报条件，报警信息上报至第三方管理平台，配合播控系统实现节目的关断或者倒换控制。

4)节点节目音视频异态：监测节点节目出现仅异态报警，满足报警门限时进行报警信息上报，管理平台进行报警展现和语音播报。

5)视频比对不一致且音频比对不一致：但出现该报警时，表示源监测节点节目和链路的地市监测节点节目完全不一致，此时节目可能因为链路截播或篡改导致，属于重要报警，一旦出现，立即上报管理平台。管理平台对报警进行展示和语音播报，同时通过报警接口上报值智能网管系统，满足条件时进行节目关断。

6)视频比对不一致且存在异态：当出现视频比对不一致且存在异态时，按照预定策略执行，达到条件时进行报警上报和报警信息的语音播报。

7)音频比对不一致且存在异态：当出现音频比对不一致且存在异态时，按照预定策略执行，达到条件时进行报警上报和报警信息的语音播报。