專利名稱：識別電視機所播放節(jié)目的系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種識別電視機所播放節(jié)目的系統(tǒng)。
背景技術：
目前通常獲取用戶正在觀看內容的方式為通過電子節(jié)目單EPG信息進行判斷，但這種方式只適用于數字電視信號。若電視機所接收的信號為模擬信號時，則無法適用。

實用新型內容有鑒于此，本實用新型的主要目的在于，提供一種識別電視機所播放節(jié)目的系統(tǒng)，通過識別當前電視機所播放頻道的臺標以及音頻實現識別出正在播放的內容。
本實用新型所提供的識別電視機所播放節(jié)目的系統(tǒng)包括電視機和服務器，所述電視機包括調諧器和與調諧器連接的視頻解碼模塊和音頻解碼模塊，其特征在于，所述電視機還包括視頻采集模塊；圖像識別模塊，與視頻采集模塊連接，用于對視頻圖像數據中所包含的臺標圖像進行識別； 音頻采集模塊；音頻預處理模塊，與音頻采集模塊連接，用于對所采集的音頻數據提取音頻特征；第一控制模塊，與音頻預處理模塊和圖像識別模塊連接，用于將攜帶當前時間信息的臺標圖像以及已提取音頻特征的音頻數據發(fā)出；所述服務器包括節(jié)目數據存儲模塊；節(jié)目單存儲模塊；第二控制模塊，與節(jié)目數據存儲模塊和節(jié)目單存儲模塊連接，用于接收第一控制模塊發(fā)出的臺標圖像以及已提取音頻特征的音頻數據，與節(jié)目數據存儲模塊中的臺標圖像和臺標圖像所屬頻道的音頻數據進行比對，確定出當前電視機所播放的頻道，并依據所確定的頻道調用節(jié)目單存儲模塊中的節(jié)目信息，反饋至電視機。由上，通過識別當前電視機所播放頻道的臺標以及音頻實現識別出正在播放的內容?？蛇x的，所述電視機還包括OSD單元，分別與視頻解碼模塊和第一控制模塊連接，用于依據第一控制模塊所轉發(fā)的節(jié)目信息提供顯示該控制指令的菜單，并疊加至視頻圖像數據。由上，實現直觀顯示該頻道的節(jié)目信息?？蛇x的，所述節(jié)目數據存儲模塊包括臺標圖像存儲模塊和音頻數據存儲模塊。由上，實現分別存儲臺標圖像和音頻數據。[0019]可選的，所述音頻預處理模塊包括依次連接的歸一處理模塊，用于消除不同頻道音頻聲音的高低差異；預加重處理模塊，用于提升音頻數據的高頻；分幀處理模塊，用于對音頻數據進行分幀處理；加窗處理模塊，用于消除已分頻處理的音頻數據鄰幀的不連續(xù)性?？蛇x的，所述歸一處理模塊為包括型號為TMS320C549芯片的電路； 所述預加重處理模塊為數字濾波器；所述分幀處理模塊為包括型號為74HC393芯片的電路；所述加窗處理模塊為包括型號為SN54HC151J芯片的電路?？蛇x的，還包括時鐘模塊，與所述第一控制模塊連接，用于提供時鐘信息。

圖I為識別電視機所播放節(jié)目的系統(tǒng)的原理示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型所述的識別電視機所播放節(jié)目的系統(tǒng)進行描述。本實施例中，包括電視機10和服務器20。其中，電視機10識別出當前所播放頻道的臺標以及音頻，并將識別結果發(fā)送至服務器20，服務器20依據臺標以及音頻讀取出該頻道的節(jié)目信息，并反饋至電視機10。如圖I所示，電視機10包括調諧器101，與調諧器101連接的視頻解碼模塊102和音頻解碼模塊103 ;與視頻解碼模塊102連接的視頻處理模塊113和視頻采集模塊108 ；與音頻解碼模塊103連接的揚聲器105和音頻采集模塊106 ;與視頻采集模塊108連接的圖像識別模塊109 ;與音頻采集模塊106連接的音頻處理模塊107 ;與圖像識別模塊109和音頻處理模塊107連接的第一控制模塊110，以及與第一控制模塊110連接的時鐘模塊111和OSD單元112。其中，調諧器101用于將所接收的電視信號進行解碼并解調，輸出視頻信號(如CVBS信號)和音頻信號。調諧器101可采用單高頻頭，也可采用雙高頻頭。視頻解碼模塊102與調諧器101連接，用于對視頻信號進行解碼處理，生成視頻圖像數據?？蛇x擇的，所述視頻解碼單元102的功能由包括ADV7441A、TVP5150AM1PBSR或SAA7113H等集成芯片的電路實現，在此不作贅述。OSD單元112分別與視頻解碼模塊102和第一控制模塊110連接，用于依據第一控制模塊110所轉發(fā)的節(jié)目信息提供顯示該節(jié)目信息的菜單。OSD單元112的功能由包括MB90092集成芯片的電路實現。視頻處理模塊113與視頻解碼模塊102和第一控制模塊110連接，用于將所接收的由視頻解碼模塊102生成視頻圖像數據以及第一控制單元110轉發(fā)的節(jié)目信息菜單進行疊加合成，并依據視頻圖像屬性控制指令對視頻圖像數據的屬性進行調整，所述屬性包括視頻圖像的顏色、亮度以及對比度。顯示屏104與視頻處理模塊113連接。視頻采集模塊108與視頻解碼模塊102連接，用于對視頻圖像數據進行逐幀截屏。[0038]圖像識別模塊109與視頻采集模塊108連接，用于對視頻圖像數據中所包含的臺標圖像進行識別。所述臺標的識別方法為圖像識別模塊109中建立與視頻采集模塊108所采集的視頻圖像數據像素相同的數組I (xi，yj)。其中，數組中的X表示橫坐標，y表示縱坐標；i、j分別表示橫坐標或縱坐標像素點的序數。將所截屏的每一幀圖像均與第一幀圖像進行幀差運算，若該像素點的幀差值小于指定的閾值，認為該像素點在相鄰兩幀視頻圖像相同。較佳的，由于絕大多數頻道的臺標均位于視頻圖像的同一位置(畫面的左上側)，因此進行幀差值計算時，僅需對臺標所在區(qū)域進行計算，由此節(jié)省計算時間。將一段時間內(例如3秒)連續(xù)N幀圖像進行幀差值計算，由于背景圖像會發(fā)生變化，因此取N幀圖像中均無變化(即幀差值小于指定的閾值的像素點)的圖像，即為臺標圖像。所述圖像識別模塊109的功能通過包括型號為TMS3206455芯片的電路實現。音頻解碼模塊103與調諧器101連接，用于對音頻信號進行解碼處理，生成播放音 頻數據。所述視頻解碼單元103的功能由MSH9010集成芯片實現，在此不作贅述。較佳的，還包括音頻處理單兀(未圖不)，分別與音頻解碼模塊103、揚聲器105和第一控制模塊110連接，用于依據音量控制指令調節(jié)由音頻解碼模塊103輸出至揚聲器105音量。音頻采集模塊106與音頻解碼模塊103連接，用于采集已解碼的音頻數據。音頻處理模塊107與音頻采集模塊106連接，用于對所采集的音頻數據進行預處理，提取音頻特征。所述音頻處理模塊107包括依次連接的歸一處理模塊、預加重處理模塊、分巾貞處理模塊和加窗處理模塊。其中，歸一處理模塊用于對音頻進行歸一化處理，以消除不同頻道音頻聲音的高低差異。依據表達式y(tǒng)(n) =1(11)/1^1(|1(11)|)，其中，7(11)表示歸一化處理后的音頻聲音，X(η)表示原音頻聲音。所述歸一處理模塊的功能通過包括型號為TMS320C549集成芯片的電路實現。預加重處理模塊用于提升音頻數據的高頻部分。由于音頻數據經過音頻解碼模塊103解碼后，會損失部分高頻成分，通過預加重處理提升高頻部分，實現音頻數據在頻率帶上保持平坦。預加重處理通過一階的數字濾波器實現，即Η(ζ) = I-μ Z^10分幀處理模塊用于對音頻數據進行分幀處理。音頻數據具有時變特性，但在一段足夠短的時間內(例如IOms 30ms)，其特性基本保持不變，即相對穩(wěn)定。因此對已解碼的音頻數據進行分幀處理，每幀時長20ms。為了使幀與幀之間能夠平滑過渡，保持其連貫性，本實施例采用交疊分段的方法，即每一幀的幀尾與下一幀的幀頭重疊，幀移與幀長的比值一般取為1/3 1/2。所述分幀處理模塊的功能通過包括型號為74HC393集成芯片的電路實現。加窗處理模塊用于消除已分頻音頻數據鄰幀首尾的不連續(xù)性。對每一幀音頻數據進行加窗處理是為了消除相由于分幀處理所引起的鄰幀首尾的不連續(xù)性。所述加窗處理采
2瓜？
用漢明(Hamming)窗w{n) = 0.54 — 0.46COS-- O < η < Ν-1。當釆樣周期 Ts =
N — \
l/fs—定時，窗口長度N和頻率分辨率Af之間的關系為4/·= 士。當采樣周期Ts為
S定值時，隨著選擇的窗口大小N的變化，頻率Af也是不斷變化的。若窗口選擇過小，頻率分辨率會降低；若窗口選擇過大，頻率分辨率會提高而時間分辨率就降低了。所述加窗處理模塊的功能通過包括型號為SN54HC151J集成芯片的電路實現。第一控制模塊110與音頻處理模塊107、圖像識別模塊109、和時鐘模塊111連接，用于將攜帶時鐘模塊111所提供的當前時間信息的臺標圖像以及已提取音頻特征的音頻數據轉發(fā)輸出至后文所述第二控制模塊201。另外，所述第一控制模塊110還用于從第二控制模塊201接收節(jié)目信息，并轉發(fā)至OSD單元112，以及將OSD單元112所提供節(jié)目信息的菜單轉發(fā)至視頻處理模塊113。需要說明的是，所述第一控制模塊110與第二控制模塊201之間的通信可采用無 線局域網，例如WIFI、WIFI Direct或2. 4G等無線傳輸技術，此均為現有技術，不再贅述。服務器20依據臺標以及音頻讀取出該頻道的節(jié)目單，反饋至電視機10。包括第二控制模塊201，以及與第二控制模塊201連接的節(jié)目數據存儲模塊202和節(jié)目單存儲模塊203。所述節(jié)目數據存儲模塊202用于存儲各頻道的臺標圖像以及當前所播放節(jié)目的音頻數據。其中，節(jié)目數據存儲模塊202包括臺標圖像存儲模塊(未圖示)和音頻數據存儲模塊(未圖示)。所述節(jié)目單存儲模塊203用于存儲各頻道的節(jié)目信息。第二控制模塊201用于接收第一控制模塊110發(fā)出的臺標圖像以及已提取音頻特征的音頻數據，分別與臺標圖像存儲模塊中的臺標圖像或音頻數據存儲模塊中的當前所播放節(jié)目的音頻數據進行比對，確定出當前電視機所播放的頻道，并依據所確定的頻道調用節(jié)目單存儲模塊203中的節(jié)目信息，反饋至第一控制模塊110。其中，第二控制模塊201中臺標圖像的比對識別功能可通過包括CPLD圖像處理芯片或TMS3206455芯片的電路實現；而音頻數據的比對識別功能可通過包括ADI系列邏輯音頻芯片的電路實現。上述硬件屬于音、視頻識別的慣用技術，故不再贅述。下面對本實用新型的判斷正在播放內容的過程進行描述。調諧器101將所接收電視信號解碼并解調，輸出視頻信號和音頻信號，視頻信號和音頻信號分別通過視頻解碼模塊102和音頻解碼模塊103進行解碼后，視頻圖像由顯示屏104顯示，音頻由揚聲器105播放。視頻采集模塊108將所播放的視頻圖像進行逐幀截屏。圖像識別模塊109將所截屏的每一幀圖像均與第一幀圖像進行幀差運算，以識別出臺標圖像。音頻采集模塊10采集已解碼的音頻數據。上述音頻數據通過音頻處理模塊107進行歸一、預加重、分幀和加窗等預處理以提取音頻數據的特征。第一控制模塊110將臺標圖像以及攜帶當前時間信息的已經過預處理的音頻數據轉發(fā)輸出至后文所述第二控制模塊201。第二控制模塊201與節(jié)目數據存儲模塊202中的臺標圖像或當前所播放節(jié)目的音頻數據進行比對，確定出當前電視機所播放的頻道，并依據所確定的頻道調用節(jié)目單存儲模塊203中的節(jié)目信息，反饋至第一控制模塊110。第一控制模塊110將所述目信息轉發(fā)至OSD單元112，并將OSD單元112依據節(jié)目信息提供的節(jié)目信息菜單轉發(fā)至視頻處理模塊113，由視頻處理模塊113疊加至視頻圖像數據。需要說明的是，當圖像識別模塊109所識別的臺標圖像唯一時，則第一控制模塊110僅將攜帶當前時間信息的臺標圖像傳輸至第二控制模塊201，由第二控制模塊201讀取節(jié)目單存儲模塊203對應該臺標的節(jié)目單，根據時間信息獲得節(jié)目單中對應的節(jié)目內容名稱，反饋至第一控制模塊110。而當圖像識別模塊109所識別的臺標圖像不唯一時(例如地方臺同步轉播中央電視臺的節(jié)目)，則會出現兩個臺標圖像。第一控制模塊110將所述兩個臺標圖像以及攜帶當前時間信息的經過預處理的音頻數據轉發(fā)輸出至后文所述第二控制模塊201，第二控制模塊201讀取節(jié)目單存儲模塊203對應該兩個臺標的節(jié)目單，并從節(jié)目數據存儲模塊202獲得對應這兩個臺標所屬頻道當前的節(jié)目數據，分別與所進行預處理的音頻數據進行比對，以確定出所播放的節(jié)目名稱，節(jié)目內容名稱，反饋至第一控制模塊110。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
權利要求1.一種識別電視機所播放節(jié)目的系統(tǒng)，包括電視機(10)和服務器(20)，所述電視機包括調諧器(101)和與調諧器(101)連接的視頻解碼模塊(102)和音頻解碼模塊(103)，其特征在于，所述電視機(10)還包括 視頻采集模塊(108)； 用于對視頻圖像數據中所包含的臺標圖像進行識別的圖像識別模塊(109)，該模塊與視頻采集模塊(108)相連接； 用于將攜帶當前時間信息的臺標圖像發(fā)出的第一控制模塊(110)，該控制模塊與圖像識別模塊(109)相連接； 所述服務器(20)包括 臺標圖像存儲模塊； 節(jié)目單存儲模塊(203)； 用于接收第一控制模塊(HO)發(fā)出的臺標圖像，確定出當前電視機所播放的頻道，并將與該頻道所匹配的節(jié)目信息進行反饋的第二控制模塊(201)，所述第二控制模塊(201)分別與臺標圖像存儲模塊和節(jié)目單存儲模塊(203)連接。
2.根據權利要求I所述的電視機系統(tǒng)，其特征在于，所述電視機(10)還包括 音頻采集模塊(106)； 用于對所采集的音頻數據提取音頻特征的音頻預處理模塊(107)，音頻預處理模塊(107)與所述音頻采集模塊(106)相連接； 所述第一控制模塊(110)還用于將已提取音頻特征的音頻數據輸出，與所述音頻預處理模塊(107)連接； 所述服務器(20)還包括 音頻數據存儲模塊，與所述臺標圖像存儲模塊連接； 節(jié)目單存儲模塊(203)； 所述第二控制模塊(201)還用于接收第一控制模塊(110)發(fā)出的臺標圖像以及已提取音頻特征的音頻數據，確定出當前電視機所播放的頻道，并將與該頻道所匹配的節(jié)目信息進行反饋至電視機(10)，所述第二控制模塊(201)分別與音頻數據存儲模塊、音頻數據存儲模塊和節(jié)目單存儲模塊(203)連接。
3.根據權利要求I所述的電視機系統(tǒng)，其特征在于，所述電視機還包括用于依據第一控制模塊(110)所轉發(fā)的節(jié)目信息提供顯示該節(jié)目信息菜單的OSD單元(112)，所述OSD單元(112)與第一控制模塊(110)連接； 用于將OSD單元(112)所提供的節(jié)目信息菜單疊加至視頻圖像數據的視頻處理模塊(113)，視頻處理模塊(113)分別與第一控制模塊(110)和視頻解碼模塊(102)連接。
4.根據權利要求I所述的電視機系統(tǒng)，其特征在于，所述音頻預處理模塊(107)包括依次連接的 用于消除不同頻道音頻聲音的高低差異的歸一處理模塊； 用于提升音頻數據的高頻的預加重處理模塊； 用于對音頻數據進行分幀處理的分幀處理模塊； 用于消除已分頻處理的音頻數據鄰幀的不連續(xù)性的加窗處理模塊。
5.根據權利要求4所述的電視機系統(tǒng)，其特征在于，所述歸一處理模塊為包括型號為TMS320C549芯片的電路； 所述預加重處理模塊為數字濾波器； 所述分幀處理模塊為包括型號為74HC393芯片的電路； 所述加窗處理模塊為包括型號為SN54HC151J芯片的電路。
6.根據權利要求I所述的電視機系統(tǒng)，其特征在于，還包括用于提供所述當前時間信息的時鐘模塊(I 11)，該模塊與所述第一控制模塊(110)連接。
專利摘要本實用新型提出了一種識別電視機所播放節(jié)目的系統(tǒng)，包括電視機和服務器，電視機識別出當前所播放頻道的臺標圖像以及音頻，并將識別結果發(fā)送至服務器，服務器依據臺標圖像以及音頻讀取出該頻道的節(jié)目信息，并反饋至電視機，由電視機顯示。本實用新型通過識別當前電視機所播放頻道的臺標以及音頻實現識別出正在播放的內容。
文檔編號H04N21/231GK202602832SQ20122020845
公開日2012年12月12日 申請日期2012年5月10日 優(yōu)先權日2012年5月10日
發(fā)明者喻子達, 陳宜龍, 張曉娜, 于翀 申請人:青島海爾電子有限公司, 海爾集團公司, 合肥海爾信息產品有限公司