專利名稱：：一種數(shù)字電視信號碼流特征提取與識別方法及其設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于通信
技術(shù)領(lǐng)域：
，主要涉及數(shù)字電視信號傳輸過程中干擾信號的監(jiān)測和識別，是一種基于數(shù)字電視信號碼流特征的碼流內(nèi)容識別方法。技術(shù)背景在數(shù)字廣播電視系統(tǒng)中，為了保障安全播出，提高播出質(zhì)量，需要建立安全播出監(jiān)測控制系統(tǒng)。電視臺節(jié)目通過衛(wèi)星、有線和地面數(shù)字電視廣播覆蓋全國，需要相應(yīng)地建立衛(wèi)星、有線和地面數(shù)字電視廣播監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。廣播電視監(jiān)控系統(tǒng)主要根據(jù)干擾的性質(zhì)，采用信道傳輸誤碼率作為監(jiān)測參數(shù)和判斷依據(jù)，這種方法對于自然干擾及單頻干擾，可以精確地判斷出受到干擾的情況；但是，對于人為的同參數(shù)同特征干擾，即千擾信號碼流在傳輸流層面特征與正常信號一樣，依靠誤碼率和傳輸流分析不能準確判斷，需要采用對碼流內(nèi)容進行識別的方式才能正確判斷。目前，對碼流內(nèi)容進行識別主要采用碼流比對技術(shù)，即在發(fā)送端對發(fā)送碼流和接收回來的碼流進行逐個比特的比對方法進行內(nèi)容識別。由于廣播電視系統(tǒng)是一個點到面的傳輸系統(tǒng)，這種在發(fā)送端用發(fā)送前的碼流與接收會的碼流進行比對，只能判斷出這一條傳輸路徑的干擾情況，對于其它傳輸路徑的干擾情況是無法進行判斷的。因此，也就無法準確判斷整個廣播電視傳輸網(wǎng)受到的干擾情況。解決這個問題的辦法是建立廣播電視監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，將監(jiān)控點從發(fā)送前端分布到整個廣播網(wǎng)絡(luò)的各點，這樣，可以提高干擾判斷的準確性。但也帶來一個問題，在監(jiān)測點對兩路碼流進行比對，就需要將一路參考碼流用相同的帶寬的通道傳輸?shù)奖O(jiān)測點，這會造成信道資源的極大浪費。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于，提供一種數(shù)字電視信號傳輸碼流特征的提取與識別方法。使數(shù)字電視信號監(jiān)測點可以靈活、有效地分布到數(shù)字電視廣播網(wǎng)絡(luò)覆蓋的范圍內(nèi)，以實現(xiàn)對數(shù)字電視信號受干擾或攻擊情況的自動監(jiān)測，自動發(fā)出預(yù)警信號，自動確認干擾信號種類和受干擾的情況。本發(fā)明提供一種數(shù)字信號傳輸碼流特征提取與識別設(shè)備，其特征在于，包括發(fā)送端包括至少一個采集裝置，用于實時采集調(diào)制之前的碼流；在發(fā)送端裝置中包括與所述采集裝置相耦合的處理器，所述發(fā)送端處理器包括碼流輸入監(jiān)測單元用于判斷所述的調(diào)制前的碼流是否有輸入；特征數(shù)據(jù)提取運算單元用于從采集到的調(diào)制前的碼流中提取特征數(shù)據(jù)，從采集到的調(diào)制前的碼流中提取碼流的時間信息，將得到的特征數(shù)據(jù)和時間信息傳送給特征數(shù)據(jù)包處理單元；特征數(shù)據(jù)包處理單元根據(jù)數(shù)據(jù)包協(xié)議，對特征數(shù)據(jù)和時間信息進行打包處理，即將特征數(shù)據(jù)、時間信息與連續(xù)同步數(shù)據(jù)及特征數(shù)據(jù)包比特校驗數(shù)據(jù)一起設(shè)置于特征數(shù)據(jù)包中的相應(yīng)字段上，形成特征數(shù)據(jù)包，將特征數(shù)據(jù)包傳送給特征數(shù)據(jù)包發(fā)送單元；特征數(shù)據(jù)包發(fā)送單元根據(jù)網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議，將特征數(shù)據(jù)包以數(shù)據(jù)流的形式通過封閉的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)發(fā)往位于接收端的監(jiān)測點；接收端包括至少一個采集裝置，用于實時采集接收到的碼流；在接收端裝置中包括與所述采集裝置相耦合的控制處理器，所述接收端控制處理器包括碼流輸入監(jiān)測單元用于判斷所接收碼流是否有輸入，監(jiān)測連續(xù)的同步包頭，確認是否是傳輸流信號；查看傳輸包中的錯誤指示，并設(shè)置錯誤標記;特征數(shù)據(jù)流接收監(jiān)測單元判斷是否收到所述的特征數(shù)據(jù)流；監(jiān)測接收到的特征數(shù)據(jù)包中的連續(xù)性計數(shù)字段，發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)包不連續(xù)處，若在設(shè)定的排序范圍門限值以內(nèi)，則對特征數(shù)據(jù)包進行重排序操作，若超出排序范圍門限值，則丟棄數(shù)據(jù)包；查看特征數(shù)據(jù)包中的比特校驗數(shù)據(jù)字段，丟棄傳輸過程中出錯的特征數(shù)據(jù)包；將重新排序后的特征數(shù)據(jù)包傳送給同步處理單元和特征數(shù)據(jù)比對單元；同步處理單元將從特征數(shù)據(jù)包中得到的時間信息與接收碼流中的時間信息進行比對，如不一致，用下一個特征數(shù)據(jù)包中的時間信息繼續(xù)尋找，若在搜索范圍門限值以內(nèi)找到一致處，即找到了同步，從采集的下行碼流中提取特征數(shù)據(jù)，交由特征數(shù)據(jù)比對單元處理；當超過設(shè)定的預(yù)警門限值或者搜索范圍門限值未找到一致處則認為無法同步，輸出無法同步報警信息；特征數(shù)據(jù)比對處理單元用于從采集到的接收碼流中提取特征數(shù)據(jù)，從特征數(shù)據(jù)包得到特征數(shù)據(jù)，將從接收端采集的碼流中提取的特征數(shù)據(jù)和從特征數(shù)據(jù)包中得到的特征數(shù)據(jù)進行比對處理，并統(tǒng)計比對結(jié)果；監(jiān)測數(shù)據(jù)綜合處理輸出單元將各單元的處理結(jié)果由本地界面視頻和/或音響輸出；或者由本地數(shù)字、模擬及開關(guān)量控制輸出；或者通過以太網(wǎng)口輸出；或者通過串行接口控制命令輸出。應(yīng)用上述設(shè)備進行數(shù)字信號傳輸碼流特征提取與識別方法，其特征在于，包括以下步驟-.發(fā)送端從數(shù)字電視信號發(fā)送端采集調(diào)制前的碼流；從采集到的調(diào)制前的碼流中提取特征數(shù)據(jù)，從采集到的調(diào)制前的碼流中提取出碼流的時間信息，將提取的特征數(shù)據(jù)、時間信息與連續(xù)同步數(shù)據(jù)、特征數(shù)據(jù)包比特校驗數(shù)據(jù)一起設(shè)置于特征數(shù)據(jù)包中的相應(yīng)字段上，形成特征數(shù)據(jù)包；將特征數(shù)據(jù)包以數(shù)據(jù)流的形式通過封閉的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)發(fā)往位于接收端的監(jiān)測點；接收端判斷所接收碼流是否有輸入，監(jiān)測連續(xù)的同步包頭，確認是否是傳輸流信號；查看傳輸包中的錯誤指示，并設(shè)置錯誤標志。從數(shù)字信號接收端采集接收到的碼流；從采集的碼流中提取標識碼流的特征數(shù)據(jù)；從封閉的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)接收特征數(shù)據(jù)包；判斷接收端是否收到所述的特征數(shù)據(jù)流；監(jiān)測接收到的特征數(shù)據(jù)包中的連續(xù)性計數(shù)字段，發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)包不連續(xù)處，若在設(shè)定的排序范圍門限值以內(nèi)，則對特征數(shù)據(jù)包進行重排序操作，若超出排序范圍門限值，則丟棄數(shù)據(jù)包；查看特征數(shù)據(jù)包中的比特校驗數(shù)據(jù)字段，丟棄傳輸過程中出錯的特征數(shù)據(jù)包;將重新排序后的特征數(shù)據(jù)包傳送給同步處理單元和特征數(shù)據(jù)比對單元；查看特征數(shù)據(jù)包中的比特校驗數(shù)據(jù)字段，丟棄傳輸過程中出錯的特征數(shù)據(jù)包；對從特征數(shù)據(jù)包中提取出的時間信息和接收碼流的時間信息進行比對，如不一致，用下一個特征數(shù)據(jù)包中的時間信息繼續(xù)搜尋，若在搜索范圍門限值以內(nèi)找到一致處，即找到了同步，從采集的下行碼流中提取特征數(shù)據(jù)，交由特征數(shù)據(jù)比對單元處理；當超過設(shè)定的預(yù)警門限值或者搜索范圍門限值未找到一致處，則認為無法同步，輸出報警信息；從采集到的接收碼流中提取運算得出特征數(shù)據(jù)，從特征數(shù)據(jù)包得出特征數(shù)據(jù)，將從接收端采集的碼流中提取的特征數(shù)據(jù)和從封閉的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)接收到的特征數(shù)據(jù)進行比對處理，并統(tǒng)計比對結(jié)果-，將處理結(jié)果由本地界面視頻和/或音響輸出；或者由本地數(shù)字、模擬及開關(guān)量控制輸出；或者通過以太網(wǎng)口輸出；或者通過串行接口控制命令輸出。進一步，對特征數(shù)據(jù)的描述包括單個數(shù)據(jù)統(tǒng)計段內(nèi)TS包數(shù)量；以及以下三種描述之一或者任意組合；單個數(shù)據(jù)統(tǒng)計段內(nèi)的"0X00"字節(jié)或"OxFF"字節(jié)的統(tǒng)計數(shù)量；單個數(shù)據(jù)統(tǒng)計段內(nèi)同一類型TS包中的"0x00"字節(jié)或"0xFF"字節(jié)的統(tǒng)計數(shù)量；單個數(shù)據(jù)統(tǒng)計段內(nèi)同一類型TS包數(shù)據(jù)字節(jié)的CRC校驗字；對單個數(shù)據(jù)統(tǒng)計段的描述為從一個凈荷單元起始指示為1的TS包開始，到下一個凈荷單元起始指示為1的TS包之間的數(shù)據(jù)字節(jié)。采用本發(fā)明描述的特征數(shù)據(jù)優(yōu)點在于只要保證單個數(shù)據(jù)統(tǒng)計段內(nèi)TS包數(shù)量不變，單個數(shù)據(jù)統(tǒng)計段內(nèi)的"0x00"字節(jié)或"0xFF"字節(jié)的統(tǒng)計數(shù)量(或單個數(shù)據(jù)統(tǒng)計段內(nèi)所有同類型TS包中的"0x00"字節(jié)或"0xFF"字節(jié)的統(tǒng)計數(shù)量，或單個數(shù)據(jù)統(tǒng)計段內(nèi)所有同一類型TS包數(shù)據(jù)字節(jié)的CRC校驗字)不變，即可以基本確定TS流內(nèi)容沒有被改變；提取特征數(shù)據(jù)的方法簡單可靠，只需要在TS流這一層次進行處理，不需要深入到PES流及ES流層次，保證了處理速度的快捷，適合實時監(jiān)測場合；特征數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量很少，大約不到TS流的數(shù)據(jù)量的0.07%，有效節(jié)約了傳輸特征數(shù)據(jù)的信道資源。進一步，從發(fā)送端的碼流中提取出碼流中的時間信息，時間信息采用PES頭中的PTS顯示時間戳和DTS解碼時間戳，根據(jù)特征數(shù)據(jù)的描述，提取單個統(tǒng)計數(shù)據(jù)段內(nèi)的第一個TS包內(nèi)的DTS數(shù)值，將DTS數(shù)值插入特征數(shù)據(jù)包的時間信息字段；如果該TS包內(nèi)沒有DTS，只有PTS，則提取PTS數(shù)值，將PTS數(shù)值插入特征數(shù)據(jù)包的時間信息字段；若此TS包內(nèi)不存在PTS字段，則不提取時間信息。采用上述提取碼流中的時間信息方法，其優(yōu)點在于可以保證提取的各個統(tǒng)計字段內(nèi)的時間信息是依次遞增，這種數(shù)據(jù)特性可以降低時間信息同步處理過程的復(fù)雜性，簡化時間信息同步處理過程。本發(fā)明的應(yīng)用在于，通過提供一種數(shù)字電視信號碼流特征提取與識別方法。使數(shù)字電視信號監(jiān)測點可以靈活地分布到數(shù)字電視廣播網(wǎng)絡(luò)覆蓋的范圍內(nèi)任何地點，可以應(yīng)用到數(shù)字衛(wèi)星電視廣播系統(tǒng)、數(shù)字有線電視廣播系統(tǒng)、數(shù)字地面電視廣播系統(tǒng)的監(jiān)測，可以實現(xiàn)對數(shù)字電視信號受干擾或攻擊情況的自動監(jiān)測，自動發(fā)出預(yù)警信號，自動確認干擾信號種類，并采取相應(yīng)的策略，實現(xiàn)廣播電視安全播出的要求。圖1為本發(fā)明的碼流特征提取裝置結(jié)構(gòu)框圖；圖2為本發(fā)明的碼流特征提取及識別裝置結(jié)構(gòu)框圖；圖3為本發(fā)明的碼流特征提取及識別裝置在數(shù)字衛(wèi)星電視廣播系統(tǒng)中的應(yīng)用示意圖；圖4具體實施采用的裝置；圖5發(fā)送端處理流程圖；圖6特征數(shù)據(jù)報接收及處理流程圖；圖7同步及特征數(shù)據(jù)比對處理流程圖。具體實施方式下面結(jié)合本發(fā)明的具體實施方式。如圖4所示，是本發(fā)明一種數(shù)字電視碼流信號特征提取與識別裝置的一個實施例的硬件處理平臺。該硬件處理平臺采用計算機+PCI碼流采集卡的方式，PCI碼流釆集卡采用藍拓撲MPEG2傳輸流數(shù)據(jù)采集卡BSRC-11，計算機型號為Intel(R)Pentium(R)4、CPU2.93GHz、1GB內(nèi)存。發(fā)送端和接收端的功能在所述的硬件平臺上實現(xiàn)。具體功能的實現(xiàn)則由計算機軟件編程完成。硬件處理平臺不限于計算機，可采用工控機、嵌入式系統(tǒng)、DSP數(shù)字信號處理平臺或?qū)Ｓ玫臄?shù)字信號處理系統(tǒng)，碼流采集卡不限于采用PCI接口方式，可采用USB、1394、并行等接口方式。發(fā)送端功能的實現(xiàn)，如附圖4所示，計算機通過PCI碼流采集卡將碼流數(shù)據(jù)采集到系統(tǒng)的緩存器中，根據(jù)程序指令對緩沖器中的碼流數(shù)據(jù)進行特征提取，形成特征數(shù)據(jù)包，通過以太網(wǎng)接口發(fā)出。附圖5是本發(fā)明發(fā)送端功能的流程圖，首先判斷采集卡有無信號輸入，若沒有信號輸入，進行無信號輸入告警，若識別到信號輸入，檢查傳輸包同步字節(jié)是否正常，同歩字節(jié)異常，進行同步字節(jié)異常告警，若同步字節(jié)正常，則從碼流數(shù)據(jù)中找一個凈荷單元起始指示(Payload—unit—start—indicator)為1的視頻TS包，在該TS包中提取DTS和PTS數(shù)值。接著査找到下一個凈荷單元起始指示(Payload—unit—start—indicator)為1的同類型視頻TS包，統(tǒng)計這兩個TS包之間的TS包的總數(shù)，統(tǒng)計這兩個TS包之間的字節(jié)Ox00(或0xFF)的個數(shù)(或?qū)S包之間的字節(jié)進行CRC校驗得到校驗數(shù)據(jù))得到特征數(shù)據(jù)0，分別統(tǒng)計這兩個TS包之間具有相同PID號的視音頻TS包中的字節(jié)0x00(或OxFF)的個數(shù)(或?qū)@兩個TS包之間同類型TS包中的字節(jié)進行CRC校驗得到校驗數(shù)據(jù))作為相同PID類型的TS包的特征數(shù)據(jù)N，提取PID數(shù)值PID弁N。將得到的各特征數(shù)據(jù)按照下面兩種特征數(shù)據(jù)包結(jié)構(gòu)進行打包。簡單參數(shù)類型數(shù)據(jù)包:<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>其中，包頭同步用于數(shù)據(jù)包頭的識別，數(shù)據(jù)包連續(xù)計數(shù)用來發(fā)現(xiàn)特征數(shù)據(jù)包的不連續(xù)處，參數(shù)類型用于說明特征數(shù)據(jù)包中是否載有特征數(shù)據(jù)以及特征數(shù)據(jù)的類型，從參數(shù)類型之后開始到糾錯編碼之前是特征數(shù)據(jù)。打包之后，將特征數(shù)據(jù)包通過封閉的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到接收端裝置。特征數(shù)據(jù)包的長度可變，其長度與參數(shù)類型選擇以及碼流中復(fù)用的節(jié)目數(shù)量多少有關(guān)。若選擇簡單參數(shù)類型的特征參數(shù)，數(shù)據(jù)中不出現(xiàn)各類視音頻PID號及特征數(shù)據(jù)。此時，特征數(shù)據(jù)包長度為120bit(15Byte)，根據(jù)實驗統(tǒng)計結(jié)果表明，通常單節(jié)目碼流中兩個同類型凈荷單元起始指示(Payload—unit—start—indicator)為1的TS包之間的平均字節(jié)數(shù)約為數(shù)百個傳輸包，如果按250個傳輸包來計算，共有51000個Byte。這樣，在單節(jié)目碼流的情況下，簡單類型的特征參數(shù)為15個Byte，只相當傳輸碼流的0.029%。若選擇完整參數(shù)類型的特征參數(shù)，通常單節(jié)目碼流中有一路視頻流和兩路音頻流，特征數(shù)據(jù)包中增加3個描述PID號和特征數(shù)據(jù)N的參數(shù)數(shù)據(jù)，共需增加12個Byte，這樣特征數(shù)據(jù)包長度為25個Byte，相當于傳輸碼流的0.049%。即使是多路節(jié)目傳輸碼流的情況，雖然復(fù)雜類型的特征數(shù)據(jù)包長度會增加，但是兩個同類型凈荷單元起始指示(Payload—unit—start—indicator)為1的TS包之間的平均字節(jié)數(shù)也會隨著復(fù)用節(jié)目路數(shù)的增加而增加，經(jīng)過實驗測試表明特征數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù)量大約相當于傳輸流數(shù)據(jù)的0.07%左右。因此，帶寬資源得到極大的節(jié)約。特征數(shù)據(jù)打包后，通過網(wǎng)絡(luò)接口發(fā)送。接收端裝置功能的實現(xiàn)，如圖4所示，計算機通過PCI碼流采集卡將碼流數(shù)據(jù)采集到系統(tǒng)的緩存器中，同時，通過以太網(wǎng)接口接收來自發(fā)送端的特征數(shù)據(jù)包，按照附圖6所示的流程對接收到的特征數(shù)據(jù)進行監(jiān)測和排序處理，首先判斷有無接收到特征數(shù)據(jù)流，若無特征數(shù)據(jù)流輸入，設(shè)置無特征數(shù)據(jù)流輸入指示，繼續(xù)進行判斷；若判斷接收到特征數(shù)據(jù)流輸入，設(shè)置有特征數(shù)據(jù)流輸入指示，檢驗特征數(shù)據(jù)包是否存在傳輸誤碼，若存在誤碼，丟棄該數(shù)據(jù)包，繼續(xù)進行有無接收數(shù)據(jù)流的判斷；若特征數(shù)據(jù)包無傳輸誤碼，則對接收到的數(shù)據(jù)包進行搜索范圍為4個數(shù)據(jù)包的重排序，回到有無特征數(shù)據(jù)流判斷。接收端的同步處理和特征數(shù)據(jù)比對過程按照附圖7所示流程進行，通過檢測PCI碼流采集卡的狀態(tài)指示，判斷有無信號輸入，并給出有無輸入信號指示；查看傳輸流緩存器內(nèi)前5個傳輸包的同步頭是否正常，若異常給出傳輸流同步字節(jié)異常告警，若同步字節(jié)正常，用鏈表緩存中頭結(jié)點內(nèi)的特征數(shù)據(jù)包的時間信息(即從特征數(shù)據(jù)包中提取出的時間信息)進行同步，在接收碼流中搜索時間信息進行比對，如不一致，用下--個特征數(shù)據(jù)包中的時間信息繼續(xù)搜尋，若在下一個緩沖數(shù)據(jù)塊達到之前找到一致處，即找到了同步，從采集的接收端碼流中提取特征數(shù)據(jù)，進行特征數(shù)據(jù)比對；若在下一個緩沖數(shù)據(jù)塊到來之前找不到一致處，對計數(shù)器M加1，繼續(xù)下個緩沖數(shù)據(jù)的同歩，如果MH5，則認為無法同步，對M清零，輸出無法同步報警信息，并繼續(xù)進行時間信息的同步搜索。時間信息同步后，進行特征數(shù)據(jù)提取，特征數(shù)據(jù)比對是在TS流中，統(tǒng)計從搜尋到的時間信息所在的TS包開始到下一時間信息所在的TS包之間的TS包數(shù)量以及字節(jié)為0x00的字節(jié)數(shù)(OxFF的個數(shù)或CRC校驗數(shù)據(jù))，將這兩個數(shù)與特征數(shù)據(jù)包中對應(yīng)的特征數(shù)據(jù)進行比較，若相同，確定TS碼流來自合法的發(fā)送前端；若TS包數(shù)量不同，表明碼流中內(nèi)容通過復(fù)用方式被改變(通過復(fù)用替換了一路碼流、過濾掉一路碼流或復(fù)用入另外一路碼流)，連續(xù)4個特征數(shù)據(jù)包中的TS包數(shù)量與碼流中提取的TS包數(shù)量比對不一致，即給出碼流告警指示；若TS包數(shù)量相同，"0x00"的字節(jié)(OxFF的個數(shù)或CRC校驗數(shù)據(jù))不同，表明碼流中某路碼流的部分內(nèi)容被篡改，比如某一路節(jié)目內(nèi)容不變，被疊加了字幕。連續(xù)4個特征數(shù)據(jù)包中的"0x00"的字節(jié)(OxFF的個數(shù)或CRC校驗數(shù)據(jù))與碼流中提取的"0x00"的字節(jié)(OxFF的個數(shù)或CRC校驗數(shù)據(jù))比對不一致，即給出碼流異常告警指示。對碼流的狀態(tài)判斷如下表<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>采用簡單特征參數(shù)只能整體上對碼流是否通過復(fù)用方式被改變或內(nèi)容被部分篡改的情況進行告警，但不能給出碼流中具體情況。采用完整特征參數(shù)，可以監(jiān)測碼流中復(fù)用每一路碼流的內(nèi)容是否完整地來自合法的前端。通過在特征參數(shù)包中增加碼流中包含的各路碼流的PID和特征數(shù)據(jù)，在時間信息同步的條件下，判斷比較特征數(shù)據(jù)包中的PID、特征參數(shù)與碼流中提取的PID、特征參數(shù)，可以識別碼流中是否復(fù)用了碼流、過濾了碼流、替換了碼流或部分修改了碼流內(nèi)容。釆用完整特征參數(shù)時，具體識別判斷見下表<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>圖3示出了一種應(yīng)用情況，在數(shù)字衛(wèi)星電視廣播系統(tǒng)的前端，利用本發(fā)明的發(fā)送端裝置采集復(fù)用后，經(jīng)前端分配器輸出的碼流，提取碼流特征，并通過封閉的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)，將碼流特征送到本發(fā)明的接收端裝置。同時，前端分配器輸出的另一路相同的碼流經(jīng)過調(diào)制、變頻和功放經(jīng)衛(wèi)星天線發(fā)射出去。在接收監(jiān)測端接收解調(diào)衛(wèi)星信號后，輸出的碼流經(jīng)接收端分配器分配后，輸入到本發(fā)明的接收端裝置，接收端裝置對接收的信號分析處理后，可以實現(xiàn)對數(shù)字電視信號受干擾或攻擊情況的自動監(jiān)測，自動發(fā)出預(yù)警信號，自動確認干擾信號種類，并采取相應(yīng)的策略，實現(xiàn)廣播電視安全播出的要求。并且很重要的是，帶寬資源得到極大的節(jié)約。權(quán)利要求1、一種數(shù)字信號傳輸碼流特征提取與識別設(shè)備，其特征在于，包括發(fā)送端包括至少一個采集裝置，用于實時采集調(diào)制之前的碼流；在發(fā)送端裝置中包括與所述采集裝置相耦合的處理器，所述發(fā)送端處理器包括碼流輸入監(jiān)測單元用于判斷所述的調(diào)制前的碼流是否有輸入；特征數(shù)據(jù)提取運算單元用于從采集到的調(diào)制前的碼流中提取特征數(shù)據(jù)，從采集到的調(diào)制前的碼流中提取碼流的時間信息，將得到的特征數(shù)據(jù)和時間信息傳送給特征數(shù)據(jù)包處理單元；特征數(shù)據(jù)包處理單元根據(jù)數(shù)據(jù)包協(xié)議，對特征數(shù)據(jù)和時間信息進行打包處理，即將特征數(shù)據(jù)、時間信息與連續(xù)同步數(shù)據(jù)及特征數(shù)據(jù)包比特校驗數(shù)據(jù)一起設(shè)置于特征數(shù)據(jù)包中的相應(yīng)字段上，形成特征數(shù)據(jù)包，將特征數(shù)據(jù)包傳送給特征數(shù)據(jù)包發(fā)送單元；特征數(shù)據(jù)包發(fā)送單元根據(jù)網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議，將特征數(shù)據(jù)包以數(shù)據(jù)流的形式通過封閉的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)發(fā)往位于接收端的監(jiān)測點；接收端包括至少一個采集裝置，用于實時采集接收到的碼流；在接收端裝置中包括與所述采集裝置相耦合的控制處理器，所述接收端控制處理器包括碼流輸入監(jiān)測單元用于判斷所接收碼流是否有輸入，監(jiān)測連續(xù)的同步包頭，確認是否是傳輸流信號；查看傳輸包中的錯誤指示，并設(shè)置錯誤標記；特征數(shù)據(jù)流接收監(jiān)測單元判斷是否收到所述的特征數(shù)據(jù)流；監(jiān)測接收到的特征數(shù)據(jù)包中的連續(xù)性計數(shù)字段，發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)包不連續(xù)處，若在設(shè)定的排序范圍門限值以內(nèi)，則對特征數(shù)據(jù)包進行重排序操作，若超出排序范圍門限值，則丟棄數(shù)據(jù)包；查看特征數(shù)據(jù)包中的比特校驗數(shù)據(jù)字段，丟棄傳輸過程中出錯的特征數(shù)據(jù)包；將重新排序后的特征數(shù)據(jù)包傳送給同步處理單元和特征數(shù)據(jù)比對單元；同步處理單元將從特征數(shù)據(jù)包中得到的時間信息與接收碼流中的時間信息進行比對，如不一致，用下一個特征數(shù)據(jù)包中的時間信息繼續(xù)尋找，若在搜索范圍門限值以內(nèi)找到一致處，即找到了同步，從采集的下行碼流中提取特征數(shù)據(jù)，交由特征數(shù)據(jù)比對單元處理；當超過設(shè)定的預(yù)警門限值或者搜索范圍門限值未找到一致處則認為無法同步，輸出無法同步報警信息；特征數(shù)據(jù)比對處理單元用于從采集到的接收碼流中提取特征數(shù)據(jù)，從特征數(shù)據(jù)包得到特征數(shù)據(jù)，將從接收端采集的碼流中提取的特征數(shù)據(jù)和從特征數(shù)據(jù)包中得到的特征數(shù)據(jù)進行比對處理，并統(tǒng)計比對結(jié)果；監(jiān)測數(shù)據(jù)綜合處理輸出單元將各單元的處理結(jié)果由本地界面視頻和/或音響輸出；或者由本地數(shù)字、模擬及開關(guān)量控制輸出；或者通過以太網(wǎng)口輸出；或者通過串行接口控制命令輸出。2、應(yīng)用權(quán)利要求1的設(shè)備進行數(shù)字信號傳輸碼流特征提取與識別方法，其特征在于，包括以下步驟發(fā)送端從數(shù)字電視信號發(fā)送端采集調(diào)制前的碼流；從采集到的調(diào)制前的碼流中提取特征數(shù)據(jù)，從采集到的調(diào)制前的碼流中提取出碼流的時間信息，將提取的特征數(shù)據(jù)、時間信息與連續(xù)同步數(shù)據(jù)、特征數(shù)據(jù)包比特校驗數(shù)據(jù)一起設(shè)置于特征數(shù)據(jù)包中的相應(yīng)字段上，形成特征數(shù)據(jù)包；將特征數(shù)據(jù)包以數(shù)據(jù)流的形式通過封閉的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)發(fā)往位于接收端的監(jiān)接收端判斷所接收碼流是否有輸入，監(jiān)測連續(xù)的同步包頭，確認是否是傳輸流信號；查看傳輸包中的錯誤指示，并設(shè)置錯誤標志。從數(shù)字信號接收端采集接收到的碼流；從采集的碼流中提取標識碼流的特征數(shù)據(jù)；從封閉的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)接收特征數(shù)據(jù)包；判斷接收端是否收到所述的特征數(shù)據(jù)流；監(jiān)測接收到的特征數(shù)據(jù)包中的連續(xù)性計數(shù)字段，發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)包不連續(xù)處，若在設(shè)定的排序范圍門限值以內(nèi)，則對特征數(shù)據(jù)包進行重排序操作，若超出排序范圍門限值，則丟棄數(shù)據(jù)包；查看特征數(shù)據(jù)包中的比特校驗數(shù)據(jù)字段，丟棄傳輸過程中出錯的特征數(shù)據(jù)包;將重新排序后的特征數(shù)據(jù)包傳送給同步處理單元和特征數(shù)據(jù)比對單元；查看特征數(shù)據(jù)包中的比特校驗數(shù)據(jù)字段，丟棄傳輸過程中出錯的特征數(shù)據(jù)包；對從特征數(shù)據(jù)包中提取出的時間信息和接收碼流的時間信息進行比對，如不一致，用下一個特征數(shù)據(jù)包中的時間信息繼續(xù)搜尋，若在搜索范圍門限值以內(nèi)找到一致處，即找到了同步，從采集的下行碼流中提取特征數(shù)據(jù)，交由特征數(shù)據(jù)比對單元處理；當超過設(shè)定的預(yù)警門限值或者搜索范圍門限值未找到一致處，則認為無法同步，輸出報警信息-，從采集到的接收碼流中提取運算得出特征數(shù)據(jù)，從特征數(shù)據(jù)包得出特征數(shù)據(jù)，將從接收端采集的碼流中提取的特征數(shù)據(jù)和從封閉的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)接收到的特征數(shù)據(jù)進行比對處理，并統(tǒng)計比對結(jié)果；將處理結(jié)果由本地界面視頻和/或音響輸出；或者由本地數(shù)字、模擬及開關(guān)量控制輸出；或者通過以太網(wǎng)口輸出；或者通過串行接口控制命令輸出。3、根據(jù)權(quán)利要求2的數(shù)字信號傳輸碼流特征提取與識別方法，其特征在于，對特征數(shù)據(jù)的描述包括單個數(shù)據(jù)統(tǒng)計段內(nèi)TS包數(shù)量；以及以下三種描述之一或者任意組合；單個數(shù)據(jù)統(tǒng)計段內(nèi)的"0x00"字節(jié)或"OxFF"字節(jié)的統(tǒng)計數(shù)量；單個數(shù)據(jù)統(tǒng)計段內(nèi)同一類型TS包中的"0x00"字節(jié)或"0xFF"字節(jié)的統(tǒng)計數(shù)量；單個數(shù)據(jù)統(tǒng)計段內(nèi)同一類型TS包數(shù)據(jù)字節(jié)的CRC校驗字；對單個數(shù)據(jù)統(tǒng)計段的描述為從一個凈荷單元起始指示為1的TS包開始，到下一個凈荷單元起始指示為1的TS包之間的數(shù)據(jù)字節(jié)。4、根據(jù)權(quán)利要求2的數(shù)字信號傳輸碼流特征提取與識別方法，其特征在于，從發(fā)送端的碼流中提取出碼流中的時間信息，時間信息采用PES頭中的PTS顯示時間戳和DTS解碼時間戳，根據(jù)特征數(shù)據(jù)的描述，提取單個統(tǒng)計數(shù)據(jù)段內(nèi)的第一個TS包內(nèi)的DTS數(shù)值，將DTS數(shù)值插入特征數(shù)據(jù)包的時間信息字段；如果該TS包內(nèi)沒有DTS，只有PTS，則提取PTS數(shù)值，將PTS數(shù)值插入特征數(shù)據(jù)包的時間信息字段；若此TS包內(nèi)不存在PTS字段，則不提取時間信息。全文摘要一種數(shù)字電視信號碼流特征提取與識別方法及其設(shè)備屬于通信領(lǐng)域。本發(fā)明提出一種簡單有效的描述數(shù)字電視碼流的特征參數(shù)，并利用特征參數(shù)來識別數(shù)字電視碼流內(nèi)容。本發(fā)明提供的設(shè)備，包括發(fā)送端包括至少一個采集裝置以及與其相耦合的處理器；接收端包括至少一個采集裝置以及與其相耦合的控制處理器。本發(fā)明克服了目前數(shù)字信號傳輸監(jiān)測采用的碼流比對方法依賴于原始發(fā)送信號碼流的局限性。通過對數(shù)字電視碼流特征進行提取與識別，只需要利用一個低帶寬的信道傳輸特征參數(shù)，使數(shù)字電視信號監(jiān)測點可靈活地分布到數(shù)字電視廣播網(wǎng)絡(luò)覆蓋的范圍內(nèi)任何地點，有效擴大監(jiān)測范圍。文檔編號H04N7/24GK101222626SQ20081005737公開日2008年7月16日申請日期2008年2月1日優(yōu)先權(quán)日2008年2月1日發(fā)明者周艷蕾,姜秀華,偉常,杜百川,楊盈昀,章文輝申請人:中國傳媒大學(xué)