专利名称：自动监控电视信号收看活动的方法
自动监控电视信号收看活动的方法技术领域此项发明是一项与自动监控电视信号收看活动相关的方法。这里说所说的"指纹"指的是一系列从数字化的电视信号帧中筛选出的图像样本信息。 而这些帧又是从所有的电视信号中选出，并且在每一帧中可以选出一个或者多个样本信息值。 因此，"指纹"可以完全用于识别所说的电视信号。
技术背景在电视广播中， 一个广告商常常会问的关键问题就是他们的电视节目到底有多少人收 看。这个关键问题决定了一个具体电视广告类型对观众群体的影响力。这被称为频道等级评 估。它很大程度上决定了广告商愿意花多大价钱去买一个具体电视频道的广告位。对电视台 节目制作者来说，他们当然是希望能有尽可能多的观众收看他们的频道节目，这样他们才能 收取更多的广告费用。而对于广告商和电视台来说，他们都想知道准确的收看数字比率，这 样他们才能从自己的角度洽谈费用。随着互动电视的推广，广告商和电视台都感到了需要对具体的观众群体要有不同的观察 模式。这被称作可寻址的目标定位。有了这个，广告商就有可能将自己的信息传递到具体的 观众或观众家中。这样就能在很大程度上提高广告信息相关度，也提高了观众成为未来消费 者的可能性。因此，就需要对具体频道的观众活动进行测量。换言之，就是需要对一个具体电视频道 有多少人在收看进行评测，还有就是评估一个具体的观众都收看了哪些节目进行的需要。因为在通常情况下对所有人观看的电视节目模型进行评测，所以就只能提取一部分观众 作为样本，来得出更加可靠的评测结果。这些群体可以按照一些人口统计学的特征来提取样 本，比如年龄、收入水平、教育背景、职业等等。这样当用作评估时，样本群体就可以看作 是整个群体的代理。已经有很多技术被发展来提供此项信息。其中一种办法是给每一个样本或者样本家庭一本纸质的日记。样本观众就需要记录下每 次打开电视时所看的内容。他们的日记再被定期地收回，交给数据中心进行分析。另一种办法则是给每一个样本家庭一个小装置和一个特殊目的的远程控制器。这个远程 控制器将记录下观众的观看信息。这些数据也将被定期地收集并传回数据中心用作进一步的 分析。在每个数据中心，观看活动都是与当时观看时候的节目安排相联系的，也就是信息是 在哪个时段获取是有记录的。还有一种办法就是由节目制作者来修改广播信号，在不可视的广播信号里嵌入一些特殊 编码的信号。这些信号之后能被在观众家中安装的特殊装置解码，从而知道观众收看的电视 节目。被解码的信息又被传回数据中心用作分析。再有，就是使用一个音频的测试装置来解码隐藏在不可听见的那部分电视信号中的音频 码。再将解码的信息收集并传回数据中心用作分析。以上第一种方法的弊端在于评估的准确度有很大的问题，因为需要观众每15分钟(通常3情况下)就要写下他们观看的电视内容。很多时候，样本观众在看电视时忘了这项工作，而 且频繁地换台也不适用于这样的操作。而第二种办法只适用于现场直播的电视节目，因为操作它需要节目实时引导的专业知识。 否则，只知道某个特定时段的所选出的电视频道是不足以来决定观众观看的电视节目内容的。 对于非实时播出的电视节目，这个方法就不适用了。比如， 一个观众可以把电视广播的内容 录制成录像PVR，让后在不同的时段倒退或者快进，暂停以及倒带。在这样的情况下，原始 的节目安排信息就不能再用于联系观看内容，除非至少需要更换PVR的硬件。此外，这种方 法也并不适用于追踪其他媒体的观看活动，比如DVD和个人媒体播放器，因为没有事先的节 目安排表。因此，要使用此办法的基础在于要有相关的事先安排好的节目排播表。但是这样 的要求并不是完全适用在通常所有的情况下。第三和第四种方法都需要对在信号的发出源头对电视信号作一定的修改在信号发出给观 众之前。但当复杂性以及调整要求加在这些修改上时，就不一定适用了。 发明内容本项发明是用于提供一种自动监控电视信号收看活动的方法，可以监控不同装置发出的 视频信号，包括电视信号、PVR自制录像播出信号、DVD播出信号、便携式媒体播放器信号、 移动点号视频播放器信号。本项发明也是能提供在监控电视信号的时候，能监测出准确的观众数量的一种解决方法。 本项发明也能用于在监控电视信号的时候，自动监测到之前录制好的非电视广播网络发 布的视频内容。本项发明还能在自动监测电视信号观看活动的时候，降低各项装置的硬件成本。 所以，这里提供了一种自动监控电视信号观看活动的方法。这种方法是提供一个评测装 置，在它里面电视信号可适用于同时与评测装置和电视机的交流。评测装置能从观众观看的 电视信号中提取指纹数据，然后再指纹数据传回数据中心，同时将观众自己选择的电视信号 传输给观众。最好每一个装置的安放是通过人口统计学特征来挑选监控对象。这些人口统计学特征包括家庭收入水平、家庭年龄构成、居住地点、以及观众的观看习惯。监测装置是与互联网连接的，不断地将指纹数据传到数据中心。有一个本地的数据储存 库是与监测装置一体的，用于暂时存储指纹数据，之后再将数据定期地上传到数据中心。或 者将监测装置与一个可移动的存储相连，用于存储指纹数据，再定期地将可移动存储拔出， 送回数据中心。监测装置最好是有代表性地安放在远离数据中心的不同地区。电视信号是来自电视节目制作人的广播、电视录播、录像带以及DVD格式的电影发布、 以公开发布为目的的个人视频录制。指纹数据匹配器适用于接收在不同地点安放的监测装 传出的指纹数据。 监测装置适用于接收真正数字视频内容数据的片断，提取指纹数据，再将其传送到指纹匹配器以及格式生成器。监测装置、数据中心以及指纹匹配器是被安置在不同的地点。 电视信号要适于被平行地传送到监测装置和电视机。通过本项发明，提出的方法在将监测装置安装连接的时候不需要改变之前已经装配好的 装置。
图1为通过观众家中的监测设备配置来评测观看电视模型的示意图 图2为另一种通过观众家中的监测设备配置来评测观看电视模型的示意图 图3为数据中心处理从视频监测装置中获得的信息，从而得出视频观看历史， 一种首选 办法的示意4是为了之后进一步的识别，不同类型记录的视频内容被储存过程的示意图。 图5是为了指纹存储的目的，不同类型记录的视频内容被可以通过不同的方法被转换的过程示意图。 图6为指纹存储处理示意图 图7为发生于视频传送之前的视频存储示意图 图8为发生于视频存储之前的视频传送示意图 图9为视频内容匹配器的关键模块 图10为指纹匹配器的关键运作组件 图11为关联器确定两个指纹是否匹配的运作示意图 图12为观众家中视频信号监测示意图 图13为模拟视频信号监测示意图 图14为压缩数字视频信号监测示意图 图15为从视频帧提取指纹示意图 图16为指纹提取器的内部组件图17是为获取视频指纹数据， 一种优先的取样具体办法的示意图具体实施方式
本项发明提供了一个通过监测设备来准确确定视频内容的方法，以便监测能被用于建立 起一个连接到设备的观众的观看模型。此项方法包含几个关键部分。第一就是必须有一个硬件设备被安置到观众的家中。设备 的一端连着电视机，另一端连着进来的电视信号。如图1所示。接下来，如图2所示，在每一个观众的家里，监测设备113是被连接到视频内容来源110 的接收端，也将监测数据(在这里被称为指纹数据)传输到数据中心104，同时与把从视频 来源端得到的信息一起获得观看历史105。在图3，中数据中心104被更加详细阐述，包括两大关键部分。视频内容存储器123是 一个用于获得从播出到观众家庭103的视频内容120的关键信息。己存储的视频内容代表了 数据中心的入口，而且被存储到了数据中心124中。而内容匹配器125直接从观众家中103获得指纹数据，然后与124中存储的内容信息作比较。最后的结果被格式化到观看历史105 中。图4进一步阐述了视频内容存储器123的内部细节，包括了两大关键部分。格式转换器 131是用于将各种模拟量和数字视频内容格式转换成为一个适合指纹存储器132运作的格式。 更加具体的解释可参看图5，这里格式转换器131更进一步被分解成为两个模块。接着，图6进一步阐释了指纹存储器132的内部组件。一个视频内容一旦被存储，它的指纹也能被用于与收集好的远程的视频内容指纹数据进 行匹配。因此，就像图6所示，指纹存储器将会被用于存储尽量多的视频内容。理想的情况 是，所有的不管传送到观众那里的视频内容都要被储存，以便它们可以自动地被识别当在观 众的电视屏幕上出现时。为了更好地了解数据中心的运作流程，这里给出了两种情况。在第一种情况下，如图7 所示，视频内容200最先是被储存到一个视频内容存储器201中，而存储结果又被储存到视 频内容数据中心202中。这是发生在视频内容被真正传送到观众家里之前。之后，视频内容 会被传输到内容传送器203中。在观众家里，指纹数据提取204在传输的视频内容中执行。另一种情况下，如图8所示，视频内容被内容传送器211传输，同时被存储到内容存储 器213中。指纹提取212在视频内容传输211的时候同时发生。接着，提取的指纹数据会被 传输到数据中心进行匹配，或者被暂时存储到观众家中的设备中，之后再被传送到数据中心。将图7和图8进行比较后会发现两种方法的关键性差异在于相关的视频内容传送和存储 的顺序不同。接下来，图9详细介绍了视频内容匹配的过程。明确的就是内容匹配器从很多观众的家 庭103中接收到指纹数据流，再把它们解析到不同的指纹匹配器中。而内容匹配器接收的是 真正的数字视频内容的片断，实行指纹提取，再将指纹数据传送到指纹匹配器和格式生成器 中。接着，图io描述了指纹匹配的操作过程。图11则是阐释了管理器的操作过程。再下来就是，把在观众家中的流程也考虑进去，如图12所示。 然后，图13具体化了监测设备601的运作过程。 另一个监测设备631的运作过程具体化在图14中。应该说明很重要的一点是，在以上的具体化过程中，观众看到的输入的视频是没有被监 测装置作了任何改变的。在以上的讨论中，假设了音频信号和视频信号是一起被传送的，没有进一步的处理。 此外，监测装置需要在本地储存指纹数据，再将其传送回数据中心以作进一步的处理。 这里至少有三种办法传输数据。 一种首选的具体办法是将监测装置连接到互联网，再将数据 传回数据中心作进一步的处理。另外一种办法是，本地有一个存储器与监测装置是一体的， 可以暂时存储收集来的数据，再定期地将数据上传到数据中心。第三种办法则是，将监测装 置与一个可移动的存储器相连，比如USB闪存，将指纹数据存储其中。然后观众可以定期地将可移动存储器拔出，将其寄回数据中心，再更换一个空白的存储器。接下来，图15描述了指纹提取器的运作。在图15中，数据化的视频信号得出的视频帧 650，以二进制数据的形式被传送到指纹提取器。从651输出的数据是提取出的指纹数据652， 通常大小比原始视频帧数据650小很多。图16更进一步阐释了指纹提取器651的内部组件。具体的，视频帧650最先是被传送到 一个帧缓冲器660，这是一个用于暂时存储数字化的帧的数据缓冲器，并且按图像扫描的顺 序来安排。部分取样器661从缓冲器660中获取图像样本并组织样本，再将结果传送到传输 缓冲器662。传输缓冲器662再将数据作为指纹数据流来传送。下面图17更加详细地表示出指纹提取器的内部运作。 一种更好的表述是，每一帧视频都 以同样的办法被取样。换言之，图像样本是在不同图像的相同位置取样的，相同数量的样本 是从不同图像中取得的。此外，图像是被连续取样的。样本接下来会成为连续的图像样本流的一部分，被放置在传输缓冲器704。从不同帧取 得的图像样本在此地被组织起来，在传送出去之前。特别的是，以上的取样方法可以在首选的具体办法上被扩展，包括以上几种变化图像 被取样的位置可以在每个图像上有所不同；可以从不同的视频图像中取得不同数量的样本； 图像取样过程也可以非连续性地进行，换言之，从每一个图像上取得的样本数量可能是不同 的。以上的阐述可以被应用到其他领域，即专业技术通用的技术领域。这些领域包括(但不 仅限于这些领域)，视频内容可能会以MPEG-2， MPEG-4， H. 264， WMV， AVS, Real,或者未来 其他一些格式被压缩。这个方法也可以被应用来监控音频和声音信号。同样，此方法也可以用来监控被家庭或专业视频影像设备再捕捉的视频内容。再有，本方法也能被扩展运用到当 有一个集中的视频内容元标识的注册表以及一个连接到远程收集设备的网络的区域。
权利要求
1.本发明是一种用于自动监控电视信号收看活动的方法。特点在于提供一个监测装置，在其中电视信号能被同时运用于监测和电视机播出一样的电视信号。监测装置还能从播出的电视信号中提取指纹数据，是从观众观看的电视信号中提取。然后，指纹数据将被传输到数据中心。传送的是观众自己选择观看的电视信号，通过监测装置传到指纹匹配器进行监控。
2. 根据权利要求1所述的方法，监测装置的安置位置是通过人口统计学的特征来选定的。
3. 根据权利要求2所述的方法，人口统计学特征包括家庭收入水平、家庭年龄构成、居住地 点、以及观众的观看习惯。
4. 根据权利要求1所述的方法，监控装置是与互联网相连接，并不断地将指纹数据传送到数 据中心。有一个本地的数据储存库是与监测装置一体的，用于暂时存储指纹数据，之后再将 数据定期地上传到数据中心。或者将监测装置与一个可移动的存储相连，用于存储指纹数据， 再定期地将可移动存储拔出，送回数据中心。
5. 根据权利要求1所述的方法，监测装置最好是有代表性地安放在远离数据中心的不同地区。
6. 根据权利要求1所述的方法，电视信号是来自电视节目制作人的广播、电视录播、录像带 以及DVD格式的电影发布、以公开发布为目的的个人视频录制。
7. 根据权利要求2所述的方法，指纹数据匹配器适用于接收在不同地点安放的监测装置传出 的指纹数据。
8. 根据权利要求1所述的方法，监测装置适用于接收真正数字视频内容数据的片断，提取指 纹数据，再将其传送到指纹匹配器以及格式生成器。
9. 根据权利要求1所述的方法，监测装置、数据中心以及指纹匹配器是被安置在不同的地点。
10. 根据权利要求l所述的方法，电视信号要适于被平行地传送到监测装置和电视机。
全文摘要
本发明是一种用于自动监控电视信号观看活动的方法。特点在于提供一个监测装置，在其中电视信号能被同时运用于监测和电视机播出一样的电视信号。监测装置还能从播出的电视信号中提取指纹数据，是从观众观看的电视信号中提取。然后，指纹数据将被传输到数据中心。传送的是观众自己选择观看的电视信号，接着通过监测装置传到指纹匹配器进行监控。本项发明提出的方法在将监测装置安装连接的时候不需要改变之前已经装配好的装置。
文档编号G06Q30/00GK101594550SQ20081013248
公开日2009年12月2日 申请日期2008年7月17日 优先权日2008年5月26日
发明者骥 张 申请人:北京亿科三友科技发展有限公司