专利名称：视频播放控制系统及其实现内容分级和防沉迷的方法
技术领域：
本发明涉及一种视频播放控制系统，特别是涉及一种对观众进行识别并控制视频播放内容和/或视频播放时间的系统。
背景技术：
电视机的主要功能是播放各种各样的视频节目，包括电视台播放的视频节目，还包括各种外接设备如蓝光播放器、机顶盒等播放的视频节目。随着视频节目的内容和种类日益增加，如何控制带有暴力和色情内容的视频节目成为一个值得研究的课题。另一方面，面对精彩纷呈的电视节目，人们很容易沉迷其中不可自拔，而长时间观看电视会影响人们的身体健康。如何防止人们沉迷于电视观看也成为一个值得研究的课题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种视频播放控制系统，该系统可以识别观众，并根据观众所属类型控制视频播放的内容和/或视频播放的时间。为此，本发明还要提供所述视频播放控制系统实现视频内容分级的方法、以及所述视频播放控制系统实现观看视频防沉迷的方法。为解决上述技术问题，本发明视频播放控制系统包括处理端I、视频捕获设备2、 音视频输出设备3、用户输入设备4和电源5 ;所述处理端I包括控制处理单元11、储存单元12和人脸检测识别单元13 ；所述控制处理单元11将视频捕获设备2传输来的图像传输给人脸检测识别单元 13，还将人脸检测识别单元13传输来的人脸模板与储存单元12中用户储存的人脸模板相比较，还根据视频节目的分级信息控制视频播放，还根据观看视频的防沉迷时间阈值控制视频播放；所述储存单元12中保存有下列项目中的一项或多项默认的视频节目的分级信息、默认的对不同等级的视频节目的观看权限、默认的观看视频的防沉迷时间阈值、默认的观看视频的短暂离开时间阈值、用户设置的视频节目的分级信息、用户设置的不同等级的视频节目的观看权限、用户设置的观看视频的防沉迷时间阈值、用户设置的观看视频的短暂离开时间阈值、用户储存的人脸模板；所述人脸检测识别单元13从视频捕获设备2传输来的图像中检测出人脸模板，并传输给控制处理单元11 ;所述视频捕获设备2将捕获的图像传输给处理端I ;所述音视频输出设备3在处理端I控制下向用户播放视频；所述用户输入设备4向处理端I和/或音视频输出设备3发送用户的操作信号；所述电源5为处理端I、视频捕获设备2、音视频输出设备3和用户输入设备4供电。
所述视频播放控制系统实现视频内容分级的方法包括如下步骤第I步，一个或多个用户在视频捕获设备2的图像采集范围内，通过视频捕获设备 2采集图像，又通过操作用户输入设备4，由人脸检测识别单元13从采集的图像中提取出人脸模板，所有用户录入的人脸模板均储存在储存单元12之中；用户还通过操作用户输入设备4在储存单元12中设置不同人脸模板对应的视频节目、内容或频道的等级，以及不同人脸模板对不同等级的视频节目、内容或频道的观看权限；第2步，使用者在视频捕获设备2的图像采集范围内，通过音视频输出设备3观看视频；视频捕获设备2实时采集视频流数据，该视频流数据传输给人脸检测识别单元13，由其提取出人脸模板，并实时地与储存单元12内保存的人脸模板进行比对；当人脸检测识别单元13提取出的人脸模板与储存单元12内保存的一个人脸模板相同时，控制处理单元11调取该人脸模板所对应的视频节目、内容或频道的等级，以及对不同等级的视频节目、内容或频道的权限，控制音视频输出设备3中的视频播放；当人脸检测识别单元13提取出的人脸模板与储存单元12内保存的人脸模板均不同时，控制处理单元11将该提取出的新的人脸模板储存在储存单元12之中，并按照默认的视频节目、内容或频道的等级，以及默认的对视频节目、内容或频道的权限，控制音视频输出设备3中的视频播放。所述视频播放控制系统实现观看视频防沉迷的方法包括如下步骤第I步，一个或多个用户在视频捕获设备2的图像采集范围内，通过视频捕获设备采集图像，又通过操作用户输入设备4，由人脸检测识别单元从采集的图像中提取出人脸模板，所有用户录入的人脸模板均储存在储存单元12之中；用户还通过操作用户输入设备4在储存单元12中设置不同人脸模板的观看视频的防沉迷时间阈值、以及不同人脸模板观看视频的短暂离开时间阈值；第2步，使用者在视频捕获设备2的图像采集范围内，通过音视频输出设备3观看视频；视频捕获设备2实时采集视频流数据，该视频流数据传输给人脸检测识别单元13，由其提取出人脸模板，并实时地与储存单元12内保存的人脸模板进行比对；当人脸检测识别单元13提取出的人脸模板与储存单元12内保存的一个人脸模板相同时，控制处理单元11判断所提取出的人脸模板保持不变的时间是否超过该人脸模板的观看视频的防沉迷时间阈值；所述人脸模板保持不变的时间包括用户短暂离开且短暂离开的时间小于或等于该人脸模板观看视频的短暂离开时间阈值的情形；如果否，则继续等待；如果是，则由音视频输出设备3发出声音和/或图像的警告信息、或关闭音视频输出设备3的音视频输出；当人脸检测识别单元13提取出的人脸模板与储存单元12内保存的人脸模板均不同时，控制处理单元11判断所提取出的人脸模板保持不变的时间是否超过默认的观看视频的防沉迷时间阈值；所述人脸模板保持不变的时间包括用户短暂离开且短暂离开的时间小于或等于默认的观看视频的短暂离开时间阈值的情形；如果否，则继续等待；如果是，则由音视频输出设备3发出声音和/或图像的警告信息、或关闭音视频输出设备3的音视频输出。本发明视频播放控制系统及其实现内容分级和防沉迷的方法，可以通过对观众的人脸检测和识别，匹配相应的视频内容和/或视频播放时间的规则，从而增加了电视节目或视频内容的可控性，并有效防止看电视时间过长，保护健康。
图I是本发明视频播放系统的结构示意图；图2是本发明视频播放系统实现视频内容分级的方法的流程图；图3是本发明视频播放系统实现观看视频防沉迷的方法的流程图。图中附图标记说明I为处理端；11为控制处理单元；12为储存单元；13为人脸检测识别单元；2为视频捕获设备；3为音视频输出设备；4为用户输入设备；5为电源。
具体实施例方式请参阅图1，本发明视频播放控制系统包括处理端I、视频捕获设备2、音视频输出设备3、用户输入设备4和电源5。其中的处理端I具体又包括控制处理单元11、储存单元 12和人脸检测识别单元13。所述控制处理单元11将视频捕获设备2传输来的图像传输给人脸检测识别单元 13 ;还将人脸检测识别单元13传输来的人脸模板与储存单元12中用户储存的人脸模板相比较；还根据视频节目的分级信息控制视频播放，例如屏蔽部分视频节目；还根据观看视频的防沉迷时间阈值控制视频播放，例如关闭音视频输出设备3。所述控制处理单元11还控制各部件的正常通信，协调并控制各部件之间的数据交换，同时作为运算模块负责所有的运算任务。所述储存单元12中保存有下列项目中的一项或多项默认的视频节目、内容或频道的分级信息、默认的对不同等级的视频节目、内容或频道的观看权限、默认的观看视频的防沉迷时间阈值、默认的观看视频的短暂离开时间阈值、用户设置的视频节目、内容或频道的分级信息、用户设置的对不同等级的视频节目、内容或频道的观看权限、用户设置的观看视频的防沉迷时间阈值、用户设置的观看视频的短暂离开时间阈值、用户储存的人脸模板。 所述储存单元12还储存视频捕获设备2输入的缓存图像，以及控制处理单元11缓存的数据。所述储存单元12中至少包含一个非易失性储存区域，默认的或用户设置的视频节目、 内容或频道的分级信息、观看权限、防沉迷时间阈值、短暂离开时间阈值、人脸模板均保存在该非易失性储存区域之中，从而在整个视频播放控制系统停止供电后仍得以保存。在一个实施例中，所述储存单元12中至少保存有一张人脸模板，以便后续抓取的人脸与该预先保存的人脸模板相比较并判断是否为同一人脸。所述人脸检测识别单元13从视频捕获设备2传输来的图像中检测出人脸图像并生成模板(简称人脸模板)，并传输给控制处理单元11。目前市场上已经具有成熟的人脸检测识别技术，并已做成产品加以销售。所述视频捕获设备2将捕获的图像传输给处理端I。所述视频捕获设备2例如为普通RGB摄像头或红外图像摄像头，主要负责采集图像。当视频捕获设备2为普通RGB摄像头时，其所采集的图像为普通彩色图像(RGB)，并根据周围环境亮度可选地增加一组或多组可见光辅助光源，该可见光辅助光源例如为可见光LED。当视频捕获设备2为红外图像摄像头时，其所采集的图像为红外图像，并至少增加一组红外辅助光源，该红外辅助光源例如为红外LED。当存在辅助光源时，该辅助光源的照射范围与视频捕获设备2的图像采集范围相等或大致相等。视频捕获设备2与音视频输出设备3之间为内部连接(此时视频捕获设备2集成到音视频输出设备3之中)或通过数据线(如USB线)外部连接。还可使用诸如手机或便携式电脑等便携式设备上的视频捕获设备，此时具有视频捕获设备的便携式设备通过数据线连接到音视频输出设备3。所述音视频输出设备3在处理端I控制下向用户播放视频和/或音频。所述音视频输出设备3例如为电视机、投影仪或监视器等显示或监控设备，其播放的视频内容例如是普通电视节目、付费电视节目、点播的视频、外接设备如蓝光播放器等播放的视频节目等。所述该音视频输出设备3可以包含一个或多个内嵌在机体内部或独立于机体外部的扬声器。使用者操作该用户输入设备4时，无论是针对处理端I还是针对音视频输出设备 2进行操作，均可在音视频输出设备3上显示操作界面，也可在与音视频输出设备3相连接的便携式设备(例如手机、笔记本电脑)上显示操作界面。该操作界面例如为菜单等。所述处理端I可集成在音视频输出设备3内部；此时优选地，处理端I和音视频输出设备3共用控制处理单元11和储存单元12。处理端I也可以作为单独的设备置于音视频输出设备3的外部，例如与机顶盒或光盘播放器相结合，还可以以一个单独的设备存在。所述用户输入设备4向处理端I和/或音视频输出设备3发送用户的操作信号。 所述用户输入设备4例如是遥控器、键盘、鼠标、游戏手柄等，所述用户输入设备4通过有线或无线方式连接处理端I和/或音视频输出设备3，相应地在处理端I和/或音视频输出设备3上具有内置或外接的接受设备，该接收设备例如是红外接收器、蓝牙接收器、WIFI或 WAPI网络接收器。优选地，处理端I和音视频输出设备3共用用户输入设备4。所述电源5为处理端I、视频捕获设备2、音视频输出设备3和用户输入设备4供电。至少有一个电源5为处理端I进行供电。视频捕获设备2可以由电源5单独供电，也可以由处理端I对其进行供电。为用户输入设备4供电的电源例如是电池，或有线连接方式连接处理端I或音视频输出设备3。请参阅图2，所述视频播放控制系统实现视频内容分级的方法包括如下步骤第I步，一个或多个用户在视频捕获设备2的图像采集范围内，通过视频捕获设备 2采集包含用户人脸的图像，又通过操作用户输入设备4，由人脸检测识别单元从采集的图像中提取出每个用户的人脸模板，所有用户录入的人脸模板均储存在储存单元12之中。具体而言是视频捕获设备2采集包含有用户人脸的图像并将其发给控制处理单元11。控制处理单元11将该图像发给人脸检测识别单元13。人脸检测识别单元13从该图像中提取出人脸模板并由控制处理单元11保存在储存单元12之中。所述人脸模板保存的方法为从第一张包含人脸的图像中提取人脸特征并保存到储存单元12中；从后续的包含人脸的图像中提取人脸特征并与之前保存的人脸特征进行比对以保证为同一人脸。采集M张(例如M= 10)包含人脸的图像后，通过同一人脸的M 个人脸特征进行建模处理，最终得到人脸模板并保存到储存单元12中。
用户还通过操作用户输入设备4在储存单元12中设置不同人脸模板对应的视频节目、内容或频道的等级，以及不同人脸模板对不同等级的视频节目、内容或频道的观看权限。还可在储存单元12之中预先设置默认的视频节目、内容或频道的等级，以及默认的对不同等级的视频节目、内容或频道的观看权限。所述观看权限例如是如下一种或多种——连续观看时间的限制(对特定视频节目、内容或频道；或者不分视频节目、 内容或频道)；所述连续观看包括用户短暂离开且短暂离开的时间小于或等于该人脸模板 (或默认的)观看视频的短暂离开时间阈值的情形；——一天(或一周，一月，一年)当中观看时间段的限制(对特定视频节目、内容或频道；或者不分视频节目、内容或频道)；—对不同的人脸模板观看特定视频节目、内容或频道时完全禁止或完全开放的限制；——对不同的人脸模板观看特定视频节目、内容或频道时显示图像和/或文字和 /或声音等警告；或者切断音视频输出信号；这一步还可以对整个视频播放系统的系统时间进行设置，还可以设置系统密码， 使得特定人才可以进行视频播放系统的设置。第2步，使用者在视频捕获设备2的图像采集范围内，通过音视频输出设备3观看视频；视频捕获设备2实时采集视频流数据，该视频流数据传输给人脸检测识别单元13，由其提取出人脸模板，并实时地与储存单元12内保存的人脸模板进行比对；当人脸检测识别单元13提取出的人脸模板与储存单元12内保存的一个人脸模板相同(相似度大于某一阈值)时，控制处理单元11调取该人脸模板所对应的视频节目、内容或频道的等级，以及对不同等级的视频节目、内容或频道的观看权限，控制音视频输出设备3中的视频播放；当人脸检测识别单元13提取出的人脸模板与储存单元12内保存的人脸模板均不同(相似度小于某一阈值)时，控制处理单元11将该提取出的新的人脸模板储存在储存单元12之中，并按照默认的视频节目、内容或频道的等级，以及默认的对视频节目、内容或频道的观看权限，控制音视频输出设备3中的视频播放。上述视频播放控制系统实现视频内容分级的方法还可进行简化第I步，用户通过操作用户输入设备4在储存单元12中设置视频节目、内容或频道的等级，以及默认的对不同等级的视频节目、内容或频道的观看权限。第2步，使用者通过音视频输出设备3观看视频；控制处理单元11将按照默认的视频节目、内容或频道的权限，控制音视频输出设备3 中的视频播放。该简化方法舍弃了视频捕获设备2、人脸检测识别单元13的功能，对所有用户采用同样的视频内容分级策略。请参阅图3，所述视频播放控制系统实现观看视频防沉迷的方法包括如下步骤第I步，一个或多个用户在视频捕获设备2的图像采集范围内，通过视频捕获设备 2采集图像，又通过操作用户输入设备4，由人脸检测识别单元13从采集的图像中提取出各个用户的人脸模板，所有用户录入的人脸模板均储存在储存单元12之中。用户还通过操作用户输入设备4在储存单元12中设置不同人脸模板的观看视频的防沉迷时间阈值、以及不同人脸模板观看视频的短暂离开时间阈值。还可在储存单元12之中预先设置好默认的观看视频的防沉迷时间阈值、以及默认的观看视频的短暂离开时间阈值。第2步，使用者在视频捕获设备2的图像采集范围内，通过音视频输出设备3观看视频；视频捕获设备2实时采集视频流数据，该视频流数据传输给人脸检测识别单元13，由其提取出人脸模板，并实时地与储存单元12内保存的人脸模板进行比对；当人脸检测识别单元13提取出的人脸模板与储存单元12内保存的一个人脸模板相同时，控制处理单元11判断所提取出的人脸模板保持不变的时间(即视频捕获设备2所采集的图像中检测识别出来的人脸模板保持为同一个人脸模板的持续时间)是否超过该人脸模板的观看视频的防沉迷时间阈值；此时用户短暂离开且短暂离开的时间<该人脸模板观看视频的短暂离开时间阈值的情形也包含在人脸模板保持不变的时间之内；如果否， 则继续等待；如果是，则由音视频输出设备3发出警告信息、或关闭音视频输出设备3的音视频输出。当人脸检测识别单元13提取出的人脸模板与储存单元12内保存的人脸模板均不同时，控制处理单元11判断所提取出的人脸模板保持不变的时间是否超过默认的观看视频的防沉迷时间阈值；此时用户短暂离开且短暂离开的时间 < 默认的观看视频的短暂离开时间阈值的情形也包含在人脸模板保持不变的时间之内；如果否，则继续等待；如果是，则由音视频输出设备3发出警告信息、或关闭音视频输出设备3的音视频输出。所述警告信息为声音和/或图像和/或文字。所述视频播放控制系统实现内容分级和防沉迷的方法既可适用于单一用户，也可适用于多个用户。当视频捕获设备2采集的图像中包括多个用户时，人脸检测识别单元13 识别出多个人脸模板，则控制处理单元按照这多个人脸模板所对应的内容分级和防沉迷策略中最为严格的规则进行控制。所述视频播放控制系统实现内容分级和防沉迷的方法并不局限于电视节目，也可用于机顶盒或光盘播放机等能连接于电视上的周边设备所播放的视频。综上所述，本发明视频播放控制系统及其实现内容分级和防沉迷的方法通过视频捕获设备2和人脸检测识别单元13提取用户的人脸模板，并与预存的人脸模板相比较，从而采用相应的或默认的视频内容分级策略、视频观看时间限制策略对视频播放作出禁止、 切断、警告、关闭等操作，保护观众不受暴力、色情等视频内容的干扰，保护观众不会长时间沉迷视频，从而最终保护了观众的身心健康。
权利要求
1.一种视频播放控制系统，其特征是，包括处理端、视频捕获设备、音视频输出设备、用户输入设备和电源；所述处理端包括控制处理单元、储存单元和人脸检测识别单元；所述控制处理单元将视频捕获设备传输来的图像传输给人脸检测识别单元，还将人脸检测识别单元传输来的人脸模板与储存单元中用户储存的人脸模板相比较，还根据视频节目的分级信息控制视频播放，还根据观看视频的防沉迷时间阈值控制视频播放； 所述储存单元中保存有下列项目中的一项或多项默认的视频节目的分级信息、默认的对不同等级的视频节目的观看权限、默认的观看视频的防沉迷时间阈值、默认的观看视频的短暂离开时间阈值、用户设置的视频节目的分级信息、用户设置的对不同等级的视频节目的观看权限、用户设置的观看视频的防沉迷时间阈值、用户设置的观看视频的短暂离开时间阈值、用户储存的人脸模板；所述人脸检测识别单元从视频捕获设备传输来的图像中检测出人脸模板，并传输给控制处理单元；所述视频捕获设备将捕获的图像传输给处理端；所述音视频输出设备在处理端控制下向用户播放视频；所述用户输入设备向处理端和/或音视频输出设备发送用户的操作信号；所述电源为处理端、视频捕获设备、音视频输出设备和用户输入设备供电。
2.一种如权利要求I所述的视频播放控制系统实现视频内容分级的方法，其特征是， 包括如下步骤第I步，一个或多个用户在视频捕获设备的图像采集范围内，通过视频捕获设备采集图像，又通过操作用户输入设备，由人脸检测识别单元从采集的图像中提取出人脸模板，所有用户录入的人脸模板均储存在储存单元之中；用户还通过操作用户输入设备在储存单元中设置不同人脸模板对应的视频节目、内容或频道的等级，以及不同人脸模板对不同等级的视频节目、内容或频道的观看权限；第2步，使用者在视频捕获设备的图像采集范围内，通过音视频输出设备观看视频；视频捕获设备实时采集视频流数据，该视频流数据传输给人脸检测识别单元，由其提取出人脸模板，并实时地与储存单元内保存的人脸模板进行比对；当人脸检测识别单元提取出的人脸模板与储存单元内保存的一个人脸模板相同时，控制处理单元调取该人脸模板所对应的视频节目、内容或频道的等级，以及对不同等级的视频节目、内容或频道的观看权限，控制音视频输出设备中的视频播放；当人脸检测识别单元提取出的人脸模板与储存单元内保存的人脸模板均不同时，控制处理单元将该提取出的新的人脸模板储存在储存单元之中，并按照默认的视频节目、内容或频道的等级，以及默认的对视频节目、内容或频道的观看权限，控制音视频输出设备中的视频播放。
3.—种如权利要求I所述的视频播放控制系统实现观看视频防沉迷的方法，其特征是，包括如下步骤第I步，一个或多个用户在视频捕获设备的图像采集范围内，通过视频捕获设备采集图像，又通过操作用户输入设备，由人脸检测识别单元从采集的图像中提取出人脸模板，所有用户录入的人脸模板均储存在储存单元之中；用户还通过操作用户输入设备在储存单元中设置不同人脸模板的观看视频的防沉迷时间阈值、以及不同人脸模板观看视频的短暂离开时间阈值；第2步，使用者在视频捕获设备的图像采集范围内，通过音视频输出设备观看视频；视频捕获设备实时采集视频流数据，该视频流数据传输给人脸检测识别单元，由其提取出人脸模板，并实时地与储存单元内保存的人脸模板进行比对；当人脸检测识别单元提取出的人脸模板与储存单元内保存的一个人脸模板相同时，控制处理单元判断所提取出的人脸模板保持不变的时间是否超过该人脸模板的观看视频的防沉迷时间阈值；所述人脸模板保持不变的时间包括用户短暂离开且短暂离开的时间小于或等于该人脸模板观看视频的短暂离开时间阈值的情形；如果否，则继续等待；如果是，则由音视频输出设备发出声音和/或图像的警告信息、或关闭音视频输出设备的音视频输出；当人脸检测识别单元提取出的人脸模板与储存单元内保存的人脸模板均不同时，控制处理单元判断所提取出的人脸模板保持不变的时间是否超过默认的观看视频的防沉迷时间阈值；所述人脸模板保持不变的时间包括用户短暂离开且短暂离开的时间小于或等于默认的观看视频的短暂离开时间阈值的情形；如果否，则继续等待；如果是，则由音视频输出设备发出声音和/或图像的警告信息、或关闭音视频输出设备的音视频输出。
全文摘要
本发明公开了一种视频播放控制系统及其实现内容分级和防沉迷的方法，通过视频捕获设备和人脸检测识别单元提取用户的人脸模板，并与预存的人脸模板相比较，从而采用相应的或默认的视频内容分级策略、视频观看时间限制策略对视频播放作出禁止、切断、警告、关闭等操作，保护观众不受暴力、色情等视频内容的干扰，保护观众不会长时间沉迷视频，从而最终保护了观众的身心健康。
文档编号H04N21/4627GK102611941SQ20111002508
公开日2012年7月25日 申请日期2011年1月24日 优先权日2011年1月24日
发明者葛冲 申请人:鼎亿公司, 鼎亿数码科技(上海)有限公司