某電視臺音頻識別系統的設計與實現--軟件工程-碩士論文

某電視臺音視頻識別系統的設計與實現

摘 要

有相關研究進行統計過，人類獲得信息的全部量，在這其中占有一半以上來自于視覺，還有超過35%的是來自于聽覺。因為這樣，視覺以及聽覺對于人類來說在獲取信息方面占據著極其重要的地位。在電視和網絡日益成為人們日常生活中所不可缺少的一部分的今天，人們觀看電視節目時，有時由于頻繁換臺而不知當前所播節目的名稱。音視頻識別就是一項可以通過技術手段識別出音頻或視頻信息內容的技術，可以幫助人們實時的識別出所觀看電視節目的信息。

本文分析了某電視臺的音視頻識別系統所具有的功能以及在設計階段所做的設計。由于是實時性系統，所以效率就顯得尤為重要。除了音頻識別與視頻識別的算法尤為重要外，數據庫的調研選擇、設計以及網絡通信框架的選擇以及實現也格外重要。本文描述了系統的整體架構以及操作、處理流程，其中更是詳細描述了數據庫的選擇、設計、實現以及網絡通信框架的選擇以及網絡報文結構的設計與實現。由于軟件產品化才是目標，只有簡單的音視頻識別只能是一項實驗品。所以，需要利用一種能夠提供高性能的服務端的網絡通信技術和一項支持高速訪問和寫入的存儲機制來配合它，使之能成為一項合格的產品。本文論述了所需的網絡通信技術和存儲機制的選型過程，以及為什么要選用它們的原因。然后通過代碼與音視頻識技術相結合，使之成為一項產品。本文詳細描述了本人在設計和編碼階段所做的工作重點：包括網絡通信方面的技術選型、設計、編碼，以及音視頻特征以什么方式存儲、數據庫的選擇、設計、編碼等等。

在完成本項目后，人們只要通過手機即可方便的識別出當前所觀看的電視節目的信息，而在之后，其所具備的后續商業價值也是非常巨大的。

關鍵詞：音頻識別 視頻識別  ACE網絡通信框架  Redis數據庫

DESIGN AND IMPLEMENTATION OF A TELEVISION AUDIO AND VIDEO RECOGNITION SYSTEM

ABSTRACT

...

KEY WORDS： Audio recognition,  Video recognition ,  ACE network communications framework,  Redis database

目  錄

第一章 引言1

1．1 課題背景1

1．2 課題任務6

1.2.1 課題內容6

1.2.2本人承擔任務6

1．3 論文結構7

第二章  相關技術介紹8

2．1 技術調研8

2.1.1 ACE網絡通信框架8

2.1.2 Redis數據庫10

2．2  開發工具13

2．3  本章小結25

第三章  某電視臺的音視頻識別系統的需求分析26

3．1 系統用戶角色分析26

3.1.1 普通用戶角色26

3．2 系統功能需求分析27

3．3 系統功能的UML用例圖27

3．5 本章小結28

第四章  某電視臺的音視頻識別系統的總體設計29

4. 1 系統網絡結構設計29

4. 2 系統軟件層次架構設計30

4. 3 系統功能模塊設計31

4. 4 系統的數據模型設計31

4.4.1 數據概念模型的設計31

4. 5 系統的界面設計34

4.5.1 手機用戶界面設計34

4.5.2 網絡管理界面設計35

4. 6 系統接口設計36

4.6.1 特征提取服務器與電視臺實時直播流信號的接口銜接36

4.6.2 特征提取服務器與redis數據庫的接口銜接37

4.6.3 用戶客戶端程序與特征匹配服務器程序的接口銜接39

4.6.4 特征匹配服務器程序與redis數據庫的接口銜接40

4.6.5 前端服務器程序與網絡管理服務器的接口銜接41

4.6.6 網絡管理服務器與系統管理員客戶端的接口銜接42

4.6.7 網絡管理服務器與數據庫的接口銜接43

4. 7 本章小結44

第五章   系統（主要）功能模塊的詳細設計與實現45

5．1 音頻識別模塊的詳細設計與實現45

5．2 視頻識別模塊的詳細設計與實現50

第六章 系統測試54

6．2 系統的功能測試54

6．3 系統的非功能測試54

6．4 測試結果分析54

第七章 結束語56

7．1 論文工作總結56

7．2 問題和展望56

致  謝58