DE10341311A1 - Production of a digital fingerprint of a music sheet as a method for indexing and authenticating music sheet copies, whereby the fingerprint is based on the graphical form of the music sheet notes - Google Patents

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Abstract

Method for producing a digital fingerprint (16) of a music sheet or a music sheet section (11), whereby the fingerprint is based on the graphical form of the notes on the music sheet or music sheet section. Independent claims are also included for the following:- (a) a device for generating a digital fingerprint of a music sheet segment; (b) a device for characterizing a music sheet and; a method for characterizing a music sheet.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Erzeugen von Fingerabdrücken für ein Notenblatt oder ein Notenblattausschnitt basierend auf der grafischen Gestaltung des Notenbildes und der Verwendung der Fingerabdrücke für das Charakterisieren bzw. Identifizieren von Notenblättern.The The present invention relates to the generation of fingerprints for a sheet of music or a score sheet based on the graphic design the notation and the use of fingerprints for characterization or identifying sheet music.

Anwendungapplication

Große Datenmengen werden heute vermehrt in elektronischer Form und nicht mehr in gedruckter Papierform gespeichert und verwaltet. Dies spielt inzwischen auch immer mehr bei der Vermarktung von Musikpartituren eine Rolle, bei denen ein internationaler Vertrieb und Transport von gedruckten Partituren durch die meist relativ niedrigen Preise nicht wirtschaftlich ist. Häufig werden Noten unrechtmäßig kopiert und zwar zum größten Teil aufgrund der fehlenden Verfügbarkeit von Musikpartituren, weniger aus finanziellen Gründen. Ein Vertrieb von Musikpartituren in elektronischer Form zum Beispiel über das Internet ist daher eine kostengünstige Alternative. Andererseits ist vorhersehbar, dass es in Zukunft ähnliche Internetarchitekturen wie Napster, auf bzw. von denen illegale Audiodaten und vermehrt auch Videodaten geladen werden können, bald auch für Musikpartituren geben wird. Da Musikpartituren eine bedeutende ökonomische Rolle in der gesamten Musikindustrie spielen, wird eine effektive Lösung zur Sicherung der Rechte an Notensätzen von klassischer oder zeitgenössischer Musik bei dessen Verbreitung in Papierform oder auch in gängigen, elektronischen Repräsentationen benötigt. Für den Verfasser oder Verleger eines Notensatzes bzw. einer Musikpartitur ist es bei der öffentlichen Zugänglichmachung dieses Werkes wichtig, dass eventuell angefertigte und gegebenenfalls manipulierte Kopien des Werkes als illegale Kopie einer bestimmten Druckausgabe erkannt und damit eindeutig dem Urheber bzw. dem Rechtsinhaber zugeordnet werden können. Es geht dabei nicht nur um den Urheberschutz des Musikstückes selber sondern auch um das Setzen von Noten. Das Setzen von Noten ist bestimmten Regeln unterworfen, zum Beispiel ist die Menge der Musiksymbole wie Noten begrenzt und die möglichen vertikalen Lokalisierungen von Musiksymbolen bezüglich der Notenlinien sind vorgeschrieben. Zum Beispiel dürfen Noten prinzipiell nur entweder genau zwischen zwei Notenlinien oder genau auf einer Notenlinie positioniert werden, die genaue Position hängt von der Notenhöhe ab. Die vertikale Positionierung von Notenschlüsseln in Relation zu den Notenlinien ist ebenfalls festgelegt. Andererseits gibt es gewisse Freiheitsgrade beim Setzen der Noten, zum Beispiel die Orientierung der Notenhälse, die horizontale Positionierung bzw. der horizontale Abstand der Musiksymbole oder generell die Anzahl der Symbole pro Notenzeile oder die Verteilung der verschiedenen Stimmen auf die Notenzeilen. Daher lassen sich verschiedene Druckausgaben von verschiedenen Verlegern des selben Musikstückes visuell wahrnehmbar und eindeutig unterscheiden.Big data are increasingly being printed in electronic form and no longer in print Paper form saved and managed. This is also playing in the meantime more and more involved in the marketing of music scores, at where an international distribution and transport of printed scores is not economical due to the usually relatively low prices. Often notes are copied illegally and for the most part due to the lack of availability music scores, less for financial reasons. A distribution of music scores in electronic form for example over the internet is therefore a cost-effective Alternative. On the other hand, it is predictable that it will be similar in the future Internet architectures like Napster on or from which illegal audio data and increasingly video data can also be loaded, soon also for music scores will give. Since music scores have a significant economic role in the entire music industry play, will be an effective solution to secure the rights to musical notations of classical or contemporary Music when distributed in paper form or in common, electronic representations needed. For the Author or publisher of a music notation or score it is at the public making available important to this work, possibly made and if necessary manipulated copies of the work as an illegal copy of a particular print edition recognized and thus clearly assigned to the author or right holder can be. It's not just about the copyright of the music itself but also about the setting of notes. The setting of notes is specific Subject to rules, for example, is the set of music symbols as notes are limited and the possible vertical localizations of music symbols with respect to the staff lines required. For example, allowed Notes in principle only either exactly between two staves or be positioned exactly on a staff line, the exact position depends on the grade height from. The vertical positioning of clefs in relation to the staves is also set. On the other hand, there are certain degrees of freedom when setting the notes, for example, the orientation of the stems, the horizontal positioning or the horizontal spacing of the music symbols or generally the number of symbols per staff or the distribution the different voices on the staves. Therefore, let yourself different print editions from different publishers of the same piece of music visually discernible and clearly distinguishable.

Eine in den Verlagen heute verwendete Methode ist einen Papierträger mit einem speziellen Wasserzeichen einzusetzen oder Kennzeichnungen wie bestimmte Ornamente, Verzierungen oder schriftliche Copyright-Hinweise optisch sichtbar zusammen mit einem Notensatz auf den Papierträger aufzubringen. Diese Verfahren sind jedoch nicht zur Wahrung der Rechte und zur Erkennung illegal angefertigter Kopien geeignet, da sich diese Kennzeichnungen beim Kopieren des in Papierform vorliegenden Werkes mit einfachsten Mitteln entfernen lassen. Liegt der Notensatz in elektronischer Form vor, so kann eine Kopie mit Hilfe von Bildverarbeitungssoftware bearbeitet und die Kennzeichnung gelöscht werden. In beiden Fällen ist dann ein Rückschluss auf den Ursprung des Notensatzes nicht ohne Weiteres möglich.A in the publishers today used method is a paper carrier with to use a special watermark or markings such as certain ornaments, ornaments or written copyright notices optically visible together with a music notation on the paper carrier to apply. However, these procedures are not for the protection of the rights and the Detection of illegally made copies suitable, since these markings when copying the paper-based work with the simplest Remove agents. Is the music notation in electronic Form before, so can a copy with the help of image processing software edited and the label deleted. In both cases then a conclusion the origin of the music not easily possible.

Aus DE10023759 „Verfahren zum Einbringen verborgener Informationen in einen Notensatz" ist ein Verfahren bekannt, bei dem in einen Notensatz verborgene Informationen eingebracht werden, sogenannte digitale Wasserzeichen. Bei dem Verfahren werden einige der geometrischen Elemente des Notensatzes, wie Notenlinien, Taktstriche, Notenhälse oder Notenköpfe, nach einem vorgebbaren Schlüssel derart verändert, dass die Veränderungen die einzubringende Information in digitaler Form tragen, die Lesbarkeit des Notensatzes aber nicht vermindert wird. Ist der Schlüssel bekannt, so kann aus unrechtmäßig kopierten Notensätzen die verborgene Information herausgelesen und damit eindeutig dem Herausgeber des Originals zugeordnet werden. Ein Nachteil dieses Verfahrens ist, dass das Datenmaterial zunächst verändert, so zu sagen markiert werden muss, um später Kopien das Originals mit Hilfe des Schlüssels identifizieren zu können. Kopien von nicht markierten Notensätze die bereits im Umlauf sind, lassen sich mit diesem Verfahren nicht erkennen.Out DE10023759 "Method for introducing hidden information into a music notation" is a method of incorporating information hidden in a music notation, so-called digital watermarks The method detects some of the geometric elements of the music notation, such as staves, barlines, staves, or noteheads a predefinable key changed so that the changes bear the information to be incorporated in digital form, but the readability of the music not is reduced.When the key is known, then the wrong information can be read out of illegally copied music notices and thus clearly assigned to the publisher of the original A disadvantage of this method is that the data must first be modified, so to speak, marked in order to be able later to identify copies of the original with the help of the key, and to leave copies of unmarked music already in circulation Do not recognize yourself with this method.

Es sind heute Methoden bekannt, genannt Optical Music Recognition (OMR), mit denen aus gescannten Notenblättern die Musiksymbole extrahiert und somit das Musikstück erkannt werden kann. Diese Verfahren ähneln den Optical Character Recognition (OCR)- Verfahren, bei denen aus einem eingescannten Text der ASCII-Text extrahiert wird. Der Nachteil der OMR-Verfahren für die hier zu lösende Aufgabe liegt darin, dass wichtige Formatierungsanweisungen, das Layout und damit das ursprüngliche Notenbild verloren gehen und somit zwar das Musikstück aber nicht verschiedene Drucksätze verschiedener Verleger des selben Musikstückes unterschieden werden können.Methods are now known, called Optical Music Recognition (OMR), with which the music symbols can be extracted from scanned music sheets and thus the piece of music can be recognized. These techniques are similar to Optical Character Recognition (OCR) techniques, which extract the ASCII text from a scanned text. The disadvantage of the OMR method for the problem to be solved here is that important formatting instructions, the layout and thus the original note image are lost, and thus the music piece but not different sets of prints of different publishers of the same piece of music is different can become.

Zur Identifikation von Daten ist für Medien wie Audio-, Video- oder Bild-Daten die Methode des Fingerabdrucks bekannt. Diese Verfahren werden in der Literatur auch oft mit perceptual hashing oder passive watermarking bezeichnet. Aus „A Highly Robust Audio Fingerprinting System" von J. Haitsma und T. Kalker, ISMIR 2002, 3rd International Conference on Music Information Retrieval, oder aus DE10133333 „Verfahren und Vorrichtung zum Erzeugen eines Fingerabdrucks und Verfahren und Vorrichtung zum Identifizieren eines Audiosignals" sind Fingerabdruck-Verfahren für Audio-Daten bekannt. Ein Fingerabdruck ist eine kompakte Repräsentation des zu charakterisierenden Mediums. Typischerweise wird diese durch eine Funktion berechnet, die keine eindeutige Umkehrung ermöglicht, d.h. eine Rekonstruktion des Originals allein aus dem Fingerabdruck ist nicht möglich. Der Fingerabdruck des zu charakterisierenden Mediums erlaubt aber eine eindeutige Identifikation des Mediums, vergleichbar mit dem Fingerabdruck eines Menschen. Für Audio-Daten können Merkmale extrahiert werden, so dass nicht nur verschiedene Musikstücke erkannt, sondern auch verschiedene Aufnahmen des selben Musikstücks unterschieden werden können. Bei der Erzeugung des Fingerabdrucks ist es wesentlich, geeignete Merkmale, die die Dateninhalte möglichst kompakt beschreiben, festzulegen. Für unterschiedliche Medien müssen daher individuelle Merkmale gefunden werden. Grundsätzlich unterscheiden sich Audio-, Video- und Bild-Daten gegenüber Medientypen mit symbolischen Repräsentationen wie Noten oder Text insofern, dass sie theoretisch einen analogen (und damit unendlich feinen) Wertebereich haben im Gegensatz zu einem zweiwertigen (endlichen) Wertebereich, bei dem nur schwarze oder weiße Pixel auftreten. Eine direkte Anwendung der Verfahren für Audio- und Video- Daten für den hier behandelten Fall der Identifikation von Notensätzen ist daher nicht möglich.For the identification of data, the method of the fingerprint is known for media such as audio, video or image data. These techniques are also often referred to in the literature as perceptual hashing or passive watermarking. From "A Highly Robust Audio Fingerprinting System" by J. Haitsma and T. Kalker, Ismir 2002, 3rd International Conference on Music Information Retrieval, or DE10133333 "Fingerprint method and apparatus and method and apparatus for identifying an audio signal" are known fingerprinting methods for audio data A fingerprint is a compact representation of the medium to be characterized, typically calculated by a function that is not a unique inverse It is not possible to reconstruct the original from the fingerprint alone, but the fingerprint of the medium to be characterized allows a unique identification of the medium, comparable to the fingerprint of a human being It is also important to be able to distinguish between different recordings of the same piece of music When creating the fingerprint, it is essential to define suitable features that describe the data content as compactly as possible individual characteristics are found. In principle, audio, video and image data differ from media types with symbolic representations such as notes or text in that they theoretically have an analogous (and thus infinitely fine) range of values, in contrast to a bivalent (finite) value range in which only black ones are used or white pixels occur. A direct application of the audio and video data methods for the case of notation identification dealt with here is therefore not possible.

Die bekannten Verfahren für Bild-Daten berücksichtigen weder den binären Wertebereich eines Notenblattes noch die inhaltlichen Abhängigkeiten, bei denen bekannte Musiksymbole wie Noten, Notenhälse, Notenlinien, Taktstriche usw. nur in dem Rahmen der Regeln des Notensatzes auftreten. Die Regeln des Notensatzes legen zum Beispiel fest wo der Notenschlüssel und die Noten in Bezug auf die Notenlinien lokalisiert werden dürfen. Um sehr ähnliche aber dennoch unterschiedliche Drucksätze unterscheiden zu können müssen spezifische Merkmale speziell für Notenblätter gefunden werden, da die bekannten Fingerabdruck-Verfahren für Bild-Daten keine geeignete kompakte Repräsentation des Inhalts eines Notenblattes ergeben.The known methods for Consider image data neither the binary Value range of a sheet music nor the substantive dependencies, at which known music symbols such as notes, staves, staves, barlines etc. occur only within the framework of the rules of the music notation. The rules of the music notation specify, for example, where the clef and the notes may be located in relation to the staves. Around very similar but to be able to differentiate between different print sets must have specific ones Features specially for music sheet are found, since the known fingerprint method for image data no suitable compact representation the content of a score sheet.

Problematisch bei der Festlegung der zu extrahierenden Merkmale ist, dass der Rechenaufwand zum Bestimmen spezifischer Merkmale und zum Erzeugen eines Fingerabdrucks moderat sein soll. Zudem soll der erzeugte Fingerabdruck möglichst kompakt sein, damit der Speicheraufwand einer Datenbank von bekannten Fingerabdrücken und der Rechenaufwand zum Vergleich eines zu identifizierenden Notenblattes mit den bekannten Notenblättern, deren Fingerabdrücke in der Datenbank gespeichert sind, in einem akzeptablen Rahmen bleiben. Weitere Anforderungen an den Fingerabdruck für Notenblätter sind zum einen, dass zwei Notenblätter, die von zwei verschiedenen Druckausgaben stammen, auch wenn sie sehr ähnlich sind, zum Beispiel weil sie das selbe Musikstück darstellen, zwei verschiedene Fingerabdrücke aufweisen müssen, um wie gewünscht verschiedene Druckausgaben des selben Musikstückes verschiedener Verleger unterscheiden zu können. Zum anderen muss das Verfahren zum Erzeugen eines Fingerabdrucks robust gegenüber typischen Verarbeitungsoperationen wie Vervielfältigung sein. Kopien eines Notenblattes, bei denen zum Beispiel bestimmte Copyright- Kennzeichnungen entfernt wurden oder durch Fotokopieren mit schlechter Qualität das Notenbild verrauscht wurde, sollen trotzdem identifiziert werden können. Hierzu muss eine notwendige Eigenschaft des Fingerabdrucks sein, dass die Fingerabdrücke zweier Notenblätter, die von der selben Druckausgabe stammen, bei denen aber eines wie beschrieben gegenüber dem Original verändert bzw. verfälscht wurde, eine entsprechend hohe Übereinstimmung aufweisen. Es soll noch erwähnt werden, dass die Erfindung gegenüber einer Manipulation, die ein komplett neues Setzen der Noten aus einer Druckausgabe beinhaltet, in der Regel nicht mehr greifen kann, da hier die ursprüngliche grafische Gestaltung der Druckausgabe bei der Erstellung der Kopie verloren geht.Problematic in determining the features to be extracted is that the Computational effort to determine specific features and to generate of a fingerprint should be moderate. In addition, the generated Fingerprint as possible be compact so that the memory overhead of a database of known fingerprints and the computational effort to compare a sheet of music to be identified with the well-known sheet music, whose fingerprints stored in the database, remain within acceptable limits. Further requirements for the fingerprint for sheet music are, on the one hand, that two Music sheet, which come from two different print editions, even if they very similar are, for example, because they are the same piece of music, two different ones fingerprints have to have different as desired Printed editions of the same piece of music different publisher to distinguish. On the other hand, that must be Method of producing a fingerprint robust to typical Processing operations such as duplication. Copies of a Sheet music, for example, where certain copyright marks removed or by photocopying with poor quality the score was noisy, should still be identified. For this must be a necessary feature of the fingerprint that the fingerprints two sheet music, which come from the same print edition, but where one like described opposite the original changed or falsified was, a correspondingly high agreement exhibit. It should be mentioned be that the invention opposite a manipulation that requires a completely new setting of notes includes a printed edition, usually can not grab, because here is the original graphic Designing the printed output when creating the copy lost goes.

Aufgabe der ErfindungTask of invention

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Fingerabdruckkonzept für Notenblätter zur Identifizierung bzw. Indexierung von Kopien von Notensätzen zu schaffen, ohne dass vorher in Notensätze bzw. Partituren verborgene Information eingebracht werden muss. Hierbei sollen auch verschiedene Druckausgaben verschiedener Verleger des selben Musikstückes unterschieden werden können.The The object of the present invention is a fingerprint concept for sheet music to Identification or indexing of copies of music notations create, without previously hidden in notations or scores Information must be introduced. Here are also different Distinguished printed editions of different publishers of the same piece of music can be.

Die Aufgabe wird mit dem Verfahren der unabhängigen Ansprüche 1 und 16 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Verfahren sind Gegenstand der Unteransprüche. Ansprüche 22 und 23 geben Vorrichtungen zur Durchführung der Verfahren nach den Ansprüchen 1 bzw. 16 an. Ansprüche 24 und 25 geben schließlich computerlesbare Datenträger an, die ausführbare Programme nach den Verfahren der Ansprüchen 1 bzw. 16 enthalten.The object is achieved by the method of independent claims 1 and 16. Advantageous embodiments of the method are the subject of the dependent claims. Claims 22 and 23 indicate devices for carrying out the methods according to claims 1 and 16, respectively. Claims 24 and 25 finally indicate computer-readable data carriers which executable programs according to the methods of claims 1 and 16, respectively.

Darstellung der Erfindungpresentation the invention

Der vorliegenden Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass zur geeigneten Charakterisierung von Notenblättern eine speziell auf Notenblätter angepasste Erzeugung von Fingerabdrücken notwendig ist. Da die grafische Gestaltung des Notenbildes bestimmten vorgegebenen allgemein gültigen Regeln unterworfen ist, zum Beispiel wo der Notenschlüssel und die Noten in Bezug auf die Notenlinien lokalisiert werden dürfen, ist es vorteilhaft dies bei der Extrahierung der spezifischen Merkmale eines Notenblattes zu berücksichtigen. Bei der erfindungsgemäßen Erzeugung des Fingerabdrucks eines Notenblattes ist die Bestimmung der Verteilung der Musiksymbole auf dem Notenblatt wesentlich.Of the The present invention is based on the finding that suitable Characterization of sheet music one especially on sheet music adapted generation of fingerprints is necessary. Because the graphic design of the score image certain predetermined general valid Rules, for example, where the clef and the notes may be located in relation to the staves is it is advantageous in extracting the specific features of a score sheet. In the generation according to the invention The fingerprint of a sheet of music is the determination of the distribution the music symbols on the sheet music essential.

Im Gegensatz zu dem oben erwähnten bereits bekannten Verfahren des Einbringens von verborgenen Wasserzeichen in das Notenbild müssen mit der Erfindung die Notenbilder nicht verändert werden, um sie später identifizieren zu können. Auch nicht markierte Notenblätter können durch Anwendung der Erfindung identifiziert bzw, charakterisiert werden. Die Qualität des Notenbildes muss nicht verändert werden, so dass nicht die Gefahr besteht, dass Musiker durch die eingebrachten Veränderungen beeinflusst werden.in the Contrary to the one mentioned above already known methods of introducing hidden watermarks in the sheet music must with of the invention, the score images are not altered to later identify them to be able to. Also not marked sheet music can can be identified or characterized by application of the invention. The quality the score must not be changed so that there is no risk that musicians will be affected by the introduced changes to be influenced.

Die gemäß der Erfindung berechneten Fingerabdrücke sind speziell auf den Aufbau eines Notenblattes angepasst und stellen daher eine geeignete kompakte Repräsentation eines Notenblattes oder Notenblattausschnittes dar, um Notenblätter zu charakterisieren. Durch die spezielle Anpassung sind die Fingerabdrücke sehr kompakt und trotzdem dazu geeignet auch sehr ähnliche Notenblätter, die von verschiedenen Drucksätzen stammen, zu unterscheiden.The according to the invention calculated fingerprints are specially adapted to the structure of a score sheet and provide hence a suitable compact representation of a score sheet or sheet music to characterize sheet music. By the special adaptation, the fingerprints are very compact and still suitable also very similar Music sheet, those of different print sets come to be distinguished.

Eine mögliche Anwendung der Erfindung liegt in der effizienten Archivierung und Indexierung von Notensätzen in elektronischer Form. Bei folgender Situation kann die Erfindung zum Beispiel eingesetzt werden: Es kommt vor, dass Musikern eine Partitur nur als Kopie vorliegt, diese aber gerne legal erwerben würden. Mit Hilfe der Erfindung kann die Druckausgabe und der Verleger des Originals festgestellt werden.A possible Application of the invention lies in the efficient archiving and Indexing of music notations in electronic form. In the following situation, the invention be used for example: it happens that musicians a Score is only available as a copy, but like to acquire it legally would. With the help of the invention, the printed edition and the publisher of Originals are detected.

Eine weitere wichtige Anwendung der vorliegenden Erfindung liegt in dem Schutz von Notensätzen, wobei der vorliegende Schutzmechanismus sich auf das Setzen der Noten an sich und auf den Schutz der mit diesen Noten vermittelten Musik bezieht. Die Erfindung kann insbesondere zur Suche nach Verteilern von illegalen Kopien von Musiknoten im Internet eingesetzt werden. Möglich ist auch in Software-Programmen, mit denen die oben erwähnten OMR-Verfahren realisiert werden, mit Hilfe der Erfindung eine Kontrollfunktion einzubauen, mit der die Verarbeitung von illegalen Kopien von Musikpartituren unterbunden wird. Zudem ergibt die Ähnlichkeit zweier mit Hilfe der Erfindung erzeugter Fingerabdrücke ein Maß für die Ähnlichkeit zweier Musikstücke und können somit als Maß zur Bestimmung eines wahrscheinlichen Plagiates verwendet werden.A Another important application of the present invention is in the Protection of notations, the present protection mechanism being based on the setting of the Notes in themselves and on the protection of those mediated with these notes Music refers. In particular, the invention can be used to search for distributors used by illegal copies of music notes on the Internet. Possible is also in software programs that use the OMR method mentioned above be realized, with the aid of the invention, a control function to incorporate with the processing of illegal copies of music scores is prevented. In addition, the similarity of two with help Fingerprints generated by the invention a measure of the similarity of two pieces of music and can thus as a measure of Determination of a probable plagiarism can be used.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend bezugnehmend auf die beiliegenden Zeichnungen detailliert erläutert. Es zeigen:preferred embodiments The present invention will be described below with reference to FIGS attached drawings explained in detail. Show it:

1 ein Prinzipblockschaltbild einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Erzeugen eines Fingerabdrucks eines Notenblattes; 1 a schematic block diagram of a device according to the invention for generating a fingerprint of a sheet music;

2 ein Prinzipblockschaltbild einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Charakterisieren eines Notenblattes; 2 a schematic block diagram of a device according to the invention for characterizing a sheet music;

3 ein Prinzipblockschaltbild einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Identifizieren und Lokalisieren von Notenlinien bzw. Notenzeilen eines Notenblattes; 3 a schematic block diagram of a device according to the invention for identifying and localizing staves or staves of a score sheet;

4 ein Prinzipblockschaltbild einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Erzeugen von einem Fingerabdruck, der sich aus Unter-Fingerabdrücken für jeweils einer Notenzeile des Notenblattes zusammensetzt. 4 a schematic block diagram of a device according to the invention for generating a fingerprint, which is composed of sub-fingerprints for each one stave of the sheet music.

1 zeigt ein Prinzipblockschaltbild einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Erzeugen eines Fingerabdrucks eines Notenblattes oder Notenblattausschnitts 11. Liegt das Notenblatt in Papierform vor, so wird das Notenblatt oder ein Notenblattausschnitt zunächst gescannt und die erhaltenen Daten werden zur Bestimmung der spezifischen Merkmale verwendet. Es ist auch möglich Fingerabdrücke von Notenblättern die bereits elektronisch in bekannten Formaten wie zum Beispiel gif oder jpeg vorliegen zu erzeugen. Gegebenenfalls kann zunächst eine Vorverarbeitung zum Entfernen von Schmutzflecken oder eine Binarisierung, d.h. eine Reduzierung von Graustufen auf schwarz-weiß, durchgeführt werden. Zum Erzeugen des Fingerabdrucks werden mit einer Einrichtung 12 zunächst spezifische Merkmale des Notenblattes oder Notenblattausschnittes bestimmt. Diese Merkmale basieren auf der grafischen Gestaltung des Notenbildes. Mit einer Einrichtung 13 wird aus den spezifischen Merkmalen ein Merkmalsvektor gebildet. Dieser Merkmalsvektor wird in einer weiteren Einrichtung 14 verarbeitet. Bei der Verarbeitung können abhängig von den spezifischen Merkmalen weitere Merkmale generiert werden. Als neue Merkmale sind insbesondere die relative Lage der spezifischen Merkmale zueinander vorgesehen. Aus dem ursprünglichen Merkmalsvektor und den neuen Merkmalen wird ein neuer, hochdimensionaler Merkmalsvektor gebildet. Schließlich wird in einer Einrichtung 15 der Fingerabdruck des gesamten Notenblattes oder des Notenblattausschnittes berechnet, indem vorzugsweise der hochdimensionale Merkmalsvektor in einen weniger komplexen Raum abgebildet wird. Der Fingerabdruck kann aus dem Merkmalsvektor insbesondere durch Quantisierung, z.B. Streichen von Least Significant Bits (LSB) berechnet werden. Eine andere Möglichkeit besteht aus der Anwendung von Decodierungsalgorithmen, die normalerweise zur Fehlerkorrektur im Zusammenhang mit einer zuvor stattgefundenen Encodierung z.B. vor einer fehlererzeugenden Übertragung angewendet werden. Im Zusammenhang mit der Erfindung werden die Decodierungsalgorithmen alleine zur Entfernung von Redundanz bzw. zum Reduzieren des Merkmalsvektors auf einen kompakteren Fingerabdruck verwendet. 1 shows a schematic block diagram of a device according to the invention for generating a fingerprint of a sheet music or sheet music detail 11 , If the sheet of music is in paper form, the sheet of music or a score sheet is first scanned and the data obtained is used to determine the specific characteristics. It is also possible to generate fingerprints of music sheets that are already available electronically in known formats such as gif or jpeg. Optionally, a preprocessing to remove stains or a Binarisierung, ie a reduction of grayscale to black and white, performed first. To generate the fingerprint are with a device 12 First, specific characteristics of the sheet music or sheet music section determined. These features are based on the graphic design of the score. With a device 13 a feature vector is formed from the specific features. This feature vector is used in another device 14 processed. During processing, depending on the specific characteristics additional characteristics are generated. As new features in particular the relative position of the specific features are provided to each other. From the original feature vector and the new features, a new, high-dimensional feature vector is formed. Finally, in a facility 15 calculates the fingerprint of the entire sheet of music or the sheet of notes, preferably by mapping the high-dimensional feature vector into a less complex space. The fingerprint can be calculated from the feature vector, in particular by quantization, eg deleting Least Significant Bits (LSB). Another possibility consists of the use of decoding algorithms, which are normally used for error correction in connection with a previously occurring encoding, for example, before an error-generating transmission. In the context of the invention, the decoding algorithms are used alone to remove redundancy or to reduce the feature vector to a more compact fingerprint.

Im folgenden werden weitere bevorzugte Realisierungen der einzelnen Verfahrensschritte aus 1 genauer beschrieben.In the following, further preferred implementations of the individual method steps will be made 1 described in more detail.

3 zeigt einen möglichen ersten Schritt, der zur Bestimmung spezifischer Merkmale eines Notenblattes durchgeführt werden kann: Die Notenlinien bzw. Notenzeilen (bestehend aus fünf Notenlinien) 32, des Notenblattes bzw. Notenblattausschnittes werden in der Einrichtung 31 identifiziert und lokalisiert. Ein Notenblatt enthält normalerweise zwischen 812 Notenzeilen. Es ist aber auch denkbar, statt der Notenlinien eine andere Art an Musiksymbolen zu extrahieren und diese als Referenzmuster zu verwenden. Die extrahierten Musiksymbole, vorzugsweise Notenlinien bzw. Notenzeilen, können als Referenzmuster verwendet werden, insbesondere zur Eliminierung einer Verzerrungen des Notenbildes oder zur Bestimmung weiterer spezifischer Merkmale. 3 shows a possible first step, which can be carried out to determine specific characteristics of a sheet of music: the staves or staves (consisting of five staves) 32 , the sheet music or sheet music section are in the institution 31 identified and localized. A sheet of music usually contains between 8th - 12 Staves. However, it is also conceivable to extract a different kind of music symbols instead of the staff lines and to use these as reference patterns. The extracted music symbols, preferably staves or staves, can be used as reference patterns, in particular for eliminating distortions of the score image or for determining further specific features.

Erfindungsgemäß werden mehrere Möglichkeiten zur Bestimmung der spezifischen Merkmale vorgeschlagen:

  • 1. Es wird lediglich die Verteilung der Pixel auf dem Notenblatt oder Notenblattausschnitt verwendet. In diesem Fall sollte zuvor der Schritt wie in 3 beschrieben durchgeführt und ein Referenzmuster extrahiert worden sein. Die Pixel, die als zu dem Referenzmuster gehörend identifiziert wurden, werden vorher aus dem zu verarbeitenden Rasterbild entnommen. Das Notenblatt wird allein durch die schwarzen Pixel pi = (xi, yi beschrieben, mit (xi, yi) ∊ P(„die Menge aller möglichen Positionen").
  • 2. Die Verteilung der Musiksymbole auf dem Notenblatt bzw. Notenblattausschnitt wird bestimmt. Die Musiksymbole werden hier durch die Verteilung der Pixel auf dem Notenblatt lokalisiert. Wurde zuvor ein Referenzmuster ermittelt, zum Beispiel an Hand extrahierter Notenlinien, kann hierzu bei einer Häufung von schwarzen Pixel in einer bestimmten Relation zu den Notenlinien auf ein Musiksymbol geschlossen werden. Die Information welches Musiksymbol vorliegt (z.B. halbe oder ganze Note) wird bei dieser Darstellung aber nicht explizit berücksichtigt.
  • 3. Es ist auch möglich zusätzlich zu der oben beschriebenen Lokalisierung von Musiksymbolen auf dem Notenblatt zusätzlich, ähnlich wie bei den schon bekannten OMR-Verfahren, die musikalischen Symbole explizit zu identifiziert. Jedes musikalische Symbol kann durch das Tripel ti = (si,(xi, yi)) beschrieben werden mit si ∊ S(„Die Menge aller Musiksymbole"), und (xi, yi) ∊ P(„die Menge aller möglichen Positionen"). Dabei müssen nicht notwendigerweise alle Symbole identifiziert werden. Es genügt bestimmte Musiksymbole, wie z.B. nur Musiknoten, oder nur eine Teilmenge. aller auf dem Notenblatt gesetzten Musiksymbole zu verwenden.
According to the invention, several possibilities for determining the specific features are proposed:
  • 1. Only the distribution of pixels on the sheet of music or score sheet is used. In this case, the step should be like in 3 described and extracted a reference pattern. The pixels identified as belonging to the reference pattern are previously extracted from the raster image to be processed. The sheet of music is described solely by the black pixels p i = (x i , y i ) with (x i , y i ) ε P ("the set of all possible positions").
  • 2. The distribution of the music symbols on the sheet music or sheet music section is determined. The music symbols are located here by the distribution of the pixels on the sheet of music. If a reference pattern has previously been determined, for example by hand extracted staves, this can be concluded by a cluster of black pixels in a certain relation to the staves on a music symbol. The information which music symbol is present (eg half or whole note) is not explicitly taken into account in this presentation.
  • 3. It is also possible, in addition to the above-described localization of music symbols on the sheet music additionally, similar to the already known OMR methods, the musical symbols explicitly identified. Each musical symbol can be described by the triple t i = (s i , (x i , y i )) with s i ε S ("The set of all music symbols"), and (x i , y i ) ε P (" the set of all possible positions "). Not necessarily all symbols must be identified. Suffice certain music symbols, such as only music notes, or only a subset. to use all music symbols set on the score sheet.

Den geringsten Aufwand benötigt das Verfahren nach 1. und wird daher bevorzugt. Bei der Bestimmung spezifischer Merkmale mit dem bevorzugten Verfahren nach 1 wird vorgeschlagen den Merkmalsvektor aus der Summation der schwarzen Pixel jeweils in x- und y-Richtung (Projektion) zu generieren.The least effort required the method of 1. and is therefore preferred. At the determination specific features with the preferred method of FIG. 1 proposed the feature vector from the summation of the black Each pixel in the x and y direction (projection) to generate.

4 zeigt eine weitere bevorzugte Ausführungsform bei der jeweils für eine Notenzeile 32 als kleinster möglicher Notenblattausschnitt ein Unter-Fingerabdruck 42 berechnet wird. Die Berechnung eines Unter-Fingerabdrucks wird mit der in 1 gezeigten Vorrichtung 17 durchgeführt. Hilfreich ist dabei zunächst die Notenlinien bzw. Notenzeilen wie in 3 beschrieben zu identifizieren und zu lokalisieren. Die Berechnung der Unter-Fingerabdrücke eines Notenblattes kann parallel oder seriell realisiert werden. Der Fingerabdruck 41 eines Notenblattes kann damit alternativ zu der Berechnung eines Fingerabdruckes direkt aus dem gesamten Notenblatt aus den Unter-Fingerabdrücken jeweils für eine Notenzeile des Notenblattes zusammengesetzt werden. 4 shows a further preferred embodiment in each case for a staff 32 as the smallest possible score sheet cutting a sub-fingerprint 42 is calculated. The calculation of a sub-fingerprint is made with the in 1 shown device 17 carried out. Helpful here is first the staves or staves as in 3 described to identify and locate. The calculation of the sub-fingerprints of a score sheet can be realized in parallel or serially. The fingerprint 41 a sheet of music can thus be assembled as an alternative to the calculation of a fingerprint directly from the entire sheet of music from the sub-fingerprints each for a staff of the sheet music.

Das beschriebene Verfahren zum Erzeugen eines Fingerabdrucks eines Notenblattes oder Notenblattausschnitts kann zum Aufbau einer Datenbank 23 von Fingerabdrücken von Notenblättern verwendet werden. In dieser Datenbank verweisen die Fingerabdrücke jeweils auf Metainformationen wie den Musiktitel, das Musikstück, den Urheber, die Druckausgabe oder den Verleger bzw. Rechtsinhaber der Partitur aus dem das Notenblatt stammt. Nach Aufbau einer solchen Datenbank können Notenblätter, deren Herkunft nicht bekannt ist, mit Hilfe der in 2 beschriebenen Vorrichtung identifiziert werden.The method described for generating a fingerprint of a sheet of music or sheet music can be used to build a database 23 be used by fingerprints of sheet music. In this database, the fingerprints refer to meta information such as the music title, the piece of music, the author, the printed edition or the publisher or right holder of the score from which the sheet music originates. After setting up such a database No sheets, whose origin is unknown, with the help of the 2 be identified device described.

2 zeigt ein Prinzipblockschaltbild einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Charakterisieren eines Notenblattes oder eines Notenblattausschnittes. Zunächst wird in einer Einrichtung 22 für das zu charakterisierende Notenblatt ein Such-Fingerabdruck 22 erzeugt. Diese Erzeugung des Fingerabdruckes kann prinzipiell nach der in 1 beschriebenen Vorrichtung 17 durchgeführt werden. Der Such-Fingerabdruck wird nun in einer Einrichtung 24 mit den in der Datenbank 23 gespeicherten Fingerabdrücken verglichen. Hierzu wird ein an den Fingerabdruck, insbesondere an dessen Dimension, angepasstes Abstandsmaß verwendet. Als Abstandmaß können insbesondere norm-basierte Distanzmetriken wie die euklidische Metrik verwendet werden. Wenn der Fingerabdruck des zu charakterisierenden Notenblattes oder Notenblattausschnittes eine geringere als eine vorbestimmte Abweichung zu dem Fingerabdruck hat, das dem bekannten Notenblatt zugeordnet ist, wird in Einrichtung 25 die Übereinstimmung des Notenbildes des zu charakterisierenden Notenblattes oder Notenblattausschnittes mit dem Notenbild des bekannten Notenblattes angenommen. 2 shows a schematic block diagram of a device according to the invention for characterizing a sheet music or a sheet of paper cutout. First, in a facility 22 a search fingerprint for the sheet of music to be characterized 22 generated. This generation of the fingerprint can, in principle, according to the in 1 described device 17 be performed. The search fingerprint is now in a facility 24 with those in the database 23 stored fingerprints compared. For this purpose, a distance measure adapted to the fingerprint, in particular at its dimension, is used. In particular, norm-based distance metrics such as the Euclidean metric can be used as the distance measure. If the fingerprint of the sheet of music or sheet music cutout to be characterized has less than a predetermined deviation from the fingerprint associated with the known sheet of music, the device will 25 the correspondence of the score of the sheet of music or sheet of paper to be characterized with the score of the known sheet of music adopted.

Das Suchen in der Datenbank kann vorzugsweise, ähnlich wie von J. Haitsma und T. Kalker, ISMIR 2002 vorgeschlagen, wie folgt aufwandsreduziert werden: in der Datenbank werden Fingerabdrücke bestehend aus Unter-Fingerabdrücken, die für die Notenzeilen des Notenblattes berechnet wurden, abgespeichert. Die Unter-Fingerabdrücke sind so dimensioniert, dass sie nur eine bestimmte Anzahl an möglichen Werten annehmen können. Die Datenbank enthält zusätzlich eine Tabelle mit allen möglichen Werten der Unter-Fingerabdrücke. Jeder Wert verweist wiederum auf jeden gespeicherten Fingerabdruck, der einen Unter-Fingerabdruck mit diesem Wert enthält. Eine besonders effiziente Suche ergibt sich, wenn zunächst festgestellt wird, aus welchen Unter-Fingerabdrücken sich der Such-Fingerabdruck zusammensetzt und dann der Such-Fingerabdruck zunächst nur mit denjenigen Fingerabdrücken verglichen wird, die in mindestens einem Unter-Fingerabdruck mit dem Such-Fingerabdruck übereinstimmen. Die Wahrscheinlichkeit ist sehr hoch, dass innerhalb dieser Teilmenge der abgespeicherten Fingerabdrücke eine Übereinstimmung mit dem Such-Fingerabdruck festgestellt wird.The Searches in the database can preferably, similar to J. Haitsma and T. Kalker, ISMIR 2002, was reduced as follows will be: in the database are fingerprints consisting of sub-fingerprints, the for the Staves of the score sheet were calculated, saved. The Under fingerprints are dimensioned so that they only have a certain number of possible Can accept values. The database contains additionally a table with all sorts Values of the sub-fingerprints. Everyone Value in turn refers to any stored fingerprint that contains a sub-fingerprint with this value. A particularly efficient Search results when first it is determined from which sub-fingerprints the search fingerprint is composed and then the search fingerprint initially compared only to those fingerprints which match the search fingerprint in at least one sub-fingerprint. The Probability is very high, that within this subset the stored fingerprints a match detected with the search fingerprint.

Bei Feststellung der Übereinstimmung des zu identifizierenden Notenblattes mit einem Notenblatt aus der Datenbank sollen mehrere Ergebnisangaben ausgegeben werden: Abhängig von dem Fingerabdruck-Abstand kann ein Ähnlichkeitsmaß angegeben werden, das die Ähnlichkeit das Notensatzes des zu charakterisierenden Notenblattes oder Notenblattausschnittes zu dem Notensatz eines bekannten Notenblattes darstellt und somit die Sicherheit der Entscheidung auf Übereinstimmung angibt. Außerdem werden Metainformationen wie Musiktitel, Musikstück, Urheber, Druckausgabe oder Verleger bzw. Rechtsinhaber auf die der Fingerabdruck in der Datenbank weist angegeben.at Determination of compliance of the sheet to be identified with a sheet of music from the Database, several results should be output: Depending on the fingerprint distance may be a similarity measure that's the similarity the music notation of the sheet music or sheet music to be characterized to the music notation of a known sheet music represents and thus indicates the security of the decision for compliance. In addition, will Meta information such as music title, song, author, print edition or Publisher or right holder to whom the fingerprint in the database indicates indicated.

Eine mögliche Anwendung der Vorrichtung zum Charakterisieren eines Notenblattes oder Notenblattausschnittes liegt in der Überwachung und Kontrolle über den Fluss der Informationen in Form von Notenblättern in Netzen. Netzwerkknoten können so installiert werden, dass sie aktiv den Informationsfluss auf Noten in elektronischer Repräsentation überwachen und die Noten auf deren Herkunft her kontrollieren. Somit können im Netz verkehrende illegale Kopien von Noten erkannt werden. Die Vorrichtung eignet sich aber auch dazu Raubkopien in Papierform auf ihren Ursprung her zu identifizieren.A possible Application of the device for characterizing a music sheet or sheet music section is in the monitoring and control of the Flow of information in the form of sheet music in networks. Network nodes can be installed so that they actively control the flow of information Monitor notes in electronic representation and check the notes for their origin. Thus, in the Network illegal copies of notes are detected. The device But it is also suitable pirated copies in paper form on their origin to identify.

Claims (25)

Verfahren zum Erzeugen eines Fingerabdrucks (16) eines Notenblattes oder eines Notenblattausschnittes (11), wobei der Fingerabdruck basierend auf der grafischen Gestaltung des Notenbildes des Notenblattes oder Notenblattausschnittes berechnet wird.Method for generating a fingerprint ( 16 ) of a sheet of music or a score sheet ( 11 ), wherein the fingerprint is calculated based on the graphic design of the score of the score sheet or score sheet. Verfahren nach Anspruch 1, das zum Erzeugen des Fingerabdrucks (16) eines Notenblattes oder eines Notenblattausschnittes (11) folgende Schritte aufweist: – Bestimmung spezifischer Merkmale (12) eines Notenblattes oder eines Notenblattausschnittes; und – Bildung eines Merkmalvektors (13) aus den spezifischen Merkmalen; und – Verarbeiten des Merkmalvektors (14); und – Berechnung des Fingerabdrucks (15) aus dem gebildeten Merkmalvektor.Method according to claim 1, which is for generating the fingerprint ( 16 ) of a sheet of music or a score sheet ( 11 ) comprises the following steps: - determination of specific characteristics ( 12 ) a score sheet or a score sheet cutout; and - formation of a feature vector ( 13 ) from the specific characteristics; and - processing the feature vector ( 14 ); and - calculation of the fingerprint ( 15 ) from the formed feature vector. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bestimmung der spezifischen Merkmale eines Notenblattes oder eines Notenblattausschnittes die durch Scannen des Notenblattes oder durch Scannen eines Notenblattausschnitts erhaltenen Daten verwendet werden.Method according to claim 2, characterized in that that for determining the specific characteristics of a score sheet or a sheet of paper cut by scanning the sheet music or used by scanning a score sheet obtained data become. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass vor der Bestimmung spezifischer Merkmale eine Vorverarbeitung durchgeführt wird, insbesondere eine Entfernung von Schmutzflecken oder eine Binarisierung.Method according to one of claims 2 or 3, characterized that before the determination of specific features a preprocessing carried out is, in particular a removal of stains or a Binarization. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zu der Bestimmung spezifischer Merkmale (12) zunächst eine bestimmte Art von Musiksymbolen, insbesondere die Notenlinien bzw. Notenzeilen (32), identifiziert und lokalisiert (31) und diese als Referenzmuster verwendet werden.Method according to one of claims 2 to 4, characterized in that for the determination of specific features ( 12 ) First, a certain type of music symbols, especially the Notenlini or staves ( 32 ), identified and localized ( 31 ) and these are used as reference patterns. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass unter Verwendung des Referenzmusters Verzerrungen des Notenbildes eliminiert werden.Method according to claim 5, characterized in that that using the reference pattern distortion of the score be eliminated. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass zu der Bestimmung spezifischer Merkmale (12) die Verteilung der Pixel auf dem Notenblatt oder Notenblattausschnitt verwendet wird.Method according to one of claims 5 or 6, characterized in that for the determination of specific features ( 12 ) the distribution of pixels on the sheet of music or score sheet is used. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Merkmalsvektor aus der Summation der schwarzen Pixel jeweils in x- und in y-Richtung generiert wird.Method according to claim 7, characterized in that that the feature vector from the summation of the black pixels respectively is generated in the x and y directions. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zu der Bestimmung spezifischer Merkmale (12) die Verteilung der Musiksymbole auf dem Notenblatt oder Notenblattausschnitt verwendet wird, wobei die Musiksymbole durch die Verteilung der Pixel auf dem Notenblatt lokalisiert werden.Method according to one of claims 2 to 6, characterized in that for the determination of specific features ( 12 ) the distribution of the music symbols on the sheet of music or score sheet is used, the music symbols being localized by the distribution of the pixels on the sheet of music. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bestimmung der spezifischen Merkmale (12) die Verteilung der Musiksymbole auf dem Notenblatt oder Notenblattausschnitt und zusätzlich die Identifikation der Musiksymbole verwendet werden.Method according to one of claims 2 to 6, characterized in that for determining the specific features ( 12 ) the distribution of the music symbols on the sheet of music or sheet music and in addition the identification of the music symbols are used. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Verarbeitung des Merkmalsvektors (14) abhängig von den spezifischen Merkmalen weitere Merkmale generiert werden, insbesondere die relative Lage der spezifischen Merkmale zueinander, und aus dem ursprünglichen Merkmalsvektor und den neuen Merkmalen ein neuer, hochdimensionaler Merkmalsvektor gebildet wird.Method according to one of claims 2 to 10, characterized in that in the processing of the feature vector ( 14 ) are generated depending on the specific features further features, in particular the relative position of the specific features to each other, and from the original feature vector and the new features a new, high-dimensional feature vector is formed. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass zur Berechnung des Fingerabdrucks (15) der hochdimensionale Merkmalsvektor in einen Raum geringerer Dimension abgebildet wird.Method according to one of claims 2 to 11, characterized in that for the calculation of the fingerprint ( 15 ) the high-dimensional feature vector is mapped into a space of lesser dimension. Verfahren nach dem Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Berechnung des Fingerabdrucks aus dem hochdimensionalen Merkmalsvektor mittels Quantisierung und/oder der Anwendung von Decodierungsalgorithmen durchgeführt wird.Method according to claim 12, characterized in that that the calculation of the fingerprint from the high-dimensional Feature vector by means of quantization and / or the application of decoding algorithms carried out becomes. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils für eine Notenzeile (32) als kleinster möglicher Notenblattausschnitt ein Unter-Fingerabdruck (42) berechnet wird, und sich der Fingerabdruck des gesamten Notenblattes (41) aus Unter-Fingerabdrücken jeweils für eine Notenzeile des Notenblattes zusammensetzt.Method according to one of claims 2 to 13, characterized in that in each case for a staff ( 32 ) as the smallest possible score sheet cutout a sub-fingerprint ( 42 ) and the fingerprint of the entire sheet of music ( 41 ) composed of sub-fingerprints each for a staff of the sheet music. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren zum Erzeugen eines Fingerabdrucks eines Notenblattes für eine Mehrzahl von Notenblättern durchgeführt wird, um eine Datenbank (23) aus Fingerabdrücken zu erhalten, wobei ein Fingerabdruck auf Metainformationen hinweist.Method according to one or more of the preceding claims, characterized in that the method for generating a fingerprint of a sheet of music for a plurality of sheet music is carried out to form a database ( 23 ) from fingerprints, with a fingerprint indicating meta-information. Verfahren zum Charakterisieren eines Notenblattes oder eines Notenblattausschnittes, mit folgenden Schritten: – Erzeugen eines Such-Fingerabdrucks (22) eines Notenblattes oder eines Notenblattausschnittes (11); und – Vergleichen (24) des berechneten Fingerabdrucks mit einer Mehrzahl von gespeicherten Fingerabdrücken einer Mehrzahl von bekannten Notenblättern, die unterschiedliche Drucksätze von einer Mehrzahl von Partituren darstellen; und – Feststellen (25), dass das Notenbild des zu charakterisierenden Notenblattes oder Notenblattausschnittes mit dem Notenbild eines bekannten Notenblattes übereinstimmt, wenn der Fingerabdruck des zu charakterisierenden Notenblattes oder Notenblattausschnittes eine geringere als eine vorbestimmte Abweichung zu dem Fingerabdruck hat, der dem bekannten Notenblatt zugeordnet ist.A method for characterizing a sheet of music or a sheet of music, comprising the following steps: - generating a search fingerprint ( 22 ) of a sheet of music or a score sheet ( 11 ); and - comparing ( 24 ) the calculated fingerprint having a plurality of stored fingerprints of a plurality of known music sheets representing different print sets of a plurality of scores; and - determining ( 25 ) that the score of the sheet of music or sheet cutout to be characterized coincides with the score of a known sheet of music, when the fingerprint of the sheet of music or sheet cutout to be characterized has a less than a predetermined deviation from the fingerprint associated with the known sheet of music. Verfahren nach Anspruch 16, das ferner folgenden Schritt aufweist: Ausgeben von Metainformationen wenn eine Übereinstimmung festgestellt wird.The method of claim 16, further comprising Step: Output meta information when a match is detected. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem Vergleichen (24) des Such-Fingerabdrucks mit einer Mehrzahl von gespeicherten Fingerabdrücken von bekannten Notenblättern ein an den Fingerabdruck angepasstes Abstandsmaß verwendet wird; und abhängig von dem Fingerabdruck-Abstand ein Ähnlichkeitsmaß angegeben wird, das die Ähnlichkeit das Notensatzes des zu charakterisierenden Notenblattes oder Notenblattausschnittes zu dem Notensatz eines bekannten Notenblattes darstellt.Method according to one of claims 16 or 17, characterized in that in the comparison ( 24 ) of the search fingerprint with a plurality of stored fingerprints of known sheet music a distance measure adapted to the fingerprint is used; and depending on the fingerprint distance, a similarity measure is given that represents the similarity of the music notation of the sheet of music or sheet music cutout to be characterized to the music notation of a known sheet music score. Verfahren nach dem Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass als Abstandsmaß eine norm-basierte Distanzmetrik, insbesondere die euklidische Metrik, verwendet wird.Method according to claim 18, characterized in that that as distance measure a norm-based Distance metric, in particular the Euclidean metric, is used. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die in der Datenbank gespeicherten Fingerabdrücke sich aus Unter-Fingerabdrücken (42) zusammensetzen, die für jeweils eine Notenzeile (32) des zugehörigen Notenblattes berechnet worden sind, und der Such-Fingerabdruck (22) sich ebenfalls aus Unter-Fingerabdrücken, jeweils für eine Notenzeile des zu charakterisierenden Notenblattes, zusammensetzt, und zunächst ein Vergleich mit denjenigen gespeicherten Fingerabdrücken durchgeführt wird, die bezüglich mindestens einem Unter-Fingerabdruck mit dem Such-Fingerabdruck übereinstimmen.Method according to one of Claims 16 to 19, characterized in that the fingerprints stored in the database are composed of sub-fingerprints ( 42 ), each for one staff ( 32 ) of the associated sheet music, and the search fingerprint ( 22 ) also from Unter-Fingerabdrü composed, and initially a comparison is made with those stored fingerprints that match with respect to at least one sub-fingerprint with the search fingerprint. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Vergleichen (24) des Such-Fingerabdrucks mit einer Mehrzahl von gespeicherten Fingerabdrücken automatisch durchgeführt wird, wenn z.B. im Internet ein Notenblatt in digitaler Repräsentation erkannt und nach seiner Herkunft kontrolliert werden soll.Method according to one of claims 19 to 20, characterized in that the comparison ( 24 ) of the search fingerprint is performed automatically with a plurality of stored fingerprints, for example, when a score sheet in digital representation is to be recognized on the Internet and checked for its origin. Vorrichtung zum Erzeugen eines Fingerabdrucks eines Notenblattes oder eines Notenblattausschnittes (11), wobei der Fingerabdruck (16) basierend auf der grafischen Gestaltung des Notenbildes eines Notenblattes oder eines Notenblattausschnittes berechenbar ist, mit: – einer Einrichtung zur Bestimmung spezifischer Merkmale (12) eines Notenblattes oder eines Notenblattausschnittes; und – einer Einrichtung zur Bildung eines Merkmalvektors (13) aus den spezifischen Merkmalen; und – einer Einrichtung zur Verarbeitung des Merkmalvektors (14); und – einer Einrichtung zur Berechnung des Fingerabdrucks (15) aus dem gebildeten Merkmalvektor.Device for generating a fingerprint of a sheet of music or a sheet of music sheet ( 11 ), whereby the fingerprint ( 16 ) is calculable based on the graphic design of the score of a sheet of music or a sheet of notes, comprising: - means for determining specific characteristics ( 12 ) a score sheet or a score sheet cutout; and - means for forming a feature vector ( 13 ) from the specific characteristics; and - means for processing the feature vector ( 14 ); and - a device for calculating the fingerprint ( 15 ) from the formed feature vector. Vorrichtung zum Charakterisieren eines Notenblattes oder eines Notenblattausschnittes mit: – einer Einrichtung zum Erzeugen eines Such-Fingerabdrucks (22) des Notenblattes. (11); und – einer Einrichtung zum Vergleichen (24) des berechneten Fingerabdrucks mit einer Mehrzahl von gespeicherten Fingerabdrücken einer Mehrzahl von bekannten Notenblättern, die unterschiedliche Drucksätze von einer Mehrzahl von Partituren darstellen; und – einer Einrichtung zum Feststellen (25), dass das Notenbild des zu charakterisierenden Notenblattes oder Notenblattausschnittes mit dem Notenbild eines bekannten Notenblattes übereinstimmt, wenn der Fingerabdruck des zu charakterisierenden Notenblattes oder Notenblattausschnittes eine geringere als eine vorbestimmte Abweichung zu dem Fingerabdruck hat, der dem bekannten Notenblatt zugeordnet ist.Apparatus for characterizing a sheet of music or a score sheet comprising: - means for generating a search fingerprint ( 22 ) of the sheet music. (11); and a means for comparing ( 24 ) the calculated fingerprint having a plurality of stored fingerprints of a plurality of known music sheets representing different print sets of a plurality of scores; and - a means of detection ( 25 ) that the score of the sheet of music or sheet cutout to be characterized coincides with the score of a known sheet of music, when the fingerprint of the sheet of music or sheet cutout to be characterized has a less than a predetermined deviation from the fingerprint associated with the known sheet of music. Computerlesbarer Datenträger, der ein ausführbares Programm für das Erzeugen eines Fingerabdrucks eines Notenblattes oder eines Notenblattausschnittes (11) enthält, wobei der Fingerabdruck (16) basierend auf der grafischen Gestaltung des Notenbildes eines Notenblattes oder eines Notenblattausschnittes berechenbar ist, und das auf dem computerlesbaren Datenträger enthaltene Programm aufweist: – eine Einrichtung zur Bestimmung spezifischer Merkmale (12) eines Notenblattes oder eines Notenblattausschnittes; und – eine Einrichtung zur Bildung eines Merkmalvektors (13) aus den spezifischen Merkmalen; und – eine Einrichtung zur Verarbeitung des Merkmalvektors (14); und – eine Einrichtung zur Berechnung des Fingerabdrucks (15) aus dem gebildeten Merkmalvektor.A computer-readable medium comprising an executable program for generating a fingerprint of a sheet of music or a score sheet ( 11 ), the fingerprint ( 16 ) is calculable based on the graphical design of the score of a sheet of music or score sheet, and the program contained on the computer-readable medium comprises: - means for determining specific characteristics ( 12 ) a score sheet or a score sheet cutout; and - means for forming a feature vector ( 13 ) from the specific characteristics; and - means for processing the feature vector ( 14 ); and - a device for calculating the fingerprint ( 15 ) from the formed feature vector. Computerlesbarer Datenträger, der ein ausführbares Programm für das Charakterisieren eines Notenblattes oder eines Notenblattausschnittes enthält, und das auf dem computerlesbaren Datenträger enthaltene Programm aufweist: – eine Einrichtung zum Erzeugen eines Such-Fingerabdrucks (22) des Notenblattes (11); und – eine Einrichtung zum Vergleichen (24) des berechneten Fingerabdrucks mit einer Mehrzahl von gespeicherten Fingerabdrücken einer Mehrzahl von bekannten Notenblättern, die unterschiedliche Drucksätze von einer Mehrzahl von Partituren darstellen; und – eine Einrichtung zum Feststellen (25), dass das Notenbild des zu charakterisierenden Notenblattes oder Notenblattausschnittes mit dem Notenbild eines bekannten Notenblattes übereinstimmt, wenn der Fingerabdruck des zu charakterisierenden Notenblattes oder Notenblattausschnittes eine geringere als eine vorbestimmte Abweichung zu dem Fingerabdruck hat, der dem bekannten Notenblatt zugeordnet ist.A computer-readable medium containing an executable program for characterizing a sheet of music or score sheet and comprising the program contained on the computer-readable medium: - means for generating a search fingerprint ( 22 ) of the score sheet ( 11 ); and - a means for comparing ( 24 ) the calculated fingerprint having a plurality of stored fingerprints of a plurality of known music sheets representing different print sets of a plurality of scores; and - a means for determining ( 25 ) that the score of the sheet of music or sheet cutout to be characterized coincides with the score of a known sheet of music, when the fingerprint of the sheet of music or sheet cutout to be characterized has a less than a predetermined deviation from the fingerprint associated with the known sheet of music.
DE10341311A 2003-09-08 2003-09-08 Production of a digital fingerprint of a music sheet as a method for indexing and authenticating music sheet copies, whereby the fingerprint is based on the graphical form of the music sheet notes Withdrawn DE10341311A1 (en)

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DE10341311A DE10341311A1 (en) 2003-09-08 2003-09-08 Production of a digital fingerprint of a music sheet as a method for indexing and authenticating music sheet copies, whereby the fingerprint is based on the graphical form of the music sheet notes

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