DE60105975T2 - METHOD FOR DETECTING AND IDENTIFYING TIMELY CONSTANT PATTERNS IN VIDEO SIGNALS, IN PARTICULAR FOR DETECTING ADVERTISING POTS IN TV TELEVISIONS, AND DEVICE FOR CARRYING OUT THIS METHOD - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Auffinden und Erkennen von zeitstabilen Mustern in Videosignalen einer beliebigen Videoquelle, insbesondere zur automatischen Erkennung von Werbebeiträgen in Fernsehsendungen oder dergleichen Übertragungen durch Videosignalanalyse gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1, eine spezielle Verwendung eines solchen Verfahrens nach dem Patentanspruch 9 sowie eine Vorrichtung zum Durchführen eines solchen Verfahrens nach dem Anspruch 10.The The invention relates to a method for finding and recognizing time-stable patterns in video signals from any video source, in particular for automatic recognition of advertisements in television broadcasts or the like transmissions by video signal analysis according to the preamble of claim 1, a specific use of such a method according to claim 9 and an apparatus for performing a Such method according to claim 10.
Private und nun vermehrt auch öffentlich rechtliche Fernsehsendeanstalten nutzen beinahe jede Möglichkeit, um bei Unterbrechung des Programms durch Werbeeinblendungen Geld zu verdienen. Ärgerlich sind dabei für viele Zuschauer nicht nur die Dauer und die Häufigkeit der Werbeeinblendungen, sondern auch die Zeitpunkte, an denen das laufende Programm unterbrochen wird.private and now also increasing in public legal television broadcasters use almost every possibility for interruption of the program by advertising inserts money to earn. Annoying are there for many viewers not only the duration and frequency of commercials, but also the times when the current program is interrupted becomes.
Die hier vorgestellte Erfindung ist in der Lage Werbebeiträge in Fernsehsendungen selbständig zu erkennen und nahezu jedes Gerät in Abhängigkeit von der Werbeerkennung über ein beliebiges Bussystem oder durch Infrarotbefehlsfolgen zu steuern. Damit lassen sich unter anderem werbefreie Videoaufzeichnungen realisieren, indem ein Videorecorder zu Beginn und Ende einer erkannten Werbesequenz durch entsprechende Steuerbefehle geschaltet wird.The here presented invention is capable of advertising contributions in television broadcasts independent to recognize and almost every device dependent on from the advertising recognition over to control any bus system or by infrared command sequences. This can be used, among other advertising-free video recordings, by a video recorder at the beginning and end of a recognized advertising sequence is switched by appropriate control commands.
Es sind bereits Verfahren und Vorrichtungen bekannt, die eine Erkennung von Werbebeiträgen in Fernseh(TV)-Sendungen ermöglichen sollen und auf deren Grundlage sich ein System zur Unterdrückung von Werbesequenzen bei einer Videoaufzeichnung realisieren lassen soll. Ein Teil dieser Verfahren beruht darauf, dass innerhalb einer zentralen Überwachungseinrichtung Fernsehkanäle von Menschen überwacht und Steuersignale zu einer Decoderbox beim Kunden ausgesendet werden sollen. Der andere Teil der Verfahren beruht auf Schaltungsanordnungen, die entweder direkt in den Videorecorder integriert oder als Zusatzgerät konzipiert sind und die eine vollautomatische Erkennung von TV-Werbesequenzen anhand eines bestimmten, im Fernsehsignal vorhandenen Merkmals zulassen sollen.It Already methods and devices are known, the recognition of advertising contributions in TV (TV) broadcasts and on the basis of which a system for the suppression of advertising sequences should be realized in a video recording. Part of this Method is based on that within a central monitoring device TV channels monitored by humans and control signals are sent to a decoder box at the customer should. The other part of the method is based on circuitry, either integrated directly into the video recorder or designed as an accessory are and are based on a fully automated detection of TV advertising allow a certain feature present in the television signal should.
Nachfolgend wird zunächst ein kurzer Überblick über den bisherigen Entwicklungsstand von Werbeerkennungsverfahren und darauf beruhenden Videoschaltsystemen gegeben:following will be first a short overview of the previous state of development of advertising recognition procedures and on it given based video switching systems:
Aus
der
Ebenso
stellen Verfahren, wie z.B. in der
Auch
in der
Auch
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den
In allen Lösungsvorschlägen, die als Zusatzgerät zur externen Steuerung eines Videorecorders vorgesehen sind, bleibt die Frage unbeantwortet, wie dieser zwecks werbefreier Videoaufzeichnungen geschaltet werden kann. Eine externe Steuerung eines Videorecorders scheint nur über Infrarot-Fernbedienungsbefehle möglich zu sein. In einigen Verfahren ist zu diesem Zweck eine lernbare Fernbedienung vorgesehen, die mit den Befehlen für Aufnahmestart und Aufnahmestop programmiert werden kann. Diese Lösung scheint auf den ersten Blick praktikabel zu sein, doch sind viele Probleme dabei außer acht gelassen worden.In all solutions that as an accessory are provided for the external control of a video recorder remains the question unanswered, such as this for the purpose of advertising-free video recordings can be switched. An external control of a video recorder just seems over Infrared remote control commands possible to be. In some procedures, for this purpose is a learning Remote control provided with the commands for recording start and recording stop can be programmed. This solution seems at first Look practical, but many problems are ignored been left.
Beispielsweise schalten viele Videorecorder heutzutage nach wenigen Minuten einer Aufnahmeunterbrechung vom Pausen- in den Stop-Modus, und viele Geräte nach einer weiteren kurzen Zeitspanne schließlich in den Standby-Modus. Es ist üblich, dass ein Aufnahmestart, von allen drei verschiedenen Betriebsmodi ausgehend, mit unterschiedlichen Befehlsfolgen zu bewerkstelligen ist. Somit wird eine abgespeicherte Befehlsfolge für den Aufnahmestart nicht immer zu dem gewünschten Ergebnis führen.For example many video recorders switch on these days after a few minutes Recording interruption from pause to stop mode, and many devices after another short period of time finally in the standby mode. It is usual, that a recording start, starting from all three different operating modes, is to accomplish with different command sequences. Consequently a stored command sequence for the recording start is not always to the desired Result.
Ein weiteres Problem stellen zeit- bzw. timerprogrammierte Videoaufnahmen dar. Um eine versehentliche Aufzeichnungsunterbrechung zu verhindern, lassen sich die meisten Videorecorder in diesem Aufnahmemodus nicht durch Infrarotbefehle steuern. Des weiteren müsste im Falle einer timerprogrammierten Videoaufnahme das Beistellgerät in der Lage sein, den Startzeitpunkt einer Videoaufzeichnung selbsttätig zu ermitteln, um dann gleichfalls mit der Werbeerkennung zu starten. Dieses Problem findet ebenso wenig Erwähnung wie die Abschaltung des Videorecorders und des Werbeerkennungssystems zum Aufzeichnungsende.One Another problem is timer or timer programmed video recordings In order to prevent an accidental recording interruption, Most VCRs will not work in this recording mode controlled by infrared commands. Furthermore, in the case of a timer-programmed Video recording the auxiliary device be able to automatically detect the start time of a video recording then also with the advertising recognition to start. This problem also finds little mention such as the shutdown of the video recorder and the advertising recognition system at the end of the recording.
All die genannten Probleme bei der Videorecordersteuerung und die vielen Unzulänglichkeiten der Systeme bei der Werbeerkennung zeigen, dass bisher noch keine zufriedenstellende Lösung gefunden worden ist, die ein zuverlässig funktionierendes Werbeerkennungs- und Videoschalt- bzw. -steuersystem garantieren können.Alles the problems mentioned in the VCR control and the many shortcomings the systems in the advertising recognition show that so far no satisfying solution has been found to be a reliably functioning advertising recognition and video switching or control system can guarantee.
Ferner ist eine Diplomarbeit von der Fachhochschule Münster, Fachbereich Elektrotechnik, mit dem Titel „Optimierung und Implementierung eines Systems zur Unterdrückung von Werbeblöcken bei Aufzeichnungen mit dem Videorecorder" vom Herbst 1999 bekannt. Diese Diplomarbeit befasst sich mit den Möglichkeiten Fernsehsendungen ohne Werbung mit dem Videorecorder aufzuzeichnen. Zur Erkennung von Werbeblöcken werden verschiedene Algorithmen, die auf einer optischen Detektion des Logos basieren, vorgestellt, in einer Softwarelösung implementiert, getestet und bewertet. Mit der K-Develop-Entwicklungsumgebung unter Linux entstand so ein Open-Soure C++ Programm, das Spielfilme anhand der Logoerkennung werbefrei aufnehmen soll, das aber in seiner Erkennungssicherheit noch erhebliche Mängel aufzuweisen hat und das hinsichtlich der Recordersteuerung ebenso wie die anderen vorgestellten Verfahren und Vorrichtungen keine wirklich praktikable Lösung darstellt.Furthermore, a diploma thesis is known from the Münster University of Applied Sciences, Department of Electrical Engineering, entitled "Optimization and Implementation of a System for Suppression of Advertising Blocks in Recordings with the Video Recorder" in the fall of 1999. This diploma thesis deals with the possibilities to record TV programs without advertising with the video recorder For the recognition of advertising blocks, various algorithms based on optical detection of the logo are introduced, implemented in a software solution, tested and evaluated.The K-Develop development environment under Linux was the basis for an open-soure C ++ program that uses feature films the logo recognition is to be ad-free, but in its recognition security still has significant deficiencies and that in terms of recorder control as well as the other presented methods and devices no effective represents a practicable solution.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, sowohl ein Verfahren anzugeben, das es gestattet, Werbebeiträge in Fernsehsendungen oder dergleichen Übertragungen zuverlässig zu erkennen, um in Abhängigkeit dieser Werbeerkennung ein beliebiges Gerät, insbesondere einen Videorecorder, zu schalten, eine spezielle Verwendung des Verfahrens anzugeben als auch eine Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens zu schaffen.It It is therefore an object of the invention to specify both a method which allows advertising contributions in TV broadcasts or the like transmissions reliably recognize, in dependence this advertising recognition any device, in particular a video recorder, to indicate a specific use of the method as well as an apparatus for carrying out the method.
Die Erfindung soll sich dabei durch folgende Ziele gegenüber anderen Verfahren auszeichnen:The Invention should be characterized by the following goals over others Mark procedure:
Das Verfahren soll Fernsehwerbung anhand eines, im Videosignal vorhandenen Merkmals sicher erkennen und sich nicht auf Spezialfälle, wie beispielsweise die Erkennung eines besonderen Spielfilmformats, beschränken.The Procedure is to television advertising on the basis of a, present in the video signal Certainly recognize features and not on special cases, such as For example, the recognition of a particular feature film format, restrict.
Das Verfahren soll sich hinsichtlich seiner Zuverlässigkeit deutlich von den bisher bekannten vollautomatischen Werbeerkennungsverfahren unterscheiden. Selbst bei gestörtem Senderempfang sollen keine Fehlerkennungen auftreten.The In terms of its reliability, the method should be significantly different from the previous ones distinguish well-known fully automatic advertising recognition. Even with disturbed Sender reception should no error detections occur.
Die Anordnung soll in der Lage sein, nahezu jedes Gerät, sogar einen Videorecorder im timerprogrammierten Aufnahmemodus, durch Steuerbefehle über ein Bussystem oder per Infrarot schalten zu können.The Arrangement should be able to almost any device, even a VCR in timer-programmed recording mode, through Control commands via to switch a bus system or via infrared.
Die Anordnung soll in der Lage sein, den Beginn einer timerprogrammierten Videoaufnahme selbständig zu ermitteln, um sich dann aus einem stromsparenden Betriebsmodus heraus selbst zu aktivieren und mit der Werbeerkennung zu starten.The Arrangement should be able to start a timer programmed Independent video recording to determine then from a power-saving mode of operation to self-activate and start with the advertising recognition.
Die Anordnung soll in der Lage sein, das Ende einer Videoaufzeichnung selbständig zu ermitteln, um sowohl den Videorecorder als auch sich selbst zu stoppen und in einen stromsparenden Standby-Modus, nachfolgend auch Sleep-Modus genannt, zu versetzen.The Arrangement should be able to the end of a video recording independent to detect both the VCR and itself stop and into a low-power standby mode, below as well Sleep mode called, move.
Die Vorrichtung soll mit möglichst geringem Hardware-Aufwand realisierbar sein.The Device should with as possible be low hardware effort feasible.
Die vorgenannte Aufgabe wird erfindungsgemäß verfahrensseitig durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, verwendungsseitig durch eine Verwendung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 9 sowie vorrichtungsseitig durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10 gelöst. In den Unteransprüchen sind zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung angegeben.The The aforementioned object is achieved according to the method by a Method with the features of claim 1, use side by use with the features of claim 9 and On the device side by a device with the features of Patent claim 10 solved. In the dependent claims are expedient embodiments and further developments of the invention.
Bevor die Erfindung detailliert beschrieben wird, erfolgt zuerst ein kurzer Überblick:Before the invention is described in detail, first takes a brief overview:
Die Erfindung arbeitet auf der Basis einer Detektion senderspezifischer Logos. Das erfindungsgemäße Verfahren geht dabei von der Beobachtung aus, dass TV-Sendeanstalten ihre jeweilige Übertragung durch die Einblendung eines sendertypischen Logos in einer der vier Bildschirmecken kennzeichnen und dass diese Kennzeichnung während einer Werbeunterbrechung ganz oder teilweise fehlt. Ausgehend davon, dass Form, Größe und Position eines Senderlogos zeitinvariant, d.h. konstant, sind, werden innerhalb einer sogenannten Referenzmesszeit die Daten eines digitalisierten Videosignals fortlaufend eingelesen und durch Mustererkennungsalgorithmen analysiert. Aus der Vielzahl hintereinander eingelesener Bilder können mit Hilfe statistischer Methoden die Kantenverlaufsrichtungen des Logos gefiltert und für Vergleichszwecke gespeichert werden. In der anschließenden Prüfmessung wird durch Ähnlichkeitsvergleich nachfolgender Bilder mit der gespeicherten Referenzvorlage die weitere Anwesenheit des Senderlogos überprüft, um Werbeunterbrechungen anhand dieses Erkennungsmerkmals zu ermitteln. Da erfindungsgemäß weder Farbe noch Luminanz sondern Kantenverlaufsrichtungen analysiert werden, können mit Hilfe dieses Verfahrens auch transparente Senderlogos zur Werbeerkennung herangezogen werden.The Invention operates on the basis of a detection of transmitter-specific Logos. The inventive method is based on the observation that TV broadcasters their respective transmission by the insertion of a transmitter-typical logo in one of the four Identify the screen corners and that this marking during a Advertising interruption is missing in whole or in part. Assuming that Shape, size and position a transmitter logo time invariant, i. constant, are, be within a so-called reference measurement time the data of a digitized Video signals continuously read and pattern recognition algorithms analyzed. From the multitude of images read in one after the other can Using statistical methods, the edge profile directions of the Logos filtered and for Be stored for comparison purposes. In the subsequent test measurement is by similarity comparison following pictures with the saved reference template the others Presence of the sender logo checked for commercial breaks using this identifier. As according to the invention neither Color still luminance but edge trajectories analyzed can, can with the help of this procedure also transparent transmitter logos for the advertising recognition be used.
Des weiteren wird eine auf Grundlage dieses Verfahrens arbeitende Schaltungsanordnung, nachfolgend Vorrichtung genannt, zur werbeabhängigen Gerätesteuerung beschrieben. Speziell wird hierbei insbesondere eine Vorrichtung zur Steuerung eines Videoaufzeichnungsgerätes betrachtet. Diese Vorrichtung verfolgt den Zweck, schon während der Aufnahme einer Fernsehsendung Werbesequenzen zu erkennen und gegebenenfalls die Videoaufzeichnung zu unterbrechen. Die Vorrichtung kann einerseits als im Videorecorder integrierte Baugruppe, andererseits auch als Beistellgerät konzipiert sein. Das Beistellgerät wird einfach an den Videoausgang des Recorders angeschlossen und übernimmt dann automatisch die Aufnahmesteuerung mit Beginn der Aufzeichnung. Hierzu verfügt das Gerät sowohl über eine Infrarotsende-, als auch über eine Infrarotempfangseinheit, mit deren Hilfe sich beliebige Fernbedienungsbefehle speichern und zu gegebenem Zeitpunkt in Abhängigkeit der Werbeerkennung wieder ausgeben lassen. Alternativ dazu ist die Steuerung eines Videorecorders auch über ein beliebiges Bussystem möglich. Ein weiterer erfindungsgemäßer Ansatz ergibt sich aus der Möglichkeit des Datenaustausches via SCART-Bus. Nach dem weitverbreiteten P50-Standard lassen sich zum Beispiel Timerdaten eines Videorecorders auslesen und auch verändern. Durch Manipulation der Aufnahmestart- oder -stoppzeit können Videoaufzeichnungen damit in vorteilhafter Weise gesteuert werden.Furthermore, a working on the basis of this method circuitry, hereinafter referred to as device described for advertising-dependent device control. In particular, a device for controlling a video recording device is considered here in particular. This device has the purpose to recognize even during the recording of a television program advertising sequences and optionally interrupt the video recording. On the one hand, the device can be designed as an assembly integrated in the video recorder, and on the other hand as a supplementary device. The cradle is simply connected to the video output of the recorder and then automatically takes over the recording control at the beginning of the recording. For this purpose, the device has both an infrared transmitter, as well as an infrared receiver unit, with the help of any remote control commands store and at the appropriate time issue point depending on the advertising recognition again. Alternatively, the control of a video recorder via any bus system is possible. Another inventive approach results from the possibility of data exchange via SCART bus. According to the widespread P50 standard, for example, timer data of a video recorder can be read out and also changed. By manipulating the recording start or stop time, video recordings can thus be advantageously controlled.
Erfindungsgemäß kann das Verfahren zur Werbeerkennung auch als Grundlage für ein Programm zur Nachbearbeitung digital aufgezeichneter TV-Sendungen verwendet werden, die auf einer wiederbeschreibbaren DVD oder einem ähnlichen Medium gespeichert wurden. Das Programm liest dazu die Bilddaten von einem entsprechenden Laufwerk ein, analysiert diese und löscht erkannte Werbesequenzen in der Videoaufzeichnung oder kopiert diese um.According to the invention that Procedure for advertising recognition as a basis for a program used for post-processing digitally recorded TV broadcasts be on a rewritable DVD or similar Medium were saved. The program reads the image data from a corresponding drive, analyzes it and deletes detected Advertising sequences in the video recording or copies them.
Außerdem kann mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens ein Programm zur automatischen Protokollierung von Werbebeiträgen realisiert werden. Dieses Programm kann sowohl den Sendeplatz, den Sendetermin, aber auch den Kontext, in dem ein bestimmter Werbebeitrag gesendet worden ist, abspeichern.In addition, can with the aid of the method according to the invention realized a program for automatic logging of advertising contributions become. This program can control both the time slot, the broadcast date, but also the context in which a particular advertising message is sent has been save.
Nach dem primären Grundansatz der Erfindung wird hierzu nach Aktivitätsprüfung der Videoquelle ein vorgegebener Bildausschnitt eines einlaufenden Videosignals durch einen Bildprozessor bzw. durch einen AD-Wandler digitalisiert und die daraus resultierenden Luminanzwerte als sogenannte Helligkeitsmatrix in einen Speicher geschrieben. Durch Mittelung über mehrere hintereinander eingelesene Helligkeitsmatrizen des gleichen Bildausschnitts werden Störungen in Form von Bildrauschen zunächst reduziert. In dem Fall, daß eine digitale Videoquelle vorgegeben ist, kann sowohl der Digitalisierungsprozess als auch die Mittelungsoperation entfallen.To the primary Basic approach of the invention is for this purpose after activity testing of Video source a predetermined image section of an incoming video signal digitized by an image processor or by an AD converter and the resulting luminance values as so-called brightness matrix written in a memory. By averaging over several consecutive Read in brightness matrices of the same image section disorders in the form of image noise first reduced. In the case that a digital Video source is predetermined, both the digitization process and the averaging operation are omitted.
Aus der resultierenden Helligkeitsmatrix werden mittels eines, in einem digitalen Signalprozessor ablaufenden Bildverarbeitungsprogramms, die Kantenverläufe im aktuellen Bildausschnitt bestimmt und in Form eines Richtungsfeldes als Matrix abgespeichert. Durch einen Vergleich der Richtungsfeldmatrizen nachfolgender Bilder des gleichen Bildausschnitts mit der bereits gespeicherten Richtungsfeldmatrix werden zeitstabile Anteile in der gespeicherten Richtungsfeldmatrix ermittelt bzw. Zug um Zug bestimmt. Nach Ablauf einer bestimmten Anzahl an Messungen werden die zeitstabilen Anteile des Richtungsfeldes als bereinigte Richtungsfeldmatrix zu Referenzzwecken abgelegt und für weitere Vergleichsmessungen herangezogen.Out the resulting brightness matrix are by means of a, in one digital signal processor running image processing program, the edge courses determined in the current image section and in the form of a directional field stored as a matrix. By comparing the direction field matrices following pictures of the same picture section with the already stored direction field matrix become time stable parts in the stored direction field matrix or train by train certainly. After a certain number of measurements have been completed the time-stable portions of the direction field as an adjusted direction field matrix stored for reference purposes and for further comparative measurements used.
Die im Verfahren implementierte Referenzmessung ist dynamisch, das heißt, dass diese trotz festgelegter Anzahl an Messzyklen unterschiedliche Zeit in Anspruch nehmen kann. Dies liegt daran, dass Bildfolgen, in denen sich der Bildinhalt im Wesentlichen nicht ändert, mit jeweils nur einem einzigen Bild in die Referenzmessung eingehen. Dadurch können selbst solche Fremdkanten eliminiert werden, die sonst als ungewolltes zeitstabiles Muster aus der Referenzmessung hervorgegangen wären.The In the method implemented reference measurement is dynamic, that is, that these have a different time despite the fixed number of measuring cycles can take. This is because image sequences in which the image content does not change substantially, with just one each single image into the reference measurement. This can be self Such foreign edges are eliminated, otherwise as unwanted time-stable Patterns would have emerged from the reference measurement.
Sobald innerhalb der Referenzmessung die zeitstabilen Anteile der gespeicherten Richtungsfeldmatrix unter ein gewisses Maß gesunken sind, wird eine weitere Referenzmessung in einem neuen Bildschirmausschnitt gestartet, und es beginnt die oben geschilderte Ablauffolge von vorn. Im Unterschied zum bekannten Stand der Technik werden also nicht sämtliche Bildschirmecken gleichzeitig untersucht, sondern es erfolgt ein sequentielles Absuchen der Bildschirmecken nach dem Senderlogo.As soon as within the reference measurement, the time-stable parts of the stored Direction field matrix have dropped below a certain level, becomes one started another reference measurement in a new screen section, and it begins the above sequence from the beginning. In difference The known state of the art is therefore not all Screen corners examined simultaneously, but it is a sequential Scan the screen corners for the sender logo.
Die nach einer Referenzmessung erhaltene und von allen Fremdkanten bereinigte Richtungsfeldmatrix findet dann bei der anschließenden Prüfmessung ihre eigentliche Verwendung. Ziel der Prüfmessungen ist es, die weitere Anwesenheit des Senderlogos in dem als relevant erkannten Bildausschnitt festzustellen, um beispielsweise eine werbeabhängige Gerätesteuerung vornehmen zu können.The obtained after a reference measurement and adjusted for all foreign edges Directional field matrix then finds its actual use in the subsequent test measurement. Aim of the test measurements is it, the further presence of the transmitter logo in the as relevant Detect captured image detail, for example, an advertising-dependent device control to be able to make.
Dazu werden die Richtungsfeldmatrizen des auszuwertenden Bildausschnitts mit der als Referenz gespeicherten Richtungsfeldmatrix fortlaufend verglichen. In Analogie zur Bildung eines Wegintegrals wird dazu die Summe der Winkelabweichungen der einzelnen Elemente der aktuellen Richtungsfeldmatrix gegenüber der Referenz-Richtungsfeldmatrix gebildet. Die aus dieser Summe gebildete mittlere Winkelabweichung ist ein Maß für die Wahrscheinlichkeit des Vorhandenseins des Senderlogos.To become the direction field matrices of the image section to be evaluated with the direction field array stored as a reference continuously compared. In analogy to the formation of a path integral is the Sum of the angular deviations of the individual elements of the current one Directional field matrix over the Reference direction field matrix formed. The educated from this sum mean angle deviation is a measure of the probability of Presence of the sender logo.
Wie bereits erwähnt, kann das Verfahren zur Werbeerkennung auch zur Nachbearbeitung digital aufgezeichneter Videos herangezogen werden, beispielsweise um Werbesequenzen nachträglich zu eliminieren oder um die gesendeten Werbebeiträge zu erfassen und zu statistischen Zwecken auszuwerten.As already mentioned, The procedure for advertising recognition can also be digital for post processing recorded videos, such as commercials later to eliminate or to record the sent advertising contributions and to statistical To evaluate purposes.
Vorrichtungsseitig ist die Videoquelle über einen Bildprozessor mit einem Signalprozessor verbunden. Der Bildprozessor digitalisiert nach Aufruf durch den Signalprozessor Bildausschnitte des Videosignals der Videoquelle und formatiert diese Signale. Nach Aufforderung durch den Signalprozessor werden die entsprechend aufbereiteten Signale an letzteren weitergeleitet, wobei der Signalprozessor anhand eines in einem Permanentspeicher abgelegten digitalen Bildverarbeitungsprogramms eine Signalbewertung durchführt. Der Signalprozessor liefert am Ausgang das Schaltsignal, z.B. zum Betreiben eines Videorecorders, damit dieser in Werbepausen den Aufnahmevorgang automatisch unterbricht.the device side is the video source over an image processor connected to a signal processor. The image processor digitized after being called by the signal processor the video signal of the video source and formats these signals. To Request by the signal processor are processed accordingly Signals forwarded to the latter, the signal processor based a stored in a non-volatile memory digital image processing program performs a signal evaluation. The signal processor provides at the output the switching signal, e.g. to the Operating a video recorder, so that this in commercial breaks the Recording automatically stops.
Zusätzlich besteht in einer Ausgestaltung der Erfindung die Möglichkeit, den Audiosignalausgang der Videoquelle ebenfalls auf den Signalprozessor zu führen, um anhand einer Pegelbewertung ein Zusatzsignal für das Erkennen einer Werbeunterbrechung zu erhalten.In addition exists in one embodiment of the invention, the possibility of the audio signal output the video source also to lead the signal processor to Based on a level evaluation an additional signal for detecting a commercial break to obtain.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann als separate sogenannte (externe) Beistellbaugruppe eingesetzt werden aber auch bereits hardwareseitig in einen Videorecorder oder ein anderes Speichergerät integriert sein. Im ersteren Fall ist die Vorrichtung durch eine Steckverbindung nach Art eines Scart-, Cinch oder ähnlichen Prinzips mit dem Ausgang einer beliebigen Videoquelle verbunden. Die betreffende Vorrichtung führt das Videosignal über eine weitere, zweite Schnittstelle wieder nach außen.The inventive device can be used as a separate so-called (external) auxiliary module But also already on the hardware side in a video recorder or another storage device be integrated. In the former case, the device is by a Plug connection in the manner of a scart, cinch or similar Principle connected to the output of any video source. The device in question performs that Video signal over another, second interface back out.
Über eine integrierte Infrarotsende- und -empfangseinheit ist die Vorrichtung in der Lage, Befehlsfolgen zur Gerätesteuerung zu erlernen und in Abhängigkeit von der Werbeerken nung auszusenden. Zusätzlich oder alternativ zur Steuerung über Infrarotbefehle besteht auch die Möglichkeit, über vorhandene Bussysteme Befehle und/oder Daten an die zu steuernden Geräten zu übertragen. Eine völlig neue Idee hierzu ergibt sich aus der Möglichkeit des Datenaustausches via SCART-Bus. Nach dem weitverbreiteten P50-Standard zum Beispiel lassen sich Timerdaten eines Videorecorders auslesen und auch verändern. Durch Manipulation der Aufnahmestart- oder -stopzeit können damit Videoaufzeichnungen gezielt gesteuert werden. Dabei sorgt die Steuerlogik des Recorders selbst für das richtige Verhalten bei Erreichen der Timerstopzeit.Over a integrated infrared transmitter and receiver unit is the device able to learn command sequences for device control and dependent on to be sent out by the advertising notice. Additionally or alternatively to Control over Infrared commands also have the option of commands over existing bus systems and / or transfer data to the devices to be controlled. A completely new Idea for this arises from the possibility of data exchange via SCART bus. For example, according to the widely used P50 standard Timer data of a video recorder can be read out and also changed. By Manipulation of the recording start or stop time can thus record video be controlled specifically. The control logic of the recorder ensures this even for the correct behavior when reaching the timer stop time.
Konkret enthält die Anordnung zum Erkennen von zeitstabilen Mustern in Videosignalen einer beliebigen Videoquelle einen Speicherbaustein, z.B. einen Flashspeicher, zum permanenten Abspeichern von Programmcode und Fernbedienungsbefehlsdaten, einen Bildprozessor zur Digitalisierung analoger Videosignale wenn erforderlich, und einen digitalen Signalprozessor zur Datenanalyse, Datenspeicherung, sowie zur Ein- und Ausgabe von Signalen über entsprechende Ports. Im Falle eines externen Geräts ist eine Infrarotsende- und -empfangseinheit zur Gerätesteuerung vorgesehen.Concrete contains the arrangement for detecting time-stable patterns in video signals any video source, a memory device, e.g. one Flash memory, for permanent storage of program code and Remote control command data, an image processor for digitizing analog video signals if required, and a digital signal processor for data analysis, data storage, as well as for the input and output of Signals over corresponding ports. In the case of an external device, there is an infrared transmitting and receiving unit for device control intended.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung verbleibt nach einem Systemstart und einem automatischen Funktionstest aller Komponenten in einem stromsparenden Standby-Zustand, auch Sleep-Modus genannt, bis zur Aktivierung durch gültige Videosignale. Nach dem Erkennen derartiger Signale erfolgt dann ein automatischer Übergang in den aktiven Modus mit der Folge der Ausführung des vorgestellten Verfahrens zur Erkennung von Werbesequenzen in TV-Programmen oder dergleichen Videoübertragungen.The inventive device remains after a system startup and an automatic bump test all components in a low-power standby state, too Sleep mode, until activated by valid video signals. After this Recognition of such signals is then an automatic transition in the active mode with the consequence of the execution of the presented method for recognizing commercials in TV programs or the like Video transmissions.
Die Vorrichtung sendet dabei zu Beginn und zum Ende des Werbeerkennungsprozesses einen Befehl zur Initialisierung bzw. Abschaltung des zu steuernden Prozesses oder Gerätes über die Infrarotsendeeinheit und/oder eine aktivierte bzw. angeschlossene Busschnittstelle. Außerdem werden jeweils zu Beginn und zum Ende einer erkannten Werbesequenz entsprechende Steuerbefehle ausgesendet.The Device sends it at the beginning and end of the advertising recognition process a command for initialization or shutdown of the controlled Process or device over the Infrared transmitter unit and / or an activated or connected Bus interface. Furthermore are each at the beginning and end of a recognized advertising sequence corresponding control commands sent out.
Die Anordnung der Infrarotsende- und -empfangseinheit zum Zwecke der werbeerkennungsabhängigen Gerätesteuerung weist mindestens fünf Speicherplätze zur Aufnahme von Infrarotbefehlssequenzen auf bzw. stellt diese bereit, von denen jeder mindestens einen, vorzugsweise drei verschiedene Infrarotbefehle über die Infrarotempfangseinheit speichern und über die Infrarotsendeeinheit nacheinander senden kann. Die Infrarotbefehlssequenzen können über eine übliche Fernbedienung lernbar eingegeben werden.The Arrangement of the infrared transmitting and receiving unit for the purpose of advertising recognition dependent device control has at least five memories for recording infrared command sequences or sets them each of which is at least one, preferably three different Infrared commands over store the infrared receiver unit and the infrared transmitter unit can send one after the other. The infrared command sequences can be accessed via a standard remote control be entered learning.
Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:embodiments of the subject invention are described below with reference to the drawing explained in more detail. It demonstrate:
Das
Verfahren zum Auffinden und Wiedererkennen von zeitstabilen Mustern
in Videosignalen einer beliebigen Videoquelle kann in zwei unterschiedliche
Messphasen unterteilt werden. In der ersten Phase geht es darum,
ein zeitstabiles Muster aufzufinden, welches als Senderlogo interpretiert
werden kann. Diese Phase wird im Folgenden Referenzmessung genannt
und ist in Form eines Flussdiagramms in
Die
Aufgabe der Referenzmessung gemäß
Unmittelbar vor Beginn einer neuen Referenzmessung wird zur Initialisierung eines zu steuernden Gerätes, eine Befehlssequenz per Infrarotsignal oder über die Steuerleitungen eines Bussystems gesendet. Beispielsweise können viele Videorecorder während einer timerprogrammierten Aufnahme nicht durch Fernbedienungsbefehle gesteuert werden. Um diesen Sicherheitsmodus zu umgehen, gibt es für jedes Gerät einen speziellen Fernbedienungsbefehl, der diese Kontrollfunktion abschaltet. Der Recorder verlässt dabei den timerprogrammierten Aufnahmemodus und muss nun im manuellen Aufnahmemodus weiterbetrieben werden. Zu diesem Zweck werden unmittelbar vor Beginn einer neuen Referenzmessung die dazu notwendigen Steuerbefehle ausgesandt.immediate before the start of a new reference measurement is for initialization a device to be controlled, a command sequence by infrared signal or via the control lines of a Bus system sent. For example, many VCRs can be used during one Timer-programmed recording not controlled by remote control commands become. To circumvent this safety mode, there is for each Device one special remote control command that turns off this control function. The recorder leaves the timer programmed recording mode and must now in manual Recording mode continue to be operated. For this purpose become immediate before starting a new reference measurement, the necessary control commands sent.
Zur
Detektion eines Senderlogos
Im
Unterschied zum bekannten Stand der Technik werden also nicht sämtliche
Bildschirmecken
Da
ein Senderlogo
Je
kleiner aber die gewählten
Dimensionen sind, desto wichtiger ist die richtige Positionierung
des Bildausschnitts
Es
ist zur Weiterverarbeitung innerhalb eines Rechenprozessors erforderlich,
dass das eingehende Videosignal in digitaler Form vorliegt. Im Falle
einer analogen Videoquelle, wird hierzu ein Videodecoder, auch Bild-Prozessor
genannt, eingesetzt, der auf Befehl eines Rechenprozessors, vorzugsweise
eines digitalen Signalprozessors, einen Bildbereich des analogen
Videosignals digitalisiert und dem Rechenprozessor zur Verfügung stellt.
Zur weiteren Verarbeitung werden die Helligkeitswerte vom Rechenprozessor
in Form einer Matrix in einen Speicher geschrieben. Durch Addition
einiger hintereinander gelesener Helligkeitsmatrizen des gleichen
Bildausschnitts und anschließender
Mittelung werden Störungen
in Form von Rauschen deutlich minimiert. Die daraus resultierende
Helligkeitsmatrix dient als Grundlage für den weiteren Analyseprozess. Beispiel: Ah[i][j]:= Element i, j der aktuellen Helligkeitsmatrix
i:=
Zeilenindex
j:= SpaltenindexIt is necessary for further processing within a computer processor that the incoming video signal is in digital form. In the case of an analog video source, for this purpose, a video decoder, also called image processor, is used, which digitized on command of a computer processor, preferably a digital signal processor, an image area of the analog video signal and the computing processor available. For further processing, the brightness values are written by the arithmetic processor in the form of a matrix into a memory. By adding a few consecutively read brightness matrices of the same image section and subsequent averaging noise in the form of noise are significantly minimized. The resulting brightness matrix serves as the basis for the further analysis process. Example: Ah [i] [j]: = element i, j of the current brightness matrix
i: = row index
j: = column index
Der
ersten Helligkeitsmatrix, die durch Mittelung mehrerer, hintereinander
eingelesener Helligkeitsmatrizen gebildet wurde, kommt dabei eine
besondere Bedeutung zu. Sie wird als sogenannte Referenzmatrix in einen
anderen Speicherbereich kopiert und dient den nachfolgenden Messungen
als Vergleichsobjekt. Diese Referenzmatrix sollte durch eine genügend hohe
Anzahl von Mittelungen gebildet werden, da sie eine wichtige Ausgangsbasis
für den
weiteren Verlauf der Referenzmessung darstellt. Beispiel: Rh[i][j]:= Element i, j der Referenz – Helligkeitsmatrix
i:=
Zeilenindex
j:= SpaltenindexThe first brightness matrix, which was formed by averaging a plurality of brightness matrices read in succession, is of particular importance in this case. It is copied as a so-called reference matrix into another memory area and serves as a comparison object for the subsequent measurements. This reference matrix should be formed by a sufficiently high number of averages, since it represents an important starting point for the further course of the reference measurement. Example: Rh [i] [j]: = element i, j of the reference brightness matrix
i: = row index
j: = column index
Nach Abspeichern der Referenzmatrix wird eine neue Helligkeitsmatrix eingelesen und die Suche nach dem Senderlogo beginnt.To Storing the reference matrix becomes a new brightness matrix read in and the search for the transmitter logo begins.
Zur Filterung des Kantenverlaufs eines Senderlogos sucht die Referenzmessung nach zeitstabilen Anteilen im Richtungsfeld des aktuellen Bildausschnittes. Sendungen, die ihren Bildinhalt über eine längere Zeit gesehen nicht ändern, können dadurch aber zu falschen Ergebnissen in der Referenzmessung führen. Beispielsweise liefert der starre Studio- Hintergrund einer Nachrichtensendung unerwünschte Kantenverläufe, die als zeitstabile Anteile nach der Referenzmessung übrigbleiben würden.For filtering the edge profile of a transmitter logo, the reference measurement searches for time-stable on divide in the direction field of the current image section. However, broadcasts that do not change their image content over a longer period of time may lead to incorrect results in the reference measurement. For example, the rigid studio background of a news program provides undesirable edge trajectories that would remain as time stable portions after the reference measurement.
Deswegen wird ein Bild in der Referenzmessung nur berücksichtigt, wenn dessen Bildinhalt sich gegenüber dem des Vorgängerbildes erkennbar verändert hat. Der Einlesevorgang wird dementsprechend solange wiederholt, bis eine Veränderung des Bildinhaltes festgestellt werden konnte.therefore an image in the reference measurement is only considered if its image content opposite that of the previous picture noticeably changed Has. The read-in process is accordingly repeated as long as until a change of the image content could be determined.
Eine
einfache Möglichkeit
der Überprüfung auf
Veränderungen
des Bildinhaltes von aktuellem Bild zum Vorgängerbild besteht in der Berechnung
der mittleren Helligkeitsänderung
E(D). Sinkt die mittlere Helligkeitsänderung E(D) unter eine gewisse
Schwelle S, so kann auf einen statischen Bildinhalt geschlossen
werden. E(D) < S ⇒ Keine Veränderung des Bildinhaltes
[Ah[i][j]]n :=Element i, j der Helligkeitsmatrix des
aktuellen Bildes
[Ah[i][j]]n-1 := Element
i, j der Helligkeitsmatrix des letzten gültigen BildesA simple way of checking for changes in the image content of the current image to the previous image is to calculate the average brightness change E (D). If the mean brightness change E (D) drops below a certain threshold S, then it is possible to conclude that there is static image content. E (D) <S ⇒ No change in the picture content
[Ah [i] [j]] n : = element i, j of the brightness matrix of the current image
[Ah [i] [j]] n-1 : = element i, j of the brightness matrix of the last valid image
Der
Bereich der Austastzeilen
Mit Hilfe sogenannter Kompassoperatoren wird die jeweilige Kantenrichtung in einem bestimmten Bildpunkt ermittelt. Ein Kompassoperator ist ein Gradientenoperator, der eine Aussage über das Helligkeitsgefälle in der Umgebung eines Bildpunktes bezüglich einer bestimmten Richtung macht. Senkrecht zur Richtung eines Kantenverlaufs ergeben sich generell die stärksten Gradientenbeträge. Es ist also die Aufgabe, mit Hilfe der Kompass operatoren die Richtung mit dem stärksten Helligkeitsgefälle für jeden Bildpunkt zu finden.With Help of so-called compass operators becomes the respective edge direction determined in a specific pixel. A compass operator is a gradient operator that gives a statement about the brightness gradient in the Environment of a pixel with respect a certain direction. Perpendicular to the direction of an edge course generally the strongest Gradient magnitudes. So it is the task, with the help of the compass operators the direction with the strongest brightness gradient for each To find pixel.
Beispiel für 3 × 3 Kompassoperatoren: Example for 3 × 3 compass operators:
Die Definition für die Berechnung eines Gradientenbetrags Grad[n] in Richtung n mit Hilfe eines 3 × 3 Kompassoperators lautet: wobei i den Zeilenindex, j den Spaltenindex, p den Zeilenindex des Kompassoperators und q den Spaltenindex des Kompassoperators bezeichnen.The definition for the calculation of a gradient amount Grad [n] in direction n with the help of a 3 × 3 compass operator is: where i denotes the row index, j the column index, p the row index of the compass operator, and q the column index of the compass operator.
Die ermittelten acht Richtungsgradienten Grad[n] jedes Bildpunktes werden nach ihrem Betrag sortiert und ausgewertet.The determined eight direction gradients are degrees [n] of each pixel sorted and evaluated according to their amount.
Die
Richtung senkrecht zu einer Kante liefert grundsätzlich den größten Gradientenbetrag.
Diese Richtung wird in Form eines Richtungscodes in der Richtungsmatrix
Ar[i][j] abgespeichert (siehe
i := Zeilenindex
j
:= SpaltenindexThe direction perpendicular to an edge basically provides the largest gradient amount. This direction is stored in the form of a direction code in the direction matrix Ar [i] [j] (see
i: = row index
j: = column index
Nicht immer sind es die Kanten eines Senderlogos, die durch die Ermittlung des stärksten Richtungsgradienten bestimmt werden. Besonders transparente Logos heben sich teilweise nicht genügend vom Bildhintergrund ab oder sind in einem texturreichen Hintergrund schwer erkennbar. Deshalb werden die zu speichernden Richtungscodes noch nach der Vertrauenswürdigkeit ihrer Richtungsaussage bewertet. Es wird also ein Gewichtungsfaktor für die einzelnen Elemente des Richtungsfeldes bestimmt und in einer eigenen (aktuellen) Gewichtungsmatrix Ag abgespeichert. Die Gewichtungsfaktoren können beispielsweise durch die Differenz der beiden stärksten Richtungsgradienten ermittelt werden.Not always there are the edges of a station logo, determined by the determination the strongest Direction gradients are determined. Especially transparent logos sometimes do not lift up enough from the image background or are in a texture rich background difficult to recognize. Therefore, the direction codes to be stored become still after the trustworthiness evaluated their direction statement. So it becomes a weighting factor for the determined individual elements of the directional field and in a separate (current) weighting matrix Ag stored. The weighting factors can for example, by the difference of the two strongest directional gradients be determined.
Beispielsweise
kann sich im linken Bild der
i:= Zeilenindex
j:=
Spaltenindex
g1:= größter Richtungsgradient
g2:=
zweitgrößter Richtungsgradient For example, in the left picture, the
i: = row index
j: = column index
g1: = largest direction gradient
g2: = second largest directional gradient
Somit ergeben sich nun drei Matrizen, die den aktuell eingelesenen Bildausschnitt charakterisieren. Die Helligkeitsmatrix beschreibt die Luminanz der einzelnen Bildpunkte, die Richtungsmatrix das zugehörige Richtungsfeld und die Gewichtungsmatrix die Qualität der Richtungsfeldelemente bei statistischen Auswertungen.Consequently Now there are three matrices, which are the currently imported image section characterize. The brightness matrix describes the luminance the individual pixels, the directional matrix the associated directional field and the weighting matrix the quality of the directional field elements in statistical evaluations.
Ebenso
wie für
die aktuell eingelesene Helligkeitsmatrix lässt sich aber auch für die Referenzmatrix eine
Richtungs- und Gewichtungsmatrix bestimmen. Es ergibt sich somit
folgendes Matrizensystem:
Ah:= Aktuelle Helligkeitsmatrix
Ar:=
Aktuelle Richtungsmatrix
Ag:= Aktuelle Gewichtungsmatrix
Rh:=
Referenz Helligkeitsmatrix
Rr:= Referenz Richtungsmatrix
Rg:=
Referenz GewichtungsmatrixAs with the currently read brightness matrix, it is also possible to determine a directional and weighting matrix for the reference matrix. This results in the following matrix system:
Ah: = Current brightness matrix
Ar: = Current direction matrix
Ag: = Current weighting matrix
Rh: = reference brightness matrix
Rr: = reference direction matrix
Rg: = reference weighting matrix
Um die Kantenverläufe des Senderlogos in der gespeicherten Referenzmatrix von Kanten des Bildhintergrundes zu unterscheiden, ist es erforderlich, über eine längere Zeit die Richtungsfelder der aktuell eingehenden Bilder mit denen des Referenzbildes zu vergleichen. Nur zeitstabile Muster wie das Senderlogo bleiben über die Gesamtdauer der Referenzmessung gesehen in ihren Kantenverläufen nahezu konstant.Around the edge courses of the sender logo in the stored reference matrix of edges of the It is necessary to distinguish about a background image longer Time the direction fields of the currently incoming pictures with those of the reference picture. Only time-stable patterns like that Sender logo remain over the total duration of the reference measurement seen in their edge curves almost constant.
Die
Richtungsabweichung eines Elementes der aktuellen Richtungsmatrix
bezüglich
des gleichen Elementes der Referenz-Richtungsmatrix wird durch die
Differenz der gespeicherten Richtungscodes bestimmt. Die Richtungsabweichung
wij wird hier in Form eines Winkels in Einheiten
von 45 Grad angegeben:
Die Summe aller Richtungsabweichungen, die sich über eine bestimmte Anzahl von Messungen für einen Bildpunkt ergibt, ist ein Maß für die zeitliche Konstanz des Richtungsfeldes in diesem Punkt. Über die Anzahl von n Messungen gesehen, ergibt sich eine mittlere Richtungsabweichung E(wij), auch Erwartungswert der Richtungsabweichung genannt, von:The sum of all directional deviations that results over a certain number of measurements for a pixel is a measure of the temporal constancy of the directional field at this point. Viewed over the number of n measurements, the result is an average directional deviation E (w ij ), also called the expected value of the directional deviation, from:
Eine Verbesserung dieser statistischen Aussage wird erfindungsgemäß dadurch erzielt, daß die unterschiedliche Qualität der einzelnen Beiträge wij bei der Berechnung der mittleren Richtungsabweichung E(wij)wie folgt berücksichtigt wird: wobei Rg[i][j] das Element in der Zeile i, Spalte j der Referenz-Gewichtungsmatrix und Ag[i][j] das Element in der Zeile i, Spalte j der aktuellen Gewichtungsmatrix bedeuten.An improvement of this statistical statement is achieved according to the invention in that the different quality of the individual contributions w ij in the calculation of the mean directional deviation E (w ij ) is taken into account as follows: where Rg [i] [j] is the element in line i, column j of the reference weighting matrix and Ag [i] [j] is the element in of line i, column j of the current weighting matrix.
Um diese mittlere Richtungsabweichung nach n Messungen berechnen zu können, müssen dafür die gewichtete Winkelsumme sowie die Summe der Gewichtungsfaktoren in eigenen Matrizen festgehalt werdenIn order to be able to calculate this mean deviation of direction after n measurements, the weighted angle sum must be used for this purpose and the sum of the weighting factors become fixed content in own matrices
Die mittlere Abweichung E(wij) der Richtungsfeldvektoren in einem Bildpunkt nach n Messungen berechnet sich also aus:The mean deviation E (w ij ) of the directional field vectors in a pixel after n measurements is therefore calculated from:
Durch
die Angabe eines geeigneten Schwellwertes S können somit die zeitstabilen
Anteile des Richtungsfeldes zu jedem Zeitpunkt der Referenzmessung
ermittelt werden. Es gilt:
E(wij) <= S => Zeitstabiles
Richtungsfeldelement
E(wij) > S
=> Zeitvariantes Richtungsfeldelement By specifying a suitable threshold value S, the time-stable components of the directional field can thus be determined at each time of the reference measurement. The following applies:
E (wij) <= S => Time Stable Directional Field Element
E (wij)> S => time-varying direction field element
Um auf die Existenz eines Senderlogos in dem betrachteten Bildausschnitt schließen zu können, dürfen die geometrischen Ausdehnungen des zeitstabilen Richtungsfeldanteils nicht unter ein gewisses Maß gesunken sein. Sobald aufgrund der Abmessungen des zeitstabilen Richtungsfeldanteils die Existenz eines Senderlogos ausgeschlossen werden kann, wird eine neue Referenzmessung in einem neuen Bildausschnitt gestartet.Around to the existence of a transmitter logo in the viewed image detail shut down to be able to allowed to the geometric expansions of the time-stable direction field component not dropped below a certain level be. Once due to the dimensions of the time-stable directional field component the existence of a transmitter logo can be excluded started a new reference measurement in a new image section.
Bevor nun eine neue Helligkeitsmatrix zur weiteren Analyse eingelesen wird, wird die Referenzmatrix Rh durch Addition mit der aktuellen Helligkeitsmatrix Ah und anschließender Mittelung weiter verbessert. Dadurch werden Rauschanteile minimiert und Kanten, die nicht zum eventuell vorhandenen Senderlogo gehören, schon in der Referenz-Helligkeitsmatrix abgeschwächt.Before Now read in a new brightness matrix for further analysis is, the reference matrix Rh by addition to the current Brightness matrix Ah and subsequent averaging further improved. This minimizes noise and edges that are not for possibly existing transmitter logo belong already in the reference brightness matrix weakened.
Die
Referenzmessung endet, wenn nach einer vorbestimmten Anzahl von
gültigen
Messungen ein zeitstabiles Muster erkannt werden konnte. Ist dies
nicht der Fall, wird die Referenzmessung, wie erwähnt, in einem
neuen Bildausschnitt wiederholt (siehe
Die
Prüfmessung
dient der Detektion des in der Referenzmessung gefundenen sendereigenen
Logos zum Zwecke der Werbeerkennung. Dazu werden gemäß
In einer der nicht sichtbaren Videozeilen eines Fernsehbildes werden Informationen über den Sender sowie den ursprünglich geplanten Sendetermin der aktuell ausgestrahlten Fernsehsendung übertragen (PDC-Zeile). Zu Beginn der Prüfmessung werden die Informationen dieser Videozeile eingelesen und gespeichert, um durch permanenten Vergleich mit den aktuellen Daten dieser Videozeile das Ende einer aufzuzeichnenden Fernsehsendung zu detektieren und einen entsprechenden Steuerbefehl an den Videorecorder zu senden.In one of the non-visible video lines of a television picture information about the transmitter and the originally planned broadcast date of the currently broadcast television program are transmitted (PDC-line). At the beginning of the test measurement, the information of this video line is read in and stored in order to detect by permanent comparison with the current data of this video line the end of a television program to be recorded and to send a corresponding control command to the video recorder.
Im Falle der Videorecordersteuerung über das P50-Protokoll für den SCART-Bus werden zu Anfang der Prüfmessung auch die im Recorder gespeicherten Timerdaten ausgelesen und abgespeichert. Befand sich der Videorecorder nicht in einer timerprogrammierten Aufnahme, können diese zum Zwecke der Recordersteuerung generiert und via SCART-Bus übermittelt werden. Durch Manipulation der Timerstopzeit lässt sich nun die Videoaufnahme gezielt steuern. Dabei sorgt die Steuerlogik des Recorders selbst für das richtige Verhalten bei Erreichen der Timerstopzeit.in the Case of VTR control via the P50 protocol for the SCART bus be at the beginning of the test measurement also read out and save the timer data stored in the recorder. Was the VCR not in a timer programmed Recording, can this generated for the purpose of recorder control and transmitted via SCART bus become. By manipulating the timer stop time can now be the video recording to control specifically. The control logic of the recorder itself ensures this for the correct behavior when reaching the timer stop time.
Anfang und Ende einer Werbesequenz sind im Allgemeinen durch eine Bildinhaltsveränderung charakterisiert. Einerseits erscheint oder verschwindet das Senderlogo, andererseits kommt es durch den Übergang zwischen Werbung und Film letztendlich zu einem Austausch des gesamten Bildinhaltes. Deswegen werden nur Bilder zur Auswertung gebracht, mit denen ein Bildinhaltswechsel einhergeht.Beginning and end of an advertising sequence are generally due to an image content change characterized. On the one hand, the sender logo appears or disappears, on the other hand it comes through the transition between advertising and film ultimately to an exchange of the whole Image content. That's why only images are evaluated, with which a picture content change goes hand in hand.
Genau wie in der Referenzmessung eignet sich dazu auch hier die mittlere Änderung der Helligkeitswerte von zuletzt eingelesenem Bild und aktuellem Bild. Anders als in der Referenzmessung werden diesmal allerdings nur die Bildpunkte entlang der Logokanten berücksichtigt, die aus der Referenzmessung hervorgegangen sind. Das ist sinnvoll, denn durch das Erscheinen oder Verschwinden des Senderlogos wird sich an diesen Stellen ein Bildinhaltswechsel besonders deutlich ermitteln lassen.Exactly As in the reference measurement, the mean change is also suitable here the brightness values of the last image read and current Image. Unlike in the reference measurement, however, this time only the pixels along the logo edges are taken into account, those from the reference measurement have emerged. That makes sense, because by the appearance or disappearance of the transmitter logo will be in these places Make picture content change particularly clear.
In
diesem Zusammenhang gilt die zuvor bereits angegebene Beziehung: E(D) < S ⇒ Keine Veränderung des Bildinhaltes
[Ah[i][j]]n := Element i, j der Helligkeitsmatrix des
aktuellen Bildes
[Ah[i][j]]n-1 := Element
i, j der Helligkeitsmatrix des letzten gültigen BildesIn this context, the previously stated relationship applies: E (D) <S ⇒ No change in the picture content
[Ah [i] [j]] n : = element i, j of the brightness matrix of the current image
[Ah [i] [j]] n-1 : = element i, j of the brightness matrix of the last valid image
Zur Anwesenheitsprüfung des Senderlogos werden die Kantenverläufe des aktuellen Bildes mit denen des abgespeicherten Referenzbildes verglichen. Ein Maß für die Abwei chungen der Kantenverläufe des aktuellen Bildes bezüglich denen des gespeicherten Referenzbildes ergibt sich aus der Berechnung der mittleren Richtungsabweichung, die die einzelnen Elemente der aktuellen Richtungsmatrix mit denjenigen der Referenz-Richtungsmatrix bilden. Genau wie in der Referenzmessung auch wird dazu aus einer Helligkeitsmatrix zuerst eine Richtungs- und Gewichtungsmatrix berechnet.to presence inspection the transmitter logo, the edge curves of the current image with compared to the stored reference image. A measure of the deviations the edge courses of the current picture with respect to those of the stored reference image results from the calculation the mean directional deviation that the individual elements of the form the current direction matrix with those of the reference direction matrix. Just as in the reference measurement also becomes from a brightness matrix first calculated a directional and weighting matrix.
Die
Richtungsabweichung eines Elementes der aktuellen Richtungsmatrix
bezüglich
des gleichen Elementes der Referenz-Richtungsmatrix ist durch die
Differenz der gespeicherten Richtungscodes bestimmt. Die Richtungsabweichung
wij wird wiederum in Form eines Winkels
in Einheiten von 45 Grad angegeben:
In der Referenzmessung zuvor wurden zeitliche Veränderungen des Richtungsfeldes in einem Bildpunkt betrachtet. Nach n Messungen ergab sich ein Mittelwert von:In The reference measurement before were temporal changes of the directional field viewed in one pixel. After n measurements an average value was obtained from:
In der Prüfmessung werden nun die aktuellen Richtungsabweichungen aller derjenigen Bildpunkte des aktuellen Bildes betrachtet, die aus der Referenzmessung als zeitstabil hervorgingen. Der Mittelwert der Richtungsabweichungen E(W) aller zu betrachtenden Bildpunkte errechnet sich aus:In the test measurement will now be the current directional deviations of all those Pixels of the current image viewed from the reference measurement emerged as time-stable. The mean of the direction deviations E (W) of all pixels to be considered is calculated from:
Der mittlere Gewichtungsfaktor E(G), mit dem die zu betrachtenden Bildpunkte eingegangen sind, berechnet sich aus:Of the mean weighting factor E (G), with which the pixels to be considered are received, calculated from:
E(W) bestimmt die Abweichungen des aktuellen Richtungsfeldes bezüglich dem Referenz-Richtungsfeld und kann als Wahrscheinlichkeitsaussage über das Vorhandensein des Senderlogos interpretiert werden. Die Frage, ob aktuell eine Werbesequenz ausgestrahlt wird, kann durch einen geeigneten Schwellwert beantwortet werden. Der Zustand der Werbeerkennung wird nach jeder neuen Auswertung mit dem vorigen Zustand verglichen und abgespeichert. Wechselt der Zustand, so wird, je nachdem, ob es sich dabei um den Anfang oder das Ende einer erkannten Werbesequenz handelt, ein entsprechender Steuerbefehl ausgesendet.E (W) determines the deviations of the current direction field with respect to the Reference direction field and can be used as a probability statement about the presence of the sender logo be interpreted. The question of whether currently broadcast an advertising sequence can be answered by a suitable threshold. The state of the advertising recognition will be after every new evaluation compared with the previous state and stored. Change the Condition, so will, depending on whether it is the beginning or the the end of a recognized advertising sequence is a corresponding one Control command sent out.
In
der Praxis hat sich gezeigt, dass es günstig ist, mit zwei verschiedenen
Schwellwerten zu arbeiten, und zwar einem Schwellwert für die Erkennung
eines Werbungsanfangs und einem Schwellwert für die Erkennung eines Werbungsendes.
E(G) ist ein Maß für die Qualität der mit E(W) getroffenen Aussage über das Vorhandensein des Senderlogos. Wenn E(G) sehr klein ist, heißt das, dass für die meisten der untersuchten Bildpunkte die Frage nach der Kantenrichtung nicht eindeutig geklärt werden konnte. In solchen Fällen wird der alte Zustand der Werbeerkennung beibehalten und damit auch kein Steuerbefehl gesendet.E (G) is a measure of the quality of using E (W) statement made about the presence of the sender logo. If E (G) is very small, it means that for most of the pixels examined asked the question about the edge direction not clearly clarified could be. In such cases the old state of the advertising recognition is maintained and thus also no control command sent.
Trotz der enormen Zuverlässigkeit des oben beschriebenen Verfahrens kann es doch hin und wieder zu Fehlentscheidungen bei der Logoerkennung kommen, besonders dann, wenn das Senderlogo ganz oder teilweise in einem gleichfarbigen oder stark texturreichen Bildhintergrund zu verschwinden droht. Aus diesem Grund gilt die Erkennung eines Werbungsanfangs nur dann als gesichert, wenn das plötzliche Ausbleiben des Senderlogos in der unmittelbar nachfolgenden Messung bestätigt werden konnte. Diese Vorgehensweise hat zur Folge, dass in Verbindung mit der oben beschriebenen Prüfung auf Bildinhaltsveränderungen selbst schwer auszuwertende Bildsequenzen fehlerfrei gemeistert werden können.In spite of the enormous reliability Of the method described above, it can happen every now and then Bad decisions in logo recognition come, especially then if the sender logo is completely or partially in a same color or threatens to disappear strong textural image background. For this reason, the recognition of an advertisement start only applies as assured, if the sudden Missing the transmitter logo in the immediately following measurement approved could be. This approach has the consequence that in conjunction with the test described above on image content changes even hard-to-evaluate image sequences mastered without errors can be.
Beispielsweise könnte das Senderlogo über eine gewisse Zeit in einem gleichfarbigen Bildhintergrund verschwinden, ohne dass die Werbeerkennung eine Fehlinterpretation vornimmt, da erst mit einer erkennbaren Bildinhaltsveränderung ein weiteres Bild zur Auswertung gelangt und zur Bestätigung herangezogen wird. Das nächste auswertbare Bild zeigt dann aber das Senderlogo in einem neuen Kontext, in dem es sich auf jeden Fall zeigt dann aber das Senderlogo in einem neuen Kontext, in dem es sich auf jeden Fall wieder deutlicher vom Bildhintergrund abheben muss. Die zuvor ermittelte Abwesenheit des Senderlogos würde damit also nicht bestätigt werden.For example could the transmitter logo over disappear for a while in a background of the same color, without the advertising recognition makes a misinterpretation because only with a recognizable change of picture another picture for Evaluation arrives and for confirmation is used. The next evaluable image then shows the sender logo in a new context, in which it shows in any case but then the sender logo in a new context in which it will definitely be clearer again has to stand out from the background. The previously determined absence the sender logo would so not confirmed become.
Die Auswertungssicherheit des erfindungsgemäßen Werbeerkennungsverfahrens erhöht sich durch diese Vorgehensweise auf nahezu 100 %, ohne dass dabei die Reaktionsgeschwindigkeit wesentlich beeinträchtigt ist.The Evaluation security of the advertising recognition method according to the invention elevated by doing so, to almost 100%, without doing so the reaction rate is significantly impaired.
Das Ende der Prüfmessung kann entweder manuell oder automatisch durch Vergleich mit der zuvor gespeicherten PDC-Zeileninformation ausgelöst werden. Mit dem Ende der Prüfmessung wird bei Bedarf ein Steuerbefehl ausgesandt und das gesamte Werbeerkennungsverfahren abgeschlossen.The End of the test measurement can be either manually or automatically by comparison with the previously saved PDC line information triggered become. With the end of the test measurement If necessary, a control command is sent and the entire advertising recognition process completed.
Im
Folgenden wird nun die auf Grundlage dieses Verfahrens arbeitende
Schaltungsanordnung in Form der erfindungsgemäßen Vorrichtung
Die
Vorrichtung
Alternativ dazu ist die Steuerung eines Videorecorders auch über ein beliebiges Standard-Bussystem denkbar. Eine völlig neue Idee hierzu ergibt sich aus der Möglichkeit des Datenaustausches via SCART-Bus. Nach dem weitverbreiteten P50-Standard lassen sich zum Beispiel Timerdaten eines Videorecorders auslesen und auch verändern. Durch Manipulation der Aufnahmestart- oder -stopzeit können damit Videoaufzeichnungen gezielt gesteuert werden.alternative The control of a video recorder is also about Any standard bus system conceivable. A completely new idea for this arises from the possibility of data exchange via SCART bus. After the widespread P50 standard can be For example, read timer data from a VCR and also change. By Manipulation of the recording start or stop time can thus record video be controlled specifically.
Nachfolgend
werden die Komponenten einer solchen Vorrichtung
Ein
digitaler Signalprozessor
Ein
Bildprozessor
Ein
Video-Trigger
Die
Infrarotempfangseinheit
Die
Infrarotsendeeinheit
Das
Bedienfeld
Der
interne Werbeblocker
Am
Moduleingang START wird gemäß
Am Moduleingang END wird durch einen Impuls des Videorecorders das Werbeerkennungsprogramm beendet und das Modul in einen stromsparenden Sleep-Modus zurückversetzt.At the Module input END is triggered by a pulse of the video recorder Advertising detection program ended and the module into a power-saving Sleep mode reset.
Am Modulausgang STATUS wird die Funktionsbereitschaft des Moduls signalisiert.At the Module output STATUS indicates the functional readiness of the module.
Am Modulausgang DETECT wird der Erkennungszustand des Werbeblockerprogramms nach außen signalisiert. Damit wird eine werbeabhängige Videorecordersteuerung ermöglicht.At the Module output DETECT becomes the recognition state of the ad blocker program signaled to the outside. This will be an advertising-dependent VCR control enabled.
Nach dem erstmaligen Anlegen der Spannungsversorgung an den Werbeblocker wird durch die implementierte Watchdog-Schaltung ein Reset ausgeführt. Der digitale Signalprozessor führt danach einen Selbsttest der vorhandenen Komponenten aus. Falls einer dieser Tests fehlschlägt, signalisiert der Signalprozessor nach außen die Funktionsuntüchtigkeit des Werbeblockers über den Modulausgang STATUS. Nach erfolgreicher Prüfung befindet sich der interne Werbeblocker in einem stromsparenden Sleep-Modus, aus dem er jederzeit vom Videorecorder über einen Impuls am Moduleingang START geweckt werden kann. Nach dem START-Impuls wird das Werbeerkennungsprogramm ausgeführt, bis der Videorecorder über einen Impuls am Moduleingang END den Werbeblocker zum Beenden des Werbeerkennungsprozesses auffordert und damit das Modul wieder in den stromsparenden Sleep-Modus versetzt. Während des laufenden Werbeerkennungsprogramms wird der Zustand der Werbeerkennung dem Videorecorder über den Modulausgang DETECT mitgeteilt.To the first time the power supply to the ad blocker a reset is carried out by the implemented watchdog circuit. Of the digital signal processor performs then do a self-test of the existing components. If one these tests fails, the signal processor signals to the outside the inoperability of the ad blocker the module output STATUS. After successful testing is the internal Advertising blocker in a power-saving sleep mode, from which he always from the VCR via a pulse at the module START input can be awakened. After the START pulse the advertising recognition program is executed until the video recorder has a Impulse at the module input END the ad blocker to end the advertising recognition process invokes and thus the module back into the power-saving sleep mode added. While The current advertising recognition program will be the state of the advertising recognition the video recorder notified the module output DETECT.
Der
externe Werbeblocker
Nach
dem erstmaligen Anlegen der Spannungsversorgung an den Werbeblocker
wird gemäß dem Flussdiagramm
nach
Das
IR-Lernprogramm gemäß
Der erste Speicherplatz ist zur Aufnahme von IR-Befehlen zur Initialisierung des Videorecorders vorgesehen. Diese Initialisierung führt den Videorecorder mit Hilfe eines speziellen, gerätespezifischen Fernbedienungsbefehls aus einer eventuell eingestellten timerprogrammierten Aufnahme in den manuell gestarteten Aufnahmemodus. Erst in diesem Zustand lassen sich sämtliche zur Verfügung stehenden Fernbedienungsbefehle des Videorecorders wieder ausführen. Diese Initialisierungsbefehle werden zu Beginn der Referenzmessung ausgesendet.Of the first memory space is to receive IR commands for initialization provided by the video recorder. This initialization leads the VCR using a special, device-specific remote control command from any timer programmed recording in the manually started recording mode. Only leave in this state all of them to disposal the remote control commands of the video recorder. These Initialization commands are sent out at the beginning of the reference measurement.
Der zweite Speicherplatz zur Aufnahme des Aufzeichnungspausenbefehls ist für die IR-Befehle vorgesehen, die zu Anfang jeder erkannten Werbesequenz ausgespielt werden. Diese Befehle dienen zur Unterbrechung einer laufenden Videoaufnahme.Of the second memory for recording the recording pause command is for provided the IR commands, which are played at the beginning of each recognized advertising sequence. These Commands are used to interrupt a live video recording.
Der dritte Speicherplatz ist zur Aufnahme von IR-Befehlen zur Repetition der Aufnahmeunterbrechung vorgesehen. Dies ist notwendig, da die meisten Videorecorder eine Aufnahmeunterbrechung nur für eine bestimmte Zeitdauer (ca. 3 min) halten und danach in einen anderen Betriebszustand umschalten.Of the third memory is for recording IR commands for repetition the recording interruption provided. This is necessary because the Most VCRs have a recording interruption only for a particular one Hold the time (about 3 minutes) and then change to another operating state switch.
Der vierte Speicherplatz ist zur Aufnahme von IR-Befehlen zur Fortführung einer unterbrochenen Videoaufnahme vorgesehen.Of the fourth space is for holding IR commands to continue one interrupted video recording provided.
Der fünfte Speicherplatz ist zur Aufnahme von IR-Befehlen zur Endabschaltung einer Videoaufnahme vorgesehen.Of the fifth Memory space is available for recording IR commands for limit shutdown a video recording provided.
Sobald
die Benutzerauswahl eines Speicherplatzes zur Aufnahme von Fernbedienungsbefehlen
getroffen wurde, signalisiert das Programm seine Bereitschaft. Die
zu erlernenden Infrarotsignale der Fernbedienungsbefehle können nun
durch die Infrarotempfangseinheit
Das
IR-Testprogramm hat die Aufgabe, die zuvor gespeicherten, videorecorderspezifischen
Fernbedienungsbefehle zur Steuerung einer Videoaufnahme, zu Testzwecken
auszu senden. Nach dem Start wartet das IR-Testprogramm gemäß
Das
Werbeerkennungsprogramm dient zur Erkennung von Werbebeiträgen in TV-Sendungen
durch Detektion sendereigener Logos, wie schon weiter oben beschrieben
wurde. Nach dem Start des Werbeerkennungsprogramms prüft dieses
gemäß
Um mögliche Verbesserungen des Werbeerkennungsprogramms auf einfache Weise zugänglich zu machen, werden im Folgenden mehrere Methoden zur Aktualisierung von Programmversionen beschrieben.Around possible Make improvements to the advertising recognition program easily accessible, The following are several methods for updating program versions described.
In den vier Bildschirmecken einer speziellen Fernsehwerbung erscheint gleichzeitig ein bestimmtes Logo, welches den Start einer beginnenden Datenübertragung signalisiert. Der Werbeblocker schaltet sich durch das Erkennen dieses Startlogos in den Update-Modus und erwartet den Empfang der zu aktualisierenden Programmversion in Form bestimmter Schwarz-Weiß-Muster. Ähnlich der Informationsübertragung in der PDC-Zeile werden diese Daten ausgewertet und in den Permanentspeicher geladen. Das Ende einer solchen Übertragung wird entsprechend signalisiert und der Update-Modus verlassen. Alternativ dazu könnte die zu aktualisierende Programmversion auch auf einem handelsüblichen Videospeichermedium aufgebracht worden sein.In the four corners of the screen of a special television advertisement at the same time a specific logo, which is the start of an incipient data transfer signaled. The ad blocker switches by recognizing this startup logo in the update mode and awaits the receipt of the to be updated program version in the form of specific black and white patterns. Similar to the information transfer In the PDC line, this data is evaluated and stored in the non-volatile memory loaded. The end of such a transfer is signaled accordingly and leave the update mode. alternative could do this the program version to be updated also on a commercial Video storage medium have been applied.
Ein Updating via Internet bietet sich mit zunehmender Ausbreitung dieser Technologie zur Aktualisierung der Programmversionen mehr und mehr an. Dazu müsste der Werbeblocker auch über eine entsprechende PC-Schnittstelle, wie zum Beispiel RS232, CENTRONICS, USB, etc. verfügen.One Updating via the internet presents itself with increasing spread of this Technology to update the program versions more and more at. This would have to the ad blocker too a corresponding PC interface, such as RS232, CENTRONICS, USB, etc. have.
Ergänzend besteht die Möglichkeit, die Werbeerkennung durch zusätzliche Parameter dahingehend zu verbessern, das in den Fällen, in denen eine Auswertung des Senderlogos nicht möglich sein sollte, ein anderer Erkennungsparameter zu Rate gezogen wird. Ein möglicher Erkennungsparameter könnte beispielsweise der Tonpegel sein. Offensichtlich sind Werbebeiträge im Fernsehen durch eine höhere Lautstärke gekennzeichnet als das eigentliche Programm selbst. Zur Tonpegelanalyse wird hierzu fortlaufend in gleichbleibenden Zeitabschnitten der mittlere Tonpegel berechnet und mit einem vorgegebenen Schwellwert verglichen.Complementary exists the possibility, the advertising recognition by additional To improve parameters in cases where, in which an evaluation of the transmitter logo should not be possible, another Detection parameter is consulted. A possible detection parameter could for example, be the sound level. Obviously, advertisements are on television through a higher volume labeled as the actual program itself. For sound level analysis For this purpose is continuously in constant periods of calculated average sound level and with a predetermined threshold compared.
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