CN101107851B - 用于分析包含内容项的内容流的装置和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种对包括内容项的内容流(201)进行分析的装置(300)和方法，并涉及一种实现可编程设备的计算机程序产品。该装置包括内容分析处理器(310)，用于识别内容流中的内容项边界(221，222)的确切标志，其中所述识别包括确定远离所述边界的远程标志(231)，并从所述远程标志开始朝向所述边界分析内容流，以便识别确切标志。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于分析包含内容项的内容流的装置和方法，并涉及一种实现可程序化设备的计算机程序产品。
背景技术
US2004/0078811A1公开了一种宽带通信系统，用于将节目内容和计划表数据传输给接收器，其中所述计划表数据涉及EPG数据(电子节目指南)形式的节目开始时间和节目结束时间。在广播节目之后，将节目的实际广播开始和结束时间同EPG数据进行比较，以便对可能不准确的EPG数据进行重新定义，并在广播流中查找节目的实际内容。实际的广播开始和结束时间由操作员手动提供。可选地，使用自动技术来监控实际的广播开始和结束时间。自动技术涉及在广播流中对渐变黑(fade-to-black)帧的检测。
根据US2004/0078811A1所知的系统存在这样一个问题，即仍没有在广播流中可靠地识别实际广播的开始和结束时间。
期望提供这样一种对包含内容项的内容流进行分析的装置和方法，其允许以增加的可靠度对内容项的边界的确切标志进行识别。
发明内容
根据本发明，该方法包括步骤：
—利用内容分析处理器识别内容流中内容项边界的确切标志，其中所述利用包括：
—确定一个远离所述边界的远程标志；并且
—使用内容分析处理器从远程标志开始朝向边界分析内容流，以识别确切标志。
在本发明中，基于可能是不准确的初始标志来识别内容项边界的确切标志。所述初始标志(例如EPG数据)用于确定远程标志，并从远程标志开始沿初始标志方向分析内容流。在某点处，通过内容分析处理器查找到内容项的边界，并建立确切的标志。
初始标志为内容流中内容项的边界位置给出了良好的指示。例如，如果远程标志在内容项距离初始标志例如5或10分钟，则认为远程标志位于内容项中是可靠的。初始标志可以指示内容项的开始或结束。例如，在指示开始的情况下，远程标志在时间方面晚于初始标志，以便远程标志很可能位于内容项中。因此，内容流的内容分析在内容项内部开始以朝向要查找的边界前进是很可靠的。
本发明的装置包括内容分析处理器，用于：
—识别内容流中内容项的边界的确切标志，其中所述识别包括
—确定远离所述边界的远程标志，并且
—从所述远程标志开始朝向边界分析内容流，以识别确切标志。
该装置根据本发明的方法起作用。
附图说明
通过示例、参考下列附图对本发明的这些和其它方面进行进一步的解释和说明，附图中：
图1是本发明方法的一个实施例；
图2是内容流中一个内容项的定时图，其中示出了基于EPG数据、通过使用内容分析方法对内容项边界的确切标志的检测；以及
图3是根据本发明的装置的实施例的功能框图。
具体实施方式
媒体内容供应商事情计划内容项的广播，并提供用来指示广播内容项的预期时间的计划表信息。在广播时，在计划中可能出现没有预料到的改变，而广播内容项的接收者通常意识不到这些改变。有时，广播员者不能确切提供预期的广播时间。由于片尾的最后补充(last-minute addition)或内容项之前的商业广告，或者由于诸如足球比赛或突发新闻之类的直播事件(内容项)的延迟或延长，在特定内容项的传输中也可能出现延迟。此外，将确切广播时间告知接收者对于广播者来说可能是不利的，例如这是因为此时接收者可能不再观看内容项之间插入的广告。然而，接收者自然想要精确知道内容项被实际传输的时间。知道了内容项的确切广播时间，即内容项的确切开始和结束(边界)，接收者可以避免记录和/或观看不包括所期望内容项的内容流部分。
内容项可包括至少一段可视信息(例如，视频图象、照片、图片)和音频信息，或者它们的任意组合。表述“音频信息”或“音频内容”在下文中用作同音频相关的数据，所述音频包括可听音调、静音、语音、音乐、宁静、外部噪声等。音频信息可以具有象MPEG-1层II(mp3)标准(运动图像专家组)、AVI(音视频交错)格式、WMA(微软媒体音频)格式等那样的格式。表述“视频信息”或“视频内容”用作诸如活动画面、“静止画面”、视频文本等之类的可视数据。视频数据可以具有象GIF(图形互换格式)、JPEG(以联合图像专家组命名)、MPEG-4等那样的格式。
图1示出本发明方法的实施例，其中分析内容流来精确检测内容项的边界。在步骤110，例如从广播者接收内容项在内容流中的边界的初始标志，其可以连同内容项一起接收或分开接收。初始标志可指示内容项的近似传输时间。例如，本领域公知的EPG(电子节目指南)数据可用作初始标志。EPG数据通常包括有关TV节目的开始和结束广播时间的信息。应该注意的是，EPG只是一个示例，来自其它数据库(例如Internet上或通过Internet可提供)的其它服务(例如PDC/VPS)或数据也可用来例如指示或传递例如开始和结束时间。
可通过任何方式、例如以经由卫星、陆地、电缆、Internet(流化传输(streaming)、视频点播、对等网络)或其它链接接收的数字电视信号(例如以数字视频广播格式之一)的形式获得内容流。在步骤120，使用内容分析方法分析内容流，以基于初始标志识别内容项边界的确切标志。内容分析方法利用初始标志确定起始点，应该从此开始内容流的分析以可靠地查找内容项的边界。可以由适当不值的(数字)处理器来执行内容分析方法。
在步骤130中将远程标志确定为内容流中执行内容分析的开始点。远程标志远离初始标志。例如，在EPG(或者，在VHS记录器情况下，通过节目传递控制(ProgramDeliveryControl)/视频节目系统(VideoProgrammingSystem))数据中规定为内容项边界(即，初始标志)的时刻接收特定段内容流。如果内容流的特定段实际上不属于该内容项，则初始标志与内容项实际边界之间的偏差可能是例如15秒到5分钟或以上的量级(或者例如就多个视频帧而言，内容流的相应段)。可设置(固定或可变)阀值来提供距离初始标志的可靠距离，例如该阈值为阀值持续时间或视频帧的阀值数目，并认为这个阀值以后的内容流属于该内容项。远程标志可以指示内容流中远离由初始标志所指示的位置达所述阀值的位置。由于内容项有两个边界，即开始和结束，因此远程标志应当优选为不在由所述(开始和结束)初始标志所指示的内容项外侧。因此，从(固定或可变)阀值以后接收的内容流开始内容分析是可靠的。
初始标志仅用作开始参考，但是一旦我们找到基于相似性的聚类(cluster)，就给予初始标志的降低的优先级。
在步骤140，沿相应初始标志的方向从远程标志所指示的位置开始分析内容流。将内容分析方法应用于内容流，以找到内容项的边界，并由此生成指示边界的确切标志。通常，可以在由初始标志给定附近的内容流中找到边界。
根据本发明，严格说来，通过获取初始标志来确定远程标志并非强制性的。步骤110在本发明方法中可以是可选的，而且可能不需要包括初始标志的EPG数据。例如，用户能够在内容流中手动指定要与远程标志相关联的位置。换句话说，用户可例如通过在DVD记录器中手动预设时间选择远程标志，其中在这个时间处，根据用户，将广播内容项。以这种方式，用户“告知”DVD记录器将在该预设时间由DVD记录器接收内容流。DVD记录器将沿两个方向(时间向后和向前)从与预设时间(远程标志)相对应的位置开始分析内容流，以检测内容项的边界。可选地，而不是实时接收内容流广播，内容流可以由DVD记录器例如从Internet预先记录和下载。
图2示出了指示由例如在EPG数据中的初始标志所提供的、内容流201中内容项的开始时间211和结束时间212的定时图。内容项可具有分别偏离开始时间211和结束时间212的第一边界221和第二边界222。在图2所示的示例中，与EPG数据中所预定和指示的相比，实际上内容项稍晚接收。
在确定远程标志之前，可从对应于开始时间211的开始位置到对应于结束时间212的结束位置对内容流进行处理，以验证是否出现任何广告插播。还可在开始时间和结束时间之外执行这种验证，这是因为广告插播可能位于开始时间和结束时间附近。可采用公知的广告检测方法来检测广告插播。例如，在开始和结束位置之间的内容流中检测到了广告插入240。在发现广告插入处的部分内容流可能对于确定实际边界没有关联。因此，可以从进一步的内容分析中排除广告插入的部分(此外，对进一步的内容分析来说，可将广告插入附近的某些区域标记为“禁止区域”)。例如，在N.Dimitrova、S.Jeannin、J.Nesvadba、T.McGee、L.Agnihotri、G.Mekenkamp发表的“Real-timecommercialdetectionusing MPEGfeatures”(Proc.9thInt.Conf.On information processing and management of uncertaintyinknowledge-based systems(IPMU2002)，第481-486页，Annecy，France)中描述了一种合适的广告检测方法。
在由初始标志提供的开始时间和广告插入240之间的内容流中建立远程标志。例如，可以基于所观察到的、特定广播者的EPG数据的平均精度(即，这可以通过统计计算或这可以只是个体的个人选择)来选择初始标志和远程标志之间的距离。例如，如图2所示，远程标志231同内容流中的广告插入240的开头相邻。可选地，可以采用内容流中距离初始标志的固定时段，例如15秒到10分钟。在另一个方式中，远程标志位于开始时间211和结束时间212的中间(排除广告块区域)
此外，从由远程标志231所指示的位置开始向初始标志(例如，开始时间211)处理内容流。只要找到内容项和其它内容之间的转换并检测到内容项的边界221，就可以不同方式分析内容流。
在本发明的一个实施例中，通过使用镜头边界检测(SBD)方法来分析内容流，该SBD方法可以从DirkFarin、Wolfgang Effelsberg、Peter H.N.de With发表的文章“Robust Clustering-BasedVideo-Summarization with Integration of Domain-Knowledge”(IEEE International Conference on Multimedia and Expo，1，第89-92页，Lausanne，Switzerland，2002年8月)得知。镜头通常包括看起来由单个相机动作定义的多个连续视频帧。内容流中视频镜头之间的边界可被确定为，例如可视参数(如运动矢量)从静态转变成更分散的行为的位置(视频帧)。这些视频镜头的边界可以是内容项边界的指示。在这个实施例中，可将内容流中最接近开始时间位置211(最近之一的邻域内)的镜头间边界选为内容项的(实际)边界，并由此生成确切标志。
在本发明的另一个实施例中，使用视频场景边界检测方法来从远程标志231开始分析内容流。可将已知的方法应用于场景边界检测。例如，下面的文章中公开了一种适当地方法：J.Nesvadba、N.Louis、J.Benois-Pineau、M.Desainte-Catherine和M.Klein Middelink发表的文章“Low-level cross-media statistical approach forsemantic partitioning of audio-visual content in a homemultimedia environment”(Proc.IEEE IWSSIP’04(Int.Workshopon Systems，Signals and Image Processing)，第235-238页，Poznan，Poland，200年9月13到15日)。一个场景可能对应于一序列可能通过音频而相互关联的连续视频镜头(聚类)。当镜头边界和音频静音中断(一定持续时间的音频静音)或任何其它音频转换同时出现时，可检测到场景边界。场景间的边界可以与确切标志相关联。例如，可选择同初始标志位置最为接近的场景边界。
原则上，自动执行边界和确切标志的检测。然而，可以(使用输入设备)使用户能够手动指定与自动选择的最近视频镜头或场景边界，或(音频或视频)内容流中的任何其它明显转换不同的视频镜头边界或场景边界。
与选择最接近的场景边界或最接近的镜头边界相反，可通过相似性参数确定镜头或场景边界是否属于该内容项。如果例如这些镜头中的帧的颜色直方图相似，则认为这些视频镜头属于相同的内容项。作为选择，如果视频镜头或场景通常呈现出相同音频风格或类别的音频(例如语音，音乐)，则认为它们属于相同的内容项。因此，仅仅将从远程标志开始的、彼此相似的内容块(即，内容序列，例如视频镜头或视频场景)确定为属于相同的内容项。如果从远程标志开始朝向初始标志，在内容流中的某点处不再可能检测到属于相同内容项的内容块，则在那点处找到了内容项的边界。
另一个实施例中，采用类型分类方法从远程标志开始朝向初始标志分析内容流，直至检测到内容项的边界为止，其中所述类型分类方法自动确定内容项的类型，而且内容项的边界对应于内容流中存在着类型转换的位置。为这个目的可采用适当的已知的类型分类方法，例如WO03010715中公开的方法。例如，Zhu Liu、Yao Wang、Tsuhan Chen的文章“Audio feature extraction and analysis for scenesegmentation and classification”(Journal of VLSI SignalProcessing Systems(special issue on multimedia signalprocessing)，第20卷，第1-2期，第61-79页，1998年10月)中描述了一种使用仅考虑音频特征的神经网络分类器来鉴别诸如广告、篮球比赛、足球比赛、新闻报道和天气预报之类的TV类型的方法。还可采用使用音频和可视特征二者的统计模式分类方法。
在本发明一个实施例中，可以通过应用平均位速率检测器来在内容流中检测内容项的边界，所述平均位速率检测器本身在本申请人提交的PCT申请IB2004/051219中公开了。可从远程标志开始朝向初始标志计算该平均位速率。可以确定该位速率，其是数字视频流中分配给内容项的数据速率。该位速率可以作为数字流中的附加信息被指示。例如，在数字视频广播(DVB)中，可以传输载有形成某个类型包的视频、音频、控制数据的多个流。由于数据包中的视频数据具有预定或指示的尺寸，因此有可能确定音频流的位速率。可采用各种方法(例如仅对连续的时段)计算平均位速率，或者可选地，可确定位速率的移动平均(moving average)。当然，可以设想在一个时段上计算位速率值的其它方式。
例如可以在通过确定平均位速率值超过预定阀值的偏差、平均位速率值的改变超过所述值一定百分比的偏差等检测平均位速率改变的基础上，确定内容项的边界。平均位速率检测器具有这样的优点，即在内容项边界检测方面，平均位速率检测是可靠且稳健的。在所述时段上确定平均位速率平滑了并非指示内容类型的真正改变的差异。
另一个实施例中，利用本身从WO2004054256所得知的电影模式(FilmMode)检测器、从远程标志开始朝向初始标志分析内容流来确定内容项的边界。该检测器能够区分电影(逐行扫描(progressive))模式和视频(隔行扫描(interlaced))模式。好莱坞长片很可能是整个以电影模式拍摄的(3-2/2-2下拉模式(pulldown))，而与电影相邻的插入项以视频模式拍摄(制作起来更加便宜)。
图3示出了用于分析包括内容项的内容流地装置300的实施例。该装置包括用于分析内容流的(数字数据)处理器310(即内容分析处理器)，并可选地包括接收器320和存储单元330。
接收器320被布置为如在视频点播系统、Internet广播网络等中已知的那样、从Internet接收内容流如数字电视信号或数字视频信号。接收器320也可被布置为获取包含初始标志的数据如EPG数据。存储单元330被布置为存储处理器310可访问的内容流。存储单元可以是已知的RAM(随机存储器)存储模块、计算机硬盘驱动器或其它存储设备。
处理器310被布置为在初始标志的基础上确定远程标志。可在存储单元330中缓冲在确定远程标志之前接收的内容流。此外，将处理器配置为从远程标志朝向初始标志分析内容流，以识别确切标志。可由处理器310从存储单元330访问要被分析的内容流。
处理器310可以是被适当布置为实现本发明、并能够使装置如上面参考方法所述进行操作的中央处理器(CPU)。可将处理器310配置为从存储单元330读取至少一条指令来实现所述装置的功能。
装置300可被布置为在内容流中包括多个内容项边界的标记，并例如将内容流重新传送到远程客户设备350，例如通过数据网络重新发送至电视机或便携式PC。因此，可将该装置集成到(例如，电视机电缆供应商的)服务提供设备中。
可选地，可将带有标记的内容流传递至耦接到装置300的记录器360。换句话说，该装置可以在诸如带有电缆、卫星或其它链接的电视机(TV机)之类的消费者电子设备(或多用途平台/设备)、录像带或HDD记录器、家庭摄像系统、诸如iPronro远程控制之类的远程控制设备等的任何一种中实现。
在本发明概念的范畴内，所述实施例的变形和修改都是可能的。例如，内容流可以是音频内容流，并且为了本发明目的可应用适当的音频内容分析方法。
处理器可执行软件程序以便能够执行本发明的方法中的步骤。该软件可使本发明的装置与它的运行地点无关。为了启动该装置，处理器可将软件程序传送至例如其它(外部)设备。当该软件被制造或利用以便在消费电子产品上运行时，独立方法权利要求和计算机程序产品权利要求可用来保护本发明。外部设备可使用诸如蓝牙，IEEE802.11[a-g]等之类的现有技术连接到处理器。处理器可根据UPnP(通用即插即用)标准同外部设备进行交互。
将“计算机程序”理解为在诸如软盘之类的计算机可读介质上存储的，可通过诸如Internet之类的网络下载的，或以任何其它方式在市场上销售的任何计算机软件产品。
各种程序产品可实施本发明中的系统和方法的功能，这些程序产品可通过多种方式与硬件结合，或者位于不同设备中。可通过包括多个互不相同的元件的硬件或通过适当编程的计算机来实现本发明。
Claims (10)
1.一种对包括内容项的内容流(201)进行分析的方法，所述方法包括步骤：
-接收内容流中的内容项边界的初始标志(211，212)，所述初始标志指示了内容流中的内容项的估计的开始时间(211)或估计的结束时间(212)，
-利用内容分析处理器来基于所述初始标志确定远程标志(231)，所述远程标志定位在内容项之内并且距所述初始标志一定距离，
-使用所述内容分析处理器从所述远程标志开始朝向所述初始标志分析内容流，以识别出限定所述内容项的边界的确切标志。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述远程标志可由用户选择。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述初始标志是EPG数据。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述初始标志能由用户选择。
5.根据权利要求1所述的方法，其中内容分析处理器被布置为自动地确定内容流的类型，并检测内容流中类型的转换。
6.根据权利要求1所述的方法，其中内容分析处理器被布置为：
-识别内容流中的内容块；
-如果所述内容块属于所述内容项，则将这些内容块聚类；以及
-如果没有识别到属于所述内容项的进一步其它块，则将边界内容块与所述确切标志相关联。
7.根据权利要求1所述的方法，其中所述确切标志与内容流中一个相应内容块的边界相关联，所述边界最接近于初始标志。
8.根据权利要求6或7所述的方法，其中所述内容流为视频流，且每个内容块属于相应的视频场景或相应的视频镜头。
9.一种对包括内容项的内容流(201)进行分析的装置(300)，所述装置包括：
-接收装置，其用于接收内容流中的内容项边界的初始标志(211，212)，所述初始标志指示了所述内容项的估计的开始时间(211)或估计的结束时间(212)；
-内容分析处理器，其用于基于所述初始标志确定远程标志，所述远程标志定位在内容项之内并且距所述初始标志一定距离，以及，用于从所述远程标志开始朝向所述初始标志分析内容流以识别出限定所述内容项的边界的确切标志。
10.根据权利要求9所述的装置，其中所述远程标志能由用户选择。
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