CN101385027A - 一种元数据产生方法及装置 - Google Patents

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CN101385027A CNA2007800051660A CN200780005166A CN101385027A CN 101385027 A CN101385027 A CN 101385027A CN A2007800051660 A CNA2007800051660 A CN A2007800051660A CN 200780005166 A CN200780005166 A CN 200780005166A CN 101385027 A CN101385027 A CN 101385027A
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Abstract

本发明披露了一种元数据产生方法，该元数据与一个内容有关，包括步骤：获取该内容的未压缩数字信号；决定该未压缩数字信号的特征数据，该特征数据与该未压缩数字信号所对应的模拟信号中可被生理感知的特征有关；和根据所述特征数据，创建与生理情感有关的元数据。因此用户可以直接得到反映生理情感的元数据。

Description

一种元数据产生方法及装置
技术领域
本发明一般涉及一种元数据产生方法和装置，特别地涉及一种多媒体内容的元数据产生方法和装置。
技术背景
随着现代通信技术的发展，人们随时可以获取大量信息。对用户来说，从大量信息中找到自己感兴趣的内容是一个越来越大的挑战。因此迫切需要一种手段来获得信息资源，以方便地获得以及储存用户所需要的信息。
元数据(metadata)是“关于数据的数据”。元数据为各种形态的数字化信息单元和资源集合提供规范、普遍的描述方法和检索工具；元数据为分布的、由多种数字化资源有机构成的信息体系(如数字图书馆)提供整合的工具与纽带。
元数据可以应用在确认和检索领域，主要致力于如何帮助人们检索和确认所需要的资源。但现有的元数据往往只限于作者、标题、主题、位置等简单信息。
元数据的一个重要的应用是多媒体推荐系统。目前的多数推荐系统都是基于匹配节目的元数据以及用户的喜好来推荐节目。例如TV-Adviser，Personal TV等，已经被开发出来帮助用户来找到相关内容。
美国专利US6785429B1(申请日1999年7月6日，授权日2004年8月31日，受让人为日本松下电器公司)公布了一种多媒体数据获取方法，包括：存储多个压缩内容；通过客户端输入特征数据；读取从该压缩内容中获取的特征数据以及存储该压缩内容的压缩数据；和在存储的特征数据中选择近似于通过输入端输入的特征数据的特征数据，并且从存储的内容中重获具有该选择的特征数据的内容。该发明中的特征数据代表形状，颜色，明亮度，运动以及文本信息。这些特征数据是从压缩内容获取，并存储在存储设备中。
发明内容
调查发现：对用户来说，需要一种直接反映用户生理情感的元数据，而不仅仅是一些简单的物理参数的元数据。比方说，节目色彩氛围和节目节奏氛围是评估节目是否有趣的重要因素。如果用户喜欢色彩华美而明亮电影，而系统推荐一种看起来暗淡的节目，用户将会感到失望。另外如果用户喜欢节奏氛围紧凑的电影，而系统推荐的节目节奏氛围缓慢，用户也将感到失望。
但是目前存在的元数据标准或者推荐系统(例如DVB，TV-Anytime等)大都不具备这种直接反映用户生理情感的元数据，这直接减少了推荐系统的效率。
本发明的一个目的是提供一种元数据产生方法，这种方法能产生直接反映用户生理情感的元数据。
本发明的这个目的可通过一种元数据产生方法来实现，该元数据和一个内容有关。首先获取该内容的未压缩数字信号；然后决定该未压缩数字信号的特征数据，该特征数据与该未压缩数字信号所对应的模拟信号中可被生理感知的特征有关；最后根据所述特征数据，创建与生理情感有关的元数据。
本发明的另一个目的是提供一种装置用来产生元数据，该元数据能直接反映用户生理情感。
本发明的这个目的可通过一种用来产生元数据的装置来实现，该元数据与一个内容有关。该装置包括一个获取装置，用于获取该内容的未压缩数字信号；一个决定装置，用于决定该未压缩数字信号的特征数据，该特征数据与该未压缩数字信号所对应的模拟信号中可被生理感知的特征有关；和一个创建装置，用于根据所述特征数据，创建与生理情感有关的元数据。
通过以下结合附图的描述和权利要求书，本发明的其他目的和成就以及对本发明的更全面的理解将变得显而易见和可以理解。
附图简述
图1是根据本发明的一个实施例的反映色彩氛围的元数据产生方法的流程图。
图2是根据本发明的一个实施例的反映节奏氛围的元数据产生方法的流程图。
图3是根据本发明的一个实施例的元数据产生装置的结构方框示意图。
在所有的附图中，相同的参照数字表示相似的或相同的特征和功能。
发明详述
本发明提供了一种元数据产生的方法，所述元数据与一个内容有关。内容可以是来自于或存在于广播、电视台或者互联网络等任何信息源。例如，内容可以是电视节目。元数据和内容有关，是描述所述内容的数据。该元数据能直接反映用户对该内容的生理情感，如明亮的，暗淡的，欢快的，舒缓的，快节奏的，慢节奏的等等。
图1是根据本发明的一个实施例的反映色彩氛围的元数据产生方法的流程图。
首先，获取一个内容的未压缩数字信号(步骤S110)。未压缩的数字信号是指数字信号未经压缩处理，如在制作该内容的同时对其用该方法进行处理从而产生相应的元数据；或者虽经压缩处理但是已经解压缩的数字信号，如在播放该内容的同时对其用该方法进行处理从而产生相应的元数据。获取内容可以是读取预先存储在存储装置上的内容，也可以是在存储的同时获取内容的未压缩数字信息。
获取的未压缩数字视频信号可以是每一帧图像的Yuv(亮度，色度，色差)值等信息。
然后，决定该未压缩数字信号的特征数据(步骤S120)，该特征数据与该未压缩数字信号所对应的模拟信号中可被生理感知的亮度特征有关。在视频信息中与生理特征有关的特征包括人眼能感知的亮度信息。决定某一图像帧的可被人眼感知的特征数据的方法可以是对一帧视频图像帧的所有像素的亮度求取平均值，从而得出反映这一图像帧亮度的特征数据。由于决定的未压缩数字视频信号可以是多个图像帧，因此获得的特征数据也可以是多个。
通过对典型系列试验，可以得到预先设定值—亮度阀值(Y1＝85，Y2＝170)。如果一帧象素平均亮度值(特征数据)Y<85，该帧判为“暗”；如果当85<Y<170，该帧判为“中”；Y>170，则为“亮”。比如有一帧象素平均值为(125，-11，11)，则可以判断该帧为亮度中等。
如在用户端生成元数据时，预先设定值(如亮度阀值)可由用户调整，从而使创建的元数据更加准确反映特定用户的个人喜好。
为了更好地反映生理情感，也可以通过试验定义喜爱的皮肤色(Y1＝170，U1＝-24，V1＝29)和(Y2＝85，U2＝-24，V2＝29)，即如果象素亮度平均值Y>Y1，则颜色较为明亮，若当Y2<Y<Y1，则为“中”，否则则暗淡。
最后，根据所述特征数据创建与色彩氛围有关的元数据(步骤S130)。该步骤对上述特征数据进行处理，与预先设定值进行比较，最终得到反映色彩氛围的元数据。色彩氛围与人的生理情感有关。例如反映色彩氛围的元数据可以是反映视频内容明亮还是暗淡的数据。
当所决定的大部分图像帧(例如总图像帧数的三分之二)均判断为亮，则可以得出反映该内容的色彩氛围的元数据：色彩氛围明亮。如果所决定的大部分图像帧均判断为暗，则可以得出反映该内容的色彩氛围的元数据：色彩氛围暗淡。如果所决定的大部分图像帧均判断为中等，则可以得出反映该内容色彩氛围的元数据：色彩氛围中等。
该方法还可包括一个转换非亮度表示的未压缩数字信号为用亮度表示的未压缩数字信号的步骤。视频信号可以用RGB(红绿蓝三基色)表示。如果步骤S110中获取的未压缩数字信号是用RGB颜色空间表示的，因为用RGB表示的视频信息其亮度会随显示设备的变化而不同，因此在本步骤中，所有的用非亮度表示的视频信息应被转换为用亮度表示的视频信息。
图2是根据本发明的一个实施例反映节奏氛围的元数据产生方法的流程图。
首先，获取该内容的未压缩数字信号(步骤S210)。未压缩的数字信号是指数字信号未经压缩处理，如在制作该内容的同时对其用该方法进行处理从而产生相应的元数据；或者虽经压缩处理但是已经解压缩的数字信号，如在播放该内容的同时对其用该方法进行处理从而产生相应的元数据。获取内容可以是读取预先存储在存储装置上的内容，也可以是在存储的同时获取内容的未压缩数字信息。
本实施例中获取的未压缩数字信号是每一视频图像帧中的亮度直方图。在亮度直方图中，横轴代表亮度值范围从0到255，纵轴代表像素个数。
然后，决定该未压缩数字信号的特征数据(步骤S220)，该特征数据与该未压缩数字信号所对应的模拟信号中可被生理感知的场景变化特征有关。
亮度直方图反映了图像帧中像素的亮度分布，从而反映了图像帧的亮度。假定当前帧的亮度直方图为Hc，参考帧的亮度直方图为HR，参考帧一般为当前帧的前一帧。依靠对亮度分量差值绝对值求和计算出这两帧的亮度差值d.用公式表示如下：
d = &Sigma; k = 0 255 | H C ( k ) - H R ( k ) |
如果d值大于某一临界值T，则认为发生了场景变化。从而得出反映相邻两帧场景变化的特征数据为：场景变化。例如对于尺寸为720x576的图像，通过试验T＝256x400＝102400，在亮度级K为128时，对前一帧和后一帧的灰度直方图Hr(128)＝700和Hc(128)＝1200，则|Hr(128)-Hc(128)|＝500。最后，若d>102400，则当前帧场景发生变化。
最后，根据所述特征数据创建与节奏有关的元数据(步骤S230)。节奏的快慢反映了人的生理情感。用一个计数器来对所获取的未压缩数字信号的场景变化次数进行统计，统计获取的所有帧的场景变换，如果场景变换的帧数大于总帧数的三分之二，则创建与生理情感有关的元数据：节奏快；若如果场景变换的帧数小于总帧数的三分之一，创建与生理情感有关的元数据：节奏氛围慢；如果届于两者之间，则创建元数据：节奏氛围中等。
如在用户端生成元数据时，预先设定值(T值)可由用户来调整，以便产生的元数据更准确地反映特定用户的喜好。
该方法可包括一个转换非亮度表示的未压缩数字信号为用亮度表示的未压缩数字信号的步骤，如果在步骤S210中获取的未压缩数字信号是用RGB颜色空间(红绿蓝三基色)表示的，因为用RGB表示的视频信息其亮度会随显示设备的变化而不同，因此在本步骤中，所有的用非亮度表示的视频信息应被转换为用亮度表示的视频信息。
本发明提供的元数据产生方法，获取的未压缩数字信号也可以是所述内容的一部分未压缩数字信号。例如可以读取视频信号的关键图像帧的信息(例如可以是和压缩域中的I帧对应的图像帧)，或者按照一定的采样频率来读取未压缩数字信号。
元数据可以简单表示为：
元数据“0”———亮
元数据“1”———中
元数据“2”———暗
元数据“3”———快
元数据“4”———中等
元数据“5”———慢
复杂的可以使用HTML，XML等其它描述语言。
显然，根据上述两个实施例，如果内容被同时判断为明亮的和节奏快的，则可以创建元数据：内容欢快；如果内容被同时判断为明亮的和节奏慢的，则可以创建元数据：内容舒缓。依次类推，可以组合创建出更多反映生理情感的元数据。
本发明决定的特征数据显然也可以是与人眼能感知的色度色差信息有关。
本发明显然也适用于音频数字信号。其步骤为：首先，获取内容的未压缩数字音频信号；然后，决定与数字信号对应的模拟信号中可被生理感知的特征数据，例如决定的特征数据可以为音频信号在某一频率上的样本值。数字音频信号在某频率上的的样本值是取决于采样频率和量化精度，比如24kHz，8位，则其范围为0～255；最后，通过在某一频率下的样本值的统计结果的分析可以创建与生理情感有关的元数据例如响度，音调，音色等。对于反映音频节奏氛围变化的元数据，可以通过试验通过其频率的样本值的变化的统计得到相应反应音乐节奏快慢的频率阀值，比如定义阀值f0＝531，如果f>f0，则节奏氛围“快”，否则“慢”。
图3是根据本发明的一个实施例的元数据产生装置的结构方框示意图。
本发明还提供了一种元数据产生装置，所述元数据与一个内容有关。内容可以是来自于或存在于广播、电视台或者互联网络等任何信息源。例如，内容可以是电视节目。元数据和内容有关，是描述所述内容的数据。该元数据能直接反映用户对该内容的生理情感，如明亮的，暗淡的，快节奏的，慢节奏的，欢快的，舒缓的等等。
装置300包括一个获取装置310，一个决定装置320和一个创建装置330。
获取装置310用于获取该内容的未压缩数字信号。未压缩的数字信号是指数字信号未经压缩处理，或者虽经压缩处理但是已经解压缩的数字信号。获取内容可以是读取预先存储在存储装置上的内容，也可以是在存储的时候同时获取内容的未压缩数字信息。
获取装置310可以是一个处理器单元。
决定装置320，用于决定该未压缩信号的特征数据；该特征数据与该未压缩信号所对应的模拟信号中可被生理感知的特征有关。在视频信息中与生理特征有关的特征包括人眼能感知的亮度，色度等信息。例如该特征数据可以是未压缩数字视频信号的某一图像帧的平均亮度信息。特征数据也可以是视频图像帧中的场景变化信息。
决定装置320可以是一个处理器单元。
创建装置330用于根据所述特征数据，创建与生理情感有关的元数据。创建装置用于对所决定的特征数据与预先设定值进行比较，最终得到反映生理情感的元数据。例如反映视频内容色彩氛围是明亮，还是暗淡的元数据，或者反映内容是欢快的还是舒缓的数据。以及反映音频内容音量大小节奏氛围欢快还是舒缓的数据等。
创建装置330可以是一个处理器单元。
装置300还可选择性包括一个转换装置340，用于转换非亮度表示的未压缩数字信号为用亮度表示的未压缩数字信号。当视频信号用RGB颜色空间(红绿蓝三基色)表示时，因为用RGB表示的视频信息其亮度会随显示设备的变化而不同，因此本转换装置340用于将所有的用非亮度表示的视频信息应被转换为用亮度表示的视频信息。
本发明也可以借助于提供有一个用于产生元数据的计算机程序的合适地编程的计算机实现，该元数据与一个内容有关，该计算机程序包括代码用于获取该内容的未压缩数字信号，代码用于决定该未压缩数字信号的特征数据，该特征数据与该未压缩数字信号所对应的模拟信号中可被生理感知的特征有关，以及代码用于根据所述特征数据，创建与生理情感有关的元数据。这样的一个计算机程序产品可以存储在一个存储载体中。
这些程序代码部分可以提供给一个处理器，以生成一个机器，从而在该处理器上执行的代码生成用于实现上述功能的装置。
综上所述，本发明的上述实施例通过对未压缩数字信号的特征数据的获取和处理，获得反映内容特征的与生理情感有关的元数据。由于未压缩的数字信号受损较小，因此所产生的元数据更准确地反映内容的特征。
虽然已经结合特定实施方式及附图对本发明进行了说明和描述，显然，这样的说明和描述是示意性的而不是限制性的；本发明并不限制于披露的实施例。
本领域的技术人员通过对附图，说明书以及权利要求书的研究，本发明的其他变化是可以理解和实现的。在权利要求书中，“包括”并不排除其他的组件或者步骤，“一个”并不排除多个。一个单独的处理器或者其他单元可以执行权利说明书所述的多个装置的功能。任何权利要求书中的附图标记不应该被解释为限制保护范围。

Claims (17)

1.一种元数据产生方法，该元数据与内容有关，包括步骤:
获取(S110)该内容的未压缩数字信号；
决定(S120)该未压缩数字信号的特征数据，该特征数据与该未压缩数字信号所对应的模拟信号中可被生理感知的特征有关；和
根据所述特征数据，创建(S130)与生理情感有关的元数据。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述内容是视频信号。
3.如权利要求2所述的方法，其中所述特征数据是平均亮度信息、平均色度信息以及场景转换信息中的一种。
4.如权利要求2所述的方法，其中所述获取步骤(S110)所获取的未压缩数字信号是以非亮度参数表示的，该方法还包括步骤:
转换非亮度参数表示的未压缩数字信号为用亮度参数表示的未压缩数字信号。
5.如权利要求1所述的方法，其中所述内容是音频信号。
6.如权利要求5所述的方法，其中所述特征数据是某一频率的样本值和特定的频率。
7.如权利要求1所述的方法，其中所述与生理情感有关的元数据包括明亮、暗淡、节奏快、节奏慢、欢快以及舒缓中的一种。
8.如权利要求1所述的方法，其中所述未压缩数字信号是所述内容的未压缩数字信号的一部分。
9.一种元数据产生设备，该元数据与内容有关，该设备包括:
获取装置(210)，用于获取该内容的未压缩数字信号；
决定装置(220)，用于决定该未压缩数字信号的特征数据，该特征数据与该未压缩数字信号所对应的模拟信号中可被生理感知的特征有关；和
创建装置(230)，用于根据所述特征数据，创建与生理情感有关的元数据。
10.如权利要求9所述的设备，其中所述内容是视频信号。
11.如权利要求10所述的设备，其中所述特征数据是平均亮度信息、平均色度信息以及场景转换信息中的一种。
12.如权利要求10所述的设备，其中所述获取装置(210)所获得的未压缩数字信号是以非亮度参数表示的，该设备还包括转换装置，用于
转换非亮度参数表示的未压缩数字信号为用亮度参数表示的未压缩数字信号。
13.如权利要求9所述的设备，其中所述内容是一个音频信号。
14.如权利要求13所述的设备，其中所述特征数据是某一频率的样本值和特定的频率。
15.如权利要求9所述的设备，其中所述与生理情感有关的元数据包括明亮、暗淡、节奏快、节奏慢、欢快以及舒缓中的一种。
16.如权利要求9所述的设备，其中所述未压缩数字信号是所述内容的未压缩数字信号的一部分。
17.一种用于产生元数据的计算机程序产品，该元数据与一个内容有关，包括:
用于获取该内容的未压缩数字信号的代码；
用于决定该未压缩数字信号的特征数据的代码，该特征数据与该未压缩数字信号所对应的模拟信号中可被生理感知的特征有关；和
用于根据所述特征数据创建与生理情感有关的元数据的代码。
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