DE60105975T2

DE60105975T2 - Verfahren zur detektion und identifikation von zeitlich konstanten mustern in videosignalen, insbesondere zur detektion von werbespots in fernsehübertragungen, und vorrichtung zur ausführung dieses verfahrens

Info

Publication number: DE60105975T2
Application number: DE60105975T
Authority: DE
Inventors: Mike Maas; Christoph Sowa; Werner Stange
Original assignee: Sowa Christoph Dipl-Ing
Current assignee: Sowa Christoph Dipl-Ing
Priority date: 2000-01-31
Filing date: 2001-01-18
Publication date: 2005-11-17
Anticipated expiration: 2021-01-19
Also published as: DE60105975D1; DE10036882A1

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.
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.
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.
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.
Nachfolgend wird zunächst ein kurzer Überblick über den bisherigen Entwicklungsstand von Werbeerkennungsverfahren und darauf beruhenden Videoschaltsystemen gegeben:
Aus der DE 195 15 604 A1 ist ein Verfahren zur Steuerung eines Videorecorders in Abhängigkeit einer in Fernsehsignalen enthaltenen Kennzeichnung des Übertragungsformats bekannt. Gemäß der dort vorgeschlagenen Lösung wird davon ausgegangen, dass Werbesendungen nicht im sogenannten PALplus-Format erstellt werden. Wird nun im Rahmen einer PALplus-Sendung ein gewöhnliches PAL-Signal erkannt, wird dieses als unerwünschte Werbung definiert und ein angeschlossener Videorecorder auf Pause geschaltet. Das Problem bei diesem Verfahren stellt dabei die Tatsache dar, dass bislang so gut wie keine Sendungen im PALplus-Format ausgestrahlt werden, so dass dieses Verfahren momentan als unrelevant bezeichnet werden kann.
Ebenso stellen Verfahren, wie z.B. in der DE 295 11 499 U1 beschrieben, die anhand der schwarzen Begrenzungsbalken Spielfilme im Breitwandformat von Werbung unterscheiden sollen, keinen allgemein befriedigenden Lösungsansatz dar. Nur ein geringer Prozentsatz an ausgestrahlten Fernsehbeiträgen sind zur Zeit Spielfilme im Breitwandformat (ca. 8 % in Deutschland).
Auch in der DE 42 04 689 A1 wird eine Schaltungsanordnung zur Unterdrückung von Reklamebildern während der Videoaufzeichnung einer Fernsehsendung beschrieben. Zur Unterscheidung der aufzuzeichnenden Sendung von Werbebeiträgen wird dabei die Anwesenheit eines sogenannten Senderemblems überprüft, das normalerweise während einer Werbeunterbrechung ganz oder teilweise verschwindet. Zur Detektion dieses Senderemblems werden über einen gewissen Zeitraum (ca. 5 Sekunden) die Helligkeitswerte eines bestimmten Abschnitts einer Bildzeile integriert und anschließend ausgewertet. Übersteigt das Ergebnis einen gewissen Schwellwert, so wird auf die Anwesenheit eines Senderemblems in diesem Bildbereich geschlossen. In Abhängigkeit dieser Merkmalserkennung soll dann ein Befehlsfolgegeber in Form einer lernbaren Fernbedienung zur Steuerung eines Videorecorders aktiviert werden. Offensichtlich wird hierbei von der Annahme ausgegangen, das sich ein Senderemblem durch besonders hohe Helligkeitswerte gegenüber seinem Bildkontext auszeichnet. Farbige oder gar dunkle Senderembleme scheiden somit von vorneherein für diese An Werbeerkennung aus. Die Hauptkritik an diesem Verfahren liegt aber jedoch in der Tatsache begründet, dass die meisten Senderembleme transparent sind und somit schwankende Helligkeitswerte besitzen. Eine zuverlässige Werbeerkennung anhand von Helligkeitsschwellwerten ist damit nicht möglich. Des weiteren bleibt, wie noch näher zu erläutern sein wird, das Problem der Videorecordersteuerung ungelöst, selbst wenn es den Anschein hat, dass mit Hilfe einer lernbaren Fernbedienung eine einfach zu realisierende Lösung gefunden werden konnte.
Auch in der DE 44 17 481 A1 wird zur Erkennung von Werbebeiträgen in Fernsehsendungen auf die Detektion von Senderlogos verwiesen. Konkret wird hier zunächst das Videosignal analog-digital gewandelt, wobei das digitale Signal einer speziellen Merkmalsanalyse unterzogen wird. Die Merkmalerkennungseinrichtungen überprüfen unter anderem Bildschirmzeilen daraufhin, ob diese ganz oder zumindest teilweise nur aus Bildpunkten bestehen, die sich über einen längeren Zeitraum in ihrer Luminanz- und/oder Farbinformation nicht ändern. Existieren solche Punkte, so kann laut diesem Verfahren entweder auf die Anwesenheit eines Senderlogos oder aber auf die Existenz eines Schwarzbalkens, das heißt eines Spielfilms im Breitwandformat, geschlossen werden. In beiden Fällen werden die gefunden Bildpunkte für nachfolgende Überprüfungen gespeichert. Bei Änderung der Luminanz- und/oder Farbinformation der zuvor gefundenen Bildpunkte wird auf eine Werbesequenz geschlossen, und eine angeschlossene Kontrollogik soll einen Videorecorder auf Pause schalten. Genau wie bei der DE 42 04 689 A1 sind auch in diesem Verfahren die gleichen Kritikpunkte zu bemängeln. Senderlogos sind in vielen Fällen transparent und können somit anhand dieses Verfahrens zumindest nicht zuverlässig erkannt werden. Auch wird die Kontrollogik zur externen Steuerung eines Videorecorders nicht näher erläutert, so dass das Verfahren für den praktischen Einsatz kaum tauglich sein dürfte.
In den DE 43 03 942 A1 , DE 195 28 344 C2 , DE 197 54 252 A1 und DE 198 07 765 A1 wird auf die Idee verwiesen, dass in einer zentralen Überwachungseinrichtung sämtliche Fernsehkanäle von Menschen rund um die Uhr überwacht und dass im Falle einer erkannten Werbesequenz bestimmte Befehle in einer vom Fernsehsignal unabhängigen Übertragungsform ausgesandt werden sollen. Eine spezielle Decoderbox beim Kunden soll schließlich in der Lage sein, diese Signale zu empfangen und den Videorecorder dementsprechend zu steuern. Das zentrale Problem stellt dabei die Steuerung des Videorecorders durch die Decoderbox dar.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Die Erfindung soll sich dabei durch folgende Ziele gegenüber anderen Verfahren auszeichnen:
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.
Das Verfahren soll sich hinsichtlich seiner Zuverlässigkeit deutlich von den bisher bekannten vollautomatischen Werbeerkennungsverfahren unterscheiden. Selbst bei gestörtem Senderempfang sollen keine Fehlerkennungen auftreten.
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.
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.
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.
Die Vorrichtung soll mit möglichst geringem Hardware-Aufwand realisierbar sein.
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.
Bevor die Erfindung detailliert beschrieben wird, erfolgt zuerst ein kurzer Überblick:
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
1A, 1B eine schematische Darstellung einer Korrektur der vertikalen Position eines Messausschnitts aufgrund von Austastzeilen vor Beginn der Referenzmessung;
2 eine beispielhafte Darstellung der zyklischen Eckenabsuche nach dem Senderlogo während der Referenzmessung anhand eines Monitorbildes;
3 eine schematische Darstellung des Messbereichs zur Detektion von Bildinhaltswechseln während der Referenzmessung;
4 eine graphische Darstellung zur Bestimmung der lokalen Kantenrichtung Ar[i][j] aus den acht verschiedenen Richtungsgradienten;
5A, 5B eine graphische Darstellung zur Bestimmung des statistischen Gewichtungsfaktors Ag[i][j] anhand der Differenz der beiden größten Richtungsgradienten;
6 ein Blockschaltbild einer in Form eines internen bzw. externen Werbeblockers ausgebildeten Vorrichtung;
7 ein Flussdiagramm zum Startvorgang der als interner Werbeblocker ausgebildeten Vorrichtung;
8 ein Flussdiagramm zum Startvorgang der als externer Werbeblocker ausgebildeten Vorrichtung;
9 ein Flussdiagramm zur Benutzerschnittstelle der als externer Werbeblocker ausgebildeten Vorrichtung;
10 ein Flussdiagramm zum Erlernen von Infrarot- Fernbedienungsbefehlen;
11 ein Flussdiagramm zum Testen erlernter Infrarot- Fernbedienungsbefehlssequenzen;
12 ein Flussdiagramm zum Ablauf des Werbeerkennungsprogramms;
13 ein Flussdiagramm zum Ablauf der Referenzmessung; und
14 ein Flussdiagramm zum Ablauf der Prüfmessung.
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 13 angegeben. In der zweiten Phase wird die weitere Anwesenheit des aus der Referenzmessung hervorgegangenen zeitstabilen Musters überprüft. Diese als Prüfmessung benannte und in Form eines Flussdiagramms in 14 dargestellte Phase stellt die eigentliche Werbeerkennung dar. Um das Verfahren auch im Zusammenhang mit der werbeabhängigen Gerätesteuerung zu erläutern, wird im Folgenden von einer Vorrichtung zur Steuerung eines Videorecorders ausgegangen.
Die Aufgabe der Referenzmessung gemäß 13 ist das Auffinden sendereigener Logos in digitalisierten Videosignalen. Dazu werden über einen gewissen Zeitraum die Kantenverläufe eines Bildausschnitts untersucht, um zeitstabile Anteile mit Hilfe statistischer Methoden aufzufinden. Unter "Kantenverläufe" ist hierbei ein Richtungsfeld zu verstehen, dessen einzelne Richtungsvektoren die lokale Kantenrichtung in jedem Bildpunkt wiedergeben.
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.
Zur Detektion eines Senderlogos 1 (siehe 1) ist es nicht erforderlich, den gesamten Bildbereich 2 (siehe 2) zu untersuchen. Die Senderlogos 1 befinden sich grundsätzlich in den Ecken 3 bis 6 des sichtbaren Bildes. Es wird zunächst die Ecke 3, beispielsweise links oben, als zu untersuchender Bildausschnitt 7 festgelegt. Konnte während einer Referenzmessung kein zeitstabiles Muster gefunden werden, so wird die nächste Ecke 4 zum aktiven Bildausschnitt 7 und eine neue Referenzmessung beginnt. Dieser Vorgang wiederholt sich gemäß 2 zyklisch, bis ein zeitstabiles Muster innerhalb einer Referenzmessung ermittelt werden konnte.
Im Unterschied zum bekannten Stand der Technik werden also nicht sämtliche Bildschirmecken 3 bis 6 gleichzeitig untersucht, sondern es erfolgt erfindungsgemäß ein sequentielles Absuchen der Bildschirmecken 3 bis 6 nach dem Senderlogo 1, womit eine erhebliche Speicherplatzersparnis verbunden ist.
Da ein Senderlogo 1, um als Detektor für die Werbeerkennung zu dienen, in seinen Kantenverlaufsrichtungen nicht vollständig erfasst werden muss, kann durch die Wahl der richtigen Größe des Bildausschnitts 7 eine weitere Speicherreduzierung vorgenommen werden. In der Praxis haben sich Dimensionen von 90 Zeilen × 90 Spalten als sinnvolle Größe für den Bildausschnitt 7 erwiesen.
Je kleiner aber die gewählten Dimensionen sind, desto wichtiger ist die richtige Positionierung des Bildausschnitts 7 (vgl. 1A, 1B). Da die vertikale Position mancher Senderlogos 1 an das jeweilige Bildformat einer TV-Sendung (4:3, 16:9, etc.) angepasst wird, ist auch die vertikale Position des zu untersuchenden Bildausschnitts 7 zu korrigieren. Dazu ist vor jeder neuen Referenzmessung eine Untersuchung der schwarzen Austastzeilen 10 am oberen bzw. unteren Bildrand erforderlich. Existieren solche Austastzeilen 10, so können diese gemäß 1A anhand einer, durch den gesamten aktuellen Bildausschnitt 7 verlaufenden, horizontalen Kante 11 detektiert werden, wobei je nach gerade untersuchter Ecke ober- bzw. unterhalb dieser detektierten Kante 11 keine weiteren Kantenverläufe mehr vorkommen dürfen und der mittlere Helligkeitswert kleiner als derjenige im übrigen Bildausschnitt sein muss. Der aktuelle Bildausschnitt 7 wird dann entsprechend in seiner vertikalen Position korrigiert (siehe 1B).
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:= Spaltenindex
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:= Spaltenindex
Nach Abspeichern der Referenzmatrix wird eine neue Helligkeitsmatrix eingelesen und die Suche nach dem Senderlogo beginnt.
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.
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.
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 Bildes
Der Bereich der Austastzeilen 10 bleibt dabei unberücksichtigt, da diese keine Bildinhaltsveränderungen anzeigen können. Auch die Bildpunkte, in denen das Senderlogo 1 aller Wahrscheinlichkeit nach zu erwarten sein dürfte, sollten von der Berechnung ausgeschlossen werden. Eine weitere Beschränkung ergibt sich aus der Beobachtung, dass im Falle des schon angesprochenen Beispiels einer Nachrichtensendung der Kopf des Nachrichtensprechers zeitweise in den Bereich des aktuellen Bildausschnittes 7 hineinragen kann und somit trotz eines starren Studiohintergrundes Bildwechsel detektiert würden. Aus diesem Grund bleibt nur ein kleiner Bereich 12 zur Untersuchung auf Veränderungen des Bildinhaltes übrig (siehe 3).
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.
Beispiel für 3 × 3 Kompassoperatoren:
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.
Die ermittelten acht Richtungsgradienten Grad[n] jedes Bildpunktes werden nach ihrem Betrag sortiert und ausgewertet.
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 4). Ar[i][j] = n mit Grad[n] >= Grad[m] und n, m ∈{ 1,...,8 }Ar[i][j] := Element i, j der aktuellen Richtungsmatrix
i := Zeilenindex
j := Spaltenindex
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.
Beispielsweise kann sich im linken Bild der 5 (5A) der Gradient in der "Richtung 3" wesentlich deutlicher behaupten als im rechten Bild (5B). Das heißt letztendlich, dass bei statistischen Auswertungen in diesem Fall dem Richtungscode eine höhere Aussagekraft, mit anderen Worten eine höhere Gewichtung, eingeräumt werden sollte. Ag[i][j] = g1 – g2Ag[i][j] := Element i, j der aktuellen Gewichtungsmatrix
i:= Zeilenindex
j:= Spaltenindex
g1:= größter Richtungsgradient
g2:= zweitgrößter Richtungsgradient
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.
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 Gewichtungsmatrix
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.
Die Richtungsabweichung eines Elementes der aktuellen Richtungsmatrix bezüglich des gleichen Elementes der Referenz-Richtungsmatrix wird durch die Differenz der gespeicherten Richtungscodes bestimmt. Die Richtungsabweichung w_ij wird hier in Form eines Winkels in Einheiten von 45 Grad angegeben: wij = |Rr[i][j]–Ar[i][j]| für wij ≤ 4 wij=8–|Rr[i][j]–Ar[i][j]| für wij ≥ 5mit Rr[i][j] und Ar[i][j] wie auf der vorgehenden Seite definiert.
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(w_ij), auch Erwartungswert der Richtungsabweichung genannt, von:
Eine Verbesserung dieser statistischen Aussage wird erfindungsgemäß dadurch erzielt, daß die unterschiedliche Qualität der einzelnen Beiträge w_ij bei der Berechnung der mittleren Richtungsabweichung E(w_ij)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.
Um diese mittlere Richtungsabweichung nach n Messungen berechnen zu können, müssen dafür die gewichtete Winkelsumme
sowie die Summe der Gewichtungsfaktoren
in eigenen Matrizen festgehalt werden
Die mittlere Abweichung E(w_ij) der Richtungsfeldvektoren in einem Bildpunkt nach n Messungen berechnet sich also aus:
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
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.
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.
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 2). Nach einer erfolgreichen Referenzmessung werden die zeitstabilen Anteile im Richtungsfeld der Referenzmatrix so gekennzeichnet, dass nur noch diese in der nachfolgenden Prüfmessung zur Wiedererkennung des zeitstabilen Musters berücksichtigt werden.
Die Prüfmessung dient der Detektion des in der Referenzmessung gefundenen sendereigenen Logos zum Zwecke der Werbeerkennung. Dazu werden gemäß 14, genau wie in der Referenzmessung auch, die digitalisierten Videosignale des gleichen Bildausschnittes fortlaufend eingelesen und analysiert. Durch Vergleich mit den aus der Referenzmessung hervorgegangenen zeitstabilen Anteilen des Richtungsfeldes kann auf die weitere An- bzw. Abwesenheit des Senderlogos geschlossen werden. Damit verbunden werden zur Steuerung einer Videoaufzeichnung bei Beginn und Ende einer erkannten Werbesequenz entsprechende Steuersignale über ein Bussystem oder via Infrarotsendeeinheit dem Aufzeichnungsgerät übermittelt.
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.
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.
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.
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.
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 Bildes
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.
Die Richtungsabweichung eines Elementes der aktuellen Richtungsmatrix bezüglich des gleichen Elementes der Referenz-Richtungsmatrix ist durch die Differenz der gespeicherten Richtungscodes bestimmt. Die Richtungsabweichung w_ij wird wiederum in Form eines Winkels in Einheiten von 45 Grad angegeben: wij = |Rr[i][j]–Ar[i][j]| für wij ≤ 4 wij =8–|Rr[i][j]–Ar[i][j]| für wij ≥ 5
In der Referenzmessung zuvor wurden zeitliche Veränderungen des Richtungsfeldes in einem Bildpunkt betrachtet. Nach n Messungen ergab sich ein Mittelwert von:
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:
Der mittlere Gewichtungsfaktor E(G), mit dem die zu betrachtenden Bildpunkte eingegangen sind, berechnet sich aus:
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.
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.

Alter Zustand = Film: E(W) > S₁ ⇒ Werbungsanfang

Alter Zustand = Werbung: E(W) < S₂ ⇒ Werbungsende
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.
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.
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.
Die Auswertungssicherheit des erfindungsgemäßen Werbeerkennungsverfahrens erhöht sich durch diese Vorgehensweise auf nahezu 100 %, ohne dass dabei die Reaktionsgeschwindigkeit wesentlich beeinträchtigt ist.
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.
Im Folgenden wird nun die auf Grundlage dieses Verfahrens arbeitende Schaltungsanordnung in Form der erfindungsgemäßen Vorrichtung 13 zur werbeabhängigen Gerätesteuerung mit Bezug auf die 6 bis 14 beschrieben.
Die Vorrichtung 13 dient vorzugsweise zur Steuerung eines Videoaufzeichnungsgerätes und verfolgt den Zweck, schon während der Aufnahme einer Fernsehsendung Werbesequenzen zu erkennen und gegebenenfalls die Videoaufzeichnung zu unterbrechen. Die Vorrichtung 13 kann einerseits als im Videorecorder integrierte Baugruppe (interner Werbeblocker 14), andererseits auch als Beistellgerät (externer Werbeblocker 15) ausgebildet sein. Das Beistellgerät wird einfach an den Videoausgang des Recorders angeschlossen und übernimmt automatisch die Aufnahmesteuerung mit Beginn der Aufzeichnung. Hierzu verfügt der externe Werbeblocker 15 sowohl über eine Infrarotsendeeinheit 16 als auch über eine Infrarotempfangseinheit 17, mit deren Hilfe sich beliebige Fernbedienungsbefehle speichern und zu gegebenem Zeitpunkt in Abhängigkeit der Werbeerkennung wieder ausspielen lassen.
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.
Nachfolgend werden die Komponenten einer solchen Vorrichtung 13 zur Steuerung eines Videorecorders zum Zwecke werbefreier Videoaufzeichnungen von TV-Sendungen beschrieben. Hierbei wird zwischen den Konzeptionsarten des internen und externen Werbeblockers 14, 15 gemäß 6 unterschieden.
Ein digitaler Signalprozessor 20 ist die zentrale Recheneinheit. Er dient zur Datenanalyse, zur Datenspeicherung sowie zur Generierung von Steuersignalen. Ein Permanentspeicher 21, z.B. ein sogenannter Flash-Speicher, hält die Daten, bestehend aus Programmcode und gespeicherten Infrarot-Befehlssequenzen, ohne dass dazu eine Spannungsquelle nötig wäre.
Ein Bildprozessor 22, auch Videodecoder genannt, befindet sich zwischen einer Videoquelle 23 und dem Signalprozessor 20 und erfüllt folgende Aufgaben: Detektion einer Videoquelle, Digitalisierung und Decodierung analoger Videosignale sowie Bilddatenerfassung eines gewünschten Bildausschnittes und synchronisierte Ausgabe an den digitalen Signalprozessor. Es ist klar, dass der Bildprozessor 22 im Falle des Vorliegens digitaler Signale der Videoquelle 23 entfallen kann.
Ein Video-Trigger 24 ist zwischen der Videoquelle 23 und dem Signalprozessor 20 angeordnet und, sofern der Bildprozessor 22 vorgesehen ist, parallel zu diesem an die genannten Komponenten angeschlossen. Der Video-Trigger 24 überwacht im Sleep-Modus ständig den Zustand der Videoquelle 23 und signalisiert dem digitalen Signalprozessor 20 den momentanen Zustand (aktiv/inaktiv), wobei ein an den Signalprozessor 20 angeschlossener Watchdog-Schaltkreis 25 den Reset des digitalen Signalprozessors 20 überwacht.
Die Infrarotempfangseinheit 17 dient dazu Infrarotsignale eines beliebigen Fernbedienungsbefehls zu erfassen und diese in digitaler Form an den Signalprozessor 20 weiterzuleiten. Dieser analysiert die empfangenen digitalen Daten und legt diese in komprimierter Form im Permanentspeicher 21 ab.
Die Infrarotsendeeinheit 16 ist in der Lage aus Steuersignalen des Signalprozessors 20 modulierte Infrarotsequenzen zu erzeugen. Digital gespeicherte Infrarot-Befehlssequenzen werden dazu aus dem Permanentspeicher 21 in den Signalprozessor 20 geladen, dort decodiert und in Steuersignale für die Infrarotsendeeinheit 16 umgewandelt. Sowohl der Video-Trigger 24 als auch die Infrarotsende- und Infrarotempfangseinheit 16, 17 sind ebenso wie ein nachfolgend erwähntes Bedienfeld 26 nur bei dem externen Werbeblocker 15 vorgesehen.
Das Bedienfeld 26 ist die Benutzerschnittstelle und enthält Schalter zur Wahl des Programm-Modus (Infrarot(IR)-Lernprogramm, IR-Testprogramm, Werbeerkennungsprogramm) sowie Taster zur Wahl der IR-Speicherplätze. Diese Komponente ist, wie erwähnt, nur bei dem externen Werbeblocker 15 sinnvoll.
Der interne Werbeblocker 14 (siehe 6) ist eine, in ein nicht näher gezeigtes Videoaufzeichnungsgerät integrierte Baugruppe, welche aus den zuvor beim externen Werbeblocker 15 beschriebenen Elementen jedoch ausgenommen die IR-Einheiten 16, 17 und das Bedienfeld 26 besteht. Der Zweck des internen Werbeblockers 14 ist es, während der Aufnahme einer Fernsehsendung Werbesequenzen zu erkennen und dies dem Videoaufzeichnungsgerät über einen Signalausgang mitzuteilen. Dieses kann dann gegebenenfalls die Videoaufnahme unterbrechen und mit Ende der Werbung wieder fortsetzen. Zum Zwecke der Kommunikation von Werbeblocker, nachfolgend auch kurz Modul genannt, und Videorecorder wird im Folgenden nicht von einem Standardbussystem, sondern von jeweils zwei speziellen Signaleingängen und Signalausgängen gesprochen.
Am Moduleingang START wird gemäß 7 durch einen Impuls des Videorecorders das in einem stromsparenden Sleep-Modus befindliche Modul (interner Werbeblocker 14) reaktiviert und das Werbeerkennungsprogramm gestartet.
Am Moduleingang END wird durch einen Impuls des Videorecorders das Werbeerkennungsprogramm beendet und das Modul in einen stromsparenden Sleep-Modus zurückversetzt.
Am Modulausgang STATUS wird die Funktionsbereitschaft des Moduls signalisiert.
Am Modulausgang DETECT wird der Erkennungszustand des Werbeblockerprogramms nach außen signalisiert. Damit wird eine werbeabhängige Videorecordersteuerung ermöglicht.
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.
Der externe Werbeblocker 15 ist eine Vorrichtung in Form eines Beistellgerätes, das an den Videoausgang einer beliebigen Videoquelle 23 angeschlossen ist und das über eine oder mehrere Möglichkeiten zur Gerätesteuerung verfügt. Es dient vorzugsweise dem Zweck, während der Aufnahme einer Fernsehsendung Werbesequenzen zu erkennen und dies dem Videoaufzeichnungsgerät oder einem beliebigen anderen Gerät über einen Steuerbus oder via Infrarotbefehlssequenzen mitzuteilen. Dieses kann dann gegebenenfalls die Videoaufnahme unterbrechen und mit Ende der Werbung fortsetzen.
Nach dem erstmaligen Anlegen der Spannungsversorgung an den Werbeblocker wird gemäß dem Flussdiagramm nach 8 durch die implementierte Watchdog-Schaltung ein Reset ausgeführt. Der digitale Signalprozessor führt danach einen Selbsttest der vorhandenen Komponenten aus. Nach dem Selbsttest signalisiert der Signalprozessor nach außen den Funktionszustand des Werbeblockers. Bei Funktionsbereitschaft des externen Werbeblockers 15 sind über das Bedienfeld 26 drei verschiedene Programme wählbar, das IR-Lernprogramm, das IR-Testprogramm sowie das Werbeerkennungsprogramm (siehe 9).
Das IR-Lernprogramm gemäß 10 hat die Aufgabe, videorecorderspezifische Fernbedienungsbefehle zur Steuerung einer Videoaufnahme zu analysieren und zu speichern. Nach dem Start wartet das IR-Lernprogramm auf eine Benutzerauswahl von einem der fünf Speicherplätze für Infrarotbefehlssequenzen. Jeder dieser fünf Speicherplätze ist in der Lage, mindestens einen, vorzugsweise drei, im Fall des ersten Speicherplatzes vier verschiedene Fernbedienungsbefehle zu speichern, da manche Aktionen das Ausspielen mehrerer Infrarotbefehle verlangen. Beispielsweise kann ein Aufnahmestart oftmals nur durch die Befehlsfolge RECORD und PAUSE ausgeführt werden. Trotz der Tatsache, dass der Videorecorder eigentlich nur die Videoaufzeichnung starten bzw. unterbrechen soll, reichen zwei Speicherplätze zur Aufnahme der zugehörigen Fernbedienungsbefehlsfolgen im Allgemeinen nicht aus. In aller Regel kann ein Videorecorder nur durch die Bereitstellung der unten beschriebenen, fünf Speicherplätze zur Aufnahme von Fernbedienungsbefehlen auch tatsächlich gesteuert werden.
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.
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.
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.
Der vierte Speicherplatz ist zur Aufnahme von IR-Befehlen zur Fortführung einer unterbrochenen Videoaufnahme vorgesehen.
Der fünfte Speicherplatz ist zur Aufnahme von IR-Befehlen zur Endabschaltung einer Videoaufnahme vorgesehen.
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 17 digitalisiert und an den digitalen Signalprozessor 20 weitergeleitet werden. Das IR-Lernprogramm analysiert die empfangenen digitalen Daten, strukturiert diese und legt sie in komprimierter Form im Permanentspeicher 21 ab. Konnte einer der empfangenen IR-Befehle nicht richtig empfangen und verarbeitet werden, so erzwingt die Bedienführung eine erneute Eingabe.
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 11 auf eine Benutzerauswahl für einen der Speicherplätze für Infrarotbefehlssequenzen. Die in dem selektierten Speicherplatz digital gespeicherten Infrarotbefehlssequenzen werden aus dem Permanentspeicher 21 in den digitalen Signalprozessor 20 geladen, dort decodiert und in Steuersignale für die Infrarotsendeeinheit 16 umgewandelt. Die Infrarotsendeeinheit erzeugt aus den Steuersignalen des Signalprozessors modulierte Infrarotsequenzen.
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 12, ob ein gültiges Videosignal vom Bildprozessor 22 geliefert wird. Ist kein gültiges Videosignal vorhanden, versetzt das Werbeerkennungsprogramm zuerst den Bildprozessor 22 und danach den digitalen Signalprozessor 20 in einen stromsparenden Sleep-Modus. Der Video-Trigger 24 übernimmt im Sleep-Modus die ständige Überwachung der Videoquelle 23 und weckt den digitalen Signalprozessor 20 aus dem Sleep-Modus, wenn gültige Videodaten vorhanden sind. Nun wird das Werbeerkennungsprogramm weiter ausgeführt, bis dieses schließlich endet und das System wieder in den Sleep-Modus versetzt wird.
Um mögliche Verbesserungen des Werbeerkennungsprogramms auf einfache Weise zugänglich zu machen, werden im Folgenden mehrere Methoden zur Aktualisierung von Programmversionen beschrieben.
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.
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.
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.

Claims

Verfahren zum Auffinden und Erkennen von zeitstabilen Mustern in Videosignalen einer beliebigen Videoquelle, insbesondere zur Detektion von Werbebeiträgen in Fernsehsendungen oder dergleichen Übertragungen, durch Videosignalanalyse und Ermittlung von senderspezifizierenden Videosignalen, wie Logos, dadurch gekennzeichnet, dass: (a) die Aktivität der Videoquelle zum Bestimmen mindestens eines Bildausschnitts zum Einlesen in digitalisierter Form als Helligkeitsmatrix in einen Speicher geprüft wird; (b) aus der zuvor gemäß Schritt (a) eingelesenen Helligkeitsmatrix die Kantenverläufe des aktuellen Bildausschnitts in Form eines Richtungsfeldes bestimmt und als Richtungsfeldmatrix abgespeichert werden; (c) durch Vergleich der Richtungsfeldmatrizen nachfolgend eingelesener Bilder des gleichen Bildausschnitts mit der gespeicherten Richtungsfeldmatrix, nachfolgend Vergleichsmessung genannt, die zeitstabilen Anteile des Richtungsfeldes ermittelt und nach bestimmten Kriterien im Hinblick auf das Vorliegen eines zeitstabilen Musters analysiert werden; (d) falls nach einer der Vergleichsmessungen ein zeitstabiles Muster nicht erkannt werden kann, die Verfahrensschritte (a) bis (c), nachfolgend Referenzmessung genannt, für einen neuen Bildausschnitt wiederholt werden; (e) falls nach einer bestimmten Anzahl von Vergleichsmessungen das Vorliegen eines zeitstabilen Musters nicht ausgeschlossen worden ist, auf das Vorliegen eines zeitstabilen Musters geschlossen, die Referenzmessung beendet wird und die ermittelten zeitstabilen Anteile des Richtungsfeldes als bereinigte Richtungsfeldmatrix gespeichert und für weitere Vergleichsmessungen herangezogen werden; (f) durch Vergleich der Richtungsfeldmatrizen nachfolgender Bilder des gleichen Bildausschnitts mit der bereinigten Richtungsfeldmatrix unter Anwendung statistischer Methoden auf die weitere An- oder Abwesenheit des zeitststabilen Musters geslossen wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die statistische Aussage über die weitere Anwesenheit des zeitstabilen Musters aus der Summe der Abweichungen der einzelnen Elemente der aktuellen Richtungsfeldmatrix gegenüber der bereinigten Richtungsfeldmatrix gewonnen wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass jedem Element der Richtungsfeldmatrizen ein Gewichtungsfaktor derart zugeordnet wird, dass diese Elemente mit ihren jeweiligen Gewichtungen in die statistischen Berechnungen eingehen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Überprüfung des aktuellen Bildausschnitts auf Bildinhaltsveränderungen derart stattfindet, dass Bildsequenzen mit annähernd unveränderlichem Bildinhalt nicht zur Auswertung gelangen.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschwinden oder Wiedererscheinen des aus der Referenzmessung hervorgegangenen zeitstabilen Musters erst dann als nachgewiesen gilt, wenn die Bilddaten der unmittelbar nachfolgenden Messung diesen Zustandswechsel bestätigen.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Ergebnis eines externen Updatings aktualisierte Bewertungsalgorithmen zur Durchführung des Verfahrens angewendet werden können.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zum Videosignal ein Audiosignal empfangen wird, welches zur Auswertung vorzugsweise auf einen digitalen Signalprozessor gelangt, um anhand von signifikanten Pegel- und/oder Frequenzunterschieden auf Änderungen im Videosignal zu schließen.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Grundlage eines erkannten Werbebeitrags ein Schalt- oder Steuersignal zum Beeinflussen eines angeschlossenen Gerätes, vorzugsweise eines Videorecorders, bereitgestellt wird.
Verwendung eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche zur Nachbearbeitung digital oder analog gespeicherter Videodaten mittels eines Personal-Computers oder dergleichen Recheneinrichtung und/oder zur automatischen Protokollierung von Werbebeiträgen.
Vorrichtung zum Auffinden und Erkennen von zeitstabilen Mustern in Videosignalen einer beliebigen Videoquelle, insbesondere zur Detektion von Werbebeiträgen in Fernsehsendungen oder dergleichen Übertragungen, durch Videosignalanalyse und Ermittlung von senderspezifizierenden Videosignalen, wie Logos, gekennzeichnet durch: (a) eine Einrichtung zum Prüfen der Aktivität der Videoquelle zum Bestimmen wenigstens eines Bildausschnitts zum Einlesen in digitalisierter Form als Helligkeitsmatrix in einen Speicher; (b) eine Einrichtung zum Bestimmen der Kantenverläufe des aktuellen Bildausschnitts aus der zuvor gemäß dem Merkmal (a) eingelesenen Helligkeitsmatrix in Form eines Richtungsfeldes und Abspeichern dieser als eine Richtungsfeldmatrix; (c) eine Einrichtung zum Vergleichen der Richtungsfeldmatrizen nachfolgend eingelesener Bilder des gleichen Bildausschnitts mit der gespeicherten Richtungsfeldmatrix, nachfolgend Vergleichsmessung genannt, und zum Ermitteln der zeitstabilen Anteile des Richtungsfeldes und zum Analysieren der zeitstabilen Anteile nach bestimmten Kriterien im Hinblick auf das Vorliegen eines zeitstabilen Musters; (d) eine Einrichtung, falls nach einer der Vergleichsmessungen ein zeitstabiles Muster nicht erkannt werden kann, zum Wiederholen des Herbeiführens des Prüfens, Bestimmens, Vergleichens und Analysierens gemäss der Merkmale (a) bis (c), nachfolgend Referenzmessung genannt, bei einem neuen Bildausschnitt; (e) eine Einrichtung, falls nach einer bestimmten Anzahl von Vergleichsmessungen das Vorliegen eines zeitstabilen Musters nicht ausgeschlossen worden ist, zum Schließen auf das Vorliegen eines zeitstabilen Musters, zum Beenden der Referenzmessung und zum Speichern der ermittelten zeitstabilen Anteile des Richtungsfeldes als eine bereinigte Richtungsfeldmatrix und zum Heranziehen dieser Anteile für weitere Vergleichsmessungen; (f) eine Einrichtung zum Vergleichen der Richtungsfeldmatrizen nachfolgender Bilder des gleichen Bildausschnitts mit der bereinigten Richtungsfeldmatrix und zum Er mitteln der weiteren An- oder Abwesenheit des zeitstabilen Musters unter Anwendung statistischer Methoden.
Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein mit einer Videoquelle (23) verbundener digitaler Signalprozessor (20) zur Datenanalyse, Datenspeicherung sowie zur Steuerung der Ein- und Ausgabe von Signalen vorgesehen ist, welcher Prozessor mit einem Permanentspeicher (21) zur Speicherung von Programmcode und Fernbedienungsbefehlsdaten verbunden und derart ausgebildet ist, dass der Prozessor anhand eines in dem Permanentspeicher (21) abgelegten Programms eine Signalbewertung von Bildausschnitten (7) durchführt und an seinem Ausgang ein Steuersignal bereit stellt, wobei das Steuersignal aus den im Permanentspeicher (21) abgelegten Fernbedienungsbefehlsdaten gebildet ist, dass eine Infrarotempfangseinheit (17) vorgesehen ist, mittels der die benötigten Fernbedienungsbefehlsdaten dem Signalprozessor (20) zuführbar sind, welcher diese Daten analysiert und im Permanentspeicher (21) ablegt, und dass eine integrierte Infrarotsendeeinheit (16) vorgesehen ist, die aus den Steuersignalen des Signalprozessors (20) modulierte Infrarotbefehlssequenzen zum Steuern einer anderen Einrichtung erzeugt.
Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Signalprozessor (20) derart ausgebildet ist, dass dieser die Infrarotbefehlsdaten aus dem Permanentspeicher (21) ausliest, decodiert und über die Infrarotsendeeinheit (16) aussendet.
Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass bei Vorliegen analoger Signale am Ausgang der Videoquelle (23) zwischen der Videoquelle und dem Signalprozessor (20) ein Bildprozessor (22) angeordnet ist, welcher Bildprozessor derart ausgebildet ist, dass er Bildausschnitte (7) des Videosignals der Videoquelle digitalisiert, formatiert und zum Signalprozessor (20) nach Aufforderung durch den Signalprozessor weiterleitet.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, gekennzeichnet durch einen Video-Trigger (24), der zwischen der Videoquelle (23) und dem Signalprozessor (20) und, sofern ein Bildprozessor (22) vorgesehen ist, parallel zu diesem vorgesehen ist, so dass die Vorrichtung aus einem stromsparenden Standby- oder Sleep-Modus heraus in einen aktiven Zustand dann überführbar ist, wenn relevante Videosignale erkannt werden.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 14, gekennzeichnet durch eine Ausgangsvideoschnittstelle, die die von der Vorrichtung belegte Videoschnittstelle für weitere Geräte zugänglich macht.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich ein Audiosignalausgang der Videoquelle (23) mit dem Signalprozessor (20) verbunden ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 16, gekennzeichnet durch eine Verbindungsschnittstelle zu dem Ausgang der Videoquelle (23) und einen Watchdog-Schaltkreis (25) zum Überwachen des Resets des digitalen Signalprozessors (20).
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Infrarotsende- und -empfangseinheit (16, 17) mehrere Speicherplätze zur Aufnahme von Infrarotbefehlssequenzen hat, von denen jeder Speicherplatz mehrere Infrarotbefehle über die Infrarotempfangseinheit (17) speichern kann, welche Befehle über die Infrarotsendeeinheit (16) nacheinander abgesetzt werden können.
Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass fünf Speicherplätze für je mindestens eine, vorzugsweise drei Befehlssequenzen vorgesehen sind, wobei der erste Speicherplatz für Befehle zur Initialisierung vorzugsweise eines anschließbaren Videorecorders über dessen IR-Schnittstelle, der zweite Speicherplatz für Werbeanfangserkennungsbefehle, der dritte Speicherplatz für Befehle zur Repetition der Aufnahmeunterbrechung des Recorders, der vierte Speicherplatz für Befehle zur Fortführung der unterbrochenen Videoaufzeichnung und der fünfte Speicherplatz für Befehle zur Endabschaltung der Aufnahme vorgesehen ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass anstelle von Infrarotschnittstellen und -befehlen ein Standard-Bus-System vorgesehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Vorrichtung ein Videorecorder ist und dass über das Bus-System ein Datenaustausch ermöglicht ist, so dass beispielsweise die Timerdaten des Videorecorders ausgelesen und zum Zwecke der Aufnahmesteuerung gezielt manipulierbar sind.