DE60114465T2

DE60114465T2 - Verbesserungen bei oder in verbindung mit indexierungssystemen für bilder

Info

Publication number: DE60114465T2
Application number: DE60114465T
Authority: DE
Inventors: Ian Kirk Ireton Fletcher
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2000-03-07
Filing date: 2001-03-07
Publication date: 2006-07-20
Anticipated expiration: 2021-03-08
Also published as: EP1360691A2; GB2360160B; DE60114465D1; AU2001237588A1; JP2003526974A; US20030147623A1; GB2360160A; WO2001067455A3; WO2001067455A2; GB0005496D0; EP1360691B1; US7245824B2; ATE308101T1

Description

Diese Erfindung betrifft ein Bildindexierungssystem und insbesondere Systeme zum Indexieren von Videobildern.
Es besteht ein Bedarf, jeden Rahmen oder jede Gruppe von Rahmen, zum Beispiel eines Videoclips mit einer Kennzeichnung ("Tag") mit einer charakteristischen Indexnummer zu versehen, so dass eine Masse von Videomaterial schnell durchsucht werden kann, um einen bestimmten Rahmen oder eine Gruppe von Rahmen, die die gleiche Indexnummer haben, zu durchsuchen.
Es ist klar, dass ein solches Indexierungssystem eine große Vielfalt an Anwendungen finden kann, bei welchen das automatische Durchsuchen von Videomaterial erforderlich ist, um ein bestimmtes Bild zu finden, oder um festzustellen, ob ein bestimmtes Bild in dem durchsuchten Material gegenwärtig ist.
Es ist eine Aufgabe dieser Erfindung, ein Videobildindexierungssystem bereitzustellen, das vergleichsweise einfach und kostengünstig herzustellen ist, bei dem die Bildidentifikation mit einem hohen Vertrauensgrad durchgeführt wird.
Erfindungsgemäß umfasst ein Bildindexierungssystem einen Videorahmenspeicher, einen Durchschnittsbildner, der ein erstes Signal liefert, das das durchschnittliche Helligkeitsniveau jedes gespeicherten Rahmens anzeigt, einen Bildteiler und einen Durchschnittsbildner, der jeden Rahmen in benachbarte Blöcke von Bildpunkten unterteilt und für jeden Block ein zweites Signal liefert, das dessen mittleres Helligkeitsniveau anzeigt, einen Komparator, der jedes der zweiten Signale mit dem ersten Signal vergleicht, um in Bezug auf jeden Block ein binäres Signal zu erzeugen, das anzeigt, ob dessen Helligkeitsniveau wie von dem zweiten Signal angezeigt größer oder kleiner ist als das mittlere Helligkeitsniveau für den Rahmen wie von dem ersten Signal angegeben, so dass für jeden Rahmen ein Indexsignal erzeugt wird, das ein binäres Bit für jeden Block umfasst, das zum Identifizieren jedes Rahmens zu Indexierungszwecken dient.
Bei Farbbildern können Daten, die für das Bild repräsentativ sind, zuerst anhand eines RGB-Durchschnittsbildners zu monochrom umgewandelt werden, um Monochromdaten für den Rahmenspeicher zu liefern.
Das Gesamtdurchschnittshelligkeitsniveau kann für jeden Rahmen durch Bilden des Durchschnitts des Helligkeitsniveaus aller Bildpunkte, die den Rahmen bilden, berechnet werden.
Ein Bildteiler kann jeden Rahmen in Reihen und Spalten benachbarter rechteckiger Bildpunktblöcke teilen.
Das Indexierungssystem kann einen Teil eines Bildidentifikationsgeräts bilden, das zusätzlich eine Datenbank umfasst, in welcher der binäre Index für jedes einer Vielzahl von Bildern gespeichert ist, und einen weiteren Komparator, wobei ein binärer Index eines zu identifizierenden Bilds wie von dem Bildindexierungssystem erstellt mit Indexen verglichen wird, die darin gespeichert sind, um dadurch ein Ausgangssignal zu liefern, wenn der Index des zu identifizierenden Bilds dem Index eines gespeicherten Bilds entspricht, wobei das Ausgangssignal Daten enthält, die das gespeicherte Bild, in Bezug auf welches Übereinstimmung besteht, identifizieren.
Das Ausgangssignal kann auch Vertrauensniveaudaten umfassen, die in Abhängigkeit von dem Grad der Übereinstimmung abgeleitet werden, die zwischen dem Index eines zu identifizierenden Bilds und den Indexen entsprechender gespeicherter Bilder besteht.
Das System kann einen Vertrauensniveau-Schwellenwertdetektor umfassen, durch welchen gespeicherte Bilder ausgewählt werden, wenn eine vorausbestimmte Prozentsatzübereinstimmung zwischen dem Index eines gespeicherten Bilds und dem Index eines zu identifizierenden Bilds besteht.
Es kann vorgesehen werden, dass der Schwellenwert für die Auswahl, der eingerichtet ist, um veränderlich zu sein, so eingestellt werden kann, dass er einer vorausbestimmten Prozentsatzübereinstimmung entspricht.
Eine Ausführungsform der Erfindung wird nun beispielhaft nur unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen beschrieben, in welchen:
1 ein allgemeines schematisches Blockschaltbild eines Bildindexierungssystems ist,
2 ein allgemeines schematisches Blockschaltbild eines Bildidentifikationsgeräts ist, das das System der 1 umsetzt, wobei entsprechende Teile die gleichen Bezugszeichen tragen,
3 ein Beispiel für ein zu indexierendes Bild ist,
4 eine Multiblockdarstellung des Bilds der 3 zeigt, und
5 eine Blockdarstellung von Indexsignalen ist, die den 3 und 4 entsprechen.
Unter Bezugnahme auf 1 umfasst ein Bildindexierungssystem einen Videospeicher 1 für monochrome Daten, die einem Bildrahmen entsprechen, die über eine Eingangsleitung 2 darin eingegeben werden. Die Bildpunkte, die jeder Rahmen umfasst, werden in einem Rahmendurchschnittbildner 3 abgetastet, um ein Signal, das dem mittleren Helligkeitsniveau B jedes Rahmens entspricht, auf einer Leitung 4 zu erzeugen. Die Bilddaten von dem Videospeicher werden ferner in einen Bildteiler 5 eingegeben, der dazu dient, das Bild in eine Anzahl benachbarter Reihen und Spalten von Bildpunktblöcken 6 zu unterteilen, wie in 4 gezeigt, wobei das Graustufen-Helligkeitsniveau jedes der Blöcke 6 von einem Blockmittler 7 bestimmt wird, der in Bezug auf jeden Block ein Helligkeitsniveausignal K auf einer Leitung 8 liefert, mit dem für den ganzen Rahmen ein Graustufenbild erzeugt wird, das wie in 4 gezeigt Blöcke 6 aufweist.
Die Signale B und K auf den Leitungen 4 und 8 werden in eine Blockkomparatoreinheit 9 eingegeben, in welcher eine binäre „1" oder „0"-Entscheidung in Bezug auf jeden Block gefällt wird, die anzeigt, ob seine Helligkeit K größer oder kleiner ist als der Helligkeitsdurchschnitt B des Rahmens, wobei ein Ausgangssignal auf einer Leitung 10 von der Komparatoreinheit 9 ausgehend erzeugt wird, das eine Reihe von „1" und „0" enthält, die einem binären Indexsignal entsprechen, das für den Rahmen charakteristisch ist, wobei das Indexsignal grafisch wie klar in 5 gezeigt dargestellt wird.
Das Indexsignal auf der Leitung 10 wird in eine Datenbank 11 eingegeben, in welcher es mit anderen Identifikationsdaten gespeichert wird, die auf den Leitungen 12 und 13 bereitgestellt werden, die dazu dienen, jeweils die Videomaterialidentität und den Zeitcode zu klassieren.
Wie in 2 gezeigt, können die in 1 gezeigten Systeme in einem Bildidentifikationsgerät verwendet werden, um das durch Durchsuchen einer Indexdatenbank zu erlauben, um einen bestimmten Rahmen oder mehrere Rahmen zu identifizieren. Unter Bezugnahme auf 2 weist das Gerät zusätzlich zu dem System der 1 einen weiteren Komparator 14 und eine Datenbank 15 auf, die im Wesentlichen der Datenbank 11, die in 1 gezeigt ist, entspricht. Beim Betrieb des Geräts wird der Index eines zu identifizierenden Bilds in den weiteren Komparator 14 eingegeben, in welchem es mit den Indexen von Bildern verglichen wird, die in der Datenbank 15 gespeichert sind. Ein Ausgangssignal von dem weiteren Komparator 14 wird auf einer Ausgangsleitung 16 geliefert, wenn zwischen dem Index des zu identifizierenden Bilds und einem der in der Datenbank 15 gespeicherten Indexe komplette Entsprechung besteht, wobei das Signal auf einer Leitung 16 Daten enthält, die dazu dienen zu identifizieren, welcher der gespeicherten Indexe ausgewählt wird. Obwohl dies in der Zeichnung nicht gezeigt ist, wird in Betracht gezogen, dass unter bestimmten Umständen ein Schwellenwertdetektor bereitgestellt werden kann, der auf ein Niveau gestellt werden kann, das der vorausbestimmten Prozentsatzübereinstimmung zwischen dem Index eines zu identifizierenden Bilds und dem Bild, wie es von den gespeicherten Indexen repräsentiert wird, entspricht.
Es ist klar, dass beim Betrieb des oben beschriebenen Systems Daten, die zu einem Bild gehören und auf der Leitung 10 erzeugt werden, in der Datenbank bitweise gespeichert werden, und wenn sie in dem in 2 gezeigten Gerät verwendet werden, wird ein Ergebniswert nacheinander inkrementiert, wie durch die Entsprechung zwischen einem zu identifizierenden Bild und einem zu speichernden Bild angezeigt, wobei eine potentielle Übereinstimmung in Abhängigkeit von dem Ergebniswert angezeigt wird. Daher entspricht ein perfektes Ergebnis einer perfekten und einer teilweisen Übereinstimmung gemäß den Ergebnissen.
Es ist klar, dass präzise Ergebnisse ungeachtet der Farbhelligkeit oder Auflösung erzielt werden können, auch wenn diese Merkmale dazu tendieren, leicht von denen eines idealen Bilds abzuweichen.
Ferner ist es klar, dass verschiedene Änderungen an der oben beschriebenen Anordnung vorgenommen werden können, ohne den Geltungsbereich der Erfindung, wie er durch die Patentansprüche definiert ist, zu verlassen, und die Datenbanken 11 und 15 und oder die Speicher können angeordnet werden, um einen Teil eines im Handel verfügbaren Computers/PC zu bilden.

Claims

Bildindexierungssystem umfassend einen Videorahmenspeicher, einen Durchschnittsbildner, der ein erstes Signal liefert, das das durchschnittliche Helligkeitsniveau jedes gespeicherten Rahmens anzeigt, einen Bildteiler und Durchschnittsbildner, der jeden Rahmen in benachbarte Blöcke von Bildpunkten unterteilt und für jeden Block ein zweites Signal liefert, das dessen mittleres Helligkeitsniveau anzeigt, einen Komparator, der jedes der zweiten Signale mit dem ersten Signal vergleicht, um in Bezug auf jeden Block ein binäres Signal zu erzeugen, das anzeigt, ob dessen Helligkeitsniveau wie von dem zweiten Signal angezeigt größer oder kleiner ist oder nicht als das mittlere Helligkeitsniveau für den Rahmen wie von dem ersten Signal angegeben, so dass für jeden Rahmen ein Indexsignal erzeugt wird, das ein binäres Bit für jeden Block umfasst, das zum Identifizieren jedes Rahmens zu Indexierungszwecken dient.
Bildindexierungssystem nach Anspruch 1, wobei Daten, die ein Bild darstellen, mit einem RGB-Durchschnittsbildner zu monochrom umgewandelt werden, um Monochromdaten für den Rahmenspeicher zu liefern.
Bildindexierungssystem nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei das Gesamtdurchschnittshelligkeitsniveau für jeden Rahmen durch Bilden des Durchschnitts des Helligkeitsniveaus aller Bildpunkte, die den Rahmen bilden, berechnet wird.
Bildindexierungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Bildteiler funktioniert, um jeden Rahmen in Reihen und Spalten benachbarter rechteckiger Bildpunktblöcke zu teilen.
Bildindexierungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das einen Teil eines Bildidentifikationsgeräts bildet und zusätzlich eine Datenbank umfasst, in welcher der binäre Index für jedes einer Vielzahl von Bildern gespeichert ist, und einen weiteren Komparator, wobei ein Index eines zu identifizierenden Bilds wie von dem Bildindexierungssystem erstellt mit Indexen verglichen wird, die in der Datenbank gespeichert sind, um dadurch ein Ausgangssignal zu liefern, wenn der Index des zu identifizierenden Bilds dem Index eines gespeicherten Bilds entspricht, wobei das Ausgangssignal Daten enthält, die das gespeicherte Bild in Bezug auf welches Übereinstimmung besteht, identifizieren.
Bildindexierungssystem nach Anspruch 5, wobei das Ausgangssignal Vertrauensniveaudaten umfasst, die in Abhängigkeit von dem Grad der Übereinstimmung abgeleitet werden, die zwischen dem Index eines zu identifizierenden Bilds und den Indexen entsprechender gespeicherter Bilder besteht.
Bildindexierungssystem nach Anspruch 5 oder Anspruch 6, wobei das System einen Vertrauensniveau-Schwellenwertdetektor umfasst, durch welchen gespeicherte Bilder identifiziert werden, wenn eine voraus bestimmte Prozentsatzübereinstimmung zwischen dem Index eines gespeicherten Bilds und dem Index eines zu identifizierenden Bilds besteht.
Bildindexierungssystem nach Anspruch 7, wobei der Schwellenwert für die Auswahl eingerichtet ist, um veränderlich zu sein, so dass er eingestellt werden kann, um einer voraus bestimmten Prozentsatzübereinstimmung zu entsprechen.