EP0996901A1 - Verfahren zum abspeichern von suchmerkmalen einer bildsequenz - Google Patents

Verfahren zum abspeichern von suchmerkmalen einer bildsequenz

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EP0996901A1
EP0996901A1 EP98933456A EP98933456A EP0996901A1 EP 0996901 A1 EP0996901 A1 EP 0996901A1 EP 98933456 A EP98933456 A EP 98933456A EP 98933456 A EP98933456 A EP 98933456A EP 0996901 A1 EP0996901 A1 EP 0996901A1
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EP
European Patent Office
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image sequence
image
search features
search
features
Prior art date
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Ceased
Application number
EP98933456A
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English (en)
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Inventor
André KAUP
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
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Ceased legal-status Critical Current

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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N21/00—Selective content distribution, e.g. interactive television or video on demand [VOD]
    • H04N21/80—Generation or processing of content or additional data by content creator independently of the distribution process; Content per se
    • H04N21/83—Generation or processing of protective or descriptive data associated with content; Content structuring
    • H04N21/84—Generation or processing of descriptive data, e.g. content descriptors
    • H04N21/8405—Generation or processing of descriptive data, e.g. content descriptors represented by keywords
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F16/00—Information retrieval; Database structures therefor; File system structures therefor
    • G06F16/70—Information retrieval; Database structures therefor; File system structures therefor of video data
    • G06F16/71—Indexing; Data structures therefor; Storage structures
    • H—ELECTRICITY
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    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N21/00—Selective content distribution, e.g. interactive television or video on demand [VOD]
    • H04N21/40—Client devices specifically adapted for the reception of or interaction with content, e.g. set-top-box [STB]; Operations thereof
    • H04N21/43—Processing of content or additional data, e.g. demultiplexing additional data from a digital video stream; Elementary client operations, e.g. monitoring of home network or synchronising decoder's clock; Client middleware
    • H04N21/435—Processing of additional data, e.g. decrypting of additional data, reconstructing software from modules extracted from the transport stream

Definitions

  • the invention relates to a method for storing search features of an image sequence and access to the image sequence on the basis of the search features.
  • a wide range of audiovisual information (image sequences) is now stored in digitized form at various locations. In order to use this audiovisual information, it is first necessary to find the data of interest.
  • the MPEG standards for image compression are well known to the person skilled in the art.
  • An image sequence identifies a series of related images.
  • a picture scene is a real one
  • Subset of an image sequence and is introduced by an intra image defined in MPEG or ITU standards.
  • the object of the invention is to provide a method for storing search features of an image sequence / image scene and to enable access to this image sequence / image scene via these search features.
  • the method enables search features of an image sequence to be stored and access to the image sequence based on the search features, the search features being determined from the image sequence.
  • the search features are saved together with the image sequence. On the The image sequence is accessed if the search features contain predetermined information.
  • search features are audio data and / or video data of the image sequence.
  • search features which in turn contain a reference (pointer), make it possible to access an image within the image sequence.
  • the access can take place in that the reference contains a temporal offset within the image sequence and thereby references the image. This ensures access to the image.
  • the reference thus addresses the picture and thus a beginning within the picture sequence.
  • Another further development consists in storing each individual image scene in a database and thus ensuring access to the image scene.
  • An additional development consists in storing individual search features in the image sequence for individual objects defined according to the MPEG or ITU standards within the image sequence. This makes it possible to also offer entry points related to such objects and linked to the search features. It is also a further development to uniquely identify the search features by a predetermined start code (header).
  • search features are stored together with the image sequence, an extensive image database can be put together from individual such image sequences.
  • a global, preferably external, reference list on the other hand, which contains search features and corresponding references to the image sequence, complicates a modular structure of the
  • Image sequence (especially if it consists of several image sequences, which in turn are to be exported individually to other databases).
  • FIG. 1 shows a block diagram which represents a method for storing search features of an image sequence and access to the image sequence on the basis of the search features
  • FIG. 3 a sketch showing the search features and associated references that dereference image data.
  • search features are determined from the image sequence.
  • images are searched which correspond to a given sample image in whole or in part. This is achieved by first analyzing the sample image for predetermined features, in particular the predominant color or typical shapes that occur. These characteristics are stored in a database and with a pointer to the image material to be referenced, i.e. the sample image found within the image sequence.
  • the search features are stored together with the image sequence in a step 1b.
  • access to the image sequence on the basis of the search features is made possible in a step 1c by comparing a predefinable feature with the search features and, if a match has been found, jumping to the image sequence within the image sequence that is referenced by the search feature.
  • Fig.2a is an image sequence GOP (Group of Pictures, as defined in MPEG standards), which has a header H and
  • FIGS. 2a to 2b Contains image information BE.
  • a time axis t which runs vertically from top to bottom applies to all of FIGS. 2a to 2b. This indicates that it is the temporal course of an image sequence that is stored as an image sequence.
  • search features M precede the image sequence GOP.
  • the search features M are preferably stored in an easily readable form as a list in plain text (ASCII code). Long lists with search features can also be saved in compressed form.
  • a pointer PTR to an image within the image sequence is connected to each individual search feature, this image indicating the start of an image sequence which is linked to the search feature within the image sequence. Such references (pointers) are shown as arrows PTR in FIGS. 2a to 2d.
  • the search features M can, as shown in FIG. 2c, be stored within an image sequence GOP.
  • references PTR linked to the search features M must refer to image information before (in FIG. 2c above the search features M) or to image information temporally after the search features M (in FIG. 2c below the search features M).
  • An audiovisual scene can contain several search feature sets Ml, M2, M31 and M32.
  • the search feature sets Ml and M2 relate to image data BD in general, while the search feature sets M31 and M32 each contain search features, the entries (references) of which, within the image sequences separated by objects 01 and 02, refer to corresponding locations to be referenced.
  • FIG. 3 An organization of a list of search features and their relationship to the image data BD is shown in FIG. 3.
  • the search features M are prefixed in the form of a list of the image sequence GOP, which contains the header H and the image data BD.
  • the list contains several search features SM1 and SM2.
  • Each search characteristic comprises a descriptive component INF01 and INF02 and each a reference (pointer) PTR1 and PTR2 to an image within the image data BD.
  • each second search characteristic SM2J_ is preferably a first object and the other search characteristic SM ( 2i + ⁇ ) is a second

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Abstract

Zum Zugriff auf eine Bildsequenz, die einzelne Suchmerkmale umfasst, werden diese Suchmerkmale entsprechend in der Bildsequenz abgespeichert. Dazu wird eine Liste aus vorzugsweise im Klartext vorliegenden Suchmerkmalen der Bildsequenz vorangestellt, hinter der Bildsequenz oder innerhalb der Bildsequenz abgespeichert. Jedes Suchmerkmal umfasst neben einem Informationseintrag einen Verweis auf ein Bild innerhalb der Bildsequenz. Ein Zugriff wird über die einzelnen Suchmerkmale gewährleistet.

Description

Beschreibung
Verfahren zum Abspeichern von Suchmerkmalen einer Bildsequenz
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abspeichern von Suchmerkmalen einer Bildsequenz und einen Zugriff auf die Bildsequenz anhand der Suchmerkmale.
Vielfältige audiovisuelle Information (Bildsequenzen) wird heute in digitalisierter Form an verschiedenen Orten gespeichert. Um diese audiovisuelle Information zu nutzen, ist es nötig, die interessierenden Daten zunächst einmal aufzufinden.
Die MPEG-Standards zur Bildkompression sind dem Fachmann hinlänglich bekannt.
Zunächst wird auf die Bedeutung spezieller verwendeter Begriffe hingewiesen. Eine Bildsequenz kennzeichnet eine Reihe zusammenhängender Bilder. Eine Bildszene ist eine echte
Teilmenge einer Bildsequenz und wird durch ein in MPEG- bzw. ITU-Standards definiertes Intrabild eingeleitet.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zum Abspeichern von Suchmerkmalen einer Bildsequenz/Bildszene anzugeben und einen Zugriff auf diese Bildsequenz/Bildszene über diese Suchmerkmale zu ermöglichen.
Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Das Verfahren ermöglicht ein Abspeichern von Suchmerkmalen einer Bildsequenz und einen Zugriff auf die Bildsequenz anhand der Suchmerkmale, wobei die Suchmerkmale aus der Bildsequenz ermittelt werden. Die Suchmerkmale werden gemeinsam mit der Bildsequenz abgespeichert. Auf die Bildsequenz wird zugegriffen, falls in den Suchmerkmalen eine vorgegebene Information enthalten ist.
Eine Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß die Suchmerkmale Audiodaten und/oder Videodaten der Bildsequenz sind.
Eine andere Weiterbildung besteht darin, daß mittels der Suchmerkmale, die ihrerseits wiederum einen Verweis (Zeiger) enthalten, ein Zugriff auf ein Bild innerhalb der Bildsequenz möglich wird.
Der Zugriff kann dadurch erfolgen, daß der Verweis einen zeitlichen Offset innerhalb der Bildsequenz enthält und dadurch das Bild referenziert . Damit ist der Zugriff auf das Bild gewährleistet. Der Verweis adressiert also das Bild und damit einen Beginn innerhalb der Bildsequenz.
In einer nächsten Weiterbildung ist es möglich, Suchmerkmale der Bildsequenz voranzustellen, einem Ende der Bildsequenz anzuhängen oder innerhalb der Bildsequenz abzuspeichern. Dies geschieht vorzugsweise mit Hilfe eines im MPEG- bzw. ITU- Standards definierten Intrabildes, das eine Bildszene einleitet und dem die Suchmerkmale vorangestellt werden können. Dabei können mehrere Bildszenen mit jeweils einem Intrabild innerhalb der Bildsequenz enthalten sein.
Eine andere Weiterbildung besteht darin, jede einzelne Bildszene in einer Datenbank abzuspeichern und somit den Zugriff auf die Bildszene zu gewährleisten.
Eine zusätzliche Weiterbildung besteht darin, für einzelne nach dem MPEG- bzw. ITU-Standards definierte Objekte innerhalb der Bildsequenz jeweils eigene Suchmerkmale in der Bildsequenz abzuspeichern. Dadurch ist es möglich, auch auf solche Objekte bezogene, mit den Suchmerkmalen verknüpfte Einsprungstellen anzubieten. Auch ist es eine Weiterbildung, die Suchmerkmale durch einen vorgegebenen Startcode (Header) eindeutig zu identifizieren.
Da die Suchmerkmale zusammen mit der Bildsequenz abgespeichert werden, kann eine umfangreiche Bilddatenbank aus einzelnen solcher Bildsequenzen zusammengestellt werden. Eine globale, vorzugsweise externe, Verweisliste hingegen, die Suchmerkmale und entsprechende Verweise auf die Bildsequenz enthält, erschwert einen modularen Aufbau der
Bildsequenz (vor allem wenn diese aus mehreren Bildsequenzen besteht, die wiederum einzeln in andere Datenbanken exportiert werden sollen) .
Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich auch aus den abhängigen Ansprüchen.
Anhand der Figuren werden Ausführungsbeispiele der Erfindung näher dargestellt .
Es zeigen
Fig.l ein Blockdiagramm, das ein Verfahren zum Abspeichern von Suchmerkmalen einer Bildsequenz und einen Zugriff auf die Bildsequenz anhand der Suchmerkmale darstellt,
Fig.2 unterschiedliche Möglichkeiten für die gemeinsame Speicherung der Suchmerkmale mit der Bildsequenz, Fig.3 eine Skizze, die Suchmerkmale und dazugehörige Verweise, die Bilddaten dereferenzieren, zeigt.
In Schritt la der Fiσ.l werden Suchmerkmale aus der Bildsequenz bestimmt. Dazu werden Bilder gesucht, die einem gegebenen Musterbild ganz oder in Teilen entsprechen. Dies wird dadurch erreicht, daß das Musterbild zunächst auf vorgegebene Merkmale, insbesondere die vorherrschende Farbe oder typische auftretende Formen, analysiert wird. Diese Merkmale werden in einer Datenbank abgespeichert und mit einem Zeiger auf das zu referenzierende Bildmaterial, also das gefundene Musterbild innerhalb der Bildsequenz, referenziert . Die Suchmerkmale werden gemeinsam mit der Bildsequenz in einem Schritt lb abgespeichert. Schließlich wird der Zugriff auf die Bildsequenz anhand der Suchmerkmale in einem Schritt lc möglich, indem ein vorgebbares Merkmal mit den Suchmerkmalen verglichen und, falls eine Übereinstimmung gefunden wurde, zu der Bildsequenz innerhalb der Bildsequenz, die durch das Suchmerkmale referenziert wird, gesprungen wird.
Hierbei sei darauf hingewiesen, daß nicht ausschließlich die Videodaten referenziert werden können, sondern genauso Zeiger auf Audiodaten abgespeichert werden können.
In Fig.2 sind verschiedene Möglichkeiten gezeigt, die Suchmerkmale gemeinsam mit der Bildsequenz abzuspeichern.
In Fig.2a ist eine Bildsequenz GOP (Group of Pictures, wie in MPEG-Standards definiert) , die einen Header H und
Bildinformation BE enthält, dargestellt. Für alle Figuren 2a bis 2b gilt eine Zeitachse t, die vertikal von oben nach unten verläuft. Dadurch wird angedeutet, daß es sich um den zeitlichen Verlauf einer Bildfolge handelt, die als Bildsequenz abgespeichert ist.
In Fig.2a sind Suchmerkmale M der Bildsequenz GOP vorangestellt. Die Suchmerkmale M werden vorzugsweise in leicht lesbarer Form als eine Liste im Klartext (ASCII-Code) abgespeichert. Lange Listen mit Suchmerkmalen können zusätzlich komprimiert abgespeichert werden. Mit jedem einzelnen Suchmerkmal verbunden ist ein Zeiger PTR auf ein Bild innerhalb der Bildsequenz, wobei dieses Bild den Beginn einer Bildfolge, die mit dem Suchmerkmal verknüpft ist, innerhalb der Bildsequenz angibt. In den Figuren 2a bis 2d sind solche Verweise (Zeiger) als Pfeile PTR dargestellt.
In Fig.2b sind die Suchmerkmale M der Bildsequenz GOP nachgestellt. Ansonsten gilt das Gleiche wie bei Fig.2a.
Die Suchmerkmale M können, wie in Fig.2c dargestellt, innerhalb einer Bildsequenz GOP abgespeichert sein. Entsprechend müssen mit den Suchmerkmalen M verknüpfte Verweise PTR auf Bildinformation vor (in Fig.2c oberhalb der Suchmerkmale M) oder auf Bildinformation zeitlich nach den Suchmerkmalen M (in Fig.2c unterhalb der Suchmerkmale M) verweisen.
Schließlich wird in Fig.2d die nach dem MPEG- bzw. ITU-
Standards mögliche Codierung einzelner Objekte (Audioobjekte und/oder Videoobjekte) dargestellt. Dazu werden zu jedem Objekt 01 und 02 eigene Suchmerkmalssätze M31 und M32 ergänzt. Es kann eine audiovisuelle Szene mehrere Suchmerkmalssätze Ml, M2 , M31 und M32, enthalten.
In Fig.2d beziehen sich die Suchmerkmalssätze Ml und M2 auf Bilddaten BD allgemein, während die Suchmerkmalssätze M31 und M32 jeweils Suchmerkmale enthalten, deren Einträge (Verweise) jeweils innerhalb der nach Objekten 01 und 02 getrennten Bildfolgen auf entsprechende zu referenzierende Stellen verweisen.
Eine Organisation einer Liste von Suchmerkmalen und deren Beziehung zu den Bilddaten BD ist in Fig.3 dargestellt. Es gilt wieder der vertikale Verlauf einer Zeitachse t von oben nach unten. Die Suchmerkmale M sind in Form einer Liste der Bildsequenz GOP, die den Header H und die Bilddaten BD enthält, vorangestellt. Die Liste enthält mehrere Suchmerkmale SMl und SM2. Jedes Suchmerkmal umfaßt jeweils eine beschreibende Komponente INF01 und INF02 und jeweils einen Verweis (Zeiger, engl . : pointer) PTR1 und PTR2 auf ein Bild innerhalb der Bilddaten BD.
Wie oben erwähnt, kann für eine nach dem MPEG-Standard komprimierte Bildsequenz die Liste logisch unterteilt sein, so daß sich bestimmte Suchmerkmale SMj_ auf vorgebbare Objekte innerhalb der nach dem MPEG-Standard komprimierten Bildsequenz ergeben. Vorzugsweise ist für die Unterscheidung zweier Objekte jedes zweite Suchmerkmal SM2J_ einem ersten Objekt und das andere Suchmerkmal SM(2i+ι) einem zweiten
Objekt zugeordnet (i=0 , 1, 2 , 3 , ... ) . Entsprechend können für mehrere Objekte innerhalb der gleichen Bildsequenz unterschiedliche Suchmerkmalssätze angelegt werden.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Abspeichern von Suchmerkmalen einer Bildsequenz, a) bei dem die Suchmerkmale aus der Bildsequenz bestimmt werden, b) bei dem die Suchmerkmale gemeinsam mit der Bildsequenz abgespeichert werden,
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Suchmerkmale Audiodaten und/oder Videodaten der Bildsequenz sind.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem für einen gezielten Zugriff innerhalb der
Bildsequenz die Suchmerkmale einen Verweis auf ein Bild innerhalb der Bildsequenz enthalten.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3 , bei dem die Suchmerkmale der Bildsequenz vorangestellt werden .
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem die Suchmerkmale an die Bildsequenz angehängt werden.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem die Suchmerkmale in der Bildsequenz abgespeichert werden.
Verfahren nach Anspruch 6, bei dem einem nach dem MPEG-Standard definierten Intrabild die Suchmerkmale für eine durch das Intrabild eingeleitete Bildszene vorangestellt werden.
8. Verfahren nach Anspruch 7 , bei dem jede Bildszene in einer Datenbank abgespeichert wird.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem für mehrere Objekte, die nach Bildcodierungsstandards in der Bildsequenz enthalten sind, jeweils eigene Suchmerkmale für die mehreren Objekte mit der Bildsequenz abgespeichert werden.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Suchmerkmale durch einen vorgebbaren Startcode (HEADER) eindeutig identifizierbar sind.
EP98933456A 1997-07-23 1998-05-05 Verfahren zum abspeichern von suchmerkmalen einer bildsequenz Ceased EP0996901A1 (de)

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