JP2002108385A - Signal detecting method and device, and recording medium recorded with program for the method - Google Patents

Signal detecting method and device, and recording medium recorded with program for the method

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JP2002108385A
JP2002108385A JP2000297407A JP2000297407A JP2002108385A JP 2002108385 A JP2002108385 A JP 2002108385A JP 2000297407 A JP2000297407 A JP 2000297407A JP 2000297407 A JP2000297407 A JP 2000297407A JP 2002108385 A JP2002108385 A JP 2002108385A
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JP
Japan
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signal
feature
similarity
histogram
target
Prior art date
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Pending
Application number
JP2000297407A
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Japanese (ja)
Inventor
Kunio Kayano
邦夫 柏野
Takayuki Kurozumi
隆行 黒住
Hiroshi Murase
洋 村瀬
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.)
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Publication date
Application filed by Nippon Telegraph and Telephone Corp filed Critical Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Publication of JP2002108385A publication Critical patent/JP2002108385A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enable a signal detecting device to search for a similar place at a high speed even when a very long storage signal is processed. SOLUTION: Feature histograms at respective points of time are generated by deriving a feature series from the storage signal and stored (storage signal feature histogram series storage part 3), several places of interest are set for the stored feature histogram series, and the similarity between the storage signal feature histograms at the respective places of interest and a target signal feature histogram generated from a target signal is calculated (similarity calculation part 7) and compared with previously set target similarity to decide the similarity to target signals at the respective places of interest, thereby detecting a place which is similar to the target signal as an object to be detected.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、信号系列の中か
ら、予め登録した信号と類似した信号の場所を探し出す
のに用いて好適な、信号検出方法ならびに装置および同
方法がプログラムされ記録された記録媒体に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and an apparatus for detecting a signal which are suitable for searching for a location of a signal similar to a signal registered in advance from a signal sequence, and a method for recording and recording the same. It relates to a recording medium.

【0002】[0002]

【従来の技術】放送の音響信号の中から特定のコマーシ
ャルが放映された時刻を検出し、自動記録したり、ある
いは、特定のテーマソングを検出してビデオ録画を開始
したり、停止したりするのに音響信号検出技術が用いら
れる。上記した音響信号検出技術により、ある信号系列
の中から、予め登録した信号と類似した信号の位置を割
り出すことが可能となる。また、放送から拍手音の発せ
られた時刻や、笑い声が発せられた時刻等を自動的に監
視したり、あるいは特定シーンの検索を行なうこともで
きる。上述した音響信号検出技術の代表的なものに、平
成12年5月12日に登録された特許第3065314
号「高速信号探索方法、装置およびその記録媒体」があ
る。
2. Description of the Related Art A time at which a specific commercial is broadcast is detected from a sound signal of a broadcast and automatically recorded, or a specific theme song is detected and video recording is started or stopped. For this purpose, an acoustic signal detection technique is used. With the above-described acoustic signal detection technique, it is possible to determine the position of a signal similar to a signal registered in advance from a certain signal sequence. It is also possible to automatically monitor the time when a clapping sound is emitted from the broadcast, the time when a laughter is emitted, or search for a specific scene. A typical example of the above-described acoustic signal detection technology is disclosed in Japanese Patent No. 3065314 registered on May 12, 2000.
No. "High-speed signal search method, device and recording medium".

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上述した
従来技術によれば、信号検出処理を行いながら蓄積信号
特徴ヒストグラムを作成するために、蓄積信号が極めて
長時間に及ぶ場合は、信号検出処理に多大な処理時間を
要し、目的とする類似した箇所を高速に探索することが
できなかった。本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
であり、新たに蓄積信号特徴ヒストグラム系列を蓄積す
る手段を付加し、信号検出処理を行う際のヒストグラム
作成にかかわる処理時間を排除することにより、極めて
長い蓄積信号に対し信号処理を行なう場合にも高速に類
似した箇所を探索可能な、信号検出方法ならびに装置お
よび同方法がプログラムされ記録された記録媒体を提供
することを目的とする。
However, according to the above-mentioned prior art, since the accumulated signal characteristic histogram is created while performing the signal detection processing, the signal detection processing is greatly performed when the accumulated signal is extremely long. It takes a long processing time, and it is not possible to search for a similar target part at high speed. The present invention has been made in view of the above circumstances, and a means for newly accumulating a stored signal feature histogram sequence is added to eliminate a processing time involved in creating a histogram when performing signal detection processing, so that an extremely long time is obtained. It is an object of the present invention to provide a signal detection method and apparatus capable of searching for a similar part at high speed even when performing signal processing on an accumulated signal, and a recording medium on which the method is programmed and recorded.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために請求項1に記載の発明は、あらかじめ蓄積された
蓄積信号の中から目的とする目的信号に類似した箇所を
探索する信号検出方法であって、前記蓄積信号から特徴
系列を導いて各時点における特徴ヒストグラムを作成し
てこれを蓄積し、当該蓄積された特徴ヒストグラム系列
に対していくつかの注目箇所を設定し、当該それぞれの
注目箇所における蓄積信号特徴ヒストグラムと、前記目
的信号から作成された目的信号特徴ヒストグラムとの類
似度を計算し、当該類似度とあらかじめ設定した目的と
する類似度とを比較することによりそれぞれの注目箇所
における目的信号との類似を判定し、検出の対象となる
目的信号に類似した箇所を検出することを特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a signal detecting method for searching a previously stored signal for a portion similar to a target signal. A feature sequence is derived from the accumulated signal, a feature histogram at each time point is created and stored, and several points of interest are set for the stored feature histogram sequence. The similarity between the accumulated signal feature histogram at the location and the target signal feature histogram created from the target signal is calculated, and the similarity is compared with a preset target similarity at each target location. It is characterized in that similarity with the target signal is determined, and a portion similar to the target signal to be detected is detected.

【0005】請求項2に記載の発明は、請求項1に記載
の信号検出方法において、前記蓄積された特徴ヒストグ
ラム系列に対していくつかの注目箇所を設定するにあた
り、前記計算された類似度から前記蓄積信号に対する前
記注目箇所の現在位置近傍における類似度上限値を求
め、当該上限値に基づいて次に設定される注目箇所の位
置を求めることを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in the signal detection method according to the first aspect, in setting several points of interest to the accumulated feature histogram series, the calculated similarity is calculated based on the similarity. A similarity upper limit value near the current position of the point of interest with respect to the accumulation signal is obtained, and a position of the next point of interest set based on the upper limit value is obtained.

【0006】請求項3に記載の発明は、あらかじめ蓄積
された蓄積信号から特徴系列を導き、前記導き出された
特徴系列において所定長の時間窓を設定し、当該時間窓
内の特徴系列を分類計数することにより前記蓄積信号の
各時点における特徴ヒストグラムを作成する第1の工程
と、前記作成された特徴ヒストグラム系列を蓄積する第
2の工程と、あらかじめ登録された信号検出のための目
的信号から特徴系列を導き、前記導き出された目的信号
の特徴系列において所定長の時間窓を設定し、当該時間
窓内の特徴系列を分類計数することにより前記目的信号
の各時点における特徴ヒストグラムを作成する第3の工
程と、前記蓄積された特徴ヒストグラム系列に対して注
目箇所を設定し、当該注目箇所における蓄積信号特徴ヒ
ストグラムと前記目的信号特徴ヒストグラムの類似度を
計算する第4の工程と、前記蓄積信号のいくつかの注目
箇所に対して前記類似度計算を行い、当該注目箇所にお
ける類似度とあらかじめ設定した類似度とを比較するこ
とにより、前記蓄積信号の当該箇所と前記目的信号との
類似を判定する第5の工程とを備えたことを特徴とす
る。
According to a third aspect of the present invention, a feature sequence is derived from a previously stored signal, a time window of a predetermined length is set in the derived feature sequence, and the feature sequence within the time window is classified and counted. A first step of creating a feature histogram at each point in time of the accumulated signal, a second step of accumulating the created feature histogram sequence, and a method of extracting a feature histogram from a pre-registered target signal for signal detection. Derive a sequence, set a time window of a predetermined length in the derived characteristic sequence of the target signal, classify and count the characteristic sequence within the time window, and create a characteristic histogram at each time point of the target signal. And setting a point of interest with respect to the stored feature histogram series. A fourth step of calculating the similarity of the statistical signal feature histogram, and performing the similarity calculation on several points of interest of the accumulated signal, and comparing the similarity at the point of interest with the preset similarity. A fifth step of determining a similarity between the position of the accumulation signal and the target signal.

【0007】上述した課題を解決するために請求項4に
記載の発明は、あらかじめ蓄積された蓄積信号の中から
目的とする目的信号に類似した箇所を探索する信号検出
装置であって、前記蓄積信号から特徴系列を導いて各時
点における特徴ヒストグラムを作成してこれを蓄積する
蓄積信号抽出系と、当該蓄積された特徴ヒストグラム系
列に対していくつかの注目箇所を設定し、当該それぞれ
の注目箇所における蓄積信号特徴ヒストグラムと、前記
目的信号から作成された目的信号特徴ヒストグラムとの
類似度を計算し、当該類似度とあらかじめ設定した目的
とする類似度とを比較することによりそれぞれの注目箇
所における目的信号との類似を判定し、検出の対象とな
る目的信号に類似した箇所を検出する比較演算系とを備
えたことを特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a signal detecting apparatus for searching a stored signal stored in advance for a portion similar to a target signal. An accumulated signal extraction system that derives a feature sequence from a signal, creates a feature histogram at each point in time, and accumulates the feature histogram; sets a number of points of interest for the accumulated feature histogram sequence; , And the similarity between the target signal feature histogram created from the target signal and the target signal feature histogram calculated from the target signal. A comparison operation system for judging similarity with the signal and detecting a portion similar to the target signal to be detected. That.

【0008】請求項5に記載の発明は、請求項4に記載
の信号検出装置において、前記比較演算系は、前記蓄積
された特徴ヒストグラム系列に対していくつかの注目箇
所を設定するにあたり、前記計算された類似度から前記
蓄積信号に対する前記注目箇所の現在位置近傍における
類似度上限値を求め、当該上限値に基づいて次に設定さ
れる注目箇所の位置を求める演算部を備えたことを特徴
とする。
According to a fifth aspect of the present invention, in the signal detection device according to the fourth aspect, the comparison operation system sets the number of points of interest in the accumulated feature histogram sequence. A calculating unit that obtains a similarity upper limit in the vicinity of the current position of the point of interest with respect to the accumulated signal from the calculated similarity, and obtains a position of the next point of interest set based on the upper limit. And

【0009】請求項6に記載の発明は、あらかじめ蓄積
された蓄積信号から特徴系列を導く蓄積信号特徴計算手
段と、前記導き出された特徴系列において所定長の時間
窓を設定し、当該時間窓内の特徴系列を分類計数するこ
とにより前記蓄積信号の各時点における特徴ヒストグラ
ムを作成する蓄積信号特徴ヒストグラム作成手段と、前
記作成された特徴ヒストグラム系列を蓄積する蓄積信号
特徴ヒストグラム系列蓄積手段と、あらかじめ登録され
た信号検出のための目的信号から特徴系列を導く目的信
号特徴計算手段と、前記導き出された目的信号の特徴系
列において所定長の時間窓を設定し、当該時間窓内の特
徴系列を分類計数することにより前記目的信号の各時点
における特徴ヒストグラムを作成する目的信号特徴ヒス
トグラム作成手段と、前記蓄積された特徴ヒストグラム
系列に対して注目箇所を設定する注目箇所設定手段と、
当該注目箇所における蓄積信号特徴ヒストグラムと前記
目的信号特徴ヒストグラムの類似度を計算する類似度度
計算手段と、前記蓄積信号のいくつかの注目箇所に対し
て前記類似度計算を行い、当該注目箇所における類似度
とあらかじめ設定した類似度とを比較することにより、
前記蓄積信号の当該箇所と前記目的信号との類似を判定
する類似度判定手段とを備えたことを特徴とする。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided an accumulated signal characteristic calculating means for deriving a characteristic sequence from an accumulated signal stored in advance, a time window of a predetermined length is set in the derived characteristic sequence, and the time window is set within the time window. Stored signal feature histogram creating means for creating a feature histogram at each time point of the accumulated signal by classifying and counting the feature series of the accumulated signal; accumulated signal feature histogram sequence accumulating means for accumulating the created feature histogram series; Target signal feature calculation means for deriving a feature sequence from the target signal for signal detection, setting a time window of a predetermined length in the feature sequence of the derived target signal, and classifying and counting the feature sequence within the time window. Signal histogram creating means for creating a feature histogram at each time point of the target signal The attention point setting means for setting a target position relative to the stored feature histogram series,
A similarity calculating means for calculating the similarity between the stored signal feature histogram and the target signal feature histogram at the noted location, and performing the similarity calculation on some noted locations of the stored signal, By comparing the similarity with a preset similarity,
A similarity determination unit configured to determine a similarity between the location of the accumulation signal and the target signal.

【0010】請求項7に記載の発明は、上記請求項6に
記載の信号検出装置において、前記蓄積信号特徴ヒスト
グラム作成手段および、または、前記目的信号特徴ヒス
トグラム作成手段は、前記蓄積信号特徴計算手段およ
び、または、前記目的信号特徴計算手段から出力される
特徴ベクトルの時系列を読込み、前記特徴ベクトルの各
要素をn個の区間に分割し、各特徴ベクトルの次元数が
mのとき、nのm乗個の区間のうちの1つに分類し、前
記蓄積信号および、または、目的信号の先頭に任意長の
時間窓を設定し、その時間窓内におけるそれぞれの分類
についての特徴ベクトルの個数を数え、前記時間窓を時
間軸方向に順次移動しながら上記操作を繰り返し、ヒス
トグラムの時系列を作成することを特徴とする。上記構
成により、新たに蓄積信号特徴のヒストグラム系列を蓄
積するための手段を付加し、信号検出を行う際のヒスト
グラム作成に係わる処理時間を排除したことによって、
極めて長時間の蓄積信号に対して信号検出を行いたい場
合であっても高速な信号検出が可能となる。
According to a seventh aspect of the present invention, in the signal detection device according to the sixth aspect, the accumulated signal characteristic histogram creating means and / or the target signal characteristic histogram creating means is the accumulated signal characteristic calculating means. And / or reads a time series of feature vectors output from the target signal feature calculation means, divides each element of the feature vector into n sections, and when the number of dimensions of each feature vector is m, n Classification into one of the m-th section, a time window of an arbitrary length is set at the head of the accumulated signal and / or the target signal, and the number of feature vectors for each classification within the time window is determined. The above operation is repeated while sequentially moving the time window in the time axis direction, and a time series of a histogram is created. According to the above configuration, a means for newly accumulating a histogram series of accumulated signal features is added, and processing time related to histogram creation when signal detection is performed is eliminated.
Even when it is desired to perform signal detection for an extremely long accumulated signal, high-speed signal detection is possible.

【0011】請求項8に記載の発明は、上記請求項6ま
たは7に記載の信号検出装置において、前記注目箇所設
定手段は、注目箇所の移動可能幅ωを次式を演算するこ
とにより求めることを特徴とする。
According to an eighth aspect of the present invention, in the signal detection device according to the sixth or seventh aspect, the attention point setting means obtains the movable width ω of the attention point by calculating the following equation. It is characterized by.

【数3】 ただし、θは類似度閾値、Sは蓄積信号類似度値、Dは
特徴量系列の総度数、floor(・)は小数点以下の切り下
げを表す場合とする。
(Equation 3) Here, it is assumed that θ is the similarity threshold, S is the accumulated signal similarity value, D is the total frequency of the feature amount sequence, and floor (•) represents the rounding down to the decimal point.

【0012】請求項9に記載の発明は、上記請求項6な
いし8に記載の信号検出装置において、前記類似度計算
部は、類似度を次式を演算することにより求めることを
特徴とする。
According to a ninth aspect of the present invention, in the signal detection device according to any one of the sixth to eighth aspects, the similarity calculating section obtains the similarity by calculating the following equation.

【数4】 ただし、Lは特徴ベクトルの分類の総数、Dはヒストグ
ラムの総度数、hRl、hIlは、それぞれ、目的信号特徴
ヒストグラム、蓄積信号特徴ヒストグラムのl番目の分
類に含まれる特徴ベクトルの数を示すものとする。
(Equation 4) Here, L indicates the total number of feature vector classifications, D indicates the total frequency of the histogram, and h Rl and h Il indicate the number of feature vectors included in the l-th classification of the target signal feature histogram and the accumulated signal feature histogram, respectively. Shall be.

【0013】請求項10に記載の発明は、あらかじめ蓄
積された蓄積信号の中から目的とする目的信号に類似し
た箇所を検出する信号検出装置に用いられる信号検出プ
ログラムが記録されたコンピュータ読み取り可能な記録
媒体において、前記信号検出プログラムは、あらかじめ
蓄積された蓄積信号から特徴系列を導く第1のステップ
と、前記導き出された特徴系列において所定長の時間窓
を設定し、当該時間窓内の特徴系列を分類計数すること
により前記蓄積信号の各時点における特徴ヒストグラム
を作成する第2のステップと、前記作成された特徴ヒス
トグラム系列を蓄積する第3のステップと、あらかじめ
登録された信号検出のための目的信号から特徴系列を導
く第4のステップと、前記導き出された目的信号の特徴
系列において所定長の時間窓を設定し、当該時間窓内の
特徴系列を分類計数することにより前記目的信号の各時
点における特徴ヒストグラムを作成する第5のステップ
と、 前記蓄積された特徴ヒストグラム系列に対して注
目箇所を設定する第6のステップと、前記注目箇所にお
ける蓄積信号特徴ヒストグラムと前記目的信号特徴ヒス
トグラムの類似度を計算する第7のステップと、前記第
6と第7のステップによる処理を繰り返すことにより蓄
積信号のいくつかの注目箇所に対して前記類似度計算を
行い、当該注目箇所における類似度とあらかじめ設定し
た類似度とを比較することにより、前記蓄積信号の当該
箇所と前記目的信号との類似を判定する第8のステップ
とをコンピュータに実行させる信号検出プログラムを記
録したことを特徴とする。
According to a tenth aspect of the present invention, there is provided a computer readable program for recording a signal detection program used in a signal detection device for detecting a portion similar to a target signal from a stored signal stored in advance. In the recording medium, the signal detection program includes a first step of deriving a feature sequence from a stored signal stored in advance, a time window having a predetermined length set in the derived feature sequence, and a feature sequence within the time window. A second step of creating a feature histogram at each time point of the accumulated signal by classifying and counting the data, a third step of accumulating the created feature histogram sequence, and a pre-registered object for signal detection. A fourth step of deriving a feature sequence from the signal; A fifth step of setting a time window of the target signal and classifying and counting the feature sequence within the time window to generate a feature histogram at each point of the target signal; , A seventh step of calculating the degree of similarity between the accumulated signal feature histogram at the point of interest and the target signal feature histogram, and accumulation by repeating the processing of the sixth and seventh steps. The similarity calculation is performed for some attention points of the signal, and the similarity between the attention signal and the target signal is compared by comparing the similarity at the attention point with a preset similarity. A signal detection program for causing a computer to execute the determining step and the eighth step is recorded.

【0014】請求項11に記載の発明は、請求項10に
記載の記録媒体において、前記第6のステップは、前記
第7のステップにおいて計算された類似度から前記蓄積
信号に対する前記注目箇所の現在位置近傍における類似
度上限値を求めるステップと、前記上限値に基づいて次
に設定される注目箇所の位置を求めるステップとを更に
備えたことを特徴とする。
According to an eleventh aspect of the present invention, in the recording medium according to the tenth aspect, the sixth step is a step of determining whether or not the current point of interest with respect to the stored signal is based on the similarity calculated in the seventh step. The method further includes a step of obtaining a similarity upper limit value near the position, and a step of obtaining a position of a target point to be set next based on the upper limit value.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】図1は本発明における信号検出装
置の一実施形態を示すブロック図である。ここでは、信
号検出の対象を音響信号として説明を行う。本発明にお
ける信号検出装置は、機能的に大別すれば、蓄積信号特
徴抽出系Aと、蓄積信号と目的信号との比較演算を行う
比較演算系Bに区分される。蓄積信号特徴抽出系Aは、
蓄積信号特徴計算部1と、蓄積信号特徴ヒストグラム作
成部2と、蓄積信号特徴ヒストグラム系列蓄積部3で構
成される。比較演算系Bは、目的信号特徴計算部4と、
目的信号特徴ヒストグラム作成部5と、注目箇所設定部
6と、類似度計算部7と、類似度判定部8で構成され
る。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a signal detection device according to the present invention. Here, a description will be given of a case where a signal detection target is an acoustic signal. The signal detection device according to the present invention can be roughly classified into a stored signal feature extraction system A and a comparison operation system B that performs a comparison operation between the stored signal and the target signal. The accumulated signal feature extraction system A
It comprises an accumulated signal feature calculation unit 1, an accumulated signal feature histogram creation unit 2, and an accumulated signal feature histogram sequence accumulation unit 3. The comparison operation system B includes a target signal feature calculation unit 4 and
It is composed of a target signal feature histogram creating unit 5, an attention point setting unit 6, a similarity calculating unit 7, and a similarity determining unit 8.

【0016】本発明の信号検出装置は、目的信号、すな
わち見本となる検索したい音響信号と、蓄積信号、すな
わち目的信号をその一部として含む可能性をもつ、事前
に与えられた長時間の音響信号を入力として得、目的信
号との類似度があらかじめ設定された値θ(探索閾値)
を上回る蓄積信号中の任意の箇所を出力する。図1に示
される信号検出装置は、具体的には、CPUおよびその
周辺LSIで構成されるコンピュータ装置で構成され
る。このコンピュータ装置は、所定の記録媒体(半導体
メモリ、磁気ディスク、光メモリ等)に記録された制御
プログラムをCPUが読み出し実行することによって図
1に示される各ブロックとして機能する。また、この制
御プログラムは、通信回線を介して頒布することも可能
である。
The signal detection apparatus of the present invention comprises a target signal, that is, an audio signal to be searched as a sample, and a stored signal, that is, a predetermined long-term sound having a possibility of including the target signal as a part thereof. A signal is obtained as an input, and the degree of similarity with the target signal is set to a preset value θ (search threshold).
And outputs an arbitrary point in the accumulated signal exceeding the value. The signal detection device illustrated in FIG. 1 is specifically configured by a computer device including a CPU and a peripheral LSI therefor. This computer device functions as each block shown in FIG. 1 when a CPU reads and executes a control program recorded on a predetermined recording medium (semiconductor memory, magnetic disk, optical memory, or the like). This control program can be distributed via a communication line.

【0017】図1において、蓄積信号特徴計算部1は、
外部から得られる蓄積信号から特徴系列を導く。蓄積信
号特徴ヒストグラム作成部2は、蓄積信号特徴計算部1
により出力される蓄積信号の特徴系列において、予め定
められる所定長の時間窓を設定し、当該時間窓内の特徴
系列を分類計数することによって、その蓄積信号の各時
点における特徴のヒストグラムを作成し、蓄積信号特徴
ヒストグラム系列蓄積部3へ出力する。蓄積信号特徴ヒ
ストグラム系列蓄積部3は、蓄積信号特徴ヒストグラム
作成部2によって作成された特徴ヒストグラムの系列を
蓄積する。
In FIG. 1, the accumulated signal feature calculation unit 1
A feature sequence is derived from an externally obtained accumulated signal. The accumulated signal feature histogram creating section 2 includes an accumulated signal feature calculating section 1
A time window of a predetermined length is set in the feature sequence of the accumulated signal output by the above, and a feature histogram at each time point of the accumulated signal is created by classifying and counting the feature sequence in the time window. , And outputs it to the accumulation signal feature histogram sequence accumulation unit 3. The accumulated signal feature histogram sequence accumulation unit 3 accumulates the sequence of the feature histogram created by the accumulated signal feature histogram creating unit 2.

【0018】目的信号特徴計算部4は、あらかじめ登録
された目的信号から特徴系列を導く。目的信号特徴ヒス
トグラム作成部5は、目的信号特徴計算部4によって出
力される目的信号の特徴系列において、予め定められる
所定長の時間窓を設定し、当該時間窓内の特徴系列を分
類計数することによって、その目的信号に関する特徴の
ヒストグラムを作成し、注目箇所設定部6へ出力する。
The target signal feature calculation unit 4 derives a feature sequence from a previously registered target signal. The target signal feature histogram creating unit 5 sets a predetermined time window of a predetermined length in the feature sequence of the target signal output by the target signal feature calculation unit 4, and classifies and counts the feature sequence within the time window. Thus, a histogram of the feature related to the target signal is created and output to the attention point setting unit 6.

【0019】注目箇所設定部6は、後述するように、演
算部(図示せず)を内蔵し、蓄積信号特徴ヒストグラム
系列蓄積部3に蓄積された蓄積信号特徴ヒストグラム系
列に対して注目箇所を設定し、当該注目箇所における蓄
積信号特徴ヒストグラムを類似度計算部7へ出力する。
類似度計算部7は、目的信号特徴ヒストグラム作成部5
で作成された目的信号特徴ヒストグラムと、注目箇所設
定部6で設定した注目箇所における蓄積信号特徴ヒスト
グラムについて、両者の類似度合を示す類似度を計算
し、類似度判定部8へ出力する。また、同時に次の注目
箇所を設定するためにその類似度計算の結果を注目箇所
設定部6に出力する。類似度判定部8は、蓄積信号のい
くつかの注目箇所に対して前記類似度計算を行い、当該
注目箇所における類似度とあらかじめ設定した類似度
(θ:探索閾値)とを比較することにより、前記蓄積信
号の当該箇所と前記目的信号との類似を判定し、信号検
出結果として出力する。
As will be described later, the point-of-interest setting section 6 has a built-in operation section (not shown), and sets the point-of-interest for the accumulated signal feature histogram sequence stored in the accumulated signal feature histogram sequence accumulating section 3. Then, the stored signal feature histogram at the point of interest is output to the similarity calculator 7.
The similarity calculation unit 7 includes a target signal feature histogram creation unit 5
With respect to the target signal feature histogram created in step (1) and the accumulated signal feature histogram at the point of interest set by the point of interest setting unit 6, the similarity indicating the degree of similarity between them is calculated and output to the similarity determination unit 8. At the same time, the result of the similarity calculation is output to the attention point setting unit 6 to set the next attention point. The similarity determination unit 8 performs the similarity calculation for some points of interest of the accumulated signal, and compares the similarity at the points of interest with a preset similarity (θ: search threshold), A similarity between the location of the accumulation signal and the target signal is determined and output as a signal detection result.

【0020】図2は、本発明実施形態の動作を説明する
ために引用したフローチャートである。以下、図2に示
すフローチャートを参照しながら図1に示す本発明実施
形態の動作について詳細に説明する。蓄積信号特徴計算
部1は、まず、与えられた蓄積信号を読み込む(ステッ
プS11)。次に、読み込んだ蓄積信号に対して特徴抽
出を行う(ステップS12)。ここでは、特徴としてス
ペクトル特徴を用いるため、特徴抽出は、例えば、帯域
通過フィルタによって行うことができる。
FIG. 2 is a flowchart cited for explaining the operation of the embodiment of the present invention. Hereinafter, the operation of the embodiment of the present invention shown in FIG. 1 will be described in detail with reference to the flowchart shown in FIG. First, the accumulated signal feature calculation unit 1 reads the given accumulated signal (step S11). Next, feature extraction is performed on the read stored signal (step S12). Here, since a spectral feature is used as the feature, the feature extraction can be performed by, for example, a band-pass filter.

【0021】例えば、15秒程度の音響信号を探索した
い場合、特徴抽出の具体的な設定を次のようにすると期
待する結果が得られる。すなわち、7個の帯域通過フィ
ルタを用い、それらの中心周波数を対数軸上で等間隔に
300Hz〜3500Hzの範囲で設定し、60ミリ秒
程度の時間長を有する時間窓を10ミリ秒ずつ移動させ
ながら、この時間窓内における各帯域通過フィルタの出
力の自乗の平均値を計算し、得られた7個の値を一組に
して7次元特徴ベクトルとする。この場合、特徴ベクト
ル10ミリ秒毎に1つ得られる。なお、映像特徴を用い
ることによって映像の探索にも用いることができる。こ
の場合は、映像の1フレームの画像を横4等分、縦3等
分の計12分割し、それぞれの分割でのRGB値の平均
を特徴として、計36次元特徴ベクトルとすると期待す
る結果が得られる。
For example, when it is desired to search for an acoustic signal of about 15 seconds, an expected result can be obtained if the specific setting of feature extraction is as follows. That is, seven band-pass filters are used, their center frequencies are set at equal intervals in the range of 300 Hz to 3500 Hz on a logarithmic axis, and a time window having a time length of about 60 ms is moved by 10 ms. Meanwhile, the average value of the square of the output of each band-pass filter within this time window is calculated, and the obtained seven values are grouped into a seven-dimensional feature vector. In this case, one feature vector is obtained every 10 ms. In addition, by using the image feature, it can be used for searching for an image. In this case, the result expected to divide one frame image of the video into four equal parts in the horizontal direction and three equal parts in the vertical direction, and to obtain a total of 36-dimensional feature vectors with the average of the RGB values in each division as a feature can get.

【0022】蓄積信号特徴ヒストグラム作成部2は、は
じめに、蓄積信号特徴計算部1から出力された、蓄積信
号についての特徴ベクトルの時系列を読み込み、特徴ベ
クトルのヒストグラムを作成する(ステップS13)。
具体的には、まず、特徴ベクトルを分類する。例えば、
特徴ベクトルの各要素の値をいくつかのビン(区間)に
分割する。すなわち、例えば、各要素を3つの区間に分
割し、各特徴ベクトルの次元数が7であれば、全体のビ
ン数、すなわち、ヒストグラムの横軸に配置される区間
の数3の7乗となる。従って、各特徴ベクトルは、この
3の7乗個の区間のうちのどれか一つに分類されたこと
になる。次に、蓄積信号の先頭に、目的信号と同一の長
さの時間窓を設定し、その時間窓内におけるそれぞれの
分類についての特徴ベクトルの個数を数えることによ
り、特徴ベクトルのヒストグラムを作成する。
First, the accumulated signal feature histogram creating section 2 reads the time series of the feature vectors of the accumulated signal output from the accumulated signal feature calculating section 1 and creates a feature vector histogram (step S13).
Specifically, first, feature vectors are classified. For example,
The value of each element of the feature vector is divided into several bins (sections). That is, for example, if each element is divided into three sections and the number of dimensions of each feature vector is 7, the total number of bins, that is, the number of sections 3 arranged on the horizontal axis of the histogram is the seventh power. . Therefore, each feature vector is classified into any one of the 3 7 sections. Next, a time window having the same length as the target signal is set at the head of the accumulated signal, and the number of feature vectors for each classification in the time window is counted, thereby creating a histogram of feature vectors.

【0023】このヒストグラムの作成を、時間窓を蓄積
信号の時間軸方向に順次移動しながら繰り返し行い、ヒ
ストグラムの時系列とする。ここで、時間窓の移動幅を
zとすれば、zは、例えば、特徴ベクトル1つ分に相当
する時間とすればよい。このようにして作成された蓄積
信号特徴ヒストグラム系列を、蓄積信号特徴ヒストグラ
ム系列蓄積部3に対して出力する。なお、特徴ベクトル
の分類を行う方法は、上述した方法に制限されず、ベク
トル量子化の技術を用いることもできる。また、時間窓
の長さは必ずしも目的信号と同一の長さでなくともよ
い。また、時間窓の移動幅zは、必ずしも特徴ベクトル
1個分ずつである必要はなく、信号検出の精度を損なわ
ない程度に、一度に特徴ベクトル複数個分に相当する時
間だけ移動してもよい。
The creation of the histogram is repeated while sequentially moving the time window in the direction of the time axis of the accumulated signal, thereby obtaining a time series of the histogram. Here, assuming that the movement width of the time window is z, z may be, for example, a time corresponding to one feature vector. The accumulated signal feature histogram sequence created in this way is output to the accumulated signal feature histogram sequence accumulation unit 3. Note that the method of classifying feature vectors is not limited to the above-described method, and it is also possible to use a vector quantization technique. Further, the length of the time window does not necessarily have to be the same as the length of the target signal. Further, the moving width z of the time window does not necessarily need to be one by one feature vector, and may be moved by a time corresponding to a plurality of feature vectors at a time so as not to impair the accuracy of signal detection. .

【0024】蓄積信号特徴ヒストグラム系列蓄積部3
は、蓄積信号特徴ヒストグラム作成部2から出力され
た、蓄積信号特徴ヒストグラムの系列を読み込み、これ
を内蔵の記録媒体に記録し蓄積する(ステップS1
4)。このように、蓄積信号特徴ヒストグラムの系列を
具体的な目的信号についての信号検出処理に先だって記
録媒体に記録蓄積しておくことが本発明の主眼であり、
これにより、具体的な目的信号が与えられた後の信号検
出処理が著しく高速化されるという特異な効果がもたら
される。詳細は後述する。
Stored signal feature histogram sequence storage unit 3
Reads a series of accumulated signal feature histograms output from the accumulated signal feature histogram creating unit 2, records and stores the series on a built-in recording medium (step S1).
4). As described above, it is a main object of the present invention to record and accumulate a series of accumulated signal feature histograms on a recording medium prior to signal detection processing for a specific target signal,
As a result, there is a unique effect that the signal detection processing after the specific target signal is given is remarkably speeded up. Details will be described later.

【0025】目的信号特徴計算部4は、はじめに、検出
の目的とする音響信号の見本である目的信号を読み込む
(ステップS15)。次に、読み込んだ目的信号に対し
て特徴抽出を行う(ステップS16)。特徴抽出は、先
に蓄積信号特徴計算部1において行ったのと同じ操作を
行う。目的信号特徴ヒストグラム作成部5は、はじめ
に、目的信号特徴計算部4から出力された、目的信号に
ついての特徴ベクトルの時系列を読み込み、前記特徴ベ
クトルのヒストグラムを作成する(ステップS17)。
ヒストグラムの作成は、蓄積信号特徴ヒストグラム作成
部2と同様に行う。
First, the target signal feature calculator 4 reads a target signal which is a sample of an audio signal to be detected (step S15). Next, feature extraction is performed on the read target signal (step S16). The feature extraction performs the same operation as previously performed in the accumulated signal feature calculation unit 1. First, the target signal feature histogram creating unit 5 reads the time series of feature vectors for the target signal output from the target signal feature calculating unit 4, and creates a histogram of the feature vector (step S17).
The creation of the histogram is performed in the same manner as the accumulated signal feature histogram creation unit 2.

【0026】注目箇所設定部6は、信号検出処理の最初
の時点では、蓄積信号特徴ヒストグラム系列蓄積部3に
おいて蓄積された蓄積信号特徴ヒストグラムの冒頭に、
注目箇所を設定し、その注目箇所における蓄積信号特徴
ヒストグラムを類似度計算部7に出力する(ステップS
18)。類似度計算部7では、後述するように、注目箇
所における蓄積信号特徴ヒストグラムと、目的信号特徴
ヒストグラムとの類似度SRIを計算するが(ステップS
19)、そのとき、注目箇所設定部6は、計算された類
似度値SRIを類似度計算部7から受け取る(ステップS
20)。その類似度値に基づき、注目箇所設定部6は、
次の時点でどの位置に注目箇所を設定できるかを表す値
であるスキップ可能幅ωを計算する(ステップS21)
演算部を内蔵する。当該演算部により計算されるスキッ
プ可能値ωは、次式で求められる。
At the beginning of the signal detection process, the point-of-interest setting section 6 sets the beginning of the accumulated signal feature histogram accumulated in the accumulated signal feature histogram sequence accumulation section 3 as:
A point of interest is set, and the accumulated signal feature histogram at the point of interest is output to the similarity calculator 7 (step S).
18). In similarity calculation unit 7, as described later, the stored signal feature histogram in the target location, but the degree of similarity is calculated S RI of the target signal wherein the histogram (Step S
19) At that time, the attention point setting unit 6 receives the calculated similarity value SRI from the similarity calculation unit 7 (Step S).
20). Based on the similarity value, the attention point setting unit 6
The skippable width ω, which is a value indicating at which position the point of interest can be set at the next time point, is calculated (step S21).
Built-in arithmetic unit. The skippable value ω calculated by the operation unit is obtained by the following equation.

【0027】[0027]

【数5】 ただし、スキップ可能値ωの単位は特徴ベクトルの個
数、すなわち特徴ベクトル系列において隣接する特徴ベ
クトル間の時間間隔を単位とした時間であり、floor
(・)は切り下げを表す。従って、蓄積信号特徴ヒスト
グラム作成部2において、z=1とした場合(すなわち
特徴ベクトル1個ごとにヒストグラム1個を作成した場
合)にあっては、ωの値はそのまま、ヒストグラムの個
数を単位としたときの注目箇所の移動量を表すことにな
る。
(Equation 5) However, the unit of the skippable value ω is the number of feature vectors, that is, the time in units of the time interval between adjacent feature vectors in the feature vector sequence.
(•) indicates devaluation. Therefore, when the accumulated signal feature histogram creating unit 2 sets z = 1 (that is, creates one histogram for each feature vector), the value of ω is not changed and the number of histograms is used as a unit. It indicates the amount of movement of the point of interest at this time.

【0028】特徴ベクトル複数個分ずつ移動させながら
ヒストグラムを作成した場合は、ステップ可能幅ωの値
を適切に換算したものが注目箇所の移動量を表すことは
容易に理解される。例えば、特徴ベクトルn個毎に1個
のヒストグラムを作成した場合、注目箇所の移動量はfl
oor(ω/n)+1となる。一方、SRI≧θならば、類似
度のローカルピークを見出すためにω=1(全探索)と
する。すなわち、注目箇所設定部6は、類似度計算部7
により計算された類似度から蓄積信号に対す注目箇所の
現在位置近傍における類似度上限値を求め、当該上限値
に基づいて次に設定される注目箇所の位置を求めること
になる。
When the histogram is created while moving by a plurality of feature vectors, it is easily understood that a value obtained by appropriately converting the value of the stepable width ω indicates the movement amount of the point of interest. For example, if one histogram is created for every n feature vectors, the movement amount of the point of interest is fl
oor (ω / n) +1. On the other hand, if S RI ≧ θ, ω = 1 (full search) to find a local peak of similarity. That is, the attention point setting unit 6 includes the similarity calculation unit 7
The similarity upper limit in the vicinity of the current position of the point of interest with respect to the stored signal is obtained from the similarity calculated by the above, and the position of the next point of interest set next is obtained based on the upper limit.

【0029】注目箇所設定部6は、以上のようにして定
めた次の注目箇所の位置を、類似度計算部7に対して出
力し、以下、順次、蓄積信号の末端に達するまで(ステ
ップS22)、類似度計算部7による類似度計算の処理
(ステップS19)と、注目箇所設定部6によるスキッ
プ可能幅ωを計算する処理(ステップS20)とを繰り
返す。類似度計算部7では、はじめに、目的信号特徴ヒ
ストグラム作成部5から出力される目的信号特徴ヒスト
グラムと、注目箇所設定部6から出力される注目箇所が
示す蓄積信号特徴ヒストグラムとを読み込む。目的信号
特徴ヒストグラム作成部5から出力される目的信号特徴
ヒストグラムをHR、注目箇所設定部6から出力される
注目箇所が示す蓄積信号特徴ヒストグラムをHIとす
る。ただし、R、Iは、それぞれヒストグラムが目的信
号の特徴ベクトル、蓄積信号の特徴ベクトルから作られ
たものであることを表す。
The attention point setting unit 6 outputs the position of the next attention point determined as described above to the similarity calculation unit 7 and thereafter sequentially reaches the end of the accumulated signal (step S22). ), The similarity calculation process by the similarity calculation unit 7 (step S19), and the process of calculating the skippable width ω by the attention point setting unit 6 (step S20). The similarity calculation unit 7 first reads the target signal feature histogram output from the target signal feature histogram creation unit 5 and the accumulated signal feature histogram output from the attention point setting unit 6 and indicated by the attention point. Target signal feature histogram H R outputted from the target signal feature histogram forming unit 5, a storage signal feature histogram showing the attention point output from the attention point setting unit 6 and H I. Here, R and I indicate that the histogram is created from the feature vector of the target signal and the feature vector of the accumulated signal, respectively.

【0030】類似度SRIの計算は、次式によって行うこ
とができる。
The calculation of the similarity SRI can be performed by the following equation.

【数6】 ただし、Lは特徴ベクトルの分類の総数(ここでは3の
7乗)、Dはヒストグラムの総度数(一つの目的信号か
ら導かれた特徴ベクトルの総数)であり、hRI、h
Ilは、それぞれHR、HIのl番目の分類に含まれる特徴
ベクトルの数(度数)を表す。類似度計算部7は、類似
度の値を、注目箇所設定部6に対して出力すると同時に
類似度判定部8に出力する。類似度判定部8では、類似
度の値が予め設定した値(閾値)を越えている場合にあ
っては、その目的信号が蓄積信号中に存在したことを意
味するので、信号検出結果として、その目的信号の番号
と、蓄積信号に対する注目箇所の現在位置とを出力する
(ステップS23)。
(Equation 6) Here, L is the total number of feature vector classifications (here, 3 to the seventh power), D is the total frequency of the histogram (total number of feature vectors derived from one target signal), and h RI , h
Il represents each H R, the number of feature vectors included in l th classification H I (degrees). The similarity calculation unit 7 outputs the value of the similarity to the attention point setting unit 6 and simultaneously outputs the value to the similarity determination unit 8. When the value of the similarity exceeds a preset value (threshold), the similarity determination unit 8 means that the target signal is present in the accumulated signal. The number of the target signal and the current position of the point of interest for the stored signal are output (step S23).

【0031】本発明が実施される信号検出装置の動作実
験例を図3に示してある。図3は、本発明を適用した場
合の信号検出の所要時間を従来例と対比するために表形
式で示した図である。ここでは、20時間分の音響信号
を蓄積信号とし、200種類の10秒間の音響信号を目
的信号とし、全ての目的信号について、蓄積信号中に存
在するか否か検出する処理に関する所要時間をパーソナ
ルコンピュータによって測定した。図3には、蓄積信号
特徴ヒストグラム系列蓄積部3の有無に基づく信号検出
の所要時間が示されている。すなわち、(a)に蓄積信
号特徴ヒストグラム系列蓄積部3を持たない従来例、
(b)に蓄積信号特徴ヒストグラム系列蓄積部3を持つ
本発明による信号検出の所要時間を示す。図3から明白
なように、本発明によれば5倍以上の高速処理が実現さ
れている。
FIG. 3 shows an experimental example of the operation of the signal detecting device according to the present invention. FIG. 3 is a diagram showing a required time for signal detection when the present invention is applied in a table format for comparison with a conventional example. Here, a sound signal for 20 hours is set as a storage signal, 200 kinds of 10-second sound signals are set as target signals, and a time required for detecting whether or not the target signal exists in the stored signal is set as a personal time. Measured by computer. FIG. 3 shows the time required for signal detection based on the presence or absence of the accumulated signal feature histogram sequence accumulation unit 3. That is, (a) shows a conventional example having no accumulated signal feature histogram sequence accumulation unit 3,
(B) shows the time required for signal detection according to the present invention having the accumulated signal feature histogram sequence accumulation unit 3. As is apparent from FIG. 3, according to the present invention, a high-speed processing of 5 times or more is realized.

【0032】以上説明のように本発明によれば、新たに
蓄積信号特徴のヒストグラム系列を蓄積するための手段
を付加し、信号検出を行う際のヒストグラム作成に係わ
る処理時間を排除したことによって、極めて長時間の蓄
積信号に対して信号検出を行いたい場合であっても高速
な信号検出が可能となる。なお、本発明は、信号検出の
対象として音響信号のみ例示したが、このことに制限さ
れず、音響信号の場合と同一の構成において、蓄積信号
特徴計算部1および蓄積信号特徴ヒストグラム作成部2
において、映像をもとに、色特徴などの映像特徴を用い
ることにより、映像信号の探索を行うことも可能であ
る。
As described above, according to the present invention, means for newly accumulating a histogram series of accumulated signal features is added, and the processing time involved in creating a histogram when performing signal detection is eliminated. Even when it is desired to perform signal detection for an extremely long accumulated signal, high-speed signal detection is possible. In the present invention, only the acoustic signal has been exemplified as a target of signal detection. However, the present invention is not limited to this. In the same configuration as the case of the acoustic signal, the accumulated signal feature calculating unit 1 and the accumulated signal feature histogram creating unit 2
In, it is also possible to search for a video signal by using video features such as color features based on the video.

【0033】[0033]

【発明の効果】以上説明のように本発明によれば、新た
に蓄積信号特徴ヒストグラム系列を蓄積する手段を付加
し、信号検出処理を行う際のヒストグラム作成にかかわ
る処理を排除することにより、極めて長い蓄積信号に対
し信号処理を行う場合にも高速に類似した箇所を探索す
ることができる。このことにより、放送の音響信号の中
から特定のコマーシャルの放映された時刻を検出して自
動記録したり、特定のテーマソングを検出してビデオ録
画を開始したり、停止したりすることが可能になる。ま
た、放送から拍手音の発せられた時刻や、笑い声の発せ
られた時刻等を自動的に監視したり、特定のシーンを検
索したりすることも可能になる。また、本発明は、音響
信号のみならず、画像パターン等一般の信号の検出にも
応用可能である。
As described above, according to the present invention, a means for newly accumulating the accumulated signal characteristic histogram sequence is added, and the processing relating to the histogram creation at the time of performing the signal detection processing is eliminated. Even when performing signal processing on a long accumulated signal, a similar part can be searched at high speed. As a result, it is possible to detect the time when a specific commercial aired from the audio signal of the broadcast and automatically record it, or to start and stop video recording by detecting a specific theme song become. It is also possible to automatically monitor the time when a clapping sound is emitted from the broadcast, the time when a laughter is emitted, and the like, and to search for a specific scene. Further, the present invention can be applied to detection of not only an acoustic signal but also a general signal such as an image pattern.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明における信号検出装置の一実施形態を
示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram illustrating an embodiment of a signal detection device according to the present invention.

【図2】 本発明実施形態の動作を示すフローチャート
である。
FIG. 2 is a flowchart showing the operation of the embodiment of the present invention.

【図3】 本発明を適用した場合の信号検出の所要時間
を従来例と対比するために表形式で示した図である。
FIG. 3 is a diagram showing a time required for signal detection when the present invention is applied in a table format for comparison with a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 蓄積信号特徴計算部 2 蓄積信号特徴ヒストグラム作成部 3 蓄積信号特徴ヒストグラム系列蓄積部 4 目的信号特徴計算部 5 目的信号特徴ヒストグラム作成部 6 注目箇所設定部 7 類似度計算部 8 類似度判定部 Reference Signs List 1 accumulated signal feature calculation unit 2 accumulated signal feature histogram creation unit 3 accumulated signal feature histogram sequence accumulation unit 4 target signal feature calculation unit 5 target signal feature histogram creation unit 6 attention point setting unit 7 similarity calculation unit 8 similarity determination unit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G10L 3/00 531C (72)発明者 村瀬 洋 東京都千代田区大手町二丁目3番1号 日 本電信電話株式会社内 Fターム(参考) 5C025 BA11 DA08 5C026 DA27 DA28 5D015 AA06 EE00 HH04 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) G10L 3/00 531C (72) Inventor Hiroshi Murase 2-3-1 Otemachi, Chiyoda-ku, Tokyo Nippon Telegraph and Telephone Telephone Co., Ltd. F-term (reference) 5C025 BA11 DA08 5C026 DA27 DA28 5D015 AA06 EE00 HH04

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 あらかじめ蓄積された蓄積信号の中から
目的とする目的信号に類似した箇所を探索する信号検出
方法であって、 前記蓄積信号から特徴系列を導いて各時点における特徴
ヒストグラムを作成してこれを蓄積し、 当該蓄積された特徴ヒストグラム系列に対していくつか
の注目箇所を設定し、当該それぞれの注目箇所における
蓄積信号特徴ヒストグラムと、前記目的信号から作成さ
れた目的信号特徴ヒストグラムとの類似度を計算し、当
該類似度とあらかじめ設定した目的とする類似度とを比
較することによりそれぞれの注目箇所における目的信号
との類似を判定し、検出の対象となる目的信号に類似し
た箇所を検出することを特徴とする信号検出方法。
1. A signal detection method for searching for a location similar to a target signal from a stored signal stored in advance, wherein a feature sequence is derived from the stored signal to create a feature histogram at each time point. Then, a number of points of interest are set for the stored feature histogram sequence, and a target signal characteristic histogram created from the target signal and a stored signal characteristic histogram at each of the target points is set. The similarity is calculated, and the similarity is compared with a preset target similarity to determine the similarity with the target signal at each point of interest, and a portion similar to the target signal to be detected is determined. A signal detection method characterized by detecting.
【請求項2】 前記蓄積された特徴ヒストグラム系列に
対していくつかの注目箇所を設定するにあたり、 前記計算された類似度から前記蓄積信号に対する前記注
目箇所の現在位置近傍における類似度上限値を求め、当
該上限値に基づいて次に設定される注目箇所の位置を求
めることを特徴とする請求項1に記載の信号検出方法。
2. When setting some points of interest in the stored feature histogram series, a similarity upper limit near the current position of the point of interest with respect to the accumulated signal is obtained from the calculated similarity. 2. The signal detecting method according to claim 1, wherein a position of a target portion set next is determined based on the upper limit value.
【請求項3】 あらかじめ蓄積された蓄積信号から特徴
系列を導き、前記導き出された特徴系列において所定長
の時間窓を設定し、当該時間窓内の特徴系列を分類計数
することにより前記蓄積信号の各時点における特徴ヒス
トグラムを作成する第1の工程と、 前記作成された特徴ヒストグラム系列を蓄積する第2の
工程と、 あらかじめ登録された信号検出のための目的信号から特
徴系列を導き、前記導き出された目的信号の特徴系列に
おいて所定長の時間窓を設定し、当該時間窓内の特徴系
列を分類計数することにより前記目的信号の各時点にお
ける特徴ヒストグラムを作成する第3の工程と、 前記蓄積された特徴ヒストグラム系列に対して注目箇所
を設定し、当該注目箇所における蓄積信号特徴ヒストグ
ラムと前記目的信号特徴ヒストグラムの類似度を計算す
る第4の工程と、 前記蓄積信号のいくつかの注目箇所に対して前記類似度
計算を行い、当該注目箇所における類似度とあらかじめ
設定した類似度とを比較することにより、前記蓄積信号
の当該箇所と前記目的信号との類似を判定する第5の工
程と、を備えたことを特徴とする信号検出方法。
3. A feature sequence is derived from a stored signal stored in advance, a time window having a predetermined length is set in the derived feature sequence, and the feature sequence within the time window is classified and counted to thereby calculate the value of the stored signal. A first step of creating a feature histogram at each point in time, a second step of storing the created feature histogram sequence, and a feature sequence derived from a preregistered target signal for signal detection. A third step of setting a time window of a predetermined length in the feature sequence of the target signal and creating a feature histogram at each time point of the target signal by classifying and counting the feature sequence in the time window; Attention points are set for the feature histogram series obtained, and the accumulated signal feature histogram and the target signal feature histogram at the attention points are set. A fourth step of calculating the similarity of the stored signals; and performing the similarity calculation on some points of interest of the accumulated signal, and comparing the similarity at the point of interest with a preset similarity. A fifth step of determining a similarity between the location of the stored signal and the target signal.
【請求項4】 あらかじめ蓄積された蓄積信号の中から
目的とする目的信号に類似した箇所を探索する信号検出
装置であって、 前記蓄積信号から特徴系列を導いて各時点における特徴
ヒストグラムを作成してこれを蓄積する蓄積信号抽出系
と、 当該蓄積された特徴ヒストグラム系列に対していくつか
の注目箇所を設定し、当該それぞれの注目箇所における
蓄積信号特徴ヒストグラムと、前記目的信号から作成さ
れた目的信号特徴ヒストグラムとの類似度を計算し、当
該類似度とあらかじめ設定した目的とする類似度とを比
較することによりそれぞれの注目箇所における目的信号
との類似を判定し、検出の対象となる目的信号に類似し
た箇所を検出する比較演算系とを備えたことを特徴とす
る信号検出装置。
4. A signal detecting device for searching a point similar to a target signal from a stored signal stored in advance, wherein a characteristic sequence is derived from the stored signal to generate a characteristic histogram at each time point. An accumulation signal extraction system for accumulating the same, setting a number of points of interest with respect to the stored feature histogram sequence, an accumulation signal characteristic histogram at each of the points of interest, and an object generated from the object signal. The similarity with the signal feature histogram is calculated, the similarity is compared with a preset target similarity to determine the similarity with the target signal at each point of interest, and the target signal to be detected And a comparison operation system for detecting a portion similar to the above.
【請求項5】 前記比較演算系は、 前記蓄積された特徴ヒストグラム系列に対していくつか
の注目箇所を設定するにあたり、前記計算された類似度
から前記蓄積信号に対する前記注目箇所の現在位置近傍
における類似度上限値を求め、当該上限値に基づいて次
に設定される注目箇所の位置を求める演算部を備えたこ
とを特徴とする請求項4に記載の信号検出装置。
5. The comparison operation system according to claim 1, further comprising: setting a plurality of points of interest with respect to the accumulated feature histogram sequence, based on the calculated similarity, in a vicinity of a current position of the point of interest with respect to the accumulated signal. 5. The signal detection device according to claim 4, further comprising a calculation unit that obtains a similarity upper limit value, and obtains a position of a target portion set next based on the upper limit value.
【請求項6】 あらかじめ蓄積された蓄積信号から特徴
系列を導く蓄積信号特徴計算手段と、 前記導き出された特徴系列において所定長の時間窓を設
定し、当該時間窓内の特徴系列を分類計数することによ
り前記蓄積信号の各時点における特徴ヒストグラムを作
成する蓄積信号特徴ヒストグラム作成手段と、 前記作成された特徴ヒストグラム系列を蓄積する蓄積信
号特徴ヒストグラム系列蓄積手段と、 あらかじめ登録された信号検出のための目的信号から特
徴系列を導く目的信号特徴計算手段と、 前記導き出された目的信号の特徴系列において所定長の
時間窓を設定し、当該時間窓内の特徴系列を分類計数す
ることにより前記目的信号の各時点における特徴ヒスト
グラムを作成する目的信号特徴ヒストグラム作成手段
と、 前記蓄積された特徴ヒストグラム系列に対して注目箇所
を設定する注目箇所設定手段と、 当該注目箇所における蓄積信号特徴ヒストグラムと前記
目的信号特徴ヒストグラムの類似度を計算する類似度度
計算手段と、 前記蓄積信号のいくつかの注目箇所に対して前記類似度
計算を行い、当該注目箇所における類似度とあらかじめ
設定した類似度とを比較することにより、前記蓄積信号
の当該箇所と前記目的信号との類似を判定する類似度判
定手段と、を備えたことを特徴とする信号検出装置。
6. A stored signal feature calculating means for deriving a feature sequence from a previously stored stored signal, a time window having a predetermined length is set in the derived feature sequence, and the feature sequence within the time window is classified and counted. Storing signal feature histogram creating means for creating a feature histogram at each time point of the accumulated signal; storing signal feature histogram sequence storing means for storing the created feature histogram sequence; Target signal feature calculation means for deriving a feature sequence from a target signal, and setting a time window of a predetermined length in the feature sequence of the derived target signal, and classifying and counting the feature sequence within the time window to thereby calculate the target signal. Target signal feature histogram creating means for creating a feature histogram at each point in time; Attention point setting means for setting an attention point for the histogram sequence; similarity degree calculation means for calculating the similarity between the accumulation signal feature histogram and the target signal characteristic histogram at the attention point; The similarity calculation is performed on the point of interest, and the similarity at the point of interest is compared with a preset similarity to determine the similarity between the point of the accumulated signal and the target signal. Means, and a signal detection device.
【請求項7】 前記蓄積信号特徴ヒストグラム作成手段
および、または、前記目的信号特徴ヒストグラム作成手
段は、前記蓄積信号特徴計算手段および、または、前記
目的信号特徴計算手段から出力される特徴ベクトルの時
系列を読込み、前記特徴ベクトルの各要素をn個の区間
に分割し、各特徴ベクトルの次元数がmのとき、nのm
乗個の区間のうちの1つに分類し、前記蓄積信号およ
び、または、目的信号の先頭に任意長の時間窓を設定
し、その時間窓内におけるそれぞれの分類についての特
徴ベクトルの個数を数え、前記時間窓を時間軸方向に順
次移動しながら上記操作を繰り返し、ヒストグラムの時
系列を作成することを特徴とする請求項6に記載の信号
検出装置。
7. The accumulated signal feature histogram creating unit and / or the target signal feature histogram creating unit may include a time series of a feature vector output from the accumulated signal feature calculating unit and / or the target signal feature calculating unit. Is read, and each element of the feature vector is divided into n sections. When the number of dimensions of each feature vector is m, m of n
Classification into one of the multiplied sections, setting a time window of an arbitrary length at the beginning of the accumulated signal and / or the target signal, and counting the number of feature vectors for each classification within the time window 7. The signal detection apparatus according to claim 6, wherein the above operation is repeated while sequentially moving the time window in the time axis direction to generate a time series of a histogram.
【請求項8】 前記注目箇所設定手段は、注目箇所の移
動可能幅ωを次式を演算することにより求めることを特
徴とする請求項6または7に記載の信号検出装置。 【数1】 ただし、θは類似度閾値、Sは蓄積信号類似度値、Dは
特徴量系列の総度数、floor(・)は小数点以下の切り下
げを表す場合とする。
8. The signal detection device according to claim 6, wherein the point of interest setting means obtains a movable width ω of the point of interest by calculating the following equation. (Equation 1) Here, it is assumed that θ is the similarity threshold, S is the accumulated signal similarity value, D is the total frequency of the feature amount sequence, and floor (•) represents the rounding down to the decimal point.
【請求項9】 前記類似度計算部は、類似度を次式を演
算することにより求めることを特徴とする請求項6ない
し8に記載の信号検出装置。 【数2】 ただし、Lは特徴ベクトルの分類の総数、Dはヒストグ
ラムの総度数、hRl、hIlは、それぞれ、目的信号特徴
ヒストグラム、蓄積信号特徴ヒストグラムのl番目の分
類に含まれる特徴ベクトルの数を示すものとする。
9. The signal detecting apparatus according to claim 6, wherein the similarity calculating unit obtains the similarity by calculating the following equation. (Equation 2) Here, L indicates the total number of feature vector classifications, D indicates the total frequency of the histogram, and h Rl and h Il indicate the number of feature vectors included in the l-th classification of the target signal feature histogram and the accumulated signal feature histogram, respectively. Shall be.
【請求項10】 あらかじめ蓄積された蓄積信号の中か
ら目的とする目的信号に類似した箇所を検出する信号検
出装置に用いられる信号検出プログラムが記録されたコ
ンピュータ読み取り可能な記録媒体において、 前記信号検出プログラムは、 あらかじめ蓄積された蓄積信号から特徴系列を導く第1
のステップと、 前記導き出された特徴系列において所定長の時間窓を設
定し、当該時間窓内の特徴系列を分類計数することによ
り前記蓄積信号の各時点における特徴ヒストグラムを作
成する第2のステップと、 前記作成された特徴ヒストグラム系列を蓄積する第3の
ステップと、 あらかじめ登録された信号検出のための目的信号から特
徴系列を導く第4のステップと、 前記導き出された目的信号の特徴系列において所定長の
時間窓を設定し、当該時間窓内の特徴系列を分類計数す
ることにより前記目的信号の各時点における特徴ヒスト
グラムを作成する第5のステップと、 前記蓄積された特徴ヒストグラム系列に対して注目箇所
を設定する第6のステップと、 前記注目箇所における蓄積信号特徴ヒストグラムと前記
目的信号特徴ヒストグラムの類似度を計算する第7のス
テップと、 前記第6と第7のステップによる処理を繰り返すことに
より蓄積信号のいくつかの注目箇所に対して前記類似度
計算を行い、当該注目箇所における類似度とあらかじめ
設定した類似度とを比較することにより、前記蓄積信号
の当該箇所と前記目的信号との類似を判定する第8のス
テップと、をコンピュータに実行させる信号検出プログ
ラムを記録した記録媒体。
10. A computer-readable recording medium in which a signal detection program used for a signal detection device for detecting a portion similar to a target signal out of pre-stored stored signals is recorded. The program derives a feature sequence from a stored signal stored in advance.
A second step of setting a time window of a predetermined length in the derived feature sequence, and creating a feature histogram at each time point of the accumulated signal by classifying and counting the feature sequence within the time window. A third step of accumulating the created feature histogram sequence, a fourth step of deriving a feature sequence from a pre-registered target signal for signal detection, and a predetermined step in the derived feature signal sequence of the target signal. A fifth step of setting a long time window and classifying and counting the feature sequence within the time window to create a feature histogram at each time point of the target signal; A sixth step of setting a location; a stored signal feature histogram and the target signal feature histogram at the noted location. A seventh step of calculating the similarity of the stored signals; and repeating the processing of the sixth and seventh steps to perform the similarity calculation for some target points of the accumulated signal, A signal detection program for causing a computer to execute an eighth step of determining the similarity between the location of the stored signal and the target signal by comparing the degree of similarity and a preset degree of similarity.
【請求項11】 前記第6のステップは、 前記第7のステップにおいて計算された類似度から前記
蓄積信号に対する前記注目箇所の現在位置近傍における
類似度上限値を求めるステップと、 前記上限値に基づいて次に設定される注目箇所の位置を
求めるステップとを更に備えたことを特徴とする請求項
10に記載の記録媒体。
11. The sixth step is a step of obtaining a similarity upper limit near the current position of the point of interest with respect to the accumulation signal from the similarity calculated in the seventh step, based on the upper limit. 11. The recording medium according to claim 10, further comprising the step of: determining a position of a target point to be set next.
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