JP2002152770A - 動画処理装置、動画処理方法、および記録媒体 - Google Patents
動画処理装置、動画処理方法、および記録媒体Info
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- JP2002152770A JP2002152770A JP2000342189A JP2000342189A JP2002152770A JP 2002152770 A JP2002152770 A JP 2002152770A JP 2000342189 A JP2000342189 A JP 2000342189A JP 2000342189 A JP2000342189 A JP 2000342189A JP 2002152770 A JP2002152770 A JP 2002152770A
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Abstract
画処理技術を提供する。 【解決手段】 動画Vdは、R(赤)、G(緑)、B(青)の
色成分の合成により画像形成される複数のフレームF1
〜F12で構成されている。そして、各フレームFにおけ
る緑色の画素値の変化を検出し、その変化が予め設定さ
れた閾値を越える場合に、シーンチェンジSCと判定す
る。これにより、RGBの全色成分の画素値の変化を検
出してシーンチェンジを判定するよりも、迅速に動画の
シーンチェンジを検出できることとなる。
Description
し、特に動画におけるシーンチェンジ検出技術の改良に
関する。
する多数のフレームそれぞれについて、R(赤)、G
(緑)、B(青)の各色成分に関する輝度変化やヒストグラ
ムの変化を検出し、シーンチェンジ(シーン変化)を判
定している。
動画を画像相関の高いフレーム群ごとに分割することに
より、フレーム群に対する一括した画像補正が行えるな
ど、効率的で適切な動画処理が行えることとなる。
動画処理では、シーンチェンジ検出において、フレーム
ごとにRGB全色成分の変化を検出するため、その処理
に一定の時間が必要であり、迅速さに欠けるという問題
がある。
であり、動画のシーンチェンジを迅速に検出できる動画
処理技術を提供することを目的とする。
め、請求項1の発明は、複数の色成分の合成により画像
形成されるフレームを複数有して構成される動画を処理
する動画処理装置であって、(a)前記複数の色成分のう
ち一部の色成分の情報を、前記フレームごとに抽出する
抽出手段と、(b)前記一部の色成分の情報に関する前記
フレームごとの変化に応じて、前記動画に係るシーンチ
ェンジを検出する検出手段とを備える。
に係る動画処理装置において、前記一部の色成分は、1
の色成分である。
に係る動画処理装置において、前記1の色成分は、緑の
色成分である。
合成により画像形成されるフレームを複数有して構成さ
れる動画を処理する動画処理方法であって、(a)前記複
数の色成分のうち一部の色成分の情報を、前記フレーム
ごとに抽出する抽出工程と、(b)前記一部の色成分の情
報に関する前記フレームごとの変化に応じて、前記動画
に係るシーンチェンジを検出する検出工程とを備える。
内蔵されたコンピュータにインストールされることによ
り、当該動画処理装置を請求項1ないし請求項3のいず
れかの発明に係る動画処理装置として機能させるための
プログラムを記録してある。
形態に係る動画処理装置1の要部構成を示す斜視図であ
る。
タとして構成されており、箱型の形状を有する処理部2
と、操作部3と、モニタ4とを備えている。
その前面に光ディスクなどの記録媒体9を挿入する挿入
部21を有している。
とから構成され、ユーザからの動画処理装置1に対する
入力操作を受付ける。
表示が行われることとなる。
示す図である。
ス31、キーボード32およびモニタ4に接続する入出
力I/F22と、入出力I/F22に電気的に接続する
制御部23とを備えている。また、処理部2は、制御部
23に電気的に接続する記憶部24と、入出力I/F2
5と、通信I/F26とを備えている。
ード32およびモニタ4と制御部23との間でデータの
送受をコントロールするためのインターフェイスであ
る。
されており、オペレーションシステム(OS)24a
と、動画処理を行うための演算処理プログラム24bと
が記憶されている。
て、記録媒体9に対するデータの入出力を行うためのイ
ンターフェイスである。
処理装置1の外部のネットワークと通信するためのイン
ターフェイスである。
232を有しており、上記の各部を有機的に制御して動
画処理装置1の動作を統括制御する部位である。この制
御部23のメモリ232には、記録媒体9に記録されて
いるプログラムデータを入出力I/F25を介して格納
することができる。これにより、この格納したプログラ
ムを動画処理装置1の動作に反映することができる。
理装置1の基本的な動作を示すフローチャートである。
この動作は制御部23のCPU231により自動的に実
行される。
ーン判定を行う。
ン判定を行う。
う。
すフローチャートである。また、図5は、予備シーン判
定を説明するための図である。
(赤)、G(緑)、B(青)の各色成分の合成によりカラー画
像形成される12のフレームF1〜F12で構成されてい
る。以下では、この動画Vdにおける予備シーン判定に
ついて説明する。
入する。
る緑色の画素値の平均値Goldと、F i+1における緑色の
画素値の平均値Gnewとを算出する。ここでは、図6に
示す画素配列Mtにおいて、一定画素、例えば5画素毎
(平行斜線部)に緑色の画素値をサンプリングし、その
平均値を求める。
値Gnewとの差Dを算出する。
となっているかを判定する。ここで、差Dが閾値Th以
上となっている場合には、ステップS15に進み、閾値
Th未満の場合には、ステップS16に進む。
てシーンチェンジと判定し、フレーム群(フレーム区
間)の境界として、そのフレーム番号を記録して設定し
ておく。図5に示す動画Vdでは、フレームF8でシー
ンチェンジと判定され、フレームF1〜F8がフレーム群
FG1に、フレームF9〜F12がフレーム群FG2に分
けられる。
うち緑の色成分の画素値を抽出してシーンチェンジの判
定を行うのは、緑色の画素値は画像全体の輝度に近い特
性を有し、従来の全色成分を考慮する方法と比べても遜
色のない精度を達成できるためである。また、デジタル
ビデオやデジタルカメラで使用するCCDは、図7に示
すようなRGBベイヤー配列を有するものが多く、緑色
の画素(平行斜線部)が他の色R、Bそれぞれの2倍の感
度(領域)を有するため、精度良く判定できることとな
る。
検出により、迅速な処理が行えることとなる。
を代入する。
dを構成する全フレーム数n以上であるか、すなわち処
理対象の動画における全フレームのシーンチャンジ判定
が完了したかを判定する。図5に示す動画Vdでは、n
は12となる。ここで、カウンタiがn以上である場合
には、ステップS2に進み、n未満である場合には、ス
テップS12に戻る。
全フレームF1〜F12についてシーンチェンジが調べら
れ、画像の相関関係が高い、すなわちそれぞれが実質的
に同一シーンとみなされる複数のフレーム群に分割され
ることとなる。
り、フレームごとに緑色の画素値、すなわち複数の色成
分のうちの一部の色成分の情報のみに注目してシーンチ
ェンジを判定するため、シーンチェンジの検出の高速
化、すなわち迅速に動画処理が行える。
フローチャートである。また、図9は、本シーン判定を
説明するための図である。
おける一部のフレームに対して、シーン判定を行う。こ
のシーン判定とは、特開平11−298736号に開示
されている夕焼け判定、色被り判定、コントラスト判定
などの画像の特性としてシーン判定することを指してい
る。このステップS21では、フレーム群FG1に対し
て、等時間間隔、例えば1秒ごとにフレームを離散的に
サンプリングする。具体的には、図9に平行斜線で示す
ように3フレームごとにフレームF1、F4、F 7をサン
プリングして、これらのフレームに対するシーン判定を
行う。
フレーム数、例えば3フレームをサンプリングするよう
にしても良い。この場合には、この3フレームの時間間
隔が等間隔となるのが好ましい。
最頻のシーンの画像内容の特性を、そのフレーム群に共
通する特性として共通シーン特性と決定する。
るか、すなわち動画Vdにおけるフレーム群のシーン判
定が完了したかを判定する。ここで、次のフレーム群が
ある場合には、ステップS21に戻り、次のフレーム群
に対してステップS21、S22の動作を行う。例え
ば、動画Vdではフレーム群FG1のシーン判定が完了
すれば次のフレーム群FG2のシーン判定に移行するこ
ととなる。また、次のフレーム群がない場合には、ステ
ップS3に進む。
表1および表2を用いて具体的に説明する。
のようにフレーム群FG1におけるフレームF1、F4、
F7が、それぞれ「緑被り」、「緑被り」、「ノーマ
ル」と判定された場合には、ステップS22の動作によ
って、最頻のシーンである「緑被り」がフレーム群FG
1の共通シーン特性と決定される。
ーム群FG1と同様に本シーン判定を行うことで、表2
のように動画Vdのシーン判定が行われる。
ム群FG1では両端のフレームF1、F12に挟まれるフ
レームF4、F7に対するシーン判定を行うため、精度良
く共通シーン特性を決定できる。
ャートである。
正パラメータ(補正レベル)を決定する。ここでは、例
えば次の表3に示すように、シーン「ノーマル」、「ロ
ーコントラスト」、「ハイコントラスト」、「緑被
り」、「緑被り&ローコントラスト」について、画像を
適切に表示するために各補正レベルが設定されており、
上記の本シーン判定の動作により決定された共通シーン
特性に対応して、次の表4のように補正レベルが決定さ
れることとなる。
テップS31で決定された補正レベルに基づいて、色被
り補正、コントラスト補正、彩度補正、シャープネス補
正、明度補正を行う。これにより、フレーム群に対して
共通シーン特性として一括した適切な画像補正が行え
る。
るか、すなわち動画Vdにおける全てのフレーム群の画
像補正が完了したかを判定する。ここで、次のフレーム
群がある場合には、ステップS32に戻る。
表4に示すようにフレーム群ごとに全フレームについて
一律に補正レベルに設定するのでなく、シーンチェンジ
近傍のフレームの補正レベルを、隣接するフレーム群の
補正レベルに応じた設定としても良い。具体的には、表
5に示すように、フレームF7〜F10の補正レベルに関
して隣のフレーム群の補正レベルを考慮し、線形補間に
より補正レベルを調整する。
正レベルが不連続となるのを抑制でき、動画全体をスム
ーズに画像補正できることとなる。また、シーンチェン
ジを多少、誤検出しても、その悪影響を軽減できること
となる。
係る動画処理装置1の構成は、上記の動画処理装置1の
構成に類似しているが、後述の動画処理装置1に係る動
作を行うためのプログラムが、図2に示す全体制御部2
3Aのメモリ232に記憶されている。
を示すフローチャートである。この動作は制御部23の
CPU231により自動的に実行される。
理装置1における動画補正動作に代わり、複数の動画に
対する検索の動作が行われる。
ーザ操作により、動画において検索のキー画像を設定す
る。また、後述する色特徴の類似度Rを判定する閾値T
d、例えば0.6を設定する。
抽出する。なお、ユーザが色特徴を指定していれば、そ
の情報をそのまま利用する。
4号公報に開示されている方法で抽出される。この色特
徴について以下で簡単に説明する。
HSL値に変換し、色を特定する複数の色要素の値に基
づいて複数の色グループに色を分類するための分類情報
を有する色グループ分類テーブルを参照し、画像を構成
する各画素の色を色グループ毎にカウントする。そし
て、色グループ内にカウントされた画素の色要素の値に
基づいて各色グループの平均色を求め、色グループ内に
カウントされた画素が画像全体に占める割合である占有
率を色グループ毎に算出し、色グループの平均色と占有
率とを色グループ毎に抽出することによって得られるも
のである。
判定を行う。
1つのフレームに対して色特徴を抽出する。なお、ここ
で、第1実施形態における本シーン判定の動作のように
複数のフレームで色特徴を抽出する場合には、抽出され
た色特徴の平均を求めるのが好ましい。
レーム群の類似度Riを算出する。
るか、すなわち動画における全フレーム群の色特徴の抽
出が完了したかを判定する。ここで、次のフレーム群が
ある場合には、ステップS54に戻り、次のフレーム群
がない場合には、ステップS57に進む。
Rを算出する。ここでは、ki(i=1,2,・・・)を動画
を構成する全フレームに占める各フレーム群のフレーム
数の割合とし、Ri(i=1,2,・・・)を各フレーム群に
おける類似度とすれば、類似度R=k1×R1+k2×
R2+・・・の形の加重和で計算される。
があるかを判定する。ここで、次の動画がある場合に
は、ステップS553に戻り、次の動画がない場合に
は、ステップS59に進む。
のうち、キー画像に対する類似度が、ステップS51で
設定した閾値Td以上となる動画を検索結果としてモニ
タ4に出力する。
示すフローチャートである。
と同様に、カウンタiに1を代入する。
に、フレームFiにおける緑色の画素に基づき作成され
たヒストグラムの最大値Moldおよび分散Soldと、フレ
ームF i+1における緑色の画素に基づき作成されたヒス
トグラムの最大値Mnewおよび分散Snewとを算出する。
なお、図13に示すヒストグラムでは、横軸は輝度(画
素値)xを示しており、縦軸は画素数yを示している。
そして、上記の分散Sは、次の数1で計算されることと
なる。
のみに着目して、シーンチェンジの判定を行うため、迅
速で精度の良い処理が行える。
との差D1を算出するとともに、分散SoldとSnewとの
差D2を算出する。
以上で、かつ差D2が閾値Th2以上となっているかを
判定する。ここで、差D1、D2が閾値Th1、Th2
以上となっている場合には、ステップS65に進み、閾
値Th1、Th2未満の場合には、ステップS66に進
む。
フローチャートのステップS15〜S17と同様の動作
を行う。
作により、第1実施形態と同様に、フレームごとに緑色
の画素値、すなわち一部の色成分の情報のみに注目して
シーンチェンジを判定するため、シーンチェンジ検出の
高速化、すなわち迅速に動画処理が行える。
は、図14に示す動画処理システム7にも適用できる。
置1と同様の構成を有するサーバー70を備えるととも
に、サーバー70と通信線79を介して通信可能なクラ
イアントとしての端末71〜73を備えている。これら
の端末71〜73も、動画処理装置1と同様の構成を有
している。
ークを利用し遠隔からの動画検索が行えることとなる。
作を示すフローチャートである。
のフローチャートのステップS51およびS52と同様
の動作を行う。
れFDに示すように、ステップS72で抽出した色特徴
抽出データをサーバー70に送信し、サーバー70に記
録されている複数の動画に対する検索を依頼する。
れBDに示すように、後述のステップS88においてサ
ーバー70から送信された動画の検索結果を受信する。
ートのステップS59と同様の動作を行う。
の動作を示すフローチャートである。
3でクライアント側の端末72から送信された色特徴抽
出データを受信する。
ローチャートのステップS53〜S58と同様の動作を
行う。
ートのステップS51と同様の動作で、検索結果をクラ
イアント側の端末72に送信する。
上述した動画処理装置1と同様の効果を得られるととも
に、動画情報を記録するサーバーに対して遠隔の端末か
ら動画検索が行え、利便性が向上する。
信し、サーバー側で色特徴を抽出し動画検索を行うよう
にしても良い。
徴を利用するのではなく、上述した緑被りなどのシーン
情報を利用しても良い。
チェンジSC近傍以外のフレームで行うようにしても良
い。
するための図である。
とにサンプリングし、かつシーンチェンジSC近傍の、
例えば1秒間に相当するフレームF10〜F12を除外した
フレームF1、F4、F7をサンプリングして、本シーン
判定を行う。
た場合などに生じる緩慢なシーンチェンジにおいて、そ
の緩慢なシーン変化過程を十分に除外することが可能と
なる。すなわち、シーンが十分に変化してしないフレー
ムを本シーン判定に使用しないため、より精度良く共通
シーン特性判定が行えることとなる。
ン判定を一定の時間間隔で行っても良い。
明するための図である。
隔、例えば3フレームごとに1回サンプリングするよう
にしても良い。具体的には、図18に示すようにフレー
ムF 1、F4、F7、F10(平行斜線部)に対してシーンチ
ェンジを検出する。ここでは、フレームF7とF10との
間でシーンの変化があった場合にはフレームF9でシー
ンチェンジがあったとみなされることとなる。
対するシーンチェンジの検出と比べて、シーンチェンジ
と扱うのが適切でない、例えばフラッシュ光などの外乱
を受ける短いフレーム群をシーンチェンジと誤検出する
ことが抑制される。また、予備シーン判定の動作が高速
化に行える。
ムよりずれてシーンチェンジが検出される恐れがある
が、例えばフレームの再生スピードが15fps(frame
per seconnd)では、3フレームずれてシーンチェンジ
が検出されても、実際には0.2秒に相当するだけであ
るため、特に問題とならないことが多く、このような場
合には特に有効となる。
判定において誤判定と認定められるフレームを修正する
ようにしても良い。
するための図である。
によって4つのフレーム群に分割された動画について、
所定の閾値より短い時間、例えば0.1秒以内の動画再
生時間に相当するフレーム群2(図19(a)の例ではこ
のフレーム群2は1のフレームのみからなるフレーム
群)を短時間フレーム群として検出し、その短時間フレ
ーム群2が前後のフレーム群1、3と異なる共通シーン
特性「ハイコントラスト」であり、かつ前後のフレーム
群1、3が同一シーン「ノーマル」であれば、このフレ
ーム群2は誤シーン判定されていると認められる。この
ため、この短時間フレーム群2のシーンの特性を前後の
フレーム群で判定された共通シーン特性で置換する。こ
の置換により、図19(b)に示す表のように2つのフレ
ーム群に分割され、適切な本シーン判定結果が得られる
こととなる。
る誤判定を防止することができる。
に5画素毎に緑色の画素値をサンプリングするのは必須
ではなく、全画素をサンプリングしても良く、また2画
素ごと、3画素ごとにサンプリングしても良い。
求項5の発明によれば、一部の色成分の情報に関するフ
レームごとの変化に応じて動画に係るシーンチェンジを
検出するため、動画のシーンチェンジを迅速に検出でき
る。
色成分が緑色であるため、画像全体の輝度に近い情報が
得られ、精度良くシーンチェンジを検出できる。
要部構成を示す斜視図である。
る。
ャートである。
ートである。
ある。
トである。
る。
の基本的な動作を示すフローチャートである。
ャートである。
れたヒストグラムを示す図である。
る。
ーチャートである。
フローチャートである。
ための図である。
るための図である。
ための図である。
Claims (5)
- 【請求項1】 複数の色成分の合成により画像形成され
るフレームを複数有して構成される動画を処理する動画
処理装置であって、 (a)前記複数の色成分のうち一部の色成分の情報を、前
記フレームごとに抽出する抽出手段と、 (b)前記一部の色成分の情報に関する前記フレームごと
の変化に応じて、前記動画に係るシーンチェンジを検出
する検出手段と、を備えることを特徴とする動画処理装
置。 - 【請求項2】 請求項1に記載の動画処理装置におい
て、 前記一部の色成分は、1の色成分であることを特徴とす
る動画処理装置。 - 【請求項3】 請求項2に記載の動画処理装置におい
て、 前記1の色成分は、緑の色成分であることを特徴とする
動画処理装置。 - 【請求項4】 複数の色成分の合成により画像形成され
るフレームを複数有して構成される動画を処理する動画
処理方法であって、 (a)前記複数の色成分のうち一部の色成分の情報を、前
記フレームごとに抽出する抽出工程と、 (b)前記一部の色成分の情報に関する前記フレームごと
の変化に応じて、前記動画に係るシーンチェンジを検出
する検出工程と、を備えることを特徴とする動画処理方
法。 - 【請求項5】 動画処理装置に内蔵されたコンピュータ
にインストールされることにより、当該動画処理装置を
請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の動画処理装
置として機能させるためのプログラムを記録してあるこ
とを特徴とする、コンピュータ読取り可能な記録媒体。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000342189A JP4110731B2 (ja) | 2000-11-09 | 2000-11-09 | 動画処理装置、動画処理方法、および記録媒体 |
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---|---|---|---|
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Publication Number | Publication Date |
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JP2002152770A true JP2002152770A (ja) | 2002-05-24 |
JP4110731B2 JP4110731B2 (ja) | 2008-07-02 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8509592B2 (en) | 2007-05-21 | 2013-08-13 | Mitsubishi Electric Corporation | Image difference detection method and apparatus, scene change detection method and apparatus, and image difference value detection method and apparatus |
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---|---|---|---|---|
CN102023033B (zh) * | 2009-09-09 | 2012-12-05 | 北大方正集团有限公司 | 一种自动测试方法及系统 |
-
2000
- 2000-11-09 JP JP2000342189A patent/JP4110731B2/ja not_active Expired - Fee Related
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US8509592B2 (en) | 2007-05-21 | 2013-08-13 | Mitsubishi Electric Corporation | Image difference detection method and apparatus, scene change detection method and apparatus, and image difference value detection method and apparatus |
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