JP2971724B2 - 動画像のカット点検出装置 - Google Patents
動画像のカット点検出装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は動画像のカット点検出装
置に関し、特に、符号化されていない元のままの動画像
情報あるいは符号化された動画像情報からなる動画像の
切替わりを高速かつ高精度で検出できる動画像のカット
点検出装置に関する。
置に関し、特に、符号化されていない元のままの動画像
情報あるいは符号化された動画像情報からなる動画像の
切替わりを高速かつ高精度で検出できる動画像のカット
点検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、動画像の自動カット点検出装置に
関する技術としては、ブロックごとのカラーヒストグラ
ムの類似度を用いてカット点検出を行う技術がある（例
えば、大辻他、「フィルタを用いた映像カット点検
出」、１９９３年電子情報通信学会秋期大会 D-264, 19
93）。
関する技術としては、ブロックごとのカラーヒストグラ
ムの類似度を用いてカット点検出を行う技術がある（例
えば、大辻他、「フィルタを用いた映像カット点検
出」、１９９３年電子情報通信学会秋期大会 D-264, 19
93）。
【０００３】この従来方法においては、各フレーム間で
画素の値があるしきい値（例えば１６）以上変化した面
積を求め、その面積値が時間的に突出している場合にカ
ット画面としている。また、高精度な検出を行うため
に、フレーム内のすべての画像データを用い、さらにテ
レビ方式のＮＴＳＣ方式では、１秒間のフレーム数であ
る３０フレーム全てについて、各フレームの類似度を測
定、比較してカット点検出を行っている。
画素の値があるしきい値（例えば１６）以上変化した面
積を求め、その面積値が時間的に突出している場合にカ
ット画面としている。また、高精度な検出を行うため
に、フレーム内のすべての画像データを用い、さらにテ
レビ方式のＮＴＳＣ方式では、１秒間のフレーム数であ
る３０フレーム全てについて、各フレームの類似度を測
定、比較してカット点検出を行っている。
【０００４】なお、圧縮符号化された動画像のカット点
検出においては、一度画像を完全に復号化して元の画像
に戻してから、上記の検出作業を行うことになる。
検出においては、一度画像を完全に復号化して元の画像
に戻してから、上記の検出作業を行うことになる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記した従来技術で
は、前述のように、フレーム内のすべての画像データを
用い、さらに全てのフレームについて、各フレームの類
似度を測定、比較してカット点の検出を行っているた
め、処理速度が遅いという問題があった。この問題を解
決するために、フレーム数を例えば１秒間に２フレーム
程度に間引くことも提案されているが、このようにする
と、急な動きが生じても画素変化面積が突出した形とな
り、誤ってカット点の検出を行ってしまうという問題が
生じた。
は、前述のように、フレーム内のすべての画像データを
用い、さらに全てのフレームについて、各フレームの類
似度を測定、比較してカット点の検出を行っているた
め、処理速度が遅いという問題があった。この問題を解
決するために、フレーム数を例えば１秒間に２フレーム
程度に間引くことも提案されているが、このようにする
と、急な動きが生じても画素変化面積が突出した形とな
り、誤ってカット点の検出を行ってしまうという問題が
生じた。
【０００６】また、圧縮符号化された動画像のカット点
検出においては、画像を完全に復元してからカット点検
出処理を開始するため、動画像再生時間とカット点検出
時間とを合わせた時間が必要となり、大量の動画像デー
タベースなどの検出には、実用上大きな制約を受けると
いう問題があった。
検出においては、画像を完全に復元してからカット点検
出処理を開始するため、動画像再生時間とカット点検出
時間とを合わせた時間が必要となり、大量の動画像デー
タベースなどの検出には、実用上大きな制約を受けると
いう問題があった。
【０００７】
【０００８】本発明の目的は、前記した従来技術の問題
点を除去し、検出精度を下げることなく、検出処理時間
の短縮化を図ることのできる動画像のカット点検出装置
を提供することにある。
点を除去し、検出精度を下げることなく、検出処理時間
の短縮化を図ることのできる動画像のカット点検出装置
を提供することにある。
【０００９】
【００１０】
【課題を解決するための手段】前記した目的を達成する
ために、請求項１の発明は、動画像のカット点検出装置
であって、入力された動画像の画面のデータから縮小画
像を作る縮小画像作成手段と、注目画面ｎ（ただし、ｎ
は正の整数）、および該注目画面から時間的に、前後
に、１フレームまたは複数フレーム離れた画面（ｎ−
１）、（ｎ＋１）の縮小画像間の輝度差分を総合して、
各フレームに関するフレーム間輝度差分を求めるフレー
ム間輝度差分演算手段と、前記画面（ｎ−１）、ｎ、
（ｎ＋１）の縮小画像間の色差信号のヒストグラムか
ら、フレーム間の色差信号ヒストグラム相関値を求める
色差ヒストグラム相関演算手段と、前記注目画面ｎのフ
レーム間輝度差分の、前記画面（ｎ−１）、（ｎ＋１）
のフレーム間輝度差分に対する時間的な変化と、前記注
目画面ｎの色差ヒストグラム相関値の、前記画面（ｎ−
１）、（ｎ＋１）の色差ヒストグラム相関値に対する時
間的な変化より、注目画面ｎのカット画面を判定するカ
ット画面判定手段とを具備した点に特徴がある。
ために、請求項１の発明は、動画像のカット点検出装置
であって、入力された動画像の画面のデータから縮小画
像を作る縮小画像作成手段と、注目画面ｎ（ただし、ｎ
は正の整数）、および該注目画面から時間的に、前後
に、１フレームまたは複数フレーム離れた画面（ｎ−
１）、（ｎ＋１）の縮小画像間の輝度差分を総合して、
各フレームに関するフレーム間輝度差分を求めるフレー
ム間輝度差分演算手段と、前記画面（ｎ−１）、ｎ、
（ｎ＋１）の縮小画像間の色差信号のヒストグラムか
ら、フレーム間の色差信号ヒストグラム相関値を求める
色差ヒストグラム相関演算手段と、前記注目画面ｎのフ
レーム間輝度差分の、前記画面（ｎ−１）、（ｎ＋１）
のフレーム間輝度差分に対する時間的な変化と、前記注
目画面ｎの色差ヒストグラム相関値の、前記画面（ｎ−
１）、（ｎ＋１）の色差ヒストグラム相関値に対する時
間的な変化より、注目画面ｎのカット画面を判定するカ
ット画面判定手段とを具備した点に特徴がある。
【００１１】また、請求項２の発明は、請求項１のカッ
ト画面検出装置において、前記縮小画像作成手段に入力
された動画像が圧縮符号化された動画像情報である場
合、該縮小画像作成手段は該圧縮符号化された動画像情
報の平均値成分データを用いて前記縮小画像を作成する
ようにした点に特徴がある。
ト画面検出装置において、前記縮小画像作成手段に入力
された動画像が圧縮符号化された動画像情報である場
合、該縮小画像作成手段は該圧縮符号化された動画像情
報の平均値成分データを用いて前記縮小画像を作成する
ようにした点に特徴がある。
【００１２】
【００１３】
【作用】請求項１の発明によれば、注目画面ｎ、および
該注目画面から時間的に、前後に、１フレームまたは複
数フレーム離れたサンプル画面（ｎ−１）、（ｎ＋１）
のそれぞれのフレーム間輝度差分と、フレーム間の色差
信号ヒストグラム相関値とを、画面のデータの縮小画像
から求めるようにしている。このため、従来装置のよう
に、毎フレーム毎ではなく、また画素単位の処理を必要
としなくなるので、処理量が大幅に減り、高速でカット
画面の検出をすることができるようになる。
該注目画面から時間的に、前後に、１フレームまたは複
数フレーム離れたサンプル画面（ｎ−１）、（ｎ＋１）
のそれぞれのフレーム間輝度差分と、フレーム間の色差
信号ヒストグラム相関値とを、画面のデータの縮小画像
から求めるようにしている。このため、従来装置のよう
に、毎フレーム毎ではなく、また画素単位の処理を必要
としなくなるので、処理量が大幅に減り、高速でカット
画面の検出をすることができるようになる。
【００１４】また、注目画面ｎの前後のサンプル画面
（ｎ−１）、（ｎ＋１）のフレーム間輝度差分とフレー
ム間の色差信号ヒストグラム相関値とを用いて、カット
画面を検出しているので、カット画面の検出を正確に行
うことができる。
（ｎ−１）、（ｎ＋１）のフレーム間輝度差分とフレー
ム間の色差信号ヒストグラム相関値とを用いて、カット
画面を検出しているので、カット画面の検出を正確に行
うことができる。
【００１５】また、請求項２の発明によれば、圧縮符号
化された動画像情報については、平均値成分データのみ
を用いて検索を行うため、画像の完全な復元作業までの
処理を必要とせず、符号化情報の該当データのピックア
ップのみで検索が可能なため、非常に高速なカット検出
処理が可能である。
化された動画像情報については、平均値成分データのみ
を用いて検索を行うため、画像の完全な復元作業までの
処理を必要とせず、符号化情報の該当データのピックア
ップのみで検索が可能なため、非常に高速なカット検出
処理が可能である。
【００１６】
【００１７】
【実施例】以下に、図面を参照して、本発明を詳細に説
明する。図１は、本発明の一実施例の構成を示すブロッ
ク図である。
明する。図１は、本発明の一実施例の構成を示すブロッ
ク図である。
【００１８】図示されていないサンプリング部におい
て、連続するフレームから、任意の間隔でサンプリング
されたフレームｎ＋１は、縮小画像処理部１に入力され
る。該縮小画像処理部１では、図３(a) に示されている
ように、フレームｎ＋１を例えば８画素×８ラインのブ
ロックに分割し、分割された各ブロックに対して、同図
(b) 、(c) に示されているように、輝度信号Ｙおよび色
差信号Ｕ、Ｖの平均値が求められる。これらの平均値に
より構成される画面は縮小画面として、第１のメモリ
２、フレーム間輝度差分部３および色差ヒストグラム作
成部１１に出力される。
て、連続するフレームから、任意の間隔でサンプリング
されたフレームｎ＋１は、縮小画像処理部１に入力され
る。該縮小画像処理部１では、図３(a) に示されている
ように、フレームｎ＋１を例えば８画素×８ラインのブ
ロックに分割し、分割された各ブロックに対して、同図
(b) 、(c) に示されているように、輝度信号Ｙおよび色
差信号Ｕ、Ｖの平均値が求められる。これらの平均値に
より構成される画面は縮小画面として、第１のメモリ
２、フレーム間輝度差分部３および色差ヒストグラム作
成部１１に出力される。
【００１９】第１のメモリ２には、前回縮小画像処理部
１によって処理された縮小画面ｎが格納されている。フ
レーム間輝度差分部３では、縮小画像処理部１で求めら
れた輝度の縮小画面ｎ＋１と、第１のメモリ２から読み
出された輝度の縮小画面ｎとにより、輝度信号のフレー
ム間差分Ｄn+1 が求められる。色差ヒストグラム作成部
１１では、縮小画面ｎ＋１の色差信号のヒストグラムが
求められ、該ヒストグラムは第１のメモリ２に記憶され
ると共に、色差ヒストグラム相関部４に送られる。
１によって処理された縮小画面ｎが格納されている。フ
レーム間輝度差分部３では、縮小画像処理部１で求めら
れた輝度の縮小画面ｎ＋１と、第１のメモリ２から読み
出された輝度の縮小画面ｎとにより、輝度信号のフレー
ム間差分Ｄn+1 が求められる。色差ヒストグラム作成部
１１では、縮小画面ｎ＋１の色差信号のヒストグラムが
求められ、該ヒストグラムは第１のメモリ２に記憶され
ると共に、色差ヒストグラム相関部４に送られる。
【００２０】色差ヒストグラム相関部４では、第１のメ
モリ２から読み出された縮小画面ｎの色差信号のヒスト
グラムと、色差ヒストグラム作成部１１から入力された
縮小画面ｎ＋１の色差信号のヒストグラムとから、縮小
画面ｎとｎ＋１の色差ヒストグラム相関値ρn+1 が求め
られる。第１の判定部５では、フレーム間輝度差分部３
で得られたフレーム間輝度差分Ｄn+1 、色差ヒストグラ
ム相関部４で得られた色差ヒストグラム相関値ρn+1 、
第２のメモリ６から得られるフレーム間輝度差分Ｄn 、
Ｄn-1 、および色差ヒストグラム相関値ρn 、ρn-1 を
用いて、フレームｎを非カット画面とカット画面の２つ
の種類に分類する。
モリ２から読み出された縮小画面ｎの色差信号のヒスト
グラムと、色差ヒストグラム作成部１１から入力された
縮小画面ｎ＋１の色差信号のヒストグラムとから、縮小
画面ｎとｎ＋１の色差ヒストグラム相関値ρn+1 が求め
られる。第１の判定部５では、フレーム間輝度差分部３
で得られたフレーム間輝度差分Ｄn+1 、色差ヒストグラ
ム相関部４で得られた色差ヒストグラム相関値ρn+1 、
第２のメモリ６から得られるフレーム間輝度差分Ｄn 、
Ｄn-1 、および色差ヒストグラム相関値ρn 、ρn-1 を
用いて、フレームｎを非カット画面とカット画面の２つ
の種類に分類する。
【００２１】色差ヒストグラム相関部７では、第１の判
定部５でカット画面と判定された画面について、その画
面の色差ヒストグラム行列と第３のメモリ８に格納され
ている前カット画面の色差ヒストグラム行列とを用い
て、カット画面間色差ヒストグラム相関値ρc を求め
る。第２の判定部９では、該カット画面間色差ヒストグ
ラム相関値ρc の値により、グループカット画面と独立
カット画面に分類し、出力部１０では、グループカット
画面、独立カット画面、あるいはそれを示すデータなど
を出力する。なお、前記第１の判定部５で非カット画面
と判定された時、あるいは第２の判定部９でカット画面
と判定されてグループカット画面や独立カット画面等が
出力部１０から出力された後は、次の入力画面の処理に
移る。１２は、前記した各処理部の処理を制御する制御
部である。図１では、説明を簡単にするために、該制御
部１２の動作の一部である第１〜第３メモリへのデータ
格納制御に必要なラインのみが表記されている。
定部５でカット画面と判定された画面について、その画
面の色差ヒストグラム行列と第３のメモリ８に格納され
ている前カット画面の色差ヒストグラム行列とを用い
て、カット画面間色差ヒストグラム相関値ρc を求め
る。第２の判定部９では、該カット画面間色差ヒストグ
ラム相関値ρc の値により、グループカット画面と独立
カット画面に分類し、出力部１０では、グループカット
画面、独立カット画面、あるいはそれを示すデータなど
を出力する。なお、前記第１の判定部５で非カット画面
と判定された時、あるいは第２の判定部９でカット画面
と判定されてグループカット画面や独立カット画面等が
出力部１０から出力された後は、次の入力画面の処理に
移る。１２は、前記した各処理部の処理を制御する制御
部である。図１では、説明を簡単にするために、該制御
部１２の動作の一部である第１〜第３メモリへのデータ
格納制御に必要なラインのみが表記されている。
【００２２】図２は、制御部１２の第１〜第３メモリへ
のデータ格納制御の動作を主に示すフローチャートであ
る。ステップＳ１では、制御部１２は、フレームｎがカ
ット画面であるか否かの判断をする。この判断は、出力
装置１０からフレームｎがカット画面であるという情報
を得、また第１の判定部５からフレームｎが非カット画
面であるという情報を得ることにより行う。ステップＳ
１の判断が肯定の時にはステップＳ２に進んで、制御部
１２は、第３のメモリ８をクリアし、第１のメモリ２か
らフレームｎの色差ヒストグラムデータを転送する。ス
テップＳ１の判断が否定の時、またはステップＳ２の処
理が終了すると、ステップＳ３に進む。
のデータ格納制御の動作を主に示すフローチャートであ
る。ステップＳ１では、制御部１２は、フレームｎがカ
ット画面であるか否かの判断をする。この判断は、出力
装置１０からフレームｎがカット画面であるという情報
を得、また第１の判定部５からフレームｎが非カット画
面であるという情報を得ることにより行う。ステップＳ
１の判断が肯定の時にはステップＳ２に進んで、制御部
１２は、第３のメモリ８をクリアし、第１のメモリ２か
らフレームｎの色差ヒストグラムデータを転送する。ス
テップＳ１の判断が否定の時、またはステップＳ２の処
理が終了すると、ステップＳ３に進む。
【００２３】ステップＳ３では、第１のメモリ２のフレ
ームｎ−１の輝度縮小画像をクリアし、縮小画像処理部
１からフレームｎ＋１の輝度縮小画像を転送する。次
に、ステップＳ４では、第１のメモリ２のフレームｎ−
１の色差ヒストグラムデータＨn-1,j,k をクリアし、色
差ヒストグラム作成部１１からフレームｎ＋１の色差ヒ
ストグラムデータＨn+1,j,k を転送する。したがって、
この時点で、第１のメモリ２には、フレームｎおよびｎ
＋１の輝度縮小画像と色差ヒストグラムデータが格納さ
れていることになる。
ームｎ−１の輝度縮小画像をクリアし、縮小画像処理部
１からフレームｎ＋１の輝度縮小画像を転送する。次
に、ステップＳ４では、第１のメモリ２のフレームｎ−
１の色差ヒストグラムデータＨn-1,j,k をクリアし、色
差ヒストグラム作成部１１からフレームｎ＋１の色差ヒ
ストグラムデータＨn+1,j,k を転送する。したがって、
この時点で、第１のメモリ２には、フレームｎおよびｎ
＋１の輝度縮小画像と色差ヒストグラムデータが格納さ
れていることになる。
【００２４】次に、ステップＳ５では、第２のメモリ６
中のフレームｎ−１での色差ヒストグラム相関値ρn-1
、フレーム間輝度差分値Ｄn-1 をクリアし、色差ヒス
トグラム相関部からフレームｎ＋１での色差ヒストグラ
ム相関値ρn+1 を転送し、またフレーム間輝度差分部３
からフレームｎ＋１でのフレーム間輝度差分値Ｄn+1 を
転送する。したがって、この時点で、第２のメモリ６に
は、フレームｎ、ｎ＋１での色差ヒストグラム相関値と
フレーム間輝度差分値とが格納されていることになる。
中のフレームｎ−１での色差ヒストグラム相関値ρn-1
、フレーム間輝度差分値Ｄn-1 をクリアし、色差ヒス
トグラム相関部からフレームｎ＋１での色差ヒストグラ
ム相関値ρn+1 を転送し、またフレーム間輝度差分部３
からフレームｎ＋１でのフレーム間輝度差分値Ｄn+1 を
転送する。したがって、この時点で、第２のメモリ６に
は、フレームｎ、ｎ＋１での色差ヒストグラム相関値と
フレーム間輝度差分値とが格納されていることになる。
【００２５】ステップＳ６では、カット画面検出の処理
が終了したか否かの判断がなされ、この判断が否定の場
合には、ステップＳ７に進んで、縮小画像処理部１に新
しいサンプルフレームｎ＋２を入力する。そして、ステ
ップＳ８において、フレームｎ＋１のカット画面検出、
およびカット画面グループ検出の処理が実行される。こ
の処理は、前記第１〜３のメモリに格納されたデータ
と、前記サンプルフレームｎ＋２から得られた輝度縮小
画像と色差ヒストグラムデータを用いて行われる。この
処理の詳細は、後述する。ステップＳ９では、ｎが１イ
ンクリメントされる。
が終了したか否かの判断がなされ、この判断が否定の場
合には、ステップＳ７に進んで、縮小画像処理部１に新
しいサンプルフレームｎ＋２を入力する。そして、ステ
ップＳ８において、フレームｎ＋１のカット画面検出、
およびカット画面グループ検出の処理が実行される。こ
の処理は、前記第１〜３のメモリに格納されたデータ
と、前記サンプルフレームｎ＋２から得られた輝度縮小
画像と色差ヒストグラムデータを用いて行われる。この
処理の詳細は、後述する。ステップＳ９では、ｎが１イ
ンクリメントされる。
【００２６】次に、本実施例の動作、特に前記ステップ
Ｓ８の動作を詳細に説明する。まず、縮小画像処理１の
動作を図３を参照して説明する。縮小画像処理部１は、
例えば入力フレーム画面を、同図(a) に示されているよ
うに、８画素×８ラインのブロックに分割し、同図(b)
、(c) に示されているように、画面内の各ブロックに
対して、輝度Ｙおよび色差Ｕ、Ｖの平均値を求める。こ
の平均値の求め方の一例としては、各ブロック内の輝度
および色差データの総和を求め、これをデータ数で割る
方法がある。また、入力情報が、ブロックデータを８×
８の２次元ＤＣＴ変換した符号化された動画像情報であ
った場合には、前記平均値として、２次元ＤＣＴ変換の
（０，０）成分を８で割った値などを用いることが可能
である。
Ｓ８の動作を詳細に説明する。まず、縮小画像処理１の
動作を図３を参照して説明する。縮小画像処理部１は、
例えば入力フレーム画面を、同図(a) に示されているよ
うに、８画素×８ラインのブロックに分割し、同図(b)
、(c) に示されているように、画面内の各ブロックに
対して、輝度Ｙおよび色差Ｕ、Ｖの平均値を求める。こ
の平均値の求め方の一例としては、各ブロック内の輝度
および色差データの総和を求め、これをデータ数で割る
方法がある。また、入力情報が、ブロックデータを８×
８の２次元ＤＣＴ変換した符号化された動画像情報であ
った場合には、前記平均値として、２次元ＤＣＴ変換の
（０，０）成分を８で割った値などを用いることが可能
である。
【００２７】フレーム間輝度差分部３では、縮小画像処
理部１で得られたフレームｎ＋１と第１のメモリ２から
得られるフレームｎの輝度の縮小画像を用いて、フレー
ム間輝度差分Ｄn+1 が求められる。Ｄn+1 は以下の式を
用いて求めることが可能である。
理部１で得られたフレームｎ＋１と第１のメモリ２から
得られるフレームｎの輝度の縮小画像を用いて、フレー
ム間輝度差分Ｄn+1 が求められる。Ｄn+1 は以下の式を
用いて求めることが可能である。
【００２８】 Ｄn+1 ＝Σ｜ＤＹi,n+1 −ＤＹi,n ｜, i = 1,...,T …（１） ただし、ＤＹは輝度のブロック平均値を示す。また、Ｔ
は総ブロック数、ｉはブロック番号、ｎ＋１、ｎはフレ
ーム番号を示す。
は総ブロック数、ｉはブロック番号、ｎ＋１、ｎはフレ
ーム番号を示す。
【００２９】色差ヒストグラム作成部１１では、色差信
号Ｕ, Ｖの縮小画面においてＵ, Ｖ＝１２８を中心に±
θ範囲を２m 分割し、ヒストグラムＨn,j,k をとる。こ
こで、ｎはフレーム番号、ｊ＝１... ２m-1 、ｋ＝
１... ２m-1 はそれぞれＵ, Ｖの領域番号である。図４
に示されているように、例えば８分割の場合、ｍ＝３と
なり、ｊ＝１、ｋ＝１の場合については、ヒストグラム
Ｈn,1,1 は、１２８−θ≦ＤＵ＜１２８−３θ／４かつ
１２８−θ≦ＤＶ＜１２８−３θ／４となるブロックの
個数を示す。ただし、ＤＵ、ＤＶは色差のブロック平均
値である。このようにして求められたＨn,j,k は２ｍ×
２ｍの色差ヒストグラム行列になる。ｍ＝３の場合のＨ
n,j,k を図５に示す。
号Ｕ, Ｖの縮小画面においてＵ, Ｖ＝１２８を中心に±
θ範囲を２m 分割し、ヒストグラムＨn,j,k をとる。こ
こで、ｎはフレーム番号、ｊ＝１... ２m-1 、ｋ＝
１... ２m-1 はそれぞれＵ, Ｖの領域番号である。図４
に示されているように、例えば８分割の場合、ｍ＝３と
なり、ｊ＝１、ｋ＝１の場合については、ヒストグラム
Ｈn,1,1 は、１２８−θ≦ＤＵ＜１２８−３θ／４かつ
１２８−θ≦ＤＶ＜１２８−３θ／４となるブロックの
個数を示す。ただし、ＤＵ、ＤＶは色差のブロック平均
値である。このようにして求められたＨn,j,k は２ｍ×
２ｍの色差ヒストグラム行列になる。ｍ＝３の場合のＨ
n,j,k を図５に示す。
【００３０】色差ヒストグラム相関部４では、色差ヒス
トグラム作成部１１から得られるフレームｎ＋１ヒスト
グラム行列と、第１のメモリ２から得られるフレームｎ
ヒストグラム行列とから、フレームｎ＋１の色差ヒスト
グラム行列の相関ρn+1 を求める。該色差ヒストグラム
行列の相関ρn+1 は、次の（１）式を用いて計算するこ
とができる。
トグラム作成部１１から得られるフレームｎ＋１ヒスト
グラム行列と、第１のメモリ２から得られるフレームｎ
ヒストグラム行列とから、フレームｎ＋１の色差ヒスト
グラム行列の相関ρn+1 を求める。該色差ヒストグラム
行列の相関ρn+1 は、次の（１）式を用いて計算するこ
とができる。
【００３１】 ρn+1 ＝ ＣＣn+1 ／（ＡＣn+1 x ＡＣn ）1/2 …（１） ただし、
【００３２】
【数１】 第１の判定部５では、フレーム間輝度差分部３から得ら
れるフレーム間輝度差分値Ｄn+1 、第２のメモリ６から
得られるそれぞれフレームｎ、フレームｎ−１のフレー
ム間輝度差分値Ｄn 、Ｄn-1 、およびヒストグラム相関
値ρn 、ρn-1、ならびに、色差ヒストグラム相関部４
から得られる色差ヒストグラム相関値ρn+1 から、フレ
ームｎ−１、ｎ、ｎ＋１の時間的な変化を調べ、フレー
ムｎがカット画面であるか非カット画面であるかの識別
をする。なお、この時、第２のメモリ６に、フレーム
ｎ、フレームｎ−１のフレーム間輝度差分値Ｄn 、Ｄn-
1 、およびヒストグラム相関値ρn 、ρn-1 が記憶され
ていることは、図２の説明から明らかである。
れるフレーム間輝度差分値Ｄn+1 、第２のメモリ６から
得られるそれぞれフレームｎ、フレームｎ−１のフレー
ム間輝度差分値Ｄn 、Ｄn-1 、およびヒストグラム相関
値ρn 、ρn-1、ならびに、色差ヒストグラム相関部４
から得られる色差ヒストグラム相関値ρn+1 から、フレ
ームｎ−１、ｎ、ｎ＋１の時間的な変化を調べ、フレー
ムｎがカット画面であるか非カット画面であるかの識別
をする。なお、この時、第２のメモリ６に、フレーム
ｎ、フレームｎ−１のフレーム間輝度差分値Ｄn 、Ｄn-
1 、およびヒストグラム相関値ρn 、ρn-1 が記憶され
ていることは、図２の説明から明らかである。
【００３３】カット画面の判定はまずカット点検出に関
連のない雑音除去のために、 Ｄn ＞Ｔ０…（５） となる画面に対して、以下の３つの場合に分けて判定を
行う。判定の順序は、まず（１）の判定を行い、この判
定で非カット点と判定されたものについては、さらに
（２）、（３）の判定を行う。（２）、（３）の判定の
順序は、いずれが先でもよい。
連のない雑音除去のために、 Ｄn ＞Ｔ０…（５） となる画面に対して、以下の３つの場合に分けて判定を
行う。判定の順序は、まず（１）の判定を行い、この判
定で非カット点と判定されたものについては、さらに
（２）、（３）の判定を行う。（２）、（３）の判定の
順序は、いずれが先でもよい。
【００３４】（１）フレーム間輝度差分値と色差ヒスト
グラム相関値の時間変化によるカット点検出 急なズーミングなどでは、フレーム間輝度差分値は大き
なピークとなり、カット点と誤検出する。このような誤
検出を避けるために、フレーム間輝度差分値が時間的に
上に凸なピークを持ち、かつ色差ヒストグラム相関値が
時間的に下に凸なピークを持つ場合、図６（ａ）、
（ｂ）のように、フレーム間輝度差分値と色差ヒストグ
ラム相関値が、下記の式（６）と（７）を満足する場
合、カット点と判定する。
グラム相関値の時間変化によるカット点検出 急なズーミングなどでは、フレーム間輝度差分値は大き
なピークとなり、カット点と誤検出する。このような誤
検出を避けるために、フレーム間輝度差分値が時間的に
上に凸なピークを持ち、かつ色差ヒストグラム相関値が
時間的に下に凸なピークを持つ場合、図６（ａ）、
（ｂ）のように、フレーム間輝度差分値と色差ヒストグ
ラム相関値が、下記の式（６）と（７）を満足する場
合、カット点と判定する。
【００３５】 βＤn ＞Ｄn-1 かつβＤn ＞Ｄn+1 …（６） かつ ρn ＋γ＜ρn-1 かつρn ＋γ＜ρn+1 …（７） （２）フレーム間輝度差分の時間変化によるカット点検
出 カメラのアングルが異なる場合等でのシーン切り替わり
点では、背景はあまり変わらないが、フレーム間輝度差
分Ｄn は時間的に大きなピークを持つ。このため、フレ
ーム間輝度差分が下記の式（８）または（９）を満足す
る場合、カット点と判定する。
出 カメラのアングルが異なる場合等でのシーン切り替わり
点では、背景はあまり変わらないが、フレーム間輝度差
分Ｄn は時間的に大きなピークを持つ。このため、フレ
ーム間輝度差分が下記の式（８）または（９）を満足す
る場合、カット点と判定する。
【００３６】 Ｄn − Ｔ１ ＞Ｄn-1 、かつＤn − Ｔ１ ＞Ｄn+1 …（８） または Ｄn ＞αＤn-1 、かつＤn ＞αＤn+1 …（９） ここに、０＜α＜１ （３）色差ヒストグラム相関値によるカット点検出 短い周期でシーンが変化する場合、サンプルされた画面
が連続的にカット点となり、フレーム間輝度差分値も連
続的に高い値となり、大きなピークとはならない。しか
しながら、色差ヒストグラム相関値はカット点で非常に
小さな値となる。このため、色差ヒストグラム相関値が
下記の式（１０）を満足する場合、カット点と判定す
る。 ρn ＜ Ｔ２…（１０） なお、上記（１）〜（３）の判定時に、第２のメモリ６
には、フレームｎ、ｎ−１でのフレーム間輝度差分値Ｄ
n 、Ｄn-1 、色差ヒストグラム相関値ρn 、ρn-1 が格
納されていることは、前記図２の説明により明らかであ
る。
が連続的にカット点となり、フレーム間輝度差分値も連
続的に高い値となり、大きなピークとはならない。しか
しながら、色差ヒストグラム相関値はカット点で非常に
小さな値となる。このため、色差ヒストグラム相関値が
下記の式（１０）を満足する場合、カット点と判定す
る。 ρn ＜ Ｔ２…（１０） なお、上記（１）〜（３）の判定時に、第２のメモリ６
には、フレームｎ、ｎ−１でのフレーム間輝度差分値Ｄ
n 、Ｄn-1 、色差ヒストグラム相関値ρn 、ρn-1 が格
納されていることは、前記図２の説明により明らかであ
る。
【００３７】色差ヒストグラム相関部７では、第３のメ
モリ８に格納されている、前カット画面での色差ヒスト
グラム行列Ｈc,j,k と、第１のメモリ２に格納されてい
るフレームｎの色差ヒストグラム行列Ｈn,j,k から、カ
ット画面間色差ヒストグラム行列の相関値ρc を以下の
式を用いて計算する。
モリ８に格納されている、前カット画面での色差ヒスト
グラム行列Ｈc,j,k と、第１のメモリ２に格納されてい
るフレームｎの色差ヒストグラム行列Ｈn,j,k から、カ
ット画面間色差ヒストグラム行列の相関値ρc を以下の
式を用いて計算する。
【００３８】 ρc ＝ＣＣc ／（ＡＣn x ＡＣc ）1/2 …（１１） ただし、
【００３９】
【数２】 なお、この時、第３のメモリ８には、フレームｎ−１の
前カット画面での色差ヒストグラム行列Ｈc,j,k が格納
されていることは、前記図２の説明から明らかである。
前カット画面での色差ヒストグラム行列Ｈc,j,k が格納
されていることは、前記図２の説明から明らかである。
【００４０】第２の判定部９では、色差ヒストグラム相
関部７で得られた相関値ρc により、カット画面間のグ
ループ判定を行う。背景がほぼ同様な場合、色差信号の
カット画面間での相関値は高いため、式（１５）が満足
される時、同一グループのカット点と判定する。 ρc ＞Ｔ３…（１５） 出力部１０では、カット画面と判定された画面のみを図
７（ａ）のようにディスプレー上に表示することができ
る。また、同一グループと判定されたカット画面につい
ては、同図（ｂ）のように、同一グループ内で最初に検
出されたカット画面の下に子画面の形式で表示すること
により、カット画面のグループを判別することができ
る。また、この表示形式によれば、１画面内に、多数の
カット画面を表示することができるので、ユーザはカッ
ト画面の検索が容易になると共に、その検索速度を向上
することができる。なお、図中の（１）〜（ｎ）は、カ
ット画面の番号を示している。
関部７で得られた相関値ρc により、カット画面間のグ
ループ判定を行う。背景がほぼ同様な場合、色差信号の
カット画面間での相関値は高いため、式（１５）が満足
される時、同一グループのカット点と判定する。 ρc ＞Ｔ３…（１５） 出力部１０では、カット画面と判定された画面のみを図
７（ａ）のようにディスプレー上に表示することができ
る。また、同一グループと判定されたカット画面につい
ては、同図（ｂ）のように、同一グループ内で最初に検
出されたカット画面の下に子画面の形式で表示すること
により、カット画面のグループを判別することができ
る。また、この表示形式によれば、１画面内に、多数の
カット画面を表示することができるので、ユーザはカッ
ト画面の検索が容易になると共に、その検索速度を向上
することができる。なお、図中の（１）〜（ｎ）は、カ
ット画面の番号を示している。
【００４１】本発明の実施にあたっては、種々の変形形
態が可能である。例えば、縮小画面を求める際の平均値
計算については、８画素×８ラインのブロックに限ら
ず、１６画素×１６ラインや４画素×４ラインなど種々
のサイズが適応可能である。
態が可能である。例えば、縮小画面を求める際の平均値
計算については、８画素×８ラインのブロックに限ら
ず、１６画素×１６ラインや４画素×４ラインなど種々
のサイズが適応可能である。
【００４２】さらに、高速性が要求される場合には、上
記条件式（６）〜（１０）のうちのいくつかを選択して
用いて高速化を図ることが可能である。ただし、この場
合、カット画面の未検出や誤検出が多くなることが予想
される。
記条件式（６）〜（１０）のうちのいくつかを選択して
用いて高速化を図ることが可能である。ただし、この場
合、カット画面の未検出や誤検出が多くなることが予想
される。
【００４３】また、カット画面と判定された画面をカッ
ト検出ファイルとして蓄積することにより、後でファイ
ルからカット画面のみを復元、出力することも可能であ
る。
ト検出ファイルとして蓄積することにより、後でファイ
ルからカット画面のみを復元、出力することも可能であ
る。
【００４４】また、同一グル―プを示すフラグを付加す
ることにより、同一グル―プ内のカット画面かどうかを
識別して表示することも可能である。
ることにより、同一グル―プ内のカット画面かどうかを
識別して表示することも可能である。
【００４５】また、種々のパラメータＴ０〜Ｔ３, α、
β、γ、θ、ｍ、を変更することにより、未検出や過剰
検出の割合を制御することが可能である。
β、γ、θ、ｍ、を変更することにより、未検出や過剰
検出の割合を制御することが可能である。
【００４６】なお、各パラメータの一例として、以下の
値を用いることができる。Ｔ０＝１０Ｔ、Ｔ１＝２２
Ｔ、Ｔ２＝０. ６、Ｔ３＝０. ８５、α＝０. ２、β＝
０. ７５、γ＝０、θ＝３２、ｍ＝３。ただし、Ｔは画
面中の輝度信号の総ブロック数である。
値を用いることができる。Ｔ０＝１０Ｔ、Ｔ１＝２２
Ｔ、Ｔ２＝０. ６、Ｔ３＝０. ８５、α＝０. ２、β＝
０. ７５、γ＝０、θ＝３２、ｍ＝３。ただし、Ｔは画
面中の輝度信号の総ブロック数である。
【００４７】
【発明の効果】請求項１の発明によれば、時間的に１フ
レームまたは複数フレーム離れた画面を用いて検出処理
を行い、また縮小画像について輝度信号を用いたフレー
ム間差分および色差ヒストグラム相関値の時間的変化を
用いてカット画面および非カット画面を選別しているた
め、検索時間は大幅に縮小されるほか、画素単位の細か
な雑音や局所的な変化に対しても影響を受けにくく、高
精度化を図れるというメリットがある。
レームまたは複数フレーム離れた画面を用いて検出処理
を行い、また縮小画像について輝度信号を用いたフレー
ム間差分および色差ヒストグラム相関値の時間的変化を
用いてカット画面および非カット画面を選別しているた
め、検索時間は大幅に縮小されるほか、画素単位の細か
な雑音や局所的な変化に対しても影響を受けにくく、高
精度化を図れるというメリットがある。
【００４８】また、フレーム間輝度差分値と色差ヒスト
グラム相関値の時間的な変化の組合せによりカット点検
出を行っているため、さまざまな種類のシーン切替ポイ
ントの検出が可能である。
グラム相関値の時間的な変化の組合せによりカット点検
出を行っているため、さまざまな種類のシーン切替ポイ
ントの検出が可能である。
【００４９】さらに、請求項２の発明によれば、圧縮符
号化された動画像情報については、平均値成分データの
みを用いて検索を行うため、画像の完全な復元作業まで
を必要とせず、符号化情報の該当データのピックアップ
のみで検索が可能なため、非常に高速なカット検出処理
が可能である。
号化された動画像情報については、平均値成分データの
みを用いて検索を行うため、画像の完全な復元作業まで
を必要とせず、符号化情報の該当データのピックアップ
のみで検索が可能なため、非常に高速なカット検出処理
が可能である。
【００５０】
【００５１】本発明を実際に動作させたところ、次のよ
うな結果が得られた。すなわち、いくつかのニュースが
含まれるテスト動画像を用いて、ＩＳＯで標準化された
ＭＰＥＧ１方式で符号化されたビットストリームについ
て、サンプルする画面の間隔を１５フレームとして、カ
ット画面の検出を行った場合、正しく検出されたカット
画面数に対する未検出カット画面の割合（未検出率）は
４．９％、本来カット画面ではないのに誤って検出され
た画面の割合（過剰検出率）は、７．３％であり、総合
的には従来の検出装置以上の検出率を得ることができ
た。
うな結果が得られた。すなわち、いくつかのニュースが
含まれるテスト動画像を用いて、ＩＳＯで標準化された
ＭＰＥＧ１方式で符号化されたビットストリームについ
て、サンプルする画面の間隔を１５フレームとして、カ
ット画面の検出を行った場合、正しく検出されたカット
画面数に対する未検出カット画面の割合（未検出率）は
４．９％、本来カット画面ではないのに誤って検出され
た画面の割合（過剰検出率）は、７．３％であり、総合
的には従来の検出装置以上の検出率を得ることができ
た。
【００５２】また、検出時間については、再生時間の１
／４程度で処理を終了することができ、従来方式に比べ
て２０倍以上の高速化を図ることが可能となった。
／４程度で処理を終了することができ、従来方式に比べ
て２０倍以上の高速化を図ることが可能となった。
【図１】 本発明の一実施例の動画像のカット画面グル
ープ検出装置の構成を示すブロック図である。
ープ検出装置の構成を示すブロック図である。
【図２】 図１の制御装置の動作の一部を示すフローチ
ャートである。
ャートである。
【図３】 図１の縮小画像処理部の動作の説明図であ
る。
る。
【図４】 色差ヒストグラム行列Ｈn,j,k の説明図であ
る。
る。
【図５】 色差ヒストグラム行列Ｈn,j,k の説明図であ
る。
る。
【図６】 図１の第１の判定部の動作の一部を示す説明
図である。
図である。
【図７】 図１の出力部の画面に表示される表示例を示
す図である。
す図である。
１…縮小画像処理部、２…第１のメモリ、３…フレーム
間輝度差分部、４…色差ヒストグラム相関部、５…第１
の判定部、６…第２のメモリ、７…色差ヒストグラム相
関部、８…第３のメモリ、９…第２の判定部、１０…出
力部、１１…色差ヒストグラム作成部、１２…制御部。
間輝度差分部、４…色差ヒストグラム相関部、５…第１
の判定部、６…第２のメモリ、７…色差ヒストグラム相
関部、８…第３のメモリ、９…第２の判定部、１０…出
力部、１１…色差ヒストグラム作成部、１２…制御部。
Claims (2)
- 【請求項１】 動画像のカット点検出装置において、 入力された動画像の画面のデータから縮小画像を作る縮
小画像作成手段と、 注目画面ｎ（ただし、ｎは正の整数）、および該注目画
面から時間的に、前後に、１フレームまたは複数フレー
ム離れた画面（ｎ−１）、（ｎ＋１）の縮小画像間の輝
度差分を総合して、各フレームに関するフレーム間輝度
差分を求めるフレーム間輝度差分演算手段と、 前記画面（ｎ−１）、ｎ、（ｎ＋１）の縮小画像間の色
差信号のヒストグラムから、フレーム間の色差信号ヒス
トグラム相関値を求める色差ヒストグラム相関演算手段
と、 前記注目画面ｎのフレーム間輝度差分の、前記画面（ｎ
−１）、（ｎ＋１）のフレーム間輝度差分に対する時間
的な変化と、前記注目画面ｎの色差ヒストグラム相関値
の、前記画面（ｎ−１）、（ｎ＋１）の色差ヒストグラ
ム相関値に対する時間的な変化より、注目画面ｎのカッ
ト画面を判定するカット画面判定手段とを具備したこと
を特徴とするカット画面検出装置。 - 【請求項２】 請求項１のカット画面検出装置におい
て、 前記縮小画像作成手段に入力された動画像が圧縮符号化
された動画像情報である場合、該縮小画像作成手段は該
圧縮符号化された動画像情報の平均値成分データを用い
て前記縮小画像を作成するようにしたことを特徴とする
カット画面検出装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4656194A JP2971724B2 (ja) | 1994-02-22 | 1994-02-22 | 動画像のカット点検出装置 |
| US08/714,786 US5719643A (en) | 1993-08-10 | 1996-09-13 | Scene cut frame detector and scene cut frame group detector |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4656194A JP2971724B2 (ja) | 1994-02-22 | 1994-02-22 | 動画像のカット点検出装置 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13158799A Division JP3126961B2 (ja) | 1999-05-12 | 1999-05-12 | 動画像のカット画面グループ検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07236153A JPH07236153A (ja) | 1995-09-05 |
| JP2971724B2 true JP2971724B2 (ja) | 1999-11-08 |
Family
ID=12750739
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4656194A Expired - Fee Related JP2971724B2 (ja) | 1993-08-10 | 1994-02-22 | 動画像のカット点検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2971724B2 (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3377678B2 (ja) * | 1996-05-30 | 2003-02-17 | 日本電信電話株式会社 | 符号化映像カット検出方法 |
| JP3390308B2 (ja) * | 1996-09-03 | 2003-03-24 | Ｋｄｄｉ株式会社 | 動画像の特殊カット点検出装置 |
| US5751378A (en) * | 1996-09-27 | 1998-05-12 | General Instrument Corporation | Scene change detector for digital video |
| JP3198980B2 (ja) * | 1996-10-22 | 2001-08-13 | 松下電器産業株式会社 | 画像表示装置及び動画像検索システム |
| KR100480686B1 (ko) * | 1997-01-27 | 2005-05-16 | 엘지전자 주식회사 | 고선명영상의장면전환검출방법 |
| JP3738939B2 (ja) * | 1998-03-05 | 2006-01-25 | Ｋｄｄｉ株式会社 | 動画像のカット点検出装置 |
| US6792043B1 (en) | 1998-10-23 | 2004-09-14 | Telecommunications Advancement Organization Of Japan | Method, apparatus and program products for retrieving moving image |
| JP2000194727A (ja) * | 1998-10-23 | 2000-07-14 | Telecommunication Advancement Organization Of Japan | 動画像検索装置、動画像検索方法、及び動画像検索プログラムを記録した記録媒体 |
| JP4779230B2 (ja) * | 2001-05-15 | 2011-09-28 | ソニー株式会社 | 動画像符号化装置、動画像符号化方法、動画像符号化プログラム格納媒体及び動画像符号化プログラム |
-
1994
- 1994-02-22 JP JP4656194A patent/JP2971724B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07236153A (ja) | 1995-09-05 |
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