JP5460006B2 - 動画検索装置及び動画検索方法 - Google Patents

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Description

本発明は、複数のフレームレートが混在する動画コンテンツに対して、フレームレートの高低に応じた動画検索が可能な動画検索装置及び動画検索方法に関する。
近年、倍速駆動と呼ばれるように、デジタルテレビジョンの表示フレームレートは120fps(フレームパーセカンド)が一般化している。また撮影装置側でも240fpsや1200fpsといった高フレームレートで動画撮影を行い、スローモーションで再生するカメラが製品化されている。また、「ワンセグ」と呼ばれ、携帯電話でのデジタル放送の視聴形態として一般的な部分受信サービスでは、15fpsといった低いフレームレートでの動画が扱われる。
このように、様々なフレームレートをもったコンテンツを扱う機会が増加しつつある。さらには、フレ−ムレートを動的に変化させながら動画撮影が可能な機器も存在しており、フレームレートが動的に変化するコンテンツの放送に対応するための提案もなされている。
加えて、様々な動画のコンテンツを扱う上で動画検索に対する要求が増加しつつある。
動画の検索の操作を行う場合、基本的には、動画の各フレームについて画像解析を行うことで、特徴量の抽出やメタデータの付加を行う必要がある。アプリケーションとしては、類似動画や特定の人物を撮影した動画の検索が望まれている。例えば動画内の顔画像でインデックスを作成してから、該インデックスに基づいて所望の画像を再生できる機能が実現されている。
ここで、先述したような様々なフレームレートをもつコンテンツの検索を想定する。フレームレートが高い動画を検索する場合に、全フレームを検索対象とすると動画検索に比較的長い時間がかかってしまうことになる。そこで、高フレームレートの動画コンテンツの検索に対応するため、特許文献1に開示されるように、撮影のフレームレートが高くなったときに、画面上で複数フレーム表示を行う際の間引き率を高くする方法が提案されている。
特開2002−344894号公報
しかしながら、上述の例のようにフレームレートが高い場合に、表示や検索の対象とするフレームを間引く方法のみでは、フレームレートが高い部分に存在するフレームを見落としてしまう虞がある。
この問題について図1を用いて説明する。なお、撮影の途中又は動画編集の結果、フレームレートが途中で変化するコンテンツのことを、以後「可変フレームレートコンテンツ」と呼ぶことにする。
図1は可変フレームレートコンテンツの一部を抽出して、フレーム単位で概念的に表現したものである。
図1中の符号101は60fpsに対応する時間間隔で存在するフレームを表しており、この60fpsは、現在では一般的なフレームレートである。また、符号102は600fpsに対応した時間間隔(1/600秒)をもって存在するフレームを表しており、60fpsに対して10倍の高フレームレートである。なお、101,102共に図示してはいないが、コンテンツ全体についての60fps及び600fpsのフレームを表現しているものとする。
動画検索の際に、図1に示す符号101及び102の全フレームを検索対象とする場合を先ず想定する。符号102の部分については時間軸上で60fpsと同じ区間であっても10倍のフレーム数を持つため、検索時間が大幅に増加することが分かる。その上、時間軸上で考えた場合に、フレームレートが600fpsの部分を集中的に検索していることになり、かなり偏った検索と言える。
検索時間を短縮するために、フレームレートが60fpsの部分のみを検索対象とすれば、検索に必要な時間を低減できる。しかし、図1の符号103で示すような、区間(符号102参照)の一部にしか表れないようなフレームについては、この検索で見つからなくなってしまう。
そこで、本発明では、全フレームを検索対象とした場合でも検索時間が大幅に増加しないように防ぎ、必要に応じて図1に示す符号103のような対象をも検索することが可能な、可変フレームレートコンテンツに対する動画検索装置の提供を目的とする。
本発明に係る動画検索装置は上記課題を解決するために、フレームレートを異にする複数のフレーム群および該フレーム群に対して付加されたフレームレートに関する情報であるフレームレート情報を備えた動画コンテンツに対して、所望のフレームを検索するための検索処理手段を有する動画検索装置であって、前記検索処理手段は、前記フレームレート情報に基づいて、第1のフレームレートに対応する時間間隔で存在するフレーム群から前記所望のフレームを検索し、当該所望のフレームが検索されない場合、第1のフレームレートより高い第2のフレームレートに対応する時間間隔で存在するフレーム群から前記所望のフレームを検索するように構成したものである。
また本発明に係る動画検索方法は、フレームレートを異にする複数のフレーム群および該フレーム群に対して付加されたフレームレートに関する情報であるフレームレート情報を備えた動画コンテンツに対して、所望のフレームを検索する動画検索装置にて実行される動画検索方法であって、前記フレームレート情報に基づいて、第1のフレームレートに対応する時間間隔で存在するフレーム群から前記所望のフレームを検索し、当該所望のフレームが検索されない場合、第1のフレームレートより高い第2のフレームレートに対応する時間間隔で存在するフレーム群から前記所望のフレームを検索する方法である。
本発明によれば、可変フレームレートコンテンツに対しても検索時間の増大を招かず、しかもフレームレートの高い部分にのみ現れるような対象についても動画検索を行えるという効果を奏する。
図2には本発明の実施形態に係る装置構成例を示す。本例に示す動画検索装置200は操作部201、検索制御部202、モード選択部203、標準フレームレート設定部204、検索物選択部205、データ蓄積部206、フレームレート解釈部207、検索実行部208、検索結果格納部209を備える。これらの部分は所望のフレームを検索するため検索処理手段を構成しており、可変フレームレートコンテンツに関するフレームレートの情報を解釈する。その中枢部がフレームレート解釈部207であり、検索対象とされるフレームをフレームレートの高低に基づいて区分し、混在する複数のフレーム群に分類する。そして、検索実行部208は、分類済みのフレーム群をそれぞれ検索対象とし、ユーザ操作によって選択された検索物に応じて所望のフレームを系統的に検索する。例えば検索処理手段の動作に従って、フレームレートの低いフレーム群からフレームレートの高いフレーム群へと、階層的又は段階的に検索を行うことができる。なお本例では動画検索装置200が操作部201を有する構成形態を示すが、これに限らず、該操作部を別の装置、例えば、他の装置の制御部や各種のコントローラ等に置き換えてもよい。また本発明の適用においてその接続形態や通信形態の如何は問わない。
以下、各構成部について詳述する。
操作部201には、例えばリモートコントローラを用いることができる。ただし、本発明に係る操作部がリモートコントローラのみに限定される訳ではなく、タッチパネル(接触式入力装置)やマウス等のポインティングデバイス、キーボード等を用いてもよい。
ユーザが操作部201によって検索モードの選択操作を行うと、その指示信号がモード選択部203に送られ、このモード選択部203で検索モードが選択されてその設定がなされる。つまりモード選択部203では、操作部201からの指示に従って検索モードを選択する。また、操作部201から検索物選択部205に送られる信号に基づいて検索物(検索対象となる情報やデータ等)の選択が行われる。
具体例を挙げると、モード選択部203ではメニュー(不図示)に含まれる項目内容として、通常検索モード、標準フレームレート検索モード、高フレームレート検索モードの3つが選択可能とされる。これらの検索モードは、可変フレームレートコンテンツに対する動画検索に有用なモードであるが、その具体的な内容については後で詳述する。なお本発明の実施上、フレームレートの高低や検索の目的、用途等に応じた各種の検索モードを必要に応じて提供し得ることは勿論である。
また検索物選択部205については、メニュー(不図示)に含まれる項目内容として検索物の選択が可能である。ユーザは、例えば検索物として類似画像の検索のための代表画像を選択し、また顔画像の検索のために所望の顔画像を選択できる。
検索制御部202は、操作部からの指示等に応じた検索の制御を担当する。例えば、検索制御部202は、操作部201を用いて検索の実行を示すユーザ操作がなされた場合に、操作部201からの検索開始の指示信号を受けて検索を開始する。具体的には検索制御部202からデータ蓄積部206に対して送出される指示に従って、データ蓄積部206からフレームレート解釈部207に向けて順次にフレームデータが送られる。
また検索制御部202は、モード選択部203において通常検索モードが選択された場合に、検索実行部208やモード選択部203と連携して所定の動作を行う。具体的には、検索実行部208からの指示に従ってモード選択部203がモード変更を行う。すなわち、モード選択部203は、操作部201を用いたユーザ操作によるモード変更のみならず、検索制御部202からの指示によってもモード選択やモード変更を行う。
データ蓄積部206には動画コンテンツのデータが蓄積されており、特に一つの動画データ内でフレームレートが動的に変化する可変フレームレートコンテンツを含んでいるものとする。
本実施形態ではHDD等の不揮発性記憶装置内に動画データが格納されていることとするが、本発明に係る蓄積媒体の如何は問わないので、メモリカード等の半導体記憶媒体やDVD等の光学式記録媒体を用いても構わない。また、接続形式についても検索機器内部での接続形態に限らず、ネットワーク経由で接続された媒体も本発明の技術的範囲に含まれる。
また、対象とする可変フレームレートコンテンツに関して、各フレームにはその異なるフレームレートを示す情報(フレームレート情報)が付加されており、撮影時又は編集後の各フレームについてそのフレームレートが判別できる状態にあることを想定している。
具体的には各フレーム全てにそのフレームのフレームレートがメタ情報として付属しているものとする。ただし、全フレームのそれぞれについてフレームレートが分かるのであれば、フレームレート情報自体の形式についてその如何は問わない。例えば、フレームレートが切り替わるタイミングのみを示すフレーム情報がフレームに付与されていた場合であっても、各フレームのフレームレートを判別することが可能であり、そのような形式でも構わない。
フレームレート解釈部207はフレームに対して付加されているフレームレート情報を解釈し、モード選択部203から送られてくる、選択されたモード情報に応じて、検索実行部208に送るべきフレームを選択する。具体的には、フレームレート解釈部207は、標準フレームレート検索モード時に、標準フレームレート又は標準フレームレートよりも低いフレームのみを後段の検索実行部208へ送る。またフレームレート解釈部207は、高フレームレート検索モード時に、標準フレームレートと比べて高いフレームレートのフレームのみを後段の検索実行部208へ送る。
ここで使用している用語「標準フレームレート」の定義について説明する。この標準フレームレートについては操作部201からの情報をもとに標準フレームレート設定部204で規定される。可変フレームレートコンテンツでは複数のフレームレートが存在するため、標準フレームレート設定部204にて検索のための標準フレームレートを設定する必要がある。そして、設定された標準フレームレートを類別基準としてフレームレート解釈部207はフレームレートの高低を相対的に判断する。
標準フレームレートの設定をユーザが行う際には、例えば、以下に示す(1)乃至(3)の実施形態が挙げられる。
(1)検索対象とされる動画コンテンツ内のフレームレート情報を予め解析し、使用されているフレームレートを抽出して、複数のフレームレートのうちのいずれかをユーザに選択させる形態。
(2)検索対象とされる動画コンテンツ内のフレームレート情報を予め解析し、使用されているフレームレートの中で最も頻度の高いフレームレートを標準フレームレートとして設定する形態。
(3)検索対象とされる動画コンテンツ内のフレームレート情報を予め解析し、解析された複数のフレームレートと、任意に指定された標準フレームレートと比較した結果、最も値が近いフレームレートを標準フレームレートとして設定する形態。
いずれの形態でも標準フレームレート設定部204は、検索対象とされる動画コンテンツ内のフレームレート情報を予め解析する。そして、上記形態(1)では、使用されている複数のフレームレートが抽出され、その中から所望のフレームレートをユーザが任意に選択する。つまり選択された標準フレームレートとして設定できるので、選択の自由度が高い。また上記形態(2)では、先ず、使用されている複数のフレームレートが抽出される。その中で最も頻度の高いフレームレートを標準フレームレートとして設定できるので、系統的な検索に有用である。上記形態(3)では、解析されたフレームレートと任意に指定されたフレームレートとが比較される。その比較結果に基づいて、両者間の差が最小となる実際的なフレームレートを標準フレームレートとして設定することができる。
検索実行部208ではフレームレート解釈部207から送られてきたフレームと検索物選択部205で選定された検索物を用いて、実際に検索を実行する。ただし、本発明において検索方法自体を限定する意図はなく、例えば顔画像の検索や類似画像の検索等、検索を目的として一般的に用いられる特徴量や類似尺度を使用することができる。
検索実行部208は検索結果を示す情報を検索結果格納部209に送出し、該情報がここに格納される。検索結果は、検索の目的に応じてコンテンツ単位又はフレーム単位で格納され、随時に検索結果格納部209から読み出されて図示しない表示手段に送られ、最終的にはユーザに提供される。
また、検索実行部208では検索結果格納部209に対して検索結果を格納したかどうかを示す情報を記憶している。つまり、検索結果格納部209に検索結果を格納したかどうかは、言い換えると検索物が検索対象内に存在したかどうかを意味し、従って検索結果格納部209に検索物が全く格納されていない場合には当該検索物が検索対象内に発見されなかったことを意味する。なお後述の検索モードの説明において詳述するが、通常検索モードの実行時に上述のように検索物が発見されなかった場合、検索実行部208は検索制御部202に対し、高フレームレート検索モードへのモード変更を要請する。
次に、動画検索方法に関わる検索モードの詳細について説明する。
1番目の検索モードとして、図3には標準フレームレート検索モードについて示す。図3は可変フレームレートコンテンツの一部を表しており、1/60秒の時間間隔(60fps)でフレームが存在している部分(斜線部参照)と、1/600秒の時間間隔(600fps)でフレームが存在している部分(幅狭の破線部参照)がある。
標準フレームレート検索モードでは、例えば標準フレームレートが60fpsとして設定されている場合に、図3に示すように、60fpsに対応した1/60秒の時間間隔で存在しているフレーム301を検索対象とする。
また、標準フレームレート検索モードでは、全フレームを検索対象とするのではなく、標準フレームレートをもったフレーム検索対象とする。これによって、コンテンツ全体のフレーム構成の如何に関わらず、コンテンツ全体を一定の時間間隔で平均的に検索することが可能となる。
また、標準フレームレートをユーザが選択することにより、検索対象となるフレームの時間間隔を意図的に広くすることも狭くすることも可能となり、時間軸方向の検索密度を制御できるという利点が得られる。
図4では図3と同様のコンテンツに対し、標準フレームレートを120fpsとした場合を例示している。標準フレームレートを120fpsとした場合には、フレームレートが120fps以下のフレームが検索対象とされる。図4の例では、矩形枠内に斜線を付した部分で示すように、60fpsと120fpsのフレーム401が検索対象となる。
2番目の検索モードとして、図5では高フレームレート検索モードについて示す。図5は図3と同様に可変フレームレートコンテンツの一部を表しており、標準フレームレートが60fpsとして設定されている状況を示す。
高フレームレート検索モードで検索を行う場合には、60fpsに対応した間隔のみに存在するフレームは検索対象から除外され、矩形枠内に斜線を付した部分で示すように、60fpsより高いフレームレートのフレーム501が検索対象となる。
なお、600fpsの区間501に存在し、かつ60fpsのフレームレートをも有するフレームについては、高フレームレート検索モードにおいて該フレームを検索対象としてもよいし、また該フレームを検索対象にしなくともよい。検索対象となるフレーム毎の時間的な連続性は重要であるため、上記フレームを検索対象とすることが望ましい。ただし、上記フレームを検索対象としない場合であっても標準フレームレート検索モードでは該フレームが検索対象となる。
高フレームレート検索モードでは、高フレームレートの部分に注目した検索が可能である。例えば高フレームレートの部分の時間間隔にしか存在しないと想定されるような対象物を検索することができ、よってフレーム単位で最良の画像を検索する用途において詳細な検索が可能となる。
なお、図3乃至図5はコンテンツの一部を表現しているが、図示していない部分のフレームに関しても、それぞれのモードに応じたフレームが検索対象となることは勿論である。また、検索対象であるコンテンツ自体が複数のファイルとされる場合には、複数のファイルについて全てのフレーム内での、各モードに応じたフレームが検索対象となる。
次に3番目の検索モードとして、通常検索モードに関して図6のフローチャートを用いて説明する。
まず他の検索モードと同様に、検索物選択部205で操作部201からの指示に従って検索物の選択を行う(S101)。次ステップでは標準フレームレート検索モードで検索を実行する(S102)。そして標準フレームレート検索モードでの検索の結果、検索物が発見されたかどうかを検索実行部208が判断し(S103)、検索物が発見された場合には検索を終了する。また、検索物が発見されなかった場合には、検索実行部208から検索制御部202に送られるモード変更要請に従って、検索モードを高フレームレート検索モードに切り替えて検索を続行する(S104)。その後に検索が終了する。
本実施形態では、上記フローチャートに従って検索モードを切り替えることにより、最初は検索対象全体に亘って時間軸方向に均等な間隔をもった標準フレームレート部分を検索する。検索の結果、意図する検索物が発見できなかった場合にのみ時間軸方向において密な部分である高フレームレート部分に注目した検索を行うことができる。つまり、フレームレートの高低に基づく分類後のフレーム群をそれぞれ検索対象として所望のフレームを段階的に検索することができる。
次に、図7のフローチャートを用いて通常検索モード時の検索処理について変形例を示す。
まず検索物選択部205で検索物を選択する(S201)。次ステップでは、標準フレームレート検索モードでの検索を行い(S202)、検索の結果、検索実行部208は、検索物を発見したかどうかを判断する(S203)。そして検索物が発見できなかった場合には、前記と同様に、検索実行部208から検索制御部202に送られるモード変更要請に従って高フレームレート検索モードで検索を行う(S206)。
図6のフローチャートとの相違点は、標準フレームレート検索モードでの検索を行った結果、検索物が発見された場合の動作である。
図7ではステップS203において検索物が発見された場合に、発見されたフレーム間に高フレームレートの部分が存在するかどうかをフレームレート解釈部207が解析する(S204)。発見されたフレーム間に高フレームレートの部分が存在しない場合には検索実行部208が検索を終了する。また発見されたフレーム間に高フレームレートの部分が存在する場合には、検索物が発見されたフレーム間における高フレームレートの部分に対してさらに検索を行うかどうかについて検索制御部202がユーザに問い合わせる(S205)。
ユーザが高フレームレートの部分に対してさらに検索を行うことを選択した場合は、操作部201から検索制御部202への指示に従って、検索実行部208は、高フレームレート検索モードでS203で検索結果として得られたフレーム間に対して検索を行う。
このような処理に従って検索を行うことにより、時間軸方向に亘る均一な検索を行った結果、検索物が発見された場合であっても、さらにユーザの希望に沿って、フレームの詳細な検索を効率的に行うことができる。
可変フレームレートコンテンツを部分的に示す図である。 本発明に係る装置の構成例を示すブロック図である。 本発明に係る標準フレームレート検索モードの説明図である。 本発明に係る標準フレームレートについて例示した図である。 本発明に係る高フレームレート検索モードの説明図である。 本発明に係る検索手順を例示したフローチャートである。 本発明に係る検索手順の別例を示したフローチャートである。
符号の説明
200 動画検索装置
201 操作部
202 検索制御部
203 モード選択部
204 標準フレームレート設定部
205 検索物選択部
206 データ蓄積部
207 フレームレート解釈部
208 検索実行部
209 検索結果格納部

Claims (14)

  1. フレームレートを異にする複数のフレーム群および該フレーム群に対して付加されたフレームレートに関する情報であるフレームレート情報を備えた動画コンテンツに対して、所望のフレームを検索するための検索処理手段を有する動画検索装置であって、
    前記検索処理手段は、前記フレームレート情報に基づいて、第1のフレームレートに対応する時間間隔で存在するフレーム群から前記所望のフレームを検索し、当該所望のフレームが検索されない場合、前記第1のフレームレートより高い第2のフレームレートに対応する時間間隔で存在するフレーム群から前記所望のフレームを検索することを特徴とする動画検索装置。
  2. 前記検索処理手段は、
    前記動画コンテンツに対して検索の操作を行うための操作手段と、
    前記操作手段からの指示に従って検索の制御を行う検索制御手段と、
    前記操作手段からの指示に従って検索モードを選択するモード選択手段と、
    前記操作手段からの指示に従って検索物の選択を行う検索物選択手段と、
    検索対象のデータを蓄積するためのデータ蓄積手段と、
    前記動画コンテンツに関する前記フレームレート情報を解釈する解釈手段と、
    前記動画コンテンツから前記検索物の検索を実行する検索実行手段と、
    検索の結果を格納するための検索結果格納手段とを備えたことを特徴とする請求項1記載の動画検索装置。
  3. 前記検索処理手段は、前記操作手段からの指示に従って検索対象の類別基準として、標準フレームレートを設定する標準フレームレート設定手段をさらに備えことを特徴とする請求項2記載の動画検索装置。
  4. 前記モード選択手段は、検索対象の第1のフレーム群から前記所望のフレームが検索されなかった場合、前記第1のフレーム群とは異なる時間間隔で存在する第2のフレーム群から前記所望のフレームの検索を続行するモードを有することを特徴とする請求項3に記載の動画検索装置。
  5. 前記標準フレームレート設定手段は、検索対象とされる動画コンテンツ内の前記フレームレート情報を予め解析し、使用されている複数のフレームレートを抽出した上で、その中からフレームレートをユーザに任意に選択させて前記標準フレームレートを設定することを特徴とする請求項3または4に記載の動画検索装置。
  6. 前記標準フレームレート設定手段は、検索対象とされる動画コンテンツ内の前記フレームレート情報を予め解析し、使用されている複数のフレームレートの中で最も頻度の高いフレームレートを前記標準フレームレートとして設定することを特徴とする請求項3または4に記載の動画検索装置。
  7. 前記標準フレームレート設定手段は、検索対象とされる動画コンテンツ内の前記フレームレート情報を予め解析し、解析された複数のフレームレートと任意に指定されたフレームレートとを比較し、解析された複数のフレームレートのうち、任意に指定されたフレームレートの値に最も値が近いフレームレートを前記標準フレームレートとして設定することを特徴とする請求項3または4に記載の動画検索装置。
  8. フレームレートを異にする複数のフレーム群および該フレーム群に対して付加されたフレームレートに関する情報であるフレームレート情報を備えた動画コンテンツに対して、所望のフレームを検索する動画検索装置にて実行される動画検索方法であって、
    前記フレームレート情報に基づいて、第1のフレームレートに対応する時間間隔で存在するフレーム群から前記所望のフレームを検索し、当該所望のフレームが検索されない場合、前記第1のフレームレートより高い第2のフレームレートに対応する時間間隔で存在するフレーム群から前記所望のフレームを検索することを特徴とする動画検索方法。
  9. 前記動画コンテンツに対して検索の操作を行う操作ステップと、
    前記操作ステップでの指示に従って検索の制御を行う検索制御ステップと、
    前記操作ステップでの指示に従って検索モードを選択するモード選択ステップと、
    前記操作ステップでの指示に従って検索物の選択を行う検索物選択ステップと、
    検索対象のデータを蓄積するデータ蓄積ステップと、
    前記動画コンテンツに関する前記フレームレート情報を解釈する解釈ステップと、
    前記動画コンテンツから前記検索物の検索を実行する検索実行ステップと、
    検索の結果を格納する検索結果格納ステップを有することを特徴とする請求項8記載の動画検索方法。
  10. 前記操作ステップでの指示に従って検索対象の類別基準として、標準フレームレートを設定する標準フレームレート設定ステップをさらに有することを特徴とする請求項9記載の動画検索方法。
  11. 前記モード選択ステップでは、検索対象の第1のフレーム群から前記所望のフレームが検索されなかった場合、前記第1のフレーム群とは異なる時間間隔で存在する第2のフレーム群から前記所望のフレームの検索を続行するモードを有することを特徴とする請求項10に記載の動画検索方法。
  12. 前記標準フレームレート設定ステップでは、検索対象とされる動画コンテンツ内の前記フレームレート情報を予め解析し、使用されている複数のフレームレートを抽出した上で、その中からフレームレートをユーザに任意に選択させて前記標準フレームレートを設定することを特徴とする請求項10または11に記載の動画検索方法。
  13. 前記標準フレームレート設定ステップでは、検索対象とされる動画コンテンツ内の前記フレームレート情報を予め解析し、使用されている複数のフレームレートの中で最も頻度の高いフレームレートを前記標準フレームレートとして設定することを特徴とする請求項10または11に記載の動画検索方法。
  14. 前記標準フレームレート設定ステップでは、検索対象とされる動画コンテンツ内の前記フレームレート情報を予め解析し、解析された複数のフレームレートと任意に指定されたフレームレートとを比較し、解析された複数のフレームレートのうち、任意に指定されたフレームレートの値に最も値が近いフレームレートを前記標準フレームレートとして設定することを特徴とする請求項10または11に記載の動画検索方法。
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