JP5855187B2 - ビデオシーケンスにおけるショットチェンジ検出のためのシステム及び方法 - Google Patents
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Description
本願は、2010年7月8日に出願された米国仮特許出願第61/362,455号の利益を主張し、この米国仮特許出願の開示内容は引用することによりその全体が本明細書の一部をなすものとする。
少なくとも一対のフレームを含む前記ビデオシーケンスを受信するステップと、
前記少なくとも一対のフレームに基づいて画像類似性測定基準を求めるステップと、
前記画像類似性測定基準の二次導関数に基づいて特徴ベクトルを求めるステップと、
前記特徴ベクトルが特徴ベクトル閾値外であると判断した場合に、ショットチェンジを検出するステップと、
を含む、ビデオシーケンスにおいてショットチェンジを検出するコンピューター実装方法を提供することによって、本技術分野において上述の問題が対処され、技術的解決策が達成される。前記画像類似性測定基準は、
オプティカルフロー補償フレーム間の差分二乗和尺度(SSDM)と、
オプティカルフロー場間のオプティカルフローエネルギー変化差分尺度(OFEDM)と、
色相チャネル値のヒストグラムからの色相ヒストグラムエネルギー変化差分尺度(HHEDM)と、
の組合せを含む。前記SSDMは、差分二乗和(SSD)、正規化された相互相関、差分絶対値和及びハミング距離の和のうちの少なくとも1つによって構成することができる。
システム100は、任意の適切なビデオ受信デバイス及び/又はビデオ送信デバイスを含むことができる。適切なビデオ送信デバイスは、例えば、送信機能が組み込まれたカメラ、カメラ送受信機システム、ビデオ符号化機器、ビデオの統計多重化機器(スタットマックス)、ビデオキャプチャカードを備えたコンピューター、ビデオファイルをスプーリング/ストリーミングするカメラメディアサーバーが取り付けられたコンピューター、ビデオファイルをスプーリング/ストリーミングするPC等を含むことができる。適切なビデオ受信デバイスは、例えば、PC、タブレット、携帯電話、PDA、ビデオ復号化機器、ビデオ多重分離機器、テレビ、テレビ配信デバイス(例えば、AppleTV(商標))、テレビセットトップボックス及びDVRを含むことができる。
Claims (27)
- プロセッサを使用して複数のフレームを受信するステップと、
現フレームと先行するフレームとの間の第1のオプティカルフロー場と、前記先行するフレームと先行する第3のフレームとの間の第2のオプティカルフロー場とを計算し、 前記第1のオプティカルフロー場を、各画素の方向及び大きさに関して前記第2のオプティカルフロー場と比較して類似性スカラー値に達し、
前記類似性スカラー値の各々の平均値をオプティカルフローエネルギー変化差分尺度(OFEDM)として計算することを含むオプティカルフロー場間の前記OFEDMを求めることを含む画像類似性測定基準を、前記複数のフレームの内の少なくとも二対のフレームに基づいて求めるステップと、
ユーザーが提供した閾値を超える平均スカラー値上の前記複数のフレームにおけるショットチェンジを検出するステップとを含む方法。 - 前記画像類似性測定基準は、
オプティカルフロー補償フレーム間の差分二乗和尺度(SSDM)と、
色相チャネル値のヒストグラムからの色相ヒストグラムエネルギー変化差分尺度(HHEDM)と、
をさらに含む、請求項1に記載の方法。 - 前記SSDMは、差分二乗和(SSD)、正規化された相互相関、差分絶対値和及びハミング距離の和のうちの少なくとも1つによって構成される、請求項2に記載の方法。
- 前記SSDMは、
現フレームと先行するフレームとの間の画素毎のオプティカルフロー場を計算し、
前記計算されたオプティカルフロー場を用いて前記先行するフレームを前記現フレームに向かって動き補償して、動き補償画像を生成し、
前記動き補償フレームの各画素と前記現フレームの各画素との間の複数の色差分二乗和の平均を計算して、前記SSDMに達することによって求められる、請求項2に記載の方法。 - 前記HHEDMは、
現フレーム及び先行するフレームを色相−彩度−輝度色空間に変換し、
前記現フレーム及び前記先行するフレームについて色相チャネル値のヒストグラムを計算し、
ヒストグラム交差関数の平均により、前記現フレームの前記色相ヒストグラムを前記先行するフレームの前記色相ヒストグラムと比較して、前記HHEDMを表す単一スカラー値を求めることによって求められる、請求項2に記載の方法。 - 前記画像類似性測定基準の二次導関数に基づいて特徴ベクトルを求めるステップをさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 前記二次導関数はラプラシアン二次導関数である、請求項6に記載の方法。
- 前記二次導関数は後ろ向きの二次導関数である、請求項6に記載の方法。
- 前記後ろ向きの二次導関数は2フレーム遅延を使用する、請求項8に記載の方法。
- 前記特徴ベクトルによって形成される面が特徴ベクトル閾値面によって形成される面体積内に内在していない、請求項6に記載の方法。
- 前記特徴ベクトル閾値面は、適合率及び再現率に基づく、請求項10に記載の方法。
- 適合率及び再現率に基づく前記特徴ベクトル閾値面は、システム用途に適合するようにユーザーによって選択された、適合率と再現率との間のパラメーター関係に基づく、請求項11に記載の方法。
- 少なくとも1つのプロセッサを具備する装置であって、
前記少なくとも1つのプロセッサは、
複数のフレームを受信するように構成され、さらに、前記少なくとも1つのプロセッサは、
前記複数のフレームの内の少なくとも二対のフレームに基づいて画像類似性測定基準を求めるように構成され、前記画像類似性測定基準は、
現フレームと先行するフレームとの間の第1のオプティカルフロー場と、前記先行するフレームと先行する第3のフレームとの間の第2のオプティカルフロー場とを計算することと、
前記第1のオプティカルフロー場を、各画素の方向及び大きさに関して前記第2のオプティカルフロー場と比較して類似性スカラー値に達することと、
前記類似性スカラー値の各々の平均値をオプティカルフローエネルギー変化差分尺度(OFEDM)として計算することを含むオプティカルフロー場間の前記OFEDMを求めることを含むものであり、
さらに、前記少なくとも1つのプロセッサは、ユーザーが提供した閾値を超える平均スカラー値上の前記複数のフレームにおけるショットチェンジを検出するように構成された装置。 - 前記画像類似性測定基準は、
オプティカルフロー補償フレーム間の差分二乗和尺度(SSDM)と、
色相チャネル値のヒストグラムからの色相ヒストグラムエネルギー変化差分尺度(HHEDM)と、
をさらに含む、請求項13に記載の装置。 - 前記SSDMは、差分二乗和(SSD)、正規化された相互相関、差分絶対値和及びハミング距離の和のうちの少なくとも1つによって構成される、請求項14に記載の装置。
- 前記SSDMは、
現フレームと先行するフレームとの間の画素毎のオプティカルフロー場を計算し、
前記計算されたオプティカルフロー場を用いて前記先行するフレームを前記現フレームに向かって動き補償して、動き補償画像を生成し、
前記動き補償フレームの各画素と前記現フレームの各画素との間の複数の色差分二乗和の平均を計算して、前記SSDMに達することによって求められる、請求項14に記載の装置。 - 前記HHEDMは、
現フレーム及び先行するフレームを色相−彩度−輝度色空間に変換し、
前記現フレーム及び前記先行するフレームについて色相チャネル値のヒストグラムを計算し、
ヒストグラム交差関数の平均により、前記現フレームの前記色相ヒストグラムを前記先行するフレームの前記色相ヒストグラムと比較して、前記HHEDMを表す単一スカラー値を求めることによって求められる、請求項14に記載の装置。 - 前記画像類似性測定基準の二次導関数に基づいて特徴ベクトルを求めるステップをさらに含む、請求項14に記載の装置。
- 前記特徴ベクトルによって形成される面が特徴ベクトル閾値面によって形成される面体積内に内在していない、請求項18に記載の装置。
- 前記複数のフレームと、前記SSDM、前記OFEDM及び前記HHEDMのうちの前記少なくとも1つとを格納する複数のファーストインファーストアウト(FIFO)フレームバッファーを更に具備する、請求項18に記載の装置。
- コンピュータに実行させる命令を記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、前記命令は、
複数のフレームを受信することを含み、さらに、前記命令は、
前記複数のフレームの内の少なくとも二対のフレームに基づいて画像類似性測定基準を求めることを含み、前記画像類似性測定基準は、
現フレームと先行するフレームとの間の第1のオプティカルフロー場と、前記先行するフレームと先行する第3のフレームとの間の第2のオプティカルフロー場とを計算することと、
前記第1のオプティカルフロー場を、各画素の方向及び大きさに関して前記第2のオプティカルフロー場と比較して類似性スカラー値に達することと、
前記類似性スカラー値の各々の平均値をオプティカルフローエネルギー変化差分尺度(OFEDM)として計算することを含むオプティカルフロー場間の前記OFEDMを求めることを含むものであり、
さらに、前記命令は、ユーザーが提供した閾値を超える平均スカラー値上の前記複数のフレームにおけるショットチェンジを検出することを含む、コンピューター読み取り可能な記録媒体。 - 前記画像類似性測定基準は、
オプティカルフロー補償フレーム間の差分二乗和尺度(SSDM)と、
色相チャネル値のヒストグラムからの色相ヒストグラムエネルギー変化差分尺度(HHEDM)と、
をさらに含む、請求項21に記載のコンピューター読み取り可能な記録媒体。 - 前記SSDMは、差分二乗和(SSD)、正規化された相互相関、差分絶対値和及びハミング距離の和のうちの少なくとも1つによって構成される、請求項22に記載のコンピューター読み取り可能な記録媒体。
- 前記SSDMは、
現フレームと先行するフレームとの間の画素毎のオプティカルフロー場を計算し、
前記計算されたオプティカルフロー場を用いて前記先行するフレームを前記現フレームに向かって動き補償して、動き補償画像を生成し、
前記動き補償フレームの各画素と前記現フレームの各画素との間の複数の色差分二乗和の平均を計算して、前記少なくとも1つのSSDMに達することによって求められる、請求項22に記載のコンピューター読み取り可能な記録媒体。 - 前記HHEDMは、
現フレーム及び先行するフレームを色相−彩度−輝度色空間に変換し、
前記現フレーム及び前記先行するフレームについて色相チャネル値のヒストグラムを計算し、
ヒストグラム交差関数の平均により、前記現フレームの前記色相ヒストグラムを前記先行するフレームの前記色相ヒストグラムと比較して、前記少なくとも1つのHHEDMを表す単一スカラー値を求めることによって求められる、請求項22に記載のコンピューター読み取り可能な記録媒体。 - 前記画像類似性測定基準の二次導関数に基づいて特徴ベクトルを求めるステップをさらに含む、請求項21に記載のコンピューター読み取り可能な記録媒体。
- 前記特徴ベクトルによって形成される面が特徴ベクトル閾値面によって形成される面体積内に内在していない、請求項26に記載のコンピューター読み取り可能な記録媒体。
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