JPH03173291A - ビデオ信号もしくはｔｖ送信フレームからデジタルサインを生成する方法及び放送ビデオセグメントの連続パターン認識装置 - Google Patents

ビデオ信号もしくはｔｖ送信フレームからデジタルサインを生成する方法及び放送ビデオセグメントの連続パターン認識装置

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JPH03173291A
JPH03173291A JP1297234A JP29723489A JPH03173291A JP H03173291 A JPH03173291 A JP H03173291A JP 1297234 A JP1297234 A JP 1297234A JP 29723489 A JP29723489 A JP 29723489A JP H03173291 A JPH03173291 A JP H03173291A
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Michael Boles Glen
グレン　マイクル　ボレス
William Sukovar Gary
ゲイリイ　ウイリアム　スコーバー
C Sheyne Weng
ウェン　シ　シェイン
Philipp Simonsky Chris
クリス　フィリップ　サイマンスキー
Des Liorcs Philippe
フィリッペ　デス　リオウクス
Tomkovskij Walter Iii
ウォルター　トムコスキー　ザ　サード
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 永年、テレビジョンはコマーシャルスボンサメディアで
あり、製品の広告者は放送の時間、市場及び頻度に関す
る情報を得たがっていた。この情報は、しばしば、ＴＶ
広告の有効性の決定や信号送信の内容を確認するのに使
用される。高精度を維持するために、この所要情報は現
在までのところ熟練オペレータが手で収集する必要があ
った。
ビデオ信号には莫大なデータが含まれるため、ビデオの
電子的コード化は実際の記憶容量及び到来するビデオの
処理速度に制限が加えられた。
〔従来の技術〕
自動ＴＶ認識を行おうとする従来の試みは主としてＴＶ
信号のオーディオ成分をコード化するように設計されて
いたが（ラード、ジュニア等の米国特許第４，２３０，
９９０号参照）、例えば消失オーディオ、テレビ局によ
る（垂直帰線間隔へ挿入されるような）ビデオブラック
すなわち“人工”信号に対する関心ある放送者のフェー
ド通過中のボリューム増大や非常に圧縮されたオーディ
オ等の自然もしくは合成メディアキューに依存して、関
心あるビデオ通過に対する分析開始時をトリガーした。
さらにビデオもしくはオーディオ信号（コマーシャルも
しくはプログラミング）に対する製作効果やステーショ
ン変化は市場によって異なり、マテリアルのコピーライ
トを侵害することがある。放送者のプログラムスイッチ
や（ブラックに対する）フェード等のメディアキューは
局ごとに著しく異なり、最高でも時間の９０％しか信用
できないことが判っている。
ビデオテープやＴＶカメライメージ等の非標準ビデオソ
ースは、信号対同期化パルスの不安定性により今日のシ
ステムには適さない。
従って、この従来技術はＴＶ信号を修正することなく関
心あるビデオの通過を自動的に監視もしくは識別したり
、メディアキューを挿入したり、セグメントのデータベ
ースを中央調整して前記問題に対処する独立した効率的
なビデオ装置を提供しない。
最近許可されたトーマス等の米国特許第４，７３９．３
９８号“放送セグメントの認識法及び装置”はコマーシ
ャル等のＴＶ上セグメント認識するのにＴＶフレームか
ら引出されたサインを使用している。しかしながら、こ
のシステムはそのハードウェア及びソフトウェアが比較
的複雑で、ここに記載する発明と較べた場合に非常に高
価となり、さらに（多数のサンプルを使用して）いくつ
かの市場間で収集されたサインを中央で比較して正確な
識別を行う必要がある。その特許には本発明を実施する
のに有用な局面があり、そのため、この特許を参照とし
てここに組入れる。
本発明はリアルタイムＴＶ送信に対して認識されるコマ
ーシャルのデータベースを形成する改良された方法と装
置を提供し、新しい効率的な方法でコマーシャルの全フ
レームを分析することにより記録されたコマーシャルか
らサインやテンプレートを形成し、且つそこから比較的
多数のビットからなるサインを形成する第１のシステム
を含んでいる。コマーシャルの選定されたサインがデー
タベース内に記憶されて各コマーシャルを表わす。
リアルタイムＴＶ送信を分析して予めデータベース内へ
記憶されたコマーシャルを識別する場合、各フレームに
対してサインが形成されこのような各サインが効率的な
方法でデータベース内の各サインと比較され、データベ
ース中の一つのパスで一致するサインはデータベースの
引続くパスではチエツクされない。この方法により、コ
マーシャルの送信が終了する前にリアルタイムＴＶコマ
ーシャルを認識することができる。
〔実施例〕
スピーチもしくはビデオ認識の問題点はテンプレート（
“最適°）マツチングを使用する際にリアルタイム処理
しなければならない莫大なノイズ混合データによる。−
船釣に、信号は取得モード中にデジタル化され、圧縮さ
れデータベースに記憶される。認識モード中に、大信号
は記憶された情報と整合されて識別される。大きなメデ
ィアデータ内容を有するビデオ認識に対して、処理、速
度及び記憶制限により実質的なデータコンパクト化及び
データベースの特殊使用が必須となる。
デジタル化オーディオ及びビデオはリアルタイムで相関
するより多くのデータを必要とし、データベースは迅速
である必要があり従来強力なコンピュータでしか実施で
きなかった。さらに、テレビジョン信号の記憶、コード
化、送信、受信、デコード化及びデジタル化が異なるス
テージで行われるため、信号対ノイズ比が低下する問題
が加わる。従って、パターンマツチング技術は単なる同
等性のテストではなく　“最適”基準の複雑なテストと
なりある種のエラーを生じる。
例えば、“完全な”標準テンプレートから最大１ビット
のエラーを有する３２ビットのサインを考えると、可能
な全てのフィツトの順列を調べるのに３３回のテスト、
すなわち同等状況プラス３２ビット語の各々に対して一
つずつ、を必要とする。もちろん、これは最適のエント
ロピーすなわちコード化効率を考えている。テストテン
プレートとデータベース内に含まれるマスターテンプレ
ート間の差のビット数が増大すると、順列数が増大して
実質的に次式で与えられる。
Ｐ＝ｎ　ｊ／　（ｎ　ｌ　−ｄ　ｌ）　　ｄ　ｊここに
、Ｐ＝順列数 ｎ＝総ビット数 ｄ＝差のビット数。
ｎ＝３２ビットとすると 差のビットｄ　　　　順列数Ｐ １ ３３３２＋１

Claims (43)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）ビデオ信号やＴＶ送信フレームからデジタルサイ
    ンを生成する方法において、該方法は、各々がピクセル
    の輝度を表わすＴＶ送信フレーム内の各ピクセルのデジ
    タル語を形成して前記フレームの全てのデジタル語をメ
    モリ内に記憶し、フレームの選定エリア内のデジタル語
    をフレームの他のエリア内のデジタル語と比較し、各比
    較によりデジタルビットを発生し、フレーム比較からの
    総ビット数が前記フレームのデジタルサインを表わす、 ステップからなるデジタルサイン生成方法。
  2. （２）ＴＶ送信フレームからデジタルサインを生成する
    方法において、該方法は、 各々がピクセルの輝度を表わすＴＶ送信フレーム内の各
    ピクセルのデジタル語を形成し、前記フレームの全ての
    デジタル語をメモリ内に記憶し、明暗対象の幾何学的エ
    リアを表わすフレームエリアにわたってデジタル語フレ
    ームをデジタル語群へ配列し、 フレームからの選定群内のデジタル語をフレームの他群
    内のデジタル語と比較し、各比較によりデジタルビット
    を発生しフレームの総ビット数が前記フレームのデジタ
    ルサインを表わす、 ステップからなるデジタルサイン生成方法。
  3. （３）ＴＶ送信フレームからデジタルサインを生成する
    方法において、該方法は、 各々がピクセルの輝度を表わすＴＶ送信フレーム内の各
    ピクセルのデジタル語を形成して前記フレームの全ての
    デジタル語をメモリ内に記憶し、フレーム内の全てのデ
    ジタル語を、明暗スポットの幾何学的エリアを表わすデ
    ジタル語群の行列に配列し、フレームの選定群内のデジ
    タル語をフレームの他の群内のデジタル語と比較し、 各比較によりデジタルビットを発生し、フレームの総ビ
    ット数が前記フレームのデジタルサインを表わす、 ステップからなるデジタルサイン生成方法。
  4. （４）請求項（３）記載の方法において、前記各群は１
    ６×１６デジタル語の矩形アレイからなる、デジタルサ
    イン生成方法。
  5. （５）請求項（４）記載の方法において、前記デジタル
    語群の６４個はスーパーピクセルと呼ばれ、一つの群と
    もう一つの群との比較により３２ビットが発生しそれら
    はフレームのサインにより表わされる相対輝度及び幾何
    学特徴からなり、 前記結果として生じるサインは信号送受信品質変動を許
    容する、 デジタルサイン生成方法。
  6. （６）請求項（４）記載の方法において、６４組の前記
    デジタル語群があり、各々がビデオスクリーン上に空間
    的に配置された群と比較されて重要なピクチャーエリア
    が比較され、比較プロセスによりそのフレームのサイン
    からなる３２ビットが発生する、デジタルサイン生成方
    法。
  7. （７）請求項（５）記載の方法において、前記６４群の
    デジタル語は均一な間隔を置いた行列構成とされ最大エ
    ントロピーを与える、デジタルサイン生成方法。
  8. （８）請求項（５）記載の方法において、前記６４群の
    デジタル語はビデオフレームの全領域を実質的にカバー
    する、デジタルサイン生成方法。
  9. （９）２つのビデオ送信を分析及び比較して選定送信が
    存在するかどうかを決定する方法において、該方法は、 複数の情報フレームからなる第１のビデオ送信を受信し
    、 前記第１のビデオ送信の各フレームから第１のデジタル
    サインを生成し、 複数の情報フレームからなる第２のビデオ送信を受信し
    、 前記第２のビデオ送信の各フレームから第２のデジタル
    サインを生成し、 第２のデジタルサインの各々を前記データベース内の第
    １のサイン群の各々と比較して第２のサインの各々とマ
    ッチする第１のサインを見つけ出すステップからなり、
    所定数の第１のサインといくつかの第１のサインとのマ
    ッチが前記第２の送信の一部と記憶された第１のサイン
    で表わされる記憶された第１の送信とのマッチを構成す
    るビデオ送信分析および比較法。
  10. （１０）請求項（９）記載の方法において、一方のデジ
    タルビットを他方のデジタルビットと比較することによ
    り第１のサインが第２のサインと比較されてマッチしな
    いデジタルビット数が決定される、ビデオ送信分析及び
    比較法。
  11. （１１）請求項（１０）記載の方法において、各サイン
    は３２ビットからなりサインは互いに一時に８ビット比
    較され、８ビットが比較されるたびに異なる数ビットが
    発生され前記サインの全ての８ビットサインを比較して
    異なるビット総数が発生され、差ビットの総数が所定数
    と同じかそれよりも少い場合に２つのサインがマッチす
    る、ビデオ送信分析及び比較法。
  12. （１２）請求項（１１）記載の方法において、前記デー
    タベース内のサイン群内の所定数のサインが前記第２の
    送信内のいくつかのサインとマッチする時に第２の送信
    のセグメントが前記データベース内に記憶されたセグメ
    ントとマッチする、ビデオ送信分析及び比較法。
  13. （１３）請求項（９）記載の方法において、前記データ
    ベース内の各サイン群は第１、第２、第３および第４の
    サインを含み、 第２のサインの各々が各群の第１のサインと比較されて
    マッチがあるかどうか調べられ、次に各群の第２のサイ
    ンの各々と比較されてマッチがあるかどうか調べられ、
    次に各群の第３のサインの各々と比較されてマッチがあ
    るかどうか調べられ、次に各群の第４のサインの各々と
    比較されてマッチがあるかどうか調べられ、 両者間の非整合デジタルビットが所定数よりも少い場合
    に第２のサインの各々が第１のサインとマッチし、 所定数の第１のサインがいくつかの第２のサインとマッ
    チする場合に第２の送信の各々は前記データベース内に
    存在する部分を含む、ビデオ送信分析及び比較法。
  14. （１４）放送テレビジョン送信のコマーシャル認識法に
    おいて、該方法は、 各フレームの各ピクセルをデジタル化して形成される各
    被探索ＴＶコマーシャルの各フレームのデジタルサイン
    を構成し次に１組の所定ルールに従ってピクセルを比較
    してサインを形成し、データベース内の最も代表的な各
    コマーシャルから形成される前記サインの中の選定され
    た１サインを記憶し、前記データベース内の各コマーシ
    ャルに対して前記サインの一群があり、 放送ＴＶ信号送信を監視し、 前記放送送信の各フレームのデジタルテストサインを構
    成し、 前記テストサインの各々に対して、前記データベースを
    探索してテストサインとマッチするサインを見つけ出し
    、テストサインを前記データベース内の各サインと比較
    してそれとのマッチを見つけ出す、 ステップからなるビデオ送信分析及び比較法。
  15. （１５）請求項（１４）記載の方法において、前記デジ
    タルテストサインは前記コマーシャルのサイン形成に使
    用するのと同じ方法で形成される、ビデオ送信分析及び
    比較法。
  16. （１６）請求項（１４）記載の方法において、一群内に
    ８つのサインがある、ビデオ送信分析及び比較法。
  17. （１７）ビデオ送信を比較して各送信内に選定情報セグ
    メントが存在するかどうかを決定する方法において、該
    方法は、 複数のビデオ情報フレームからなる第１の信号送信を受
    信し、 前記情報フレームから第１のデジタルサインを生成し、 前記第１のデジタルサインをデータベースメモリ内の一
    群内に記憶し、 複数のビデオ情報フレームからなる第２の信号送信を受
    信し、 前記第２の信号送信内の前記ビデオ情報フレームから第
    ２のデジタルサインを生成し、 第２のサインの各々を前記データベースメモリ内の第１
    のサインの全てと一時に一つずつ比較し、第２のサイン
    を前記データベース内の第１のサインと比較するたびに
    マッチしないビット数をカウントし、前記ビット数が所
    定数に等しいかもしくはそれよりも少い場合に２つのサ
    インがマッチする、 ステップからなる、ビデオ送信比較法。
  18. （１８）放送ビデオセグメントの連続パターン認識装置
    において、該装置は、 認識すべきビデオセグメントのフレームをデジタルにパ
    ラメータ化してそこから １組の所定ルールに従ってフレーム内の各ピクセルの輝
    度に関連する多ビットデジタルサインを形成する手段と
    、 データベースメモリ内に前記サインを記憶する手段であ
    って、認識すべき各セグメントに対して記憶されるサイ
    ン群がある記憶手段と、 放送信号監視手段と、 前記監視される信号のフレームをデジタルにパラメータ
    化し、前記所定のルールセットに従って各フレームから
    多ビットデジタルテストサインを形成する手段と、 前記各テストサインを前記データベース内の各サインと
    別々に比較し、マッチするデジタルビット数が所定数に
    等しいかそれよりも大きい場合にテストサインと記憶さ
    れたサインとのマッチを生じる手段、 とを具備する放送ビデオセグメントの連続パターン認識
    装置。
  19. （１９）請求項（１８）記載の装置において、放送信号
    からのテストサインとマッチするデータベース内の一群
    のサインの数が所定数に等しいかそれよりも大きい場合
    に、放送セグメントと記憶されたセグメントとのマッチ
    が生じる放送ビデオセグメントの連続パターン認識装置
    。
  20. （２０）請求項（１８）記載の装置において、前記比較
    手段は記憶されたサインを保持する第１の記憶手段とテ
    ストサインを保持する第２の記憶手段と、前記第１及び
    第２の記憶手段に接続されてマッチしない前記サインの
    デジタルビット数を検出する排他的ＯＲゲート手段と、 前記ＯＲゲート手段に接続されて、前記ビット数が所定
    数に等しいかそれよりも少いかを認識して前記サイン間
    のマッチを表わす手段 とを具備する放送ビデオセグメントの連続パターン認識
    装置。
  21. （２１）請求項（２０）記載の装置において、前記最後
    の手段は、マッチしないデジタルビット数を加算してサ
    インのマッチを示す出力信号を与える加算手段を含む、
    放送ビデオセグメントの連続パターン認識装置。
  22. （２２）請求項（２１）記載の装置において、前記出力
    信号はマッチする記憶サインを追跡し続け且つサインご
    とに前記データベースに対するテスト手順を進めるスコ
    アカード手段に接続される、放送ビデオセグメントの連
    続パターン認識装置。
  23. （２３）放送ビデオセグメントの連続パターン発生およ
    び認識装置において、該装置は、 ピクチャー取得及び発生回路と、 各サインがビデオセグメントフレームを表わし、各セグ
    メントが一群のサインを含むデジタルサインを含む記憶
    されたビデオセグメントのデータベースメモリと、 前記データベースに接続されてその中の各サインをアド
    レスするアドレス発生器と、 前記アドレス発生器に接続されて前記データベースに対
    する前記アドレス発生器のシーケンスを制御するスコア
    カード回路と、 （ａ）テストサインを記憶されたサインと比較してこれ
    ら２つのサイン間のマッチの存否を決定する手段と、（
    ｂ）２つのサインがマッチする時に前記スコアカード回
    路にサインを接続する手段を含むビット差カウンター、 とを具備する、放送ビデオセグメントの連続パターン発
    生及び認識装置。
  24. （２４）請求項（２３）記載の装置において、前記デー
    タベースはサイン群と、アドレス発生器に接続されてテ
    ストサインと比較される一群のコマーシャルを選定する
    第１のカウンタ及び前記データベースに接続されて一群
    のサイン内の特定サインを選定する第２のカウンタを含
    むアドレス発生器と、前記アドレス発生器に接続されて
    、テスト信号と前記データベース内の各サイン及び各コ
    マーシャル群との循環比較を行うシーケンシング手段、
    とを具備する、放送ビデオセグメントの連続パターン発
    生及び認識装置。
  25. （２５）請求項（２４）記載の装置において、前記シー
    ケンシング手段は前記サイン群及び各群内のサインを順
    次循環する、放送ビデオセグメントの連続パターン発生
    及び認識装置。
  26. （２６）請求項（２３）記載の装置において、前記ビッ
    ト差カウンタはデータベースサインを保持する第１の記
    憶手段及びテストサインを保持する第２の記憶手段を含
    み、 前記第１及び第２の記憶手段は前記データベースのデジ
    タルビットと前記テストサインとを比較して異なるビッ
    ト数を表わす出力を与える手段としての排他的ＯＲゲー
    トに接続されており、且つ前記異なるビット数及び前記
    ビット数に対する許容数を表わす閾値を受信するコンパ
    レタを含み、前記コンパレタは前記ビット数が前記閾値
    に等しいかそれよりも小さい場合にサインのマッチを表
    わす出力を与える、 放送ビデオセグメントの連続パターン発生及び認識装置
    。
  27. （２７）請求項（２６）記載の装置において、前記第１
    及び第２の記憶手段は一時に前記記憶及びテストサイン
    の等しい部分を受信し、ビット数が加えられて前記部分
    が処理される時に総数を与える、放送ビデオセグメント
    の連続パターン発生及び認識装置。
  28. （２８）請求項（２３）記載の回路において、前記スコ
    アカード回路は前記データベースメモリ内の各サイン群
    に対する部分を有する第１のメモリと、サインのマッチ
    を追跡し続ける手段を含む第２のメモリと、 前記ビット差アキュムレータからのマッチ信号を受信し
    且つ前記第２のメモリに接続された制御回路とを含み、 前記第１及び第２のメモリは前記アドレス発生器に接続
    されて、前記データベースメモリ内の前記サインの循環
    を行うことに加わる、 前記回路。
  29. （２９）請求項（２８）記載の装置において、前記第２
    のメモリはテストセグメントが前記データベースメモリ
    内の一群のサインと一致する場合に出力信号を出力する
    手段を含む、放送ビデオセグメントの連続パターン発生
    及び認識装置。
  30. （３０）請求項（２９）記載の装置において、前記出力
    信号を受信してマッチするサイン群の識別を与えるホス
    トコンピュータを含む、放送ビデオセグメントの連続パ
    ターン発生及び認識装置。
  31. （３１）請求項（１４）記載の方法において、コマーシ
    ャルの代表的な長さに等しい期間にわたる記憶されたサ
    インの任意サクセスフルな識別及び認識にすぐ前後する
    テレビジョンビデオ送信からの連続サインを、関心ある
    新しいマテリアルの可能な候補、もしくはまだデータベ
    ース内に設けられていない新しいコマーシャルとして自
    動的に収集するステップを含む、放送テレビジョン送信
    のコマーシャル認識法。
  32. （３２）請求項（３１）記載の方法において、サインセ
    ットの第２の発生を認識しＴＶコマーシャル、プロモー
    ション、プログラム紹介等で見られる繰返ビデオを決定
    する目的でこのようなイベントをカウントするステップ
    を含む、放送テレビジョン送信のコマーシャル認識法。
  33. （３３）請求項（１８）記載の装置において、自動記憶
    手段は所定セットのルールに従って１組の８つのサイン
    を自動的に選択し、これらのサインをデータベースの未
    使用エリアへ格納し、特定名ではなく自動収集数をビデ
    オのこの候補セグメントへ割当て、その後データベース
    を自動発生する手段として使用する、 放送ビデオセグメントの連続パターン認識装置。
  34. （３４）請求項（１８）記載の装置において、ビデオの
    セグメントから人工的に格納されたサインが少くとも２
    回、もしくはある妥当な時間内に認識されれない場合に
    はデータベースから自動収集サインを追放する手段を含
    む、 放送ビデオセグメントの連続パターン認識装置。
  35. （３５）請求項（１８）記載の装置において、回路の処
    理速度は内容に無関係なサインを生成、比較及びスコア
    するのに使用され、 これらのサインをデータベース回路へ入力する手段は任
    意特別なソート、編集もしくはメモリ内の配置条件をな
    くすようにデザインされている、放送ビデオセグメント
    の連続パターン認識装置。
  36. （３６）請求項（１８）記載の装置において、比較回路
    は単に等しいだけではないある範囲の許容可能な品質す
    なわち‘フイット’をマッチに与える、放送ビデオセグ
    メントの連続パターン認識装置。
  37. （３７）請求項（３６）記載の装置において、適合品質
    範囲に対するビット差許容数はサイン内のビット位置に
    無関係であり、サイン内の全エレメント（ビット）に対
    する等しい重み付けを保証する、放送ビデオセグメント
    の連続パターン認識装置。
  38. （３８）請求項（９）記載の方法において、前記全デー
    タベースが１ＴＶフレーム内で走査される、２つのビデ
    オ送信の分析及び比較方法。
  39. （３９）請求項（９）記載の方法において、フレームの
    取得とテストサインの形成とサインの全データベースに
    対する前記サインのテストは１ＴＶフレーム時間以下で
    リアルタイムに行われる、２つのビデオ送信の分析及び
    比較方法。
  40. （４０）請求項（９）記載の方法において、フレームの
    取得とテストサインの形成とサインの全データベースに
    対する前記サインのテストは内容に無関係にリアルタイ
    ムに行われる、２つのビデオ送信の分析及び比較方法。
  41. （４１）請求項（１８）記載の装置において、前記最初
    の手段はビデオ波形をデジタルサインに圧縮する手段を
    含み、前記サインは元のピクチャーの輝度、周波数及び
    ジオメトリーに関連する量及び位置情報を含む、放送ビ
    デオの連続パターン認識装置。
  42. （４２）請求項（１８）記載の装置において、前記所定
    数は広範なビデオ品質を許容するように変えることがで
    きる、放送ビデオの連続パターン認識装置。
  43. （４３）請求項（１）記載の方法において、連続的なリ
    アルタイムデジタル化、ＴＶフレームのサインへの変換
    、これらのサインのデータベースへの記憶、及びＴＶコ
    マーシャルや関心あるセグメントの前後にメディアキュ
    ー、ブラックへのフェード、人工的トリガーもしくは捜
    入される他のアーティファクトに依存することなく前記
    サインをそのデータベース内に含まれるサインと比較す
    る手段を提供する、ビデオ信号もしくはＴＶ送信フレー
    ムからデジタルサインを生成する方法。
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