JPH07203303A - データ供給方法及びデータ供給装置 - Google Patents
データ供給方法及びデータ供給装置Info
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- JPH07203303A JPH07203303A JP31685593A JP31685593A JPH07203303A JP H07203303 A JPH07203303 A JP H07203303A JP 31685593 A JP31685593 A JP 31685593A JP 31685593 A JP31685593 A JP 31685593A JP H07203303 A JPH07203303 A JP H07203303A
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- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N5/00—Details of television systems
- H04N5/14—Picture signal circuitry for video frequency region
- H04N5/144—Movement detection
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
- H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
- H04N19/134—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or criterion affecting or controlling the adaptive coding
- H04N19/142—Detection of scene cut or scene change
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- H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
- H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
- H04N19/169—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding
- H04N19/179—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding the unit being a scene or a shot
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- H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
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- H04N19/87—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using pre-processing or post-processing specially adapted for video compression involving scene cut or scene change detection in combination with video compression
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- H04N5/14—Picture signal circuitry for video frequency region
- H04N5/147—Scene change detection
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
- Studio Circuits (AREA)
- Image Analysis (AREA)
- Image Processing (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 動画像のシーンの切り換わりを容易に検出で
きるデータを供給する。 【構成】 動画像の画素データ50の入力され、フレー
ムバッファ18に画素値52として記憶され、統計処理
器14は1フレーム全ての画素データ50を用い輝度値
の平均値μ及び標準偏差σを演算する。変換テーブル処
理器16は平均値μ及び標準偏差を用いて画素値52と
正規化された出力画素値54との対応を表す画素変換テ
ーブルを設定し、画素値52を順次読み取り、画素変換
テーブルを用い1フレーム分の出力画素値54を、検出
器12へ出力する。検出器12では、前回の出力画素値
54と現在の出力画素値54との差分値を求め、しきい
値Vthを越える画素数が所定値以上でシーンが切り換わ
ったフレームに相当すると判断し、シーン変化検出信号
56を出力する。
きるデータを供給する。 【構成】 動画像の画素データ50の入力され、フレー
ムバッファ18に画素値52として記憶され、統計処理
器14は1フレーム全ての画素データ50を用い輝度値
の平均値μ及び標準偏差σを演算する。変換テーブル処
理器16は平均値μ及び標準偏差を用いて画素値52と
正規化された出力画素値54との対応を表す画素変換テ
ーブルを設定し、画素値52を順次読み取り、画素変換
テーブルを用い1フレーム分の出力画素値54を、検出
器12へ出力する。検出器12では、前回の出力画素値
54と現在の出力画素値54との差分値を求め、しきい
値Vthを越える画素数が所定値以上でシーンが切り換わ
ったフレームに相当すると判断し、シーン変化検出信号
56を出力する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、データ供給方法及びデ
ータ供給装置にかかり、より詳しくは、コンピュータ等
によって時間的に連続する動画像や連続画等のデジタル
画像データに基づいて、動画像のシーンの切り換わりを
検出するためにデータを供給するデータ供給方法及びデ
ータ供給装置に関する。
ータ供給装置にかかり、より詳しくは、コンピュータ等
によって時間的に連続する動画像や連続画等のデジタル
画像データに基づいて、動画像のシーンの切り換わりを
検出するためにデータを供給するデータ供給方法及びデ
ータ供給装置に関する。
【0002】
【従来の技術】コンピュータ等の画像データ蓄積装置か
ら供給されるデジタル画像データによる静止画像(以
下、フレームという。)を連続的にモニター等に表示す
ることにより1作品の動画像が表示できる。1作品の動
画像は、通常カットやカメラアングルの切り換え等によ
って複数のシーンに分割されている。ユーザは画像の流
用等をするために動画像から所望の1つのシーンを取り
出したいときがある。この場合、動画像を予めシーン毎
に分割した情報を備える、すなわち、1作品の動画像に
おけるシーンの切り換わり位置を検出する必要がある。
ら供給されるデジタル画像データによる静止画像(以
下、フレームという。)を連続的にモニター等に表示す
ることにより1作品の動画像が表示できる。1作品の動
画像は、通常カットやカメラアングルの切り換え等によ
って複数のシーンに分割されている。ユーザは画像の流
用等をするために動画像から所望の1つのシーンを取り
出したいときがある。この場合、動画像を予めシーン毎
に分割した情報を備える、すなわち、1作品の動画像に
おけるシーンの切り換わり位置を検出する必要がある。
【0003】このため、従来、隣接するフレーム間に対
して類似度を定義すると共に類似度のしきい値を予め設
定し、しきい値を越えたフレーム、すなわち、類似度が
大きく変化したフレームをシーンの切り換わり位置とし
ている。このしきい値には、フレーム間で設定する特徴
量の種類に応じ、フレーム間の画素の類似度に関して設
定される第1のしきい値、及びフレーム内の画素の分布
の類似度に関して設定される第2のしきい値に大別され
る。第1のしきい値では、フレームにおける画素毎の輝
度等について所定値を越えた変化が起こったときにシー
ンの切り換わり輝度等の変化が生起した画素であると
し、第2のしきい値では、フレーム内で輝度等の変化が
起こった画素数に相当する画素の分布の面積が所定値を
越えたときにシーンの切り換わり位置であるとされる。
して類似度を定義すると共に類似度のしきい値を予め設
定し、しきい値を越えたフレーム、すなわち、類似度が
大きく変化したフレームをシーンの切り換わり位置とし
ている。このしきい値には、フレーム間で設定する特徴
量の種類に応じ、フレーム間の画素の類似度に関して設
定される第1のしきい値、及びフレーム内の画素の分布
の類似度に関して設定される第2のしきい値に大別され
る。第1のしきい値では、フレームにおける画素毎の輝
度等について所定値を越えた変化が起こったときにシー
ンの切り換わり輝度等の変化が生起した画素であると
し、第2のしきい値では、フレーム内で輝度等の変化が
起こった画素数に相当する画素の分布の面積が所定値を
越えたときにシーンの切り換わり位置であるとされる。
【0004】このしきい値によってシーンの切り換わり
を判別するためにデータを供給するデータ供給方法とし
て、入力された画像信号による隣接する画面間の画素に
ついての相関を用いた統計的分布により処理されたデー
タを供給するデータ供給方法があり、このデータ供給方
法を用いて処理されたデータによりシーン変化を検出す
る画像変化検出方法がある(特開平3−73076号公
報参照)。この画像変化検出方法は、隣接するフレーム
間に対して画素毎の輝度の差分値に基づいて画素に関す
る差分値の分布形状及び位置からフレーム間の類似度を
求め、予め定めたしきい値を越えたフレーム、すなわ
ち、類似度が大きく変化したフレームをシーンの切り換
わり位置としている。従って、隣接するフレーム間の類
似度がしきい値を越えると、隣接するフレームの一方
(例えば、時系列的に早い方)をシーンの切り換わり位
置とし、前回検出されたシーンの切り換わり位置のフレ
ームの他方(例えば、時系列的に遅い方)から現在検出
されたフレームまでを1つのシーンとして特定すること
ができる。
を判別するためにデータを供給するデータ供給方法とし
て、入力された画像信号による隣接する画面間の画素に
ついての相関を用いた統計的分布により処理されたデー
タを供給するデータ供給方法があり、このデータ供給方
法を用いて処理されたデータによりシーン変化を検出す
る画像変化検出方法がある(特開平3−73076号公
報参照)。この画像変化検出方法は、隣接するフレーム
間に対して画素毎の輝度の差分値に基づいて画素に関す
る差分値の分布形状及び位置からフレーム間の類似度を
求め、予め定めたしきい値を越えたフレーム、すなわ
ち、類似度が大きく変化したフレームをシーンの切り換
わり位置としている。従って、隣接するフレーム間の類
似度がしきい値を越えると、隣接するフレームの一方
(例えば、時系列的に早い方)をシーンの切り換わり位
置とし、前回検出されたシーンの切り換わり位置のフレ
ームの他方(例えば、時系列的に遅い方)から現在検出
されたフレームまでを1つのシーンとして特定すること
ができる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記デ
ータ供給方法を用いた画像変化検出方法のように、隣接
するフレーム間の相関により処理されたデータを供給し
て予め定めたしきい値を用いシーンの切り換わり位置を
検出する場合、大きな値がしきい値に設定されている
と、微小な類似度ではシーンの切り換わり位置は検出さ
れずに大きなシーンの切り換わりしか検出できない等の
ように未検出が生じる。一方、小さな値がしきい値に設
定されていると、フレーム間の類似度の変化に敏感にな
り、シーンの切り換わりでない微小な類似度のフレーム
間でもシーンの切り換わり位置として検出される等のよ
うに過検出が生じる。
ータ供給方法を用いた画像変化検出方法のように、隣接
するフレーム間の相関により処理されたデータを供給し
て予め定めたしきい値を用いシーンの切り換わり位置を
検出する場合、大きな値がしきい値に設定されている
と、微小な類似度ではシーンの切り換わり位置は検出さ
れずに大きなシーンの切り換わりしか検出できない等の
ように未検出が生じる。一方、小さな値がしきい値に設
定されていると、フレーム間の類似度の変化に敏感にな
り、シーンの切り換わりでない微小な類似度のフレーム
間でもシーンの切り換わり位置として検出される等のよ
うに過検出が生じる。
【0006】この未検出や過検出の誤検出について、図
面を参照して説明する。図6には、隣接するフレーム間
における画素の輝度値の差分絶対値に関する画素の度数
分布を示した。図6(a)に示すように、通常の明るさ
等のフレーム間における画素の度数分布は、差分絶対値
が0となる生起度数が多く、差分絶対値が大きくなるに
従い生起度数が少なくなる分布となる。一方、シーンの
切り換わりと想定されるフレーム間における画素の度数
分布は、図6(b)に示すように、差分絶対値が0とな
る生起度数は減少し、差分絶対値が分散した度数になる
分布となる。従って、このシーンの切り換わりと想定さ
れるフレーム間を検出するために、差分絶対値につい
て、同一シーン内において変動することが予想される画
素数に対応する、しきい値Vthを設定する。これによ
り、しきい値Vthを越えた画素数、すなわち面積Saを
越えた面積がシーンの切り換わりと想定される画素数に
対応する。従って、図6(b)に示した分布では、面積
(Sb−Sa)が0を越え、シーンの切り換わり位置で
あると特定することができる。
面を参照して説明する。図6には、隣接するフレーム間
における画素の輝度値の差分絶対値に関する画素の度数
分布を示した。図6(a)に示すように、通常の明るさ
等のフレーム間における画素の度数分布は、差分絶対値
が0となる生起度数が多く、差分絶対値が大きくなるに
従い生起度数が少なくなる分布となる。一方、シーンの
切り換わりと想定されるフレーム間における画素の度数
分布は、図6(b)に示すように、差分絶対値が0とな
る生起度数は減少し、差分絶対値が分散した度数になる
分布となる。従って、このシーンの切り換わりと想定さ
れるフレーム間を検出するために、差分絶対値につい
て、同一シーン内において変動することが予想される画
素数に対応する、しきい値Vthを設定する。これによ
り、しきい値Vthを越えた画素数、すなわち面積Saを
越えた面積がシーンの切り換わりと想定される画素数に
対応する。従って、図6(b)に示した分布では、面積
(Sb−Sa)が0を越え、シーンの切り換わり位置で
あると特定することができる。
【0007】しかしながら、フレーム自体の明るさが暗
い場合の同一のシーンでは、図6(c)に示すように、
画素の度数分布は、差分絶対値が小さい値に集中する。
また、図6(d)に示すように、シーンの切り換わりで
も同様に、差分絶対値が小さい値に集中する。従って、
得られる面積(Sd−Sa)は略0となり、シーンの切
り換わり位置であることを特定することができない。
い場合の同一のシーンでは、図6(c)に示すように、
画素の度数分布は、差分絶対値が小さい値に集中する。
また、図6(d)に示すように、シーンの切り換わりで
も同様に、差分絶対値が小さい値に集中する。従って、
得られる面積(Sd−Sa)は略0となり、シーンの切
り換わり位置であることを特定することができない。
【0008】また、フラッシュ撮影されたフレームを含
む一連のフレーム群からなる同一シーンでは、図6
(e)に示すように、例え、明るさが異なるのみの同一
の画面であっても画素の度数分布は、差分絶対値が大き
い値へ分散する。従って、得られる面積(Se−Sa)
は0を越え、シーンの切り換わり位置であると誤って特
定する。
む一連のフレーム群からなる同一シーンでは、図6
(e)に示すように、例え、明るさが異なるのみの同一
の画面であっても画素の度数分布は、差分絶対値が大き
い値へ分散する。従って、得られる面積(Se−Sa)
は0を越え、シーンの切り換わり位置であると誤って特
定する。
【0009】本発明は、上記事実を考慮して、動画像を
シーン毎に分割するため、動画像のシーンの切り換わり
を容易に検出できるデータを供給可能なデータ供給方法
及びデータ供給装置を得ることが目的である。
シーン毎に分割するため、動画像のシーンの切り換わり
を容易に検出できるデータを供給可能なデータ供給方法
及びデータ供給装置を得ることが目的である。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明のデータ供給方法は、縦横複数画素から形成さ
れた複数の静止画像が時間的に連続すると共に信号的内
容が同一または類似の静止画像群を1シーンとして該シ
ーンを複数含んで構成された動画像における該シーンの
切り換わりを検出するためのデータを供給するデータ供
給方法であって、前記各静止画像の画素データを用いて
該静止画像毎に画素分布の統計量を演算し、演算された
統計量を用いて予め定めた基準静止画像における画素分
布に対応するように前記静止画像の各画素データを正規
化すると共に該正規化された正規化画素データをデータ
として供給する。
に本発明のデータ供給方法は、縦横複数画素から形成さ
れた複数の静止画像が時間的に連続すると共に信号的内
容が同一または類似の静止画像群を1シーンとして該シ
ーンを複数含んで構成された動画像における該シーンの
切り換わりを検出するためのデータを供給するデータ供
給方法であって、前記各静止画像の画素データを用いて
該静止画像毎に画素分布の統計量を演算し、演算された
統計量を用いて予め定めた基準静止画像における画素分
布に対応するように前記静止画像の各画素データを正規
化すると共に該正規化された正規化画素データをデータ
として供給する。
【0011】また、本発明のデータ供給装置は、縦横複
数画素から形成された複数の静止画像が時間的に連続す
ると共に信号的内容が同一または類似の静止画像群を1
シーンとして該シーンを複数含んで構成された動画像に
おける該シーンの切り換わりを検出するために該動画像
の各静止画像の画素データが時系列的に入力され、該各
静止画像の画素データを用いて該静止画像毎に画素分布
の統計量を演算する統計量演算手段と、演算された統計
量を用いて前記静止画像の各画素データと基準静止画像
における画素分布に対応する正規化画素データとの対応
を表すテーブルを生成するテーブル生成手段と、生成さ
れたテーブルを用いて前記画素データを変換した前記正
規化画素データをデータとして供給するデータ供給手段
と、を備えている。
数画素から形成された複数の静止画像が時間的に連続す
ると共に信号的内容が同一または類似の静止画像群を1
シーンとして該シーンを複数含んで構成された動画像に
おける該シーンの切り換わりを検出するために該動画像
の各静止画像の画素データが時系列的に入力され、該各
静止画像の画素データを用いて該静止画像毎に画素分布
の統計量を演算する統計量演算手段と、演算された統計
量を用いて前記静止画像の各画素データと基準静止画像
における画素分布に対応する正規化画素データとの対応
を表すテーブルを生成するテーブル生成手段と、生成さ
れたテーブルを用いて前記画素データを変換した前記正
規化画素データをデータとして供給するデータ供給手段
と、を備えている。
【0012】
【作用】本発明のデータ供給方法では、縦横複数画素か
ら形成された複数の静止画像が時間的に連続する動画像
を用いている。動画像は、信号的内容が同一または類似
の静止画像群を1シーンとして該シーンを複数含んで構
成されている。
ら形成された複数の静止画像が時間的に連続する動画像
を用いている。動画像は、信号的内容が同一または類似
の静止画像群を1シーンとして該シーンを複数含んで構
成されている。
【0013】この動画像の各静止画像の画素データを用
いて該静止画像毎に画素分布の統計量を演算する。この
統計量には、輝度等の明るさによる画素分布やR,G,
Bの色成分で表された色データによる画素分布の平均や
標準偏差等がある。この演算された統計量を用いて標準
的な静止画像等の予め定めた基準静止画像における画素
分布に対応するように静止画像の各画素データを正規化
する。従って、フレーム自体の明るさが暗い場合の同一
のシーンやフラッシュ撮影されたフレームを含む一連の
フレーム群からなる同一シーンであっても、画素の度数
分布は、そのフレームに関与する明るさ等の影響が除去
される。このため、この正規化された正規化画素データ
をデータとして供給すれば、動画像の時系列的な明るさ
変動に伴ってダイナミックにしきい値を変動させたこと
になり、動画像に含まれるシーンの切り換わりを検出で
きる。
いて該静止画像毎に画素分布の統計量を演算する。この
統計量には、輝度等の明るさによる画素分布やR,G,
Bの色成分で表された色データによる画素分布の平均や
標準偏差等がある。この演算された統計量を用いて標準
的な静止画像等の予め定めた基準静止画像における画素
分布に対応するように静止画像の各画素データを正規化
する。従って、フレーム自体の明るさが暗い場合の同一
のシーンやフラッシュ撮影されたフレームを含む一連の
フレーム群からなる同一シーンであっても、画素の度数
分布は、そのフレームに関与する明るさ等の影響が除去
される。このため、この正規化された正規化画素データ
をデータとして供給すれば、動画像の時系列的な明るさ
変動に伴ってダイナミックにしきい値を変動させたこと
になり、動画像に含まれるシーンの切り換わりを検出で
きる。
【0014】前記データ供給方法は、縦横複数画素から
形成された複数の静止画像が時間的に連続すると共に信
号的内容が同一または類似の静止画像群を1シーンとし
て該シーンを複数含んで構成された動画像における該シ
ーンの切り換わりを検出するために該動画像の各静止画
像の画素データが時系列的に入力され該各静止画像の画
素データを用いて該静止画像毎に画素分布の統計量を演
算する統計量演算手段と、演算された統計量を用いて前
記静止画像の各画素データと基準静止画像における画素
分布に対応する正規化画素データとの対応を表すテーブ
ルを生成するテーブル生成手段と、生成されたテーブル
を用いて前記画素データを変換した前記正規化画素デー
タをデータとして供給するデータ供給手段と、を備えた
データ供給装置により実現可能である。
形成された複数の静止画像が時間的に連続すると共に信
号的内容が同一または類似の静止画像群を1シーンとし
て該シーンを複数含んで構成された動画像における該シ
ーンの切り換わりを検出するために該動画像の各静止画
像の画素データが時系列的に入力され該各静止画像の画
素データを用いて該静止画像毎に画素分布の統計量を演
算する統計量演算手段と、演算された統計量を用いて前
記静止画像の各画素データと基準静止画像における画素
分布に対応する正規化画素データとの対応を表すテーブ
ルを生成するテーブル生成手段と、生成されたテーブル
を用いて前記画素データを変換した前記正規化画素デー
タをデータとして供給するデータ供給手段と、を備えた
データ供給装置により実現可能である。
【0015】
【実施例】以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳
細に説明する。図1に示すように、本発明が適用可能な
動画像処理装置は、データ出力装置10及び検出器12
から構成されている。データ出力装置10は、平均値演
算回路及び標準偏差演算回路から構成された統計処理器
14、メモリ(図示省略)を有する演算回路を含んで構
成された変換テーブル処理器16、及びフレームメモリ
等の記憶回路から構成されたフレームバッファ18を備
えている。
細に説明する。図1に示すように、本発明が適用可能な
動画像処理装置は、データ出力装置10及び検出器12
から構成されている。データ出力装置10は、平均値演
算回路及び標準偏差演算回路から構成された統計処理器
14、メモリ(図示省略)を有する演算回路を含んで構
成された変換テーブル処理器16、及びフレームメモリ
等の記憶回路から構成されたフレームバッファ18を備
えている。
【0016】データ出力装置10には、A/Dコンバー
タ等のデジタルデータ変換器(図示は省略)により1フ
レームを構成するビデオ信号やRGB信号等のアナログ
データが縦横多数の画素(例えば、縦512画素、横5
12画素)から構成されたデジタル画像の各画素の輝度
値を表すデジタルデータ(以下、画素データという。)
50に変換されて入力される。
タ等のデジタルデータ変換器(図示は省略)により1フ
レームを構成するビデオ信号やRGB信号等のアナログ
データが縦横多数の画素(例えば、縦512画素、横5
12画素)から構成されたデジタル画像の各画素の輝度
値を表すデジタルデータ(以下、画素データという。)
50に変換されて入力される。
【0017】図示を省略したデジタルデータ変換器は信
号線60により統計処理器14に接続され、この信号線
60には信号線62によりフレームバッファ18に接続
されている。画素データ50は、統計処理器14に入力
されると共にフレームバッファ18に入力される。変換
テーブル処理器16は、信号線66により統計処理器1
4に接続されると共に信号線64によりフレームバッフ
ァ18に接続されている。フレームバッファ18は、入
力された画素データ50を画素値52としてフレーム単
位で一次的に記憶するためのものである。また、変換テ
ーブル処理器16は、信号線68により検出器12に接
続されている。従って、検出器12には、変換テーブル
処理器16の後述する出力画素値54が入力される。
号線60により統計処理器14に接続され、この信号線
60には信号線62によりフレームバッファ18に接続
されている。画素データ50は、統計処理器14に入力
されると共にフレームバッファ18に入力される。変換
テーブル処理器16は、信号線66により統計処理器1
4に接続されると共に信号線64によりフレームバッフ
ァ18に接続されている。フレームバッファ18は、入
力された画素データ50を画素値52としてフレーム単
位で一次的に記憶するためのものである。また、変換テ
ーブル処理器16は、信号線68により検出器12に接
続されている。従って、検出器12には、変換テーブル
処理器16の後述する出力画素値54が入力される。
【0018】なお、検出器12は、後述するように画素
数を計数するためのカウンタを備えている。この検出器
12には、信号線70により、しきい値Vthを出力する
ための信号発生器20が接続されている。また、検出器
12は、信号線72を介して、シーンの切り換わりを表
すシーン変化検出信号56を同一シーンを抽出するため
の識別信号等として用いる動画像検索装置等の他の装置
に接続されている。
数を計数するためのカウンタを備えている。この検出器
12には、信号線70により、しきい値Vthを出力する
ための信号発生器20が接続されている。また、検出器
12は、信号線72を介して、シーンの切り換わりを表
すシーン変化検出信号56を同一シーンを抽出するため
の識別信号等として用いる動画像検索装置等の他の装置
に接続されている。
【0019】以下、本実施例の作用を説明する。統計処
理器14に画素データ50が入力されると、統計処理器
14は、入力されたフレームの全ての画素を順次走査、
すなわち、入力された画素データ50を順に読み取っ
て、1フレーム全ての画素データ50を用いて1フレー
ムについて輝度値の平均値μ及び標準偏差σを演算す
る。また、統計処理器14は、演算された統計量(平均
値μ及び標準偏差σ)を変換テーブル処理器16へ出力
する。このとき、フレームバッファ18には、1フレー
ム分の画素データ50がフレーム上の画素位置に対応し
た画素値52として記憶される。
理器14に画素データ50が入力されると、統計処理器
14は、入力されたフレームの全ての画素を順次走査、
すなわち、入力された画素データ50を順に読み取っ
て、1フレーム全ての画素データ50を用いて1フレー
ムについて輝度値の平均値μ及び標準偏差σを演算す
る。また、統計処理器14は、演算された統計量(平均
値μ及び標準偏差σ)を変換テーブル処理器16へ出力
する。このとき、フレームバッファ18には、1フレー
ム分の画素データ50がフレーム上の画素位置に対応し
た画素値52として記憶される。
【0020】次に、変換テーブル処理器16の処理を図
3を参照して説明する。統計処理器14から統計量(平
均値μ及び標準偏差σ)が入力されると、図3のデータ
変換ルーチンが実行され、入力された統計量を読み取っ
て(ステップ102)、以下の式(1)に示すように統
計量を用いた画素値52を変数とする関数を、入力され
た画素値52とテーブル値t(i)との対応を表す画素
変換テーブルとして設定し図示しないメモリに記憶する
(ステップ104)。
3を参照して説明する。統計処理器14から統計量(平
均値μ及び標準偏差σ)が入力されると、図3のデータ
変換ルーチンが実行され、入力された統計量を読み取っ
て(ステップ102)、以下の式(1)に示すように統
計量を用いた画素値52を変数とする関数を、入力され
た画素値52とテーブル値t(i)との対応を表す画素
変換テーブルとして設定し図示しないメモリに記憶する
(ステップ104)。
【0021】 t(i)=(i−μ)/σ −−−(1) 但し、i :入力された画素値(0,1,・・・,
n;最大輝度値) t(i):第iエントリのテーブル値
n;最大輝度値) t(i):第iエントリのテーブル値
【0022】なお、上記の画素変換テーブルは、1フレ
ーム分の画素値52について入力された画素値52と演
算されたテーブル値t(i)との対応を画素変換テーブ
ルとして記憶してもよい。このようにすることにより、
記憶容量は画素値の段階数、例えば、階調数のみでよい
ことになる。
ーム分の画素値52について入力された画素値52と演
算されたテーブル値t(i)との対応を画素変換テーブ
ルとして記憶してもよい。このようにすることにより、
記憶容量は画素値の段階数、例えば、階調数のみでよい
ことになる。
【0023】画素変換テーブルの設定が終了すると、フ
レームバッファ18から画素値52をフレーム上の画素
位置に対応して順次読み取り(ステップ106)、画素
変換テーブルにより対応するテーブル値、すなわち、上
記の式(1)を用いて読み取った画素値52に対するテ
ーブル値を演算する(ステップ108)。この演算され
たテーブル値を出力画素値54として、検出器12へ出
力する(ステップ110)。上記の処理を1フレーム分
の画素値52が終了するまで実行し(ステップ11
2)、動画像に含まれる全てのフレームについて終了す
るまで実行する(ステップ114)。
レームバッファ18から画素値52をフレーム上の画素
位置に対応して順次読み取り(ステップ106)、画素
変換テーブルにより対応するテーブル値、すなわち、上
記の式(1)を用いて読み取った画素値52に対するテ
ーブル値を演算する(ステップ108)。この演算され
たテーブル値を出力画素値54として、検出器12へ出
力する(ステップ110)。上記の処理を1フレーム分
の画素値52が終了するまで実行し(ステップ11
2)、動画像に含まれる全てのフレームについて終了す
るまで実行する(ステップ114)。
【0024】従って、フレームバッファ18から出力さ
れる画素値52、フレームバッファ18に記憶された画
素値の平均及び標準偏差から出力画素値54を求めてい
るので、検出器12へ入力される出力画素値54は、デ
ータ出力装置10へ入力された1フレーム分の画素デー
タによるフレーム内の輝度値の平均及び相関により標準
的なフレームの画素値に相当する正規化された値とな
る。このため、出力画素値54により形成される画像
は、標準的な輝度分布となる基準フレームに相当する画
像になる。
れる画素値52、フレームバッファ18に記憶された画
素値の平均及び標準偏差から出力画素値54を求めてい
るので、検出器12へ入力される出力画素値54は、デ
ータ出力装置10へ入力された1フレーム分の画素デー
タによるフレーム内の輝度値の平均及び相関により標準
的なフレームの画素値に相当する正規化された値とな
る。このため、出力画素値54により形成される画像
は、標準的な輝度分布となる基準フレームに相当する画
像になる。
【0025】次に、検出器12における処理について、
図4を参照して説明する。変換テーブル処理器16から
1フレーム分の出力画素値54の出力が開始されると、
画素数を計数するためのカウンタがリセットされる(ス
テップ200)。次に、入力された1フレームに含まれ
る正規化された出力画素値54を読み取ると共に記憶し
(ステップ202)、前回記憶した出力画素値54と読
み取った出力画素値54との差分値を演算する(ステッ
プ204)。演算された差分値がしきい値Vthを越える
か否かを判断し(ステップ206)、肯定判定の場合に
はカウンタをインクリメントしたカウンタ値(ステップ
208)、否定判定の場合には設定されているカウンタ
値がノイズ等を除去するための所定値以上か否かを判断
する(ステップ210)。この検出器12のカウンタ値
は、信号発生器20から入力されたしきい値Vthを越え
る出力画素値54の画素数の計数値になるので、シーン
の切り換わりであるフレームに相当するフレーム間の画
素値の差分値分布の導出に相当することになる。否定判
定の場合には、1フレーム分の出力画素値54の上記処
理が終了するまで繰り返し実行する(ステップ21
4)。一方、ステップ212において肯定判定された場
合には、シーンが切り換わったフレームに相当する画素
数が存在すると判断し、シーン変化検出信号56を出力
する。
図4を参照して説明する。変換テーブル処理器16から
1フレーム分の出力画素値54の出力が開始されると、
画素数を計数するためのカウンタがリセットされる(ス
テップ200)。次に、入力された1フレームに含まれ
る正規化された出力画素値54を読み取ると共に記憶し
(ステップ202)、前回記憶した出力画素値54と読
み取った出力画素値54との差分値を演算する(ステッ
プ204)。演算された差分値がしきい値Vthを越える
か否かを判断し(ステップ206)、肯定判定の場合に
はカウンタをインクリメントしたカウンタ値(ステップ
208)、否定判定の場合には設定されているカウンタ
値がノイズ等を除去するための所定値以上か否かを判断
する(ステップ210)。この検出器12のカウンタ値
は、信号発生器20から入力されたしきい値Vthを越え
る出力画素値54の画素数の計数値になるので、シーン
の切り換わりであるフレームに相当するフレーム間の画
素値の差分値分布の導出に相当することになる。否定判
定の場合には、1フレーム分の出力画素値54の上記処
理が終了するまで繰り返し実行する(ステップ21
4)。一方、ステップ212において肯定判定された場
合には、シーンが切り換わったフレームに相当する画素
数が存在すると判断し、シーン変化検出信号56を出力
する。
【0026】なお、検出器12から出力されるシーン変
化検出信号56は、動画像の開始または終了を表すアド
レスとして用いることができる。
化検出信号56は、動画像の開始または終了を表すアド
レスとして用いることができる。
【0027】図5(a)には、暗いシーンが連続すると
きに、シーンの切り換わりであるフレーム間の各フレー
ムの輝度分布を実線と破線で示した。この場合、従来の
方法ではシーンの切り換わりにおける差分値の画素数に
相当する面積は略0でシーンの切り換わりを特定できな
いが(図6(d)参照)、本実施例では、正規化された
出力画素値を用いているので、図5(b)に示すよう
に、輝度値による画素の度数分布が正規化されたことに
なり、シーンの明暗に拘わらず、その度数分布を参照す
ることができる。従って、図5(c)に示したように、
フレーム間の差分値に対する画素数分布が正規化された
ことになり、しきい値を動画像の時系列的な明るさ変動
に伴ってダイナミックに変動させたように、動画像に含
まれるシーンの切り換わりを未検出なく、容易かつ確実
に検出することができる。
きに、シーンの切り換わりであるフレーム間の各フレー
ムの輝度分布を実線と破線で示した。この場合、従来の
方法ではシーンの切り換わりにおける差分値の画素数に
相当する面積は略0でシーンの切り換わりを特定できな
いが(図6(d)参照)、本実施例では、正規化された
出力画素値を用いているので、図5(b)に示すよう
に、輝度値による画素の度数分布が正規化されたことに
なり、シーンの明暗に拘わらず、その度数分布を参照す
ることができる。従って、図5(c)に示したように、
フレーム間の差分値に対する画素数分布が正規化された
ことになり、しきい値を動画像の時系列的な明るさ変動
に伴ってダイナミックに変動させたように、動画像に含
まれるシーンの切り換わりを未検出なく、容易かつ確実
に検出することができる。
【0028】また、図5(d)には、フラッシュ撮影さ
れたフレームを含む一連のフレーム群からなる同一シー
ンのフレーム間の各フレームの輝度分布を実線と破線で
示した。この場合、輝度値による画素の度数分布の位置
に違いはあるが形状は相似形になる。従来の方法では、
差分値が大きな値となり、シーンの切り換わり位置であ
ると誤って特定する(図6(e)参照)。本実施例で
は、上記と同様に、正規化された出力画素値による分布
(図5(e)参照)から明るさ変動に伴ってダイナミッ
クに変動されたしきい値によりシーンの切り換わりを検
出しているので、瞬間的に輝度値が異なるフレームがシ
ーン内に含まれていてもシーンの切り換わりであると誤
って検出することがない(図5(f)参照)。
れたフレームを含む一連のフレーム群からなる同一シー
ンのフレーム間の各フレームの輝度分布を実線と破線で
示した。この場合、輝度値による画素の度数分布の位置
に違いはあるが形状は相似形になる。従来の方法では、
差分値が大きな値となり、シーンの切り換わり位置であ
ると誤って特定する(図6(e)参照)。本実施例で
は、上記と同様に、正規化された出力画素値による分布
(図5(e)参照)から明るさ変動に伴ってダイナミッ
クに変動されたしきい値によりシーンの切り換わりを検
出しているので、瞬間的に輝度値が異なるフレームがシ
ーン内に含まれていてもシーンの切り換わりであると誤
って検出することがない(図5(f)参照)。
【0029】このように、本実施例では、時系列的なフ
レームの輝度変化、フラッシュやフリッカ等の瞬間的な
輝度の変化の影響を除去することができ、シーンの切り
換わりの検出率を向上させることができる。このため、
しきい値を動画像毎に再設定したり、1つの動画像中で
シーン毎に再設定することなく、初期値として設定した
しきい値を常時用いることができる。
レームの輝度変化、フラッシュやフリッカ等の瞬間的な
輝度の変化の影響を除去することができ、シーンの切り
換わりの検出率を向上させることができる。このため、
しきい値を動画像毎に再設定したり、1つの動画像中で
シーン毎に再設定することなく、初期値として設定した
しきい値を常時用いることができる。
【0030】なお、上記実施例では、フレーム間の差分
値に対する画素数分布の面積を求めるために、しきい値
を越えた差分値の画素数をカウントしたが、画素分布を
求めた後にしきい値を越えた画素の分布を求めた後、こ
の分布による面積を求めて、シーンの切り換わりを検出
するようにしてもよい。
値に対する画素数分布の面積を求めるために、しきい値
を越えた差分値の画素数をカウントしたが、画素分布を
求めた後にしきい値を越えた画素の分布を求めた後、こ
の分布による面積を求めて、シーンの切り換わりを検出
するようにしてもよい。
【0031】上記の実施例では、フレームの画素データ
をフレームバッファ18に一旦蓄積するため、シーンの
切り換わりの検出は1フレームを走査するために要する
時間だけ遅延する。このため、他の実施例としてシーン
の切り換わりをリアルタイムで検出する場合には、図2
に示すように、フレームバッファ18を備えることな
く、変換テーブル処理器16に画素データ(画素値)が
直接入力されるように、統計処理器14と変換テーブル
処理器16とを信号線63により接続してデータ出力装
置10を構成すればよい。この場合、検出器12、統計
処理器14、及び変換テーブル処理器16の各々は上記
実施例と同様の構成で実現可能である。また、統計処理
器14には予め定めた所定の統計量(例えば、標準的な
フレームに対する平均値μo 及び標準偏差σo )を記憶
し、動画像の最初のフレーム処理時の変換テーブル処理
器16には標準的な統計量による画素変換テーブルが設
定される。他の実施例は、上記実施例と同様の構成であ
るため、以下、上記と異なる変換テーブル処理器16の
作用を説明する。
をフレームバッファ18に一旦蓄積するため、シーンの
切り換わりの検出は1フレームを走査するために要する
時間だけ遅延する。このため、他の実施例としてシーン
の切り換わりをリアルタイムで検出する場合には、図2
に示すように、フレームバッファ18を備えることな
く、変換テーブル処理器16に画素データ(画素値)が
直接入力されるように、統計処理器14と変換テーブル
処理器16とを信号線63により接続してデータ出力装
置10を構成すればよい。この場合、検出器12、統計
処理器14、及び変換テーブル処理器16の各々は上記
実施例と同様の構成で実現可能である。また、統計処理
器14には予め定めた所定の統計量(例えば、標準的な
フレームに対する平均値μo 及び標準偏差σo )を記憶
し、動画像の最初のフレーム処理時の変換テーブル処理
器16には標準的な統計量による画素変換テーブルが設
定される。他の実施例は、上記実施例と同様の構成であ
るため、以下、上記と異なる変換テーブル処理器16の
作用を説明する。
【0032】変換テーブル処理器16では、統計処理器
14から統計量μ、σが入力され(図3のステップ10
2)、上記の式(1)により画素変換テーブルを設定し
メモリに記憶する(ステップ104)。次に、画素デー
タ50である画素値52を順次読み取り(ステップ10
6)、画素変換テーブルにより読み取った画素値52に
対するテーブル値を演算する(ステップ108)。この
テーブル値を出力画素値54として、検出器12へ出力
する(ステップ110)。上記の処理を1フレーム分の
画素値52が終了するまで実行し(ステップ112)、
動画像に含まれる全てのフレームについて終了するまで
実行する(ステップ114)。
14から統計量μ、σが入力され(図3のステップ10
2)、上記の式(1)により画素変換テーブルを設定し
メモリに記憶する(ステップ104)。次に、画素デー
タ50である画素値52を順次読み取り(ステップ10
6)、画素変換テーブルにより読み取った画素値52に
対するテーブル値を演算する(ステップ108)。この
テーブル値を出力画素値54として、検出器12へ出力
する(ステップ110)。上記の処理を1フレーム分の
画素値52が終了するまで実行し(ステップ112)、
動画像に含まれる全てのフレームについて終了するまで
実行する(ステップ114)。
【0033】このように、他の実施例では、1フレーム
前の画素データに基づいて設定された画素変換テーブル
を用いて現在の画素値を出力画素値に正規化している。
このため、厳密には、現在のフレームの画素値の正規化
ではなく、フラッシュやフリッカ等のフレーム単位で瞬
間的に明るさが変化する輝度変化には対応することがで
きないが、時系列的にフレームの輝度の変化は微小であ
ることが想定されるため、他の実施例の構成によって、
時系列的にフレームの輝度の変化があるシーンにおいて
シーンの切り換わりを誤って検出することへの対処に
は、十分な効果がある。
前の画素データに基づいて設定された画素変換テーブル
を用いて現在の画素値を出力画素値に正規化している。
このため、厳密には、現在のフレームの画素値の正規化
ではなく、フラッシュやフリッカ等のフレーム単位で瞬
間的に明るさが変化する輝度変化には対応することがで
きないが、時系列的にフレームの輝度の変化は微小であ
ることが想定されるため、他の実施例の構成によって、
時系列的にフレームの輝度の変化があるシーンにおいて
シーンの切り換わりを誤って検出することへの対処に
は、十分な効果がある。
【0034】なお、上記の実施例では、フレーム間の類
似度を画素の輝度値によって定めたが、単に明るさのフ
レーム間差分を用いてもよく、フレーム間差分の変化率
を用いてもよい。また、フレームとしては、予め画像処
理したエッジ差分画像を用いてもよい。
似度を画素の輝度値によって定めたが、単に明るさのフ
レーム間差分を用いてもよく、フレーム間差分の変化率
を用いてもよい。また、フレームとしては、予め画像処
理したエッジ差分画像を用いてもよい。
【0035】また、上記実施例では、画素データとして
画素の輝度値を用いた場合を説明したが、色の強度値で
あってもよく、色差信号であってもよい。
画素の輝度値を用いた場合を説明したが、色の強度値で
あってもよく、色差信号であってもよい。
【0036】また、上記実施例では、正規化された画素
値及びしきい値を用いてシーンの切り換わりを検出する
場合を説明したが、本発明はこれに限定されるものでは
なく、正規化された画素値のフレーム単位の画素分布か
らシーンの切り換わりを検出してもよい。この場合、基
準となるフレームを予め設定し、同一または類似のフレ
ームまでを1シーンとすることができる。
値及びしきい値を用いてシーンの切り換わりを検出する
場合を説明したが、本発明はこれに限定されるものでは
なく、正規化された画素値のフレーム単位の画素分布か
らシーンの切り換わりを検出してもよい。この場合、基
準となるフレームを予め設定し、同一または類似のフレ
ームまでを1シーンとすることができる。
【0037】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、静
止画像毎の画素分布の統計量を用いて正規化された正規
化画素データをデータとして供給しているので、動画像
の時系列的な明るさ変動やフラッシュ等の瞬間的な明る
さ変動により静止画像を含んだシーンであっても、静止
画像毎の画素分布に応じて動画像に含まれるシーンの切
り換わりを検出できる、という効果がある。
止画像毎の画素分布の統計量を用いて正規化された正規
化画素データをデータとして供給しているので、動画像
の時系列的な明るさ変動やフラッシュ等の瞬間的な明る
さ変動により静止画像を含んだシーンであっても、静止
画像毎の画素分布に応じて動画像に含まれるシーンの切
り換わりを検出できる、という効果がある。
【図1】本発明が適用可能な一実施例の動画像処理装置
の概略を示すブロック図である。
の概略を示すブロック図である。
【図2】本発明が適用可能な他の実施例の動画像処理装
置の概略を示すブロック図である。
置の概略を示すブロック図である。
【図3】実施例の変換テーブル処理器の処理の流れを示
すフローチャートである。
すフローチャートである。
【図4】実施例の検出器の処理の流れを示すフローチャ
ートである。
ートである。
【図5】本発明が適用可能な一実施例の動画像処理装置
においてシーンの切り換わりを検出する過程を説明する
ための説明図である。
においてシーンの切り換わりを検出する過程を説明する
ための説明図である。
【図6】従来の装置でシーンの切り換わりを検出するた
めに利用したフレーム間差分値の画素分布を示す線図で
ある。
めに利用したフレーム間差分値の画素分布を示す線図で
ある。
10 データ出力装置(データ供給装置) 12 検出器 14 統計処理器(統計量演算手段) 16 変換テーブル処理器(テーブル生成手段、デー
タ供給手段) 18 フレームバッファ
タ供給手段) 18 フレームバッファ
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G06T 7/00 H04N 7/24 9061−5L G06F 15/70 460 D H04N 7/13 Z
Claims (2)
- 【請求項1】 縦横複数画素から形成された複数の静止
画像が時間的に連続すると共に信号的内容が同一または
類似の静止画像群を1シーンとして該シーンを複数含ん
で構成された動画像における該シーンの切り換わりを検
出するためのデータを供給するデータ供給方法であっ
て、 前記各静止画像の画素データを用いて該静止画像毎に画
素分布の統計量を演算し、演算された統計量を用いて予
め定めた基準静止画像における画素分布に対応するよう
に前記静止画像の各画素データを正規化すると共に該正
規化された正規化画素データをデータとして供給する、 データ供給方法。 - 【請求項2】 縦横複数画素から形成された複数の静止
画像が時間的に連続すると共に信号的内容が同一または
類似の静止画像群を1シーンとして該シーンを複数含ん
で構成された動画像における該シーンの切り換わりを検
出するために該動画像の各静止画像の画素データが時系
列的に入力され、該各静止画像の画素データを用いて該
静止画像毎に画素分布の統計量を演算する統計量演算手
段と、 演算された統計量を用いて前記静止画像の各画素データ
と基準静止画像における画素分布に対応する正規化画素
データとの対応を表すテーブルを生成するテーブル生成
手段と、 生成されたテーブルを用いて前記画素データを変換した
前記正規化画素データをデータとして供給するデータ供
給手段と、 を備えたデータ供給装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31685593A JP2765674B2 (ja) | 1993-12-16 | 1993-12-16 | データ供給装置 |
US08/839,096 US5745190A (en) | 1993-12-16 | 1997-04-23 | Method and apparatus for supplying data |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31685593A JP2765674B2 (ja) | 1993-12-16 | 1993-12-16 | データ供給装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07203303A true JPH07203303A (ja) | 1995-08-04 |
JP2765674B2 JP2765674B2 (ja) | 1998-06-18 |
Family
ID=18081669
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP31685593A Expired - Lifetime JP2765674B2 (ja) | 1993-12-16 | 1993-12-16 | データ供給装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5745190A (ja) |
JP (1) | JP2765674B2 (ja) |
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JP2008281887A (ja) * | 2007-05-14 | 2008-11-20 | Hokkaido | 合焦検出装置、合焦検出方法および合焦検出プログラム |
Families Citing this family (25)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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