JPH09312829A - 音声・動画像符号化データ検索方法及び検索装置 - Google Patents

音声・動画像符号化データ検索方法及び検索装置

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JPH09312829A
JPH09312829A JP12974296A JP12974296A JPH09312829A JP H09312829 A JPH09312829 A JP H09312829A JP 12974296 A JP12974296 A JP 12974296A JP 12974296 A JP12974296 A JP 12974296A JP H09312829 A JPH09312829 A JP H09312829A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 符号化データを復号化せずに解析することに
より、必要とするサーチポイントへの自動サーチを可能
とし、効率的で確実な検索検索方法及び検索装置を提供
する。 【解決手段】 所定の記録再生手段に記録された音声・
動画像圧縮符号化データを高速で順次読み出し、動画像
圧縮符号化データにおける各ピクチャの符号量と符号化
処理パラメータを検出して当該各ピクチャの特徴を解析
し、音声圧縮符号化データから音声符号化処理パラメー
タを検出して当該音声の特徴を解析し、該解析結果と前
記ピクチャの解析結果に基づきサーチすべきポイントで
あるか否かを判定し、サーチポイントであると判定され
た時、前記記録再生手段を制御し、対応する音声・動画
像圧縮符号化データを標準速で読み出し、復号化処理し
て所望の音声・動画像符号化データを自動サーチするよ
うにしたものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、音声・画像の処理
技術に係わり、特に、圧縮符号化されたデータの検索方
法及び検索装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、音声・動画像符号化方式(MPE
G1:ISO/IEC 11172,MPEG2:IS
O/IEC 13818,他)が標準化され、圧縮符号
化されたデータをハードディスク等に蓄積するアプリケ
ーションが増えている。このようなアプリケーションに
おいて重要になるのが、その符号化データの内容を検索
する技術である。例えば、監視システムのアプリケーシ
ョンなどでは、監視カメラからの音声・動画像を符号化
(圧縮)し、伝送路を通して監視者のいる場所へ伝送す
る。受信側では伝送された音声・動画像符号化データを
復号化(伸張)してスピーカやモニタに出力するととも
に、音声・動画像符号化データをハードディスクに記録
する。そして、後で監視している対象を詳細に解析する
場合などに、上記のように記録された複数の符号化デー
タから必要とされるものを検索しなければならない。こ
のような場合における従来技術では、一般に、検索シス
テムの高速再生機能を利用して、各動画像符号化データ
の内容を確認する。この高速再生は、動画像符号化デー
タが、連続したピクチャ(または、フレーム)の符号化デ
ータから構成されていることから、それらのピクチャの
複数枚を飛び越して、間引き再生することで、実現して
いる。一方、VOD(Video On Demand)などでは、多数
の動画像符号化データが蓄積されているため、必要な動
画像符号化データを検索する場合、まずは、そのタイト
ル名やあらかじめ設定された代表画像から判断するのが
普通である。しかし、より詳細な内容については、やは
り前述の高速再生を利用して確認することになる。
【0003】高速再生による検索について、より詳細な
具体例を図2により説明する。図2は、火山の噴火の様
子を監視するシステムにおける検索状況を模式的に示す
もので、(a)は記録された複数の動画像符号化データの
内の特定の数ピクチャの表示画像例で、(b)は複数の検
索用ピクチャが並んでいる状態を模式的に示し、斜線を
付したピクチャが、再生されるピクチャを表わし、高速
再生の部分では、間引き再生となっていることを表わし
ている。一般に、このような場合の検索では、検索操作
者は、以下に示すような手順で、それぞれの噴火してい
る部分の画像を確認し、必要な動画像符号化データか、
否かの判断をする。以下、このような判断に必要な画像
部分を、判断画像またはサーチポイントと呼ぶことにす
る。 (1)高速再生により、噴火の画像が表示されるまで目
視でサーチする。 (2)噴火の画像を目視で確認した時点で標準再生と
し、必要性を判断する。 (3)高速再生により、次の噴火の画像が表示されるま
で目視でサーチする。 (4)噴火の画像を目視で確認した時点で標準再生と
し、必要性を判断する。 以上のように検索の主な内容は、動画像符号化データの
必要性を判断する判断画像(図2の場合は、噴火の画像)
のサーチと、その判断画像による必要性の判断である。
そして、一般的な従来技術では、前記判断画像へのサー
チに高速再生を利用していた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところが、この高速再
生は、動画像符号化データの内容に関係なく、予め定め
られた、所定枚数のピクチャを飛び越す、間引き再生に
よって実現されている。ここで、一般に記録された動画
像符号化データにおいて、判断画像は全体の一部分にす
ぎない場合が多い。従って、従来の高速再生を利用した
検索では、検索に要する時間のほとんどが判断画像を目
視でサーチする時間となり、効率的な検索の実現が不可
能であった。また、操作者が判断画像か否かを目視で確
認するために、必要とする画像を見逃すという人的ミス
が発生することが考えられる。この問題を解決する従来
技術としては、判断画像への自動サーチを可能とする技
術が提案されている。 これは、非圧縮データ、つま
り、復号化(伸張)されたデータを基に、画像間の内容の
変化を演算し、その変化の大きい画像部分を判断画像と
するものである。 具体的には、対象画像と時間的に前
方の画像に対し、各画素値の差分をとり、この差分値の
大きい時に、対象画像を判断画像とする。但し、この自
動サーチは、非圧縮データを基に処理するため、復号化
(伸張)処理が必須となること、復号化(伸張)処理により
演算量が膨大となることなどの問題がある。
【0005】また、以上のような従来技術では、自動サ
ーチにおける対象が、画像のみであり、音声が考慮され
ていない。特に、符号化データを基にした自動サーチに
おいて、画像と音声を対象とする自動サーチ技術は存在
していなかった。一般的に、画像の変化と音声の変化に
は相関があるため、前述のような画像だけによる自動サ
ーチでは、正確さに問題があった。例えば、図2に示す
ような火山の噴火監視システムにおいては、外観の変化
は激しくなくとも、火山内部での噴火音が発生している
場合もあり、画像だけではサーチしそこなうという欠点
がある。本発明は、これらの問題点に鑑み、符号化デー
タを、復号化せずに、解析することにより、必要とする
サーチポイントへの自動サーチを可能とし、より効率的
で確実な検索ができる、符号化データ検索方法および検
索装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため、所定の記録再生手段に記録された音声・動画
像圧縮符号化データの検索において、前記記録再生手段
から高速で前記動画像圧縮符号化データを順次読み出
し、該動画像圧縮符号化データにおける各ピクチャの符
号量と符号化処理パラメータを検出して当該各ピクチャ
の特徴を解析し、該解析結果に基づき各ピクチャの必要
性を判定し、必要とするピクチャであると判定された
時、前記記録再生手段を制御し、対応する動画像圧縮符
号化データを標準速で読み出し、復号化処理して所望の
動画像符号化データを自動サーチするようにしたもので
ある。また、本発明は、上記に加え、前記記録再生手段
から高速で順次読み出される音声圧縮符号化データから
音声符号化処理パラメータを検出して当該音声の特徴を
解析し、該解析結果と前記ピクチャの解析結果に基づき
サーチすべきポイントであるか否かを判定し、サーチポ
イントであると判定された時、前記記録再生手段を制御
し、対応する音声・動画像圧縮符号化データを標準速で
読み出し、復号化処理して所望の音声・動画像符号化デ
ータを自動サーチするようにしたものである。
【0007】一般に、音声・動画像符号化データの内容
を検索する時の判断部分は、時間軸方向で、絵柄または
シーンが変化した画像部分や、音声が変化した部分であ
ることが多い。例えば、火山の噴火した部分や、噴火音
の発生している部分である。ここで、動画像符号化デー
タにおける各ピクチャの符号量と符号化処理パラメータ
(量子化ステップ値等)は、当該ピクチャの絵柄、シーン
に、直接影響するものである。また、音声符号化データ
における音声符号化処理パラメータ(ビット割り当て情
報やスケールファクタ等)も、音声の状態に直接影響す
るものである。そこで本発明では、動画像符号化データ
から順次各ピクチャの符号量と符号化処理パラメータを
検出して絵柄、シーンの変化を判定し、さらに音声符号
化データからも音声符号化処理パラメータを検出して音
声の状態、変化を判定し、これらの判定結果に基づき、
サーチポイントへ自動サーチすることを可能とする。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を図1に
より説明する。本実施例は、ハードディスク装置1、ハ
ードディスク制御部5、動画像符号化データ再生部7、
ピクチャ符号量検出部10、ピクチャ符号化処理パラメ
ータ検出部11、ピクチャ特徴判定部14、音声符号化
処理パラメータ検出部17、音声特徴判定部19、サー
チポイント判定部25、音声符号化データ再生部23か
らなる。ハードディスク装置1には、検索対象となる音
声・動画像符号化データが蓄積されている。 このハー
ドディスク装置1は、ハードディスク制御部5からの制
御データ2により制御され、適宜、蓄積された音声・動
画像符号化データ3を、ハードディスク制御部5に出力
する。ハードディスク制御部5は、操作者からの操作デ
ータ4と、サーチポイント判定部25からの判定データ
21に基づき、ハードディスク装置1を制御する。ま
た、ハードディスク制御部5は、ハードディスク装置1
から取出された動画像符号化データ9を、ピクチャ符号
量検出部10とピクチャ符号化処理パラメータ検出部1
1に、音声符号化データ16を、音声符号化処理パラメ
ータ検出部17に出力する。
【0009】ピクチャ符号量検出部10と、ピクチャ符
号化処理パラメータ検出部11は、各々動画像符号化デ
ータ9から、符号量Bとパラメータ値Pを検出し、ピク
チャ特徴判定部14に出力する。 また、音声符号化処
理パラメータ検出部17は、音声符号化データ16から
パラメータ値Sを検出し、音声特徴判定部19に出力す
る。 そして、ピクチャ特徴判定部14と音声特徴判定
部19の出力である、判定データ15,20は、それぞ
れサーチポイント判定部25に入力される。サーチポイ
ント判定部25は、判定データ15,20に基づき、サ
ーチポイントか否かの判定をして、対応する判定データ
21をハードディスク制御部5へ出力する。ここで、ハ
ードディスク制御部5は、これらの制御により取出され
た動画像符号化データ6を動画像符号化データ再生部7
に、音声符号化データ22を音声符号化データ再生部2
3に出力する。 そして、動画像符号化データ6は、動
画像符号化データ再生部7にて復号化(伸張)され、再生
データである動画像データ8となり、モニタに出力され
る。 また、音声符号化データ22は、音声符号化デー
タ再生部23にて復号化(伸張)され、再生データである
音声データ24となって、スピーカに出力される。
【0010】以下、この動作について、さらに詳細に説
明する。まず、ハードディスク制御部5は、図3のステ
ートダイアグラムに示すように、基本的に2つのステー
トにより、ハードディスク装置1を制御する。S1ステ
ートは、以下の動作をする。 S1:ハードディスク装置1から、標準速で音声・動画
像符号化データ3を順次読み出し、当該音声・動画像符
号化データ3を動画像符号化データ6と音声符号化デー
タ22に分離し、動画像符号化データ6を動画像符号化
データ再生部7に出力し、音声符号化データ22を音声
符号化データ再生部23に出力する。そして、動画像符
号化データ再生部7と音声符号化データ再生部23でそ
れぞれ復号化することにより、標準速の動画像データ8
と音声データ24が出力され、操作者はモニタ、スピー
カで内容を確認できる。そして、このS1ステートで、
操作者が操作データ4によりサーチポイントへの自動サ
ーチを指示すると、ハードディスク制御部5は、図3の
S2ステートに移行する。
【0011】S2ステートは、以下の動作をする。 S2:ハードディスク装置1から、高速で、音声・動画
像符号化データ3を順次読み出し、当該音声・動画像符
号化データ3を動画像符号化データ9と音声符号化デー
タ16に分離し、動画像符号化データ9を、ピクチャ符
号量検出部10とピクチャ符号化処理パラメータ検出部
11に出力し、音声符号化データ16を、音声符号化処
理パラメータ検出部17に出力する。これにより、ピク
チャ符号量検出部10とピクチャ符号化処理パラメータ
検出部11は、動画像符号化データ9から、ピクチャ単
位に符号量Bとパラメータ値Pを検出し、ピクチャ特徴
判定部14に出力する。 ピクチャ特徴判定部14は、
その符号量Bとパラメータ値Pから特徴解析をし、画像
としてのサーチポイントか否かの判定をする。 そし
て、その判定結果を判定データ15として、サーチポイ
ント判定部25に出力する。
【0012】一方、音声符号化処理パラメータ検出部1
7は、音声符号化データ16から、音声フレーム単位に
パラメータ値Sを検出し、音声特徴判定部19に出力す
る。音声特徴判定部19は、このパラメータ値Sから特
徴解析をして、音声としてのサーチポイントか否かの判
定をする。 そして、その判定結果を判定データ20と
して、サーチポイント判定部25に出力する。サーチポ
イント判定部25は、これら判定データ15,20に基
づき、サーチポイントか否かの判定をし、対応する判定
データ21をハードディスク制御部5へ出力する。ハー
ドディスク制御部5は、この判定データ21によって、
サーチポイントにアクセスしたことを認識するまで、S
2ステートで、ハードディスク装置1から高速でデータ
を読み出し続ける。 そして、サーチポイントにアクセ
スしたことを確認すると、前記S1ステートへ移行す
る。 S1ステートでは前述した動作により、音声・画
像が、自動的に標準再生される。操作者は、これをスピ
ーカ、モニタで確認し、必要に応じて、さらに次のサー
チポイントへ自動サーチを指示すれば良い。
【0013】基本的には、以上のように操作者は目視で
判断画像のサーチをすることなく、音声を含めた自動サ
ーチが実現され、効率的かつ正確にサーチが実現でき
る。さらに、符号化データのまま処理可能なため、復号
化処理を必要とせず、演算量も大幅に減少可能である。
ここで、上記ハードディスク制御部5を、一般的なCP
Uと、ハードディスクコントローラであるSCSIコン
トローラで構成した一実施例を図4に示す。この場合、
操作データ4、動画像符号化データ6,9、音声符号化
データ22,16、判定データ21は、CPU30のバ
ス31に接続されている。 同様に、データ34も、S
CSIコントローラ32のデータとしてバス31に接続
されている。 また、図1の制御データ2と音声・動画
像符号化データ3は、SCSIコントローラ32のSC
SIデータ33として表されている。この実施例では、
前述したハードディスク制御部5の動作は、CPU30
が実行し、SCSIコントローラ32は、ハードディス
ク装置1とのI/Fをとる。ここで、CPU30の処理
は、図3に示したものと同様の動作である。
【0014】次に、ピクチャ符号量検出部10、ピクチ
ャ符号化パラメータ検出部11及びピクチャ特徴判定部
14について、より具体的に説明する。ここで、以下の
説明では、動画像符号化データ6,9は、MPEG2の
符号化データを仮定して説明する。そのMPEG2符号
化データのピクチャの階層構造を図5に示す。ピクチャ
は複数のスライスから構成され、各スライスは複数のマ
クロブロックから構成され、各マクロブロックは複数の
ブロックから構成される。 そして、ピクチャとスライ
スの先頭データにはピクチャ・スタート・コードとスラ
イス・スタート・コードいうユニークなコードが設定さ
れる。但し、マクロブロック,ブロックに関しては、そ
の先頭データにユニークなコードの設定はない。また、
このピクチャの連続した符号化データの最後には、動画
像符号化データの終了を示すエンド・コードというユニ
ークなコードが設定される。
【0015】以上のMPEG2の符号化データを前提
に、ピクチャ符号量検出部10の処理を、以下において
詳細に説明する。ピクチャ符号量検出部10は、動画像
符号化データ9から、順次、各ピクチャの符号量Bを検
出する。ここで、現在、n番目のピクチャについて処理
しているとし、そのピクチャをピクチャPIC(n)、そ
の符号量を符号量B(n)と表記することにする。この処
理内容の一例を図6に示す。 まず、ステップ802
で、ピクチャ符号量検出部10の符号量B(n)をゼロに
初期化する。 次に、ステップ803で、動画像符号化
データ9から1バイト入力する。 次に、条件分岐ステ
ップ804で、この入力データが、ピクチャ・スタート
・コード、またはエンド・コードであるか否かをチェッ
クする。 NOであれば、ステップ805に移行し、符
号量B(n)をインクリメントし、再度、ステップ80
3,804を実行する。そして、条件分岐ステップ80
4がYESになった時、ピクチャPIC(n)が終了した
ことになるため、この時の符号量B(n)が、ピクチャP
IC(n)の符号量を示すことになる。 従って、ステッ
プ806でこの符号量B(n)を出力し、ステップ807
で終了する。
【0016】次に、ピクチャ符号化パラメータ検出部1
1は、動画像符号化データ9から、順次、各ピクチャの
符号化されたときのパラメータ値Pを検出する。ここ
で、MPEG2の符号化データでは、量子化ステップ
値、マクロブロックタイプ(例えば、Field DCT coding
マクロブロック 、Frame DCT coding マクロブロック
、・・・)などが、このパラメータ値Pに相当する。
ここでは、一例として、量子化ステップ値を検出する場
合を説明する。MPEG2では、符号化処理時に使用さ
れた量子化ステップ値は、各スライスと各マクロブロッ
クのヘッダにのみ記述可能とされている。 但し、量子
化ステップ値が記述されるのは、量子化ステップ値が変
化した時だけである。 すなわち、対象マクロブロック
のヘッダに量子化ステップ値が記述されていない場合
は、直前と同じ量子化ステップ値であることを示す。
従って、あるスライス内の全マクロブロックに対する量
子化ステップ値が同じときには、そのスライスのヘッダ
にのみ量子化ステップ値が記述され、内部のマクロブロ
ックのヘッダには記述されないことになる。
【0017】以上の様なMPEG2の符号化データに対
し、図7のステップ810〜821により、ピクチャの
パラメータ値(量子化ステップ値)Pを求めることができ
る。なお、ここでも、現在、n番目のピクチャについて
処理しているとし、そのピクチャをピクチャPIC
(n)、そのパラメータ値(量子化ステップ値)をパラメー
タ値(量子化ステップ値)P(n)と表記することにする。
まず、ステップ811では、q,Qをゼロに初期化す
る。このq,Qは以下の変数である。 q:各マクロブロックに対する量子化ステップ値を設定
する変数 Q:qの積和を示す変数 次に、ステップ812で最初のスライス・スタート・コ
ードを検出し、スライスの先頭にアクセスする。 そし
て、条件分岐ステップ813でスライス・ヘッダ内に量
子化ステップ値の記述があるか否かをチェックする。
YESの場合は、ステップ814にて、記述されている
量子化ステップ値をqに設定し、条件分岐ステップ81
5の処理に移行する。 NOの場合は、そのまま条件分
岐ステップ815の処理に移行する。 条件分岐ステッ
プ815では、スライスの下位階層であるマクロブロッ
ク・ヘッダを解析し、量子化ステップ値の記述があるか
否かをチェックする。 YESの場合は、ステップ81
6にて記述されている量子化ステップ値をqに設定し、
ステップ817の処理に移行する。 NOの場合は、そ
のままステップ817の処理に移行する。 ステップ8
17では、設定されたqをQに積和する。 これによ
り、ひとつのマクロブロックの量子化ステップ値を検出
し、積和したことになる。
【0018】次の条件分岐ステップ818では、次に続
くコードが、スライス・スタート・コードであるか否か
をチェックする。 YESの時は、さらに、次のスライ
スが存在する場合であるため、再度、条件分岐ステップ
813の処理に移行する。NOの時は、次の条件分岐ス
テップ819の処理に移行し、次に続くコードが、ピク
チャ・スタート・コードまたはエンド・コードであるか
否かチェックする。YESの時は、ピクチャPIC(n)
が終了した場合であるため、ステップ820の処理に移
行する。 該ステップ820の処理に移行した時点で、
QにピクチャPIC(n)内の各マクロブロックに対する
量子化ステップ値の積和が設定されていることになる。
NOの時は、さらにマクロブロックが続いている場合
であるため、条件分岐ステップ815の処理に移行す
る。 ステップ820では、QをピクチャPIC(n)内
のマクロブロック数で割り、平均量子化ステップ値を求
め、これをパラメータ値(量子化ステップ値)P(n)とし
て設定し、ステップ821で終了する。以上により、各
ピクチャの符号量Bと各パラメータ値(量子化ステップ
値)Pとを求めることができる。
【0019】次に、この符号量Bとパラメータ値(量子
化ステップ値)Pを入力して処理するピクチャ特徴判定
部14の動作について説明する。一例として、このピク
チャ特徴判定部14が判定するピクチャの特徴は、ピク
チャの複雑さを指標とすることにする。一般に、動画像
符号化データの内容を検索する時の判断画像は、時間軸
方向で絵柄または、シーンが変化した画像部分であるこ
とが多い。例えば、従来の技術で説明した判断画像は、
火山の噴火した部分であり、明らかに絵柄が変化してい
る。また、これはピクチャの複雑さがより複雑な状態に
変化した部分でもある。つまり、判断画像を自動サーチ
する目的のためには、多くの場合ピクチャの複雑さの変
化に注目することで可能である。
【0020】図8に、複雑さの異なる2つのピクチャを
例として、符号量Bとパラメータ値(量子化ステップ値)
Pの一般的な関係をモデル化して示す。 なお、実線は
複雑なピクチャによる特性曲線で、破線は単純なピクチ
ャによる特性曲線を示している。 ところで、これらの
曲線は以下の式(1)による曲線に類似している。 B=C/P ・・・・・・・・・(1) 但し、Cは定数。 ここで、図8の2つの曲線の違いは、式(1)のCの値
の違いになる。つまり、Cが複雑さを示す値とみること
ができる。以上のことから、ピクチャ特徴判定部14
は、入力される符号量Bとパラメータ値(量子化ステッ
プ値)Pから、以下の式(2)により、各ピクチャの複
雑さCを演算し、それ以前のピクチャの複雑さCと比較
し、その差分により、判断画像であるか否かを判定し、
その結果を判定データ15として出力する。 C=B×P ・・・・・・・・・(2) 以下、ピクチャ特徴判定部14の動作を、図9の一例を
用いて説明する。まず、ステップ831にてピクチャP
IC(n)の複雑さC(n)を求め、ステップ832で、直
前のピクチャPIC(n-1)の複雑さC(n-1)との差分を
差分D(n)として求める。 そして、条件分岐ステップ
833で、この差分D(n)の絶対値が所定の基準値Re
fより大きいか否かをチェックする。 この基準値Re
fは、システムによって任意に設定できる値であり、こ
の値が大きいほど、複雑さの変化のより大きいピクチャ
だけを判断画像と判定することができる。ステップ83
3でYESの時は、ステップ835の処理に移り、判断
画像であることを示す判定データ15を出力する。 N
Oの時は、ステップ834の処理に移り、判断画像でな
いことを示す判定データ15を出力する。 そして、ス
テップ834,835からステップ836に移り、処理
を終了する。以上説明した如く、本実施例によれば、動
画像符号化データを復号化(伸張)することなく、圧縮さ
れたままの符号化データから、絵柄、シーンの変化する
判断画像への自動サーチを実現することが可能となる。
【0021】次に、音声符号化データ16,22をMP
EG1の符号化データであると仮定し、図1の音声符号
化処理パラメータ検出部17と音声特徴判定部19の処
理について説明する。まず、音声符号化処理パラメータ
検出部17では、音声符号化データ16の各オーディオ
(音声)フレームから、ビット割り当て情報とスケールフ
ァクタを検出し、これをパラメータ値Sとして出力す
る。音声フレームの構成は、図10に示すように、32
ビットのヘッダ、16ビットのエラーチェックデータ、
ビット割り当て情報、スケールファクタ及びサンプルか
らなる。 なお、音声フレームのデータ長は、固定長で
ある。ただし、音声符号化データのデータレートと、サ
ンプリング周波数に依存する。下記の式(3)に、その
関係を示す。 音声フレーム長(ビット)=384×音声符号化データのデータレート ÷サンプリング周波数 ・・・・・・・・・(3) 例えば、音声符号化データのデータレート=384kbp
s、サンプリング周波数=48kHz の場合は、音声フレ
ーム長=3072ビット(384バイト)となる。これを
時間で示すと、8ms(3072÷384 kbps)に相当
する。つまり、この単位で音声の特徴判定が可能にな
る。
【0022】以上により、図11のような簡単な処理
で、ビット割り当て情報と、スケールファクタを検出
し、パラメータ値Sとすることができる。図11では、
まずステップ841でヘッダの同期ビットを確認し、Y
ES(確認)の場合には、ステップ842で、ビット割り
当て情報とスケールファクタを読みとり、パラメータ値
S(n)として設定する。 そして、ステップ843で、
音声フレームの最終データまで読み飛ばし、次の音声フ
レームに対して、同様に実行する。 なお、nは音声フ
レーム番号を示すものとする。ここで、この音声符号化
処理パラメータ検出部17で検出したビット割り当て情
報とスケールファクタについて説明する。まず、ビット
割り当て情報は、音声フレームをサブバンド分割(32
個)した各々の周波数成分に対する割り当てビットを示
す。 つまり、この情報により値がゼロを示す周波数成
分は、音声にその周波数成分が含まれていないことがわ
かる。また、スケールファクタは、音声フレーム内の各
周波数成分のダイナミックレンジを示す。 つまり、ど
の程度の音量であるかを周波数成分ごとに認識できる。
【0023】次に、音声特徴判定部19の処理について
説明する。ここでは前記パラメータ値Sを入力し、対象
とする周波数成分が参照レベル以上あるか判定し、参照
レベル以上の時に音声符号化データにおけるサーチポイ
ントであるとして、サーチポイント判定部25へ判定デ
ータ20を出力する。火山噴火の例においては、噴火音
の周波数を Fref 、その音量レベルを Vref以上とす
れば、図12に示す処理で実現可能である。まず、ステ
ップ851で、Fref に対応するビット割り当て情報が
ゼロでないか判定する。NO(ゼロ)の場合は、ステップ
853により、判定データ20で音声としてのサーチポ
イントでない事を示し終了する。 YES(ゼロでない)
の場合は、次にステップ852で、Fref に対応する音
量レベルが、Vref 以上か判定する。NO(Vref 以下)
ならば、ステップ853により判定データ20で音声と
してのサーチポイントでない事を示し終了する。 YE
S(Vref 以上)ならばステップ854により、判定デー
タ20で音声としてのサーチポイントであることを示し
終了する。
【0024】次に、サーチポイント判定部25の動作に
ついて説明する。ここでは、動画像としてのサーチポイ
ントと、音声としてのサーチポイントを、判定データ1
5,20で入力し、そのコンビネーションによりアプリ
ケーションに適応した判定データ21を出力する。単純
には、以下のような例が考えられる。 例1: 判定データ21= 判定データ15 ∩ 判定データ20 例2: 判定データ21= 判定データ15 ∪ 判定データ20 この他にも、アプリケーションによっては、時間的なフ
ァクタを加味したものも考えられる。以上のようにして
生成された判定信号21が、ハードディスク制御部5へ
出力され、自動サーチが可能となる。
【0025】このように、本発明では動画像符号化デー
タと音声符号化データを復号化することなく、符号化デ
ータの単純な解析でサーチポイントへの自動サーチが可
能となる。また、音声符号化データをも考慮しているた
め、より正確に実行できる。さらに、本発明は、サーチ
ポイント位置の自動検出にも利用可能である。つまり、
ハードディスク制御部5による図3の動作の内、S1か
らS2への移動を操作者の指示でなく、自動的に行えば
実現できる。これにより、事前に、ハードディスク内の
音声・動画像符号化データについて、サーチポイントの
位置を自動検出しておき、該情報をハードディスクに追
加記録することができ、操作者が検索する時は、その記
録されたサーチポイントの位置情報をもとに、瞬時にサ
ーチポイントへのアクセスが可能になる。当然のことな
がら、前述の操作者の自動サーチ指示検索においても、
次回の検索のために検出したサーチポイントの結果を記
録しても良い。また、サーチポイントの画像表示につい
ても、複数の画像を小画像にして一度にモニタに表示す
ることも可能である。 これにより、符号化データの内
容把握が、より容易になる。
【0026】ここで、前述したMPEG2では、以下の
よく知られた、3種類のピクチャを用いて符号化する。 ・ I ピクチャ (Intra-coded picture) ・ P ピクチャ (Predictive-coded picture)・ B ピクチャ (Bidirectionally predictive-coded p
icture) これらピクチャの使用する組み合わせとしては、主に以
下の3つの場合がある。 (1)I ピクチャのみ (2)I,P ピクチャ (3)I,P,B ピクチャ ここで、同一の複雑さの画像を同一の量子化ステップ値
で処理しても、上記ピクチャの種類により、その符号量
は以下のような比率になることが知られている。(比率
は、一般画像に対する一例) Iピクチャ符号量:Pピクチャ符号量:Bピクチャ符号
量=7:3:2 従って、前述の式(2)の複雑さCの演算結果を、異な
るピクチャ間で比較する場合には、上記のような比率か
らスケーリングをすれば可能である。ただし、一般に、
ランダムアクセス可能なピクチャは、Iピクチャである
ため、システムによってはIピクチャだけの複雑さの比
較だけでも実用可能である。
【0027】また、前述の図4は、ハードディスク制御
部5を、CPUで実現する具体例であるが、本発明は単
純な演算処理で、サーチポイントの検出が可能であるた
め、ピクチャ符号量検出部10、ピクチャ符号化処理パ
ラメータ検出部11、ピクチャ特徴判定部14、音声符
号化処理パラメータ検出部17、音声特徴判定部19及
びサーチポイント判定部25を、ハードディスク制御部
5のCPUで実現することも可能である。さらに、前述
の実施例は、蓄積された音声・動画像符号化データに対
する処理として説明したが、リアルタイムに伝送されて
くる音声・動画像符号化データに対して利用することも
可能である。 この場合、サーチポイントを判定した時
点でアラーム等をならし、監視者に注意を促したり、音
声・動画像符号化データの記録とともに、サーチポイン
ト情報をリアルタイムに記録し、後の検索時に利用する
などが考えられる。
【0028】
【発明の効果】本発明によれば、音声・動画像符号化デ
ータの検索において、操作者が全内容を目視で確認する
ことなく、符号化データの内容を判断するために適した
部分を自動サーチ可能なため、操作者の作業負担を大幅
に軽減でき、かつ、高速に内容判断ができる。 また、
目視確認における人的ミスを防止可能である。さらに、
音声と動画像からサーチすべきポイントを判定するた
め、より正確に、かつ様々な組み合わせの指定で実行可
能である。さらに、音声・動画像の各符号化データを復
号化することなくサーチポイントの判定が可能なため、
演算処理量や回路規模の大幅な削減が可能であり、効率
的で、高精度の音声・動画像検索方法及び検索装置を提
供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の音声・動画像検索装置の一実施例を示
すブロック図
【図2】従来技術における検索動作を説明する模式図
【図3】本発明のハードディスク制御部5の動作を説明
する図
【図4】本発明のハードディスク制御部5の一実施例を
示すブロック図
【図5】MPEG2のピクチャ階層構造を示す模式図
【図6】本発明のピクチャ符号量検出部10の動作を説
明するフローチャート
【図7】本発明の符号化パラメータ検出部11の動作を
説明するフローチャート
【図8】符号量Bとパラメータ値(量子化ステップ値)の
関係の一般例を示す特性図
【図9】本発明のピクチャ判定部14の動作を示すフロ
ーチャート
【図10】一般的な音声フレームの構造を示す模式図
【図11】本発明の音声符号化処理パラメータ検出部1
7の動作を示すフローチャート
【図12】本発明の音声特徴判定部19の動作を説明す
るフローチャート
【符号の説明】
5:ハードディスク制御部、7:動画像符号化データ再
生部、10:ピクチャ符号量検出部、11:ピクチャ符
号化処理パラメータ検出部、14:ピクチャ特徴判定
部、17:音声符号化処理パラメータ検出部、19:音
声特徴判定部、25:サーチポイント判定部、23:音
声符号化データ再生部。

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 所定の記録再生手段に記録された動画像
    圧縮符号化データの内容を検索する方法において、前記
    動画像圧縮符号化データにおける各ピクチャの符号量と
    符号化処理パラメータを検出して、当該各ピクチャの特
    徴を判定し、当該判定結果に基づき、前記記録再生手段
    を制御し、対応する動画像圧縮符号化データを検索出力
    することを特徴とする動画像符号化データ検索方法。
  2. 【請求項2】 所定の記録再生手段に記録された動画像
    圧縮符号化データを検索する場合、前記記録再生手段か
    ら高速で前記動画像圧縮符号化データを順次読み出し、
    該動画像圧縮符号化データにおける各ピクチャの符号量
    と符号化処理パラメータを検出して当該各ピクチャの特
    徴を解析し、該解析結果に基づき当該各ピクチャの必要
    性を判定し、必要とするピクチャであると判定された
    時、前記記録再生手段を制御し、対応する動画像圧縮符
    号化データを標準速で読み出し、復号化処理して出力す
    ることを特徴とする動画像符号化データ検索方法。
  3. 【請求項3】 検出する前記ピクチャ符号化処理パラメ
    ータを、各ピクチャの量子化ステップ値とすることを特
    徴とする請求項1または2記載の動画像符号化データ検
    索方法。
  4. 【請求項4】 動画像符号化データを検索する装置にお
    いて、複数の動画像圧縮符号化データを記録する記録再
    生装置と、当該動画像圧縮符号化データを復号化再生す
    る動画像符号化データ再生部と、前記動画像符号化デー
    タから各ピクチャの符号量を検出するピクチャ符号量検
    出部と、当該動画像符号化データから各ピクチャの符号
    化処理パラメータを検出するピクチャ符号化処理パラメ
    ータ検出部と、前記ピクチャ符号量検出部とピクチャ符
    号化処理パラメータ検出部の出力を入力として当該各ピ
    クチャの特徴を判定するピクチャ特徴判定部と、該ピク
    チャ特徴判定部の判定出力に基づき前記記録再生装置の
    アクセスを制御する記録再生制御部を備えたことを特徴
    とする動画像符号化データ検索装置。
  5. 【請求項5】 前記ピクチャ符号化処理パラメータ検出
    部において、各ピクチャの量子化ステップ値を検出する
    ことを特徴とする請求項4記載の動画像符号化データ検
    索装置。
  6. 【請求項6】 所定の記録再生手段に記録された音声・
    動画像圧縮符号化データを検索する場合、前記記録再生
    手段から高速で前記音声・動画像圧縮符号化データを順
    次読み出し、当該動画像圧縮符号化データにおける各ピ
    クチャの符号量と符号化処理パラメータを検出して当該
    各ピクチャの特徴を解析し、当該音声圧縮符号化データ
    から各音声フレームの符号化処理パラメータを検出して
    当該各音声の特徴を解析し、これら各々の解析結果に基
    づき前記音声・動画像圧縮符号化データの必要性を判定
    し、必要とする音声・動画像圧縮符号化データであると
    判定された時、前記記録再生手段を制御し、対応する音
    声・動画像圧縮符号化データを標準速で読み出し、復号
    化処理して出力することを特徴とする音声・動画像符号
    化データ検索方法。
  7. 【請求項7】 音声・動画像符号化データの内容を検索
    する装置において、複数の音声・動画像圧縮符号化デー
    タを記録する記録再生装置と、当該音声・動画像圧縮符
    号化データを復号化再生する音声・動画像符号化データ
    再生部と、当該動画像符号化データから各ピクチャの符
    号量を検出するピクチャ符号量検出部と、当該動画像符
    号化データから各ピクチャの符号化処理パラメータを検
    出するピクチャ符号化処理パラメータ検出部と、前記ピ
    クチャ符号量検出部とピクチャ符号化処理パラメータ検
    出部の出力を入力として当該各ピクチャの特徴を判定す
    るピクチャ特徴判定部と、前記音声圧縮符号化データか
    ら各音声フレームの符号化処理パラメータを検出する音
    声符号化処理パラメータ検出部と、該音声符号化処理パ
    ラメータ検出部の出力を入力として当該各音声の特徴を
    判定する音声特徴判定部と、前記ピクチャ特徴判定部と
    前記音声特徴判定部の判定出力に基づきサーチすべきポ
    イントであるか否かの判定をするサーチポイント判定部
    と、該サーチポイント判定部の判定出力に基づき前記記
    録再生装置のアクセスを制御する記録再生制御部を備え
    たことを特徴とする音声・動画像符号化データ検索装
    置。
  8. 【請求項8】 前記ピクチャ符号化処理パラメータ検出
    部において、各ピクチャの量子化ステップ値を検出する
    ことを特徴とする請求項7記載の音声・動画像符号化デ
    ータ検索装置。
  9. 【請求項9】 前記音声符号化処理パラメータ検出部に
    おいて、各音声フレームのビット割り当て情報とスケー
    ルファクタを検出することを特徴とする請求項7記載の
    音声・動画像符号化データ検索装置。
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