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玖、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於偵測廣播電視節目中廣告出現位置之技術與廣播電視收視之 方式，可用來幫助觀看者更方便地收視節目，不被插播的廣告所干擾。 【技術背景】 數位電視已經是未來的潮流赵勢’無論是美國、日本或是我國，在未來幾年内， 都將逐漸停播目前的類比電視節目，而全面轉向數位化。另一方面，數位家庭的 構想目前也正由國際大廠全面推動之中，將來所有家電產品都將整合在一個小型 的區域網路之中，並且電腦與電話網路也將全面整合。經過數位化的資訊，電腦 可以很容易地加以處理，因此傳統的廣播電視節目，無論傳送或收視的方式，都 會以新的面貌出現。可以合理舰的，就是各類家㈣子產品將愈來愈聰明，並 且有更強的計算能力。這些被舒力將可在各方面提供消費者生活上的便利。 二十-世紀個趨勢，就是消費者的地位愈來愈提高，自主意識愈來愈強， 所以未來大：化的行銷模式將逐漸式微，而個人化或小料場將逐漸取而代之。 贱…兩年電子灣（ebay)或雅虎（Yah00)個人拍賣網的盛行，就可看出端悅。 就電視收視來說，個人化錄放影機（PVR)已逐漸開始推廣；在這之前，許多玩家 則邊先V彻電視摘取卡讓個人電腦兼具電視以及個人錄放影機功能。其中 所附贈的播放n則具備各式各樣的功能，不止可以暫停、兩倍、四倍、八倍 速I*夬播放還提供了各種剪接、編輯等功能。因此，電視節目中插播的廣告，早 已經面對各式各樣的方法加讀理、略過或移除，所欠缺的只是—套有系:的技 術，能夠自動偵測出廣告出現的片段，加以註解以方便觀看者聰影片而已。 在媒體數位化的趨勢下，學術界則領先一步發表各式各樣 影音資訊的換幕（sh〇t ch如、々 L , nges)或場景分析（scene anaiySis)，目的是希 過這樣的結構分析，將旦;立次> ]疋布王還 知曰貝汛以段落的方式註記或儲存，以備未來杳 之用。因此，在這樣的北旦τ ~ 7 日靜^ 〃、下’我們認為分析廣播電視節目，找出其巾的潛在特 ^存在1 口〃巾即目加以分離的作法，是一個可行的構想，並且有潛在的需 5 【發明内容】 本發明種方法，可以用在廣播電視節目中彳貞測廣告出現的時間段^，以提 供相關功能給觀看者更自由地收看電視節目。其應用主要範圍可參照第一圖，係 一包含電視、電視上網機（set-top box)、個人錄放影機（PVR)或電腦等具備影 音處理能力之㈣環境；此-线可以各種彈性組合缝出現，例如可以^有^ 視、電視加電視上網機、電視加上個人錄放影機，或者三者都有，如個人電腦。 至於收視方式可以先儲存後播放，或者即時輸出在顯示器螢幕上。從系統内部來 看’則可能包含或不包含中央處理器（或微處理器，未顯示在圖上）、置備或不置 備記憶儲存裝置。此外顯示II也可以獨立在系統之外部，透過網路或其它通訊裝 置從遠端來讀取影音資訊。 & 其系統運作模式概略如下。用以觀看並能從廣播電視節目中進行廣告债測與分 析之系統10，在邏輯架構上包括接收器12、訊號處理器2〇、廣告偵測器仙、儲 存器30、輸出控制器50、訊號轉換器60與外部設備如顯示裝置7〇、儲存設備71、 或通«置72。在-實施例中’這些部件可以分別獨立存在。例如接收器12為一 獨立的部件，為具有接㈣端數位__視職n之能力的—電視上網機 (set-top box)或家用通訊裝置；該接收器可以連接至天線輸入端，或直接從有 線電視纜線中讀取訊號。其它如廣告_器、輸出㈣轉也都分職立實作。 但在另—實施例中，這些部件可以任意組和放在同—裝置内，例如接㈣12包含 在顯示裝置70的-包覆體中，其中置備觀看螢幕（例如，傳統電視）。°此外，: -些則屬於選擇性配備。例如在-實施例中，接收騎收到的訊號不經過儲存， 直接經由輸出控制器5G送到顯示裝置7G播放（例如數位電視），則儲存器別即 可省略。以下將分別——說明。 °° 訊號處理器20用來將輸入的類比或數位訊號丨丨作進一 — v的處理。在一實施例 中，輸入為_訊號，麟訊號處理器20將利用影_取的彳式，將類比㈤虎轉 換成數位資訊，然後傳送給齡II 3G加以儲存（或交錢出控制器5㈣放^在 另-實施例中，此-數位影像經過魏，㈣PEG或其它規袼方式儲存。這一部份 以何種數位方式儲存對本發明來說並不重要。 ° 77 訊號處理If 2G也可_取触减。在_實施财，接㈣12職受的數位 資訊若符合齡_«規格，則可以直接送到齡器3Q加以蹄（或交由輸出 ^1255142 控制為50處理，然後顯不在顯示裝置7〇上）；因此訊號處理器2〇也可以不存在， 假如接收器12所傳入的是已經過壓縮的數位訊號，並且規格上符合系統設計上的 要求。或者訊號處理器20也可以對該數位資訊作袼式轉換並進一步的加值處理（例 士〜像的色度）’然後再送到儲存為30加以儲存（或交由輸出控制器5〇播放）。 這一部份系統配置為何對本發明來說並不重要。 儲存器30的功能即如同一般時下的儲存裝置。在一實施例中，它可以是電腦 所使用的硬碟裝置，或者目雨流行的勵可讀寫之碟片裝置(& g·，勵書，勵—挪 or DVD-RAM)。至於實際是何者對本發明並不重要。 輸出控制為50依照指令（參考遠端遙控裝置52)從訊號處理器2〇或儲存器 =取传影音織。其主要魏是藉由讀取並參考廣告伽㈣註記資訊，控制影 音資=的餘，詳細魏將在後面制。至於訊號轉換謂則負倾影音訊號轉 ^成符合輸it!的格式。在—實關巾，若該影音f訊經過編碼難，則訊號轉換 -60必知b夠及畴壓縮將影音重新還原。至於訊號轉換的方式則取決於外部設 ”、、頁不衣置70的類型，儲存設備7丨或通訊裝置72的需求，實際是何者對本 發明並不重要。 …廣。制為40的輸出對輸出控制器、5〇來說，是影片播放時的重要參考。經過 理$ 2G處理後的影音資訊’會傳送給廣告侧器4G作進—步的分析，然 ^伤上己私。根據該影片的註記播，輸出控制器50將能夠知道何時影片播 進:嶋告日谈’或者從廣告酬正#，紐耕提供侧魏在顯示螢幕上， 供硯看者自行選擇。 的料制°° 4〇疋利用本發明之方法所產生的部件。在一實施例中，它以硬體 出I做成一獨立的晶片，與系統其它部件共同運作；在另一實施例中， 匕則是敕濟避彳，--丄/ 要。 廣告偵測器40 工乂由糸統的微處理器來執行。至於實際是何者對本發明並不重 二中的哪一種狀態， 系統是處於「未知」
的概念可_二加以說明。其功能是要分析電視節目是處於圖 ’亚加以註記。當廣告偵測器40剛開始接收影音訊號的時候， J (或開始）的妝能。伯、:目丨丨吳4〇持續地收集資訊並進行影音分 ，或者發現影音訊號的轉折點為止。 1丨伸從的是正常節目或是廣告，直到累積足夠的證據，足以知 田日寸疋處於廣告或正常節目，或者發現影音號的轉折點為止。
趣 5 I ";二〜：： I 一.、g 丨 ’、、;、後系、、’充進人廣告」或者「節目」的狀態，繼續分析影音資訊並依照狀態轉移 圖所描述的，在這兩個狀態之間交替轉移直到任務結束。 至於如何_廣播電視節目之訊號變化，使得廣告制器40從-個狀態轉移 到另-個狀態，就是本發明所要解決的問題。以下是本發明之方法的概述。 如果將廣播節目視為由一連串由換幕（sh〇tchanges)或場景（_⑷所構 成的影音纽，那麼廣告片段與正常節目有何獨呢？主要差別在於換幕的頻 ^廣告時段的場景與換幕頻率較高，因為廣告的時段較㈣，所以會被切成許 多時間片段加以利用，目的是希望在有限的時間裡傳遞最多的信息。所以本發明 〇要包含兩個必要步驟：⑴分析影音資訊的段落點結構，⑵以統計方法找出 最有可能出現廣告區段的位置；以及一個選擇性步驟⑶擴大轉折點的搜尋範圍 並利用其它獅資訊，進—步確認廣告開始與結束的位置。 :先說明如何分析影音的段落。本發明可以單獨或同時· _資訊（亦即視 訊與音訊）來分析影音的段落。就視訊的部分來說，目前已有許多可以偵測換幕 (shot changes)的方法，本發明之一實施例是採用前後晝面比對的方法，但為 了避免因為畫面内物件移動所產生的差異，因此原始資訊將經過轉換，先產生料 個灰階度的統計長條圖（histQgram)，然後再做_比對。當差異值大到一個程 度時，就視為是-個換幕。至於其它更複雜的換幕偵測方法也可以採用；但任何 方法都有限制，至於究竟採用何者，對本發明來說，只有效能的影響並不是最重 要的。 /就音訊的部分來說，一_有類似「換幕」的概念。例如，在一段話語（戰⑻ 之^接了-段音樂，或者其它聲音，就可視為是不同的聲音段落（audi〇 s哪邮）。 目則已知可用耗測聲音段落的方法也有許多。在—實施例中本發明取的是每 100邮白勺時間當作-個小片段，然後計算音訊的特徵值，如快速傅立葉轉換㈣） t相互關連性（correlation)做前後比對。當前後的差異值大到一個程度時，就 是，為是-個新的聲音段落。至於其它已知利綱寺徵值尋找聲音段落的方法還有 許多，但這-部份究竟採贿者，對本發明來說，只有效能的影響並不是最重要 的0 、二早獨使賴訊或音訊分析影音段落的方法之外，將兩者合併朗時分析雙方 的段洛點資訊，也是一個可以實行的方法，透過交叉比對可以得到更豐富的=訊 1255·
Hi 内容，有助於賴出A實的料段落點。但這—部份 說，只有效能的影響並不是最重要的。 77疋要這樣做，對本發明來 經過段落分析之後，可以得到影音資訊的段落 進入第二步驟：廣純段的辨認。前面曾提到廣告片麟正常f長度。接著 於換幕的鮮；廣告時段的場景與換幕鮮較高。然而^^要的差別在 繁地換幕，例如-些動作影片。所以，不能只是因為=目也可能偶而頻 d。“要累積-㈣間以統財法來看’以消除可能的 許夕已知的驗*，市場物動爾_ := 除波動並判斷趨勢的方向。並且由於廣告與節目乃交替 定的規律性’無論是時間的間隔與播出的長度，都不是隨機的，、因::二 Μ免會付合以下條件：落人縣可能出現之時間區域、連續頻繁 二 ==間（亦即’不太長也不太短）；只有符合以上條件要求者才會被認定: 圖三是-實_ ’用以制本方法在實行時，所可能得_分析資料樣貌並 中資料點代表每三個段落之平均時間長度。從圖上資料的分佈情形來看，可崎 ，楚地發現’有兩個時段出現密集的段落點，那裡應該就是插播廣告的時段。尸/ 是哪裡才是真正廣細起始位置呢？從左至右#第_师料點落人5()秒這^線^ 下…就需要開始注意（但是門檻值大約定在25秒左右）。以圖三的資料數值來 看，第-個點所代表献平均36. 467秒的段落間距，而旁邊第二個和第三個點所 代表的段落間距卻只有17· 62和17· 5秒。所以從資料來判斷，第二點最有可俨， 而實際的答案是第三點，時間在519· 92的位置。那麼何處才是該廣告時段的結束 位置呢？這一次只有一個答案，就是該群集裡最後一個留在5〇秒這條線以下的 點，也就是時間在785.59秒的位置，該處正好是節目的片頭。利用這個方法，可 以同樣偵測出下一個廣告與節目的轉折點，它們分別在1386· 29和16〇9· 〇8秒的 位置，而實際的起點與終點出現在1381.61以及1611.61秒的位置，兩者位置非 常接近；沒有找到正確位置的原因，不是這個統計方法的問題，而是前面的段落 分析根本沒有發現1381· 61以及1611. 61這兩個段落點。 經過廣告區段分析之後，本發明之方法基本上已完成，已經可以在實務上庶用 (雖然偶而會有小誤差）。但是正如前面的實施例所看到的，由於前兩個步驟主要 Μ56Μ2ι .Η 是倚靠特徵值（亦即，影音段落與 說，仍«可纟__ (亦即，廣φ 狀各式各_彡音節目來 因此接下來第三個步驟是在轉始或者結束）的位置發生誤判的情形。 後利編====咖_件，然 許多商業節目共通的特性，林 筋目播納 就疋在進入廣告之前會插播-個片尾，或者在重回 即目播放㈣人-個片頭作為提示。更有 杜直口 接續前-個贿。這此都是 —gp ⑽—小段重播以 但是利用這個方法有二3=二=現象’可以作為_轉折點的辅助。 獨传用“、，们4 “料知這哪裡才是片頭或片尾。ϋ此不能單 =用/於獅本發敗紋已祕騎闕位置，限. > «t： 严來倣㈣J 4要辨認轉折點的確實位置時，即可將其附近的影音片 =做咏。除非該節目完全沒有這些片頭或片尾的特徵，否則透過比對將會 找出真正的廣告（或影片）開始的位置。 σ上方法刀析之後，廣告偵測器40已完成其工作，並將影音段落與轉折 間長度„訊，記錄在—份麵之註記彻，交由齡㈣儲存。 ,:疋即Μ域’則分析所得之資訊直接交給輸出控繼％處理。）至於輸出控 制器50如何利用此一分析資訊，以及提供怎樣的功能給觀看者操作，將說明如下: 、土本上觀看者有兩種柄式收看影音節目：一種是即時收視，而另一種是離線收 現，亦即先將影片儲存然後再觀賞。這裡先討論離線收視的作法。當觀看者選擇 2放該影片時’輸出控健5G會_從儲存器3G讀取該影片之註記槽，然後在 =目播放到廣告時，跳出對話視窗供觀看者選擇相關功能。觀看者可以有各種的 L擇决定如何處理廣告時段，以快速進行到下一段影片的開始之處。在一實施 例中’當郎目播放到廣告時，對話視窗會出現以下幾個按钮：「跳過」⑽⑻、「下 又」（Next )、上一段」（Previous )、「繼續」（Continue)、或「摘要觀看」（scan) 等‘鍵（其它一般常見的劉覽功能此處略過不提）。觀看者可以選擇其中一個命 7才曰示輸出控制器50執行。「跳過」的功能是要求輸出控制器5〇略過廣告直接 跳到下一個（最有可能是）節目的開始位置處播放；「下一段」是跳到下一個影片 %景（scene)的開始位置，它可能在一段廣告的中間，或者是下一個廣告的起始； 上一段」則是回到上一個影片場景（scene)的開始位置，如果觀看者希望重新 10 1255142 播放前一段影片，或者輸出控制器50錯過了節目的開始位置；「繼續」則回到正 常的影片播放不做任何處理；「摘要觀看」則是連續的rNext」只是每一個場景只 播放前面一小段即予以跳過，類似收音機的頻道掃瞄（scan)之功能。 倘若觀看者選擇即時收視，或者本發明未來是應用在只有數位（或者普通）電 視的環境。當廣播節目進行到廣告時，觀看者可能選擇跳離該台而轉換到其它頻 道收看或者以瀏覽的方式在不同的頻道之間切換。這樣的收看模式有一個最大 不方便之處，就是當原頻道重_正常節目時，觀看者可能沒有適時轉回而因此 錯=。應用本發明之方法，則可以透過廣告偵測器4G監督原頻道之播送何時回到 正常節目，然後將此一訊息顯示在輸出控制器' 5〇上，以便適時提醒觀看者是否轉 回原節目頻道，或者觀看者也可轉前做好喜好設定，讓系統在廣告結束時自動 切回原頻道。 、 不僅如此’偏若觀看者希望暫時停留在另一頻道而一時不想轉回，則系統若有 讀體等裝置，還可將原頻道節目暫時錄製下來。稍後當觀看者轉回原頻道觀看 時’系統可以將先前漏看的那—段節目，從錄製的地方開始播放，同時一面繼續 錄製新接_該頻道的節目。由於後者職再遇到的廣告時間可被省略，因此兩 者之間的時間差會逐漸縮短，直到前者追上後者雙方進度—致為止。 【實施方式】 明之-實施例可用流程圖予以說明，如圖四至圖人。前面曾提到本發明 方法取主要的任務，就是辨認出從節目進人廣告，以及由廣知到節目的轉折點 ^達到此-目的，本方法包含兩必要倾収—個選擇性挪。為了最佳實施 里’以下綱輕合這三個倾合併在_起執行，而不予以分開處理。、 =四，此-流賴是說明當編測器御娜工作時嘯 ==所接_音資訊是處於何_:是正在_目，亦或是廣: 二二二本方法的第—個必要步驟··影音段落分析ig ’都是首先必_ 、於分析的方法，即是前面所曾經說明的，利用前後影像*面資1 過轉換後產生64個灰階产的 心像旦面貝訊’专 s,t,5I , n十長條圖（hlsto抑m)，然後再做前後比對。告^ /、值大到一個程度時，就視為是一個換幕。 田2 方法不㈣之實細也_ 了聲音銳。只是不前輯敘述的知 U、’不讀聲音的段落’而是尋找聲音暫時停_區域。姉於影像 卵r的’而是間歇地中間留有短暫的空白。而這間歇的 =因有_可能：其-是正麵停頓，而另,可能是場景的切換。透過比對 料’即可知道何者較有可能。然而怎樣的條件才算是聲音的 X? I：? iocs 個=段，然後計算該片段的零點通過率（Ze^_ing _，亦_ 曰人數）。當ZCR小於某個臨界值時，就視為是靜音的片段。铁後 此-育訊（亦即靜音的片段）與影像換幕的資訊做交又比對，只取兩者都一致的 點而忽略只有換幕或是只有聲音暫歇的點（亦即取二者的交集）。至於另一種選 擇’如取二者的聯集，也是可以實施的方法之一，將留待後說明。 、 /累積了若干個段落點之後，就可進行第二步驟轉折點的測試2〇。此處採用 軸經說日糊_输嫩。__卿力，㈣從段落點頻 2變化’判斷其轉折點方向40是從節目進入廣告，或者是從廣告回到節目（請 參考弟二H是前者’則其平均段落的時間長度變化是逐漸減小；反之，則逐 漸減增長。這就是流程圖所顯示的情況。 如果是進入節目’則除了更新系統相關參數如之外 -部份是屬於本方法的第三步驟’可以選擇性執行與否。若不執行，則「準備進 入節目」這-步驟將«於直接進人「節目」狀態（銜翻五，執行該流程圖）。 同理如果是進入「廣告」狀態，則除了更新參數7G，也要執行「準備進入廣告」 80所描述的工作（呼叫圖八，執行該流程圖）。 此外，也可以觀察影音段落的情況。假若經過很長一段時間（例如流程圖裡所 做的測試），超過〗· 5分鐘而絲侧靠何換㈣（献如峨）的情況，則 直接判定當時是處於賊節目，而進人圖五「節目」狀態的流糊進行分析。因 為如果是廣告’根據常離対可能超過丨.5分鐘縣度喊有任爐幕動作。 倘若以上測試都不成功，則回到起頭進行下_個影音段落的尋找。 接著說明圖五的流程圖。^裡所描述的，是當影片正播放的是節目時，所要進 行的工作。地魏是影音段落分析1G，尋找第—個段落點。然後判斷此一段 =點是否已經接近縣時段20。若_尚遠’職接__進行下—個影音段 洛的哥找’否則進行以下三個測試。首触對該段落是否與前—個片尾匹配別。 12
I 125514# 若比對成功，輯定節目將進人廣告時段，所以流程進人「廣告」_。假若比 對失敗，則執行下—個判斷4G :該段落是否可以比對到任何已知的廣告片段？若 輯=功’ ^可简定節目已經處於廣告時段，所以姨系統參數⑼後直接進入 —「廣告」狀態。若獨;機行最後—個觸5Q :轉·_試。若是成功，則執 订準備進入廣告」7〇 ;否則回到起頭繼續下一個影音段落的尋找。 a圖^的流程圖是_廣告雜處理的綠。同樣地首先是影音段落分析1〇， 尋找第俯又落點。然後判斷此一段落點是否已經接近節目時段⑼。若距離尚、袁， 則，接回到起頭進行下―個影音段落的尋找，否則同樣進行以下的三個測試。首 先是轉折點的_ 3G。若是成功，則更新魏參數6Q，接著執行「準備進入節目」 、丨進行下個測試4〇 :該段落點距離上一個段落點是否已超過1 $分鐘？ 若答案，肯定的，則可以斷定廣告時段已經結束，所以更新系統參數⑼後執y準 備進入即目」7G。最後—個測試則比對該段落是否與前-個片頭匹配5Q。若比對 成則斷疋將進入即目時段，所以流程進入「節目」狀態。若所有測試都失敗， 貝’回到起賴續下—個影音n的尋找。 點，圖於選細侧，其目的是要進—現的轉折 1 一^ ϋ可綠判的情況。由於大部分的作業前面都已說明，所以這裡不個別 7解釋。唯1要說明的，大比對3G的功能包含哪些内容。前面的段落點 的:析雖然主妓依據視訊與音訊的連續性做麟，但是怎樣才算是換幕，其實 ^有i定的^準，而是認定上的問題。條件若寬，則段落點增加；若窄，則段 句―声叫為了改善此—情況，本實施例在轉折點物近，將放寬段落點的 =二例如，取視訊與音訊的聯集），然後利用片頭與片尾的資訊，做直接的 子以找出廣告真正出現的位置。 日曰疋本發明之一實施例的介紹。至於本發明所應用的對象，由於前面已有說 明，此處就不再贅述。 13 1255142¾ Ά. M/ _Ψ Ρ! 【圖式簡單說明】 圖—是說明她之方法所剌的可能對象之系統結構 圖二是說明本發明之方法的緒狀態轉移圖
圖三是舉例觸本翻之綠w伶法如可㈣廣告區段 圖四是說明本發明之方法在「開始」時所需執行的作業 圖五是說明本發明之方法在「節目」時段所需執行的作業 圖六是說明本發明之方法在「廣告」時段所需執行的作業 圖七是說明本發明之方法在「準傷進入節目」時所需執行的作業 圖八是說明本發明之方法在「準備進入廣告」時所需執行的作業
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