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JP2003242510A - Signal search device, signal search method, signal search program, and recording medium storing signal search program - Google Patents

Signal search device, signal search method, signal search program, and recording medium storing signal search program

Info

Publication number
JP2003242510A
JP2003242510A JP2002035559A JP2002035559A JP2003242510A JP 2003242510 A JP2003242510 A JP 2003242510A JP 2002035559 A JP2002035559 A JP 2002035559A JP 2002035559 A JP2002035559 A JP 2002035559A JP 2003242510 A JP2003242510 A JP 2003242510A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
feature
signal
compression
distance
accumulated
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2002035559A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3730179B2 (en
JP2003242510A5 (en
Inventor
Shogo Kimura
昭悟 木村
Kunio Kayano
邦夫 柏野
Takayuki Kurozumi
隆行 黒住
Hiroshi Murase
洋 村瀬
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Telegraph and Telephone Corp filed Critical Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority to JP2002035559A priority Critical patent/JP3730179B2/en
Publication of JP2003242510A publication Critical patent/JP2003242510A/en
Publication of JP2003242510A5 publication Critical patent/JP2003242510A5/ja
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Publication of JP3730179B2 publication Critical patent/JP3730179B2/en
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  • Television Signal Processing For Recording (AREA)
  • Image Analysis (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高速な信号検索を行う信号検索装置を提供す
る。 【解決手段】 参照信号から特徴系列を導く手段と、蓄
積信号に注目窓を設定し、注目窓内の信号から特徴系列
を導く手段と、注目窓をずらしながら繰り返し行うこと
で導かれた各特徴系列を区分する手段と、得られた区分
後の各特徴系列から特徴系列よりも低次元の特徴を算出
するための写像を決定する手段と、得られた区分後の各
特徴系列に対応する特徴系列よりも低次元の特徴を、得
られた写像に基づいて算出する手段と、得られた特徴系
列に対応する特徴系列よりも低次元の特徴を、得られた
写像に基づいて算出する手段と、導かれた圧縮特徴系列
と圧縮特徴系列との距離を計算する手段と、導かれた距
離と距離に対応する閾値である検索閾値とを比較するこ
とにより、参照信号が蓄積信号の当該箇所に存在するか
を判定する手段とを備える。
(57) [Summary] [PROBLEMS] To provide a signal search device for performing high-speed signal search. SOLUTION: Means for deriving a feature sequence from a reference signal, means for setting a window of interest in an accumulated signal, and deriving a feature sequence from a signal within the window of interest, and each feature derived by repeating the process while shifting the window of interest Means for classifying a sequence, means for determining a mapping for calculating a lower-dimensional feature than the feature sequence from the obtained feature sequences after segmentation, and features corresponding to the obtained feature sequences after segmentation Means for calculating a lower-dimensional feature than the sequence based on the obtained mapping; and means for calculating a lower-dimensional feature than the feature sequence corresponding to the obtained feature sequence based on the obtained mapping. Means for calculating the distance between the derived compressed feature sequence and the compressed feature sequence, and comparing the derived distance and a search threshold that is a threshold corresponding to the distance, the reference signal is stored in the corresponding location of the accumulated signal. Means for determining whether it exists Prepare.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、信号系列の中か
ら、あらかじめ登録した信号と類似した信号の場所を探
し出すのに適した信号検索装置、信号検索方法、信号検
索プログラム及び信号検索プログラムを記録した記録媒
体に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention records a signal search device, a signal search method, a signal search program, and a signal search program suitable for finding a location of a signal similar to a signal registered in advance from a signal sequence. Recording medium.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から放送等の音響信号の中から特定
のコマーシャルが放映された時刻を検出し自動記録した
り、特定のテーマソングを検出してビデオ録画を開始し
たり停止したりすることを可能とするための信号検出技
術が知られている。また、この信号検出技術は、放送か
ら拍手音の発せられた時刻や、笑い声の発せられた時刻
などを自動的に監視したり、特定のシーンを検索したり
することを可能とする技術にも用いられる。さらに、こ
の信号検出技術は、音響信号だけではなく、映像信号な
ど一般の信号の検出に応用することができる。
2. Description of the Related Art Conventionally, a time when a specific commercial is broadcast is detected from an audio signal of a broadcast or the like and automatically recorded, or a specific theme song is detected to start or stop video recording. A signal detection technique for enabling the above is known. In addition, this signal detection technology can be used to automatically monitor the time when a clap sound is emitted from a broadcast, the time when a laughter is emitted, etc., and it is also possible to search for a specific scene. Used. Further, this signal detection technique can be applied to detection of not only audio signals but also general signals such as video signals.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の信号
検索方法としては、「高速信号探索方法、装置及びその
記録媒体」(特許第3065314号)のように、あら
かじめ登録された信号と類似した信号の場所を探し出す
高速信号探索方法が知られている。しかし、この方法で
は、極めて膨大な信号に対しては、十分短い時間内に類
似した信号を探し出すことができないという問題があ
る。
By the way, as a conventional signal search method, a signal similar to a signal registered in advance, such as "high-speed signal search method, apparatus and recording medium thereof" (Japanese Patent No. 3065314), is used. A high-speed signal search method for finding the location of is known. However, this method has a problem that it is not possible to find a similar signal within a sufficiently short time for an extremely large number of signals.

【0004】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たもので、従来の方法よりも計算効率の良い信号検索の
処理部を提供し、従来の方法に比較して、より少ない照
合計算時間で、より高速な信号検索を行うことができる
信号検索装置、信号検索方法、信号検索プログラム及び
信号検索プログラムを記録した記録媒体を提供すること
を目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a signal search processing unit having higher calculation efficiency than that of the conventional method, and requires less matching calculation time than the conventional method. It is an object of the present invention to provide a signal search device, a signal search method, a signal search program, and a recording medium having the signal search program recorded therein, which are capable of performing a faster signal search.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、蓄積信号の任意箇所について、参照信号との距離を
計算し、参照信号が、蓄積信号の当該箇所に存在するか
どうかを決定することにより、予め登録した蓄積信号か
ら、目的とする参照信号に類似した部分を探し出す信号
検索装置であって、前記信号検索装置は、参照信号から
特徴系列を導く参照特徴抽出部と、蓄積信号に注目窓を
設定し、注目窓内の信号から特徴系列を導く蓄積特徴抽
出部と、前記注目窓をずらしながら繰り返し行うことで
導かれた各特徴系列を区分する蓄積特徴区分部と、前記
蓄積特徴区分部で得られた区分後の各特徴系列から、前
記特徴系列よりも低次元の特徴を算出するための写像を
決定する圧縮写像決定部と、前記蓄積特徴区分部で得ら
れた区分後の各特徴系列に対応する、前記特徴系列より
も低次元の特徴を、前記圧縮写像決定部で得られた写像
に基づいて算出する蓄積特徴圧縮部と、前記参照特徴抽
出部で得られた特徴系列に対応する、前記特徴系列より
も低次元の特徴を、前記圧縮写像決定部で得られた写像
に基づいて算出する参照特徴圧縮部と、前記蓄積特徴圧
縮部で導かれた圧縮特徴系列と、前記参照特徴圧縮部で
導かれた圧縮特徴系列との距離を計算する圧縮特徴間距
離計算部と、前記圧縮特徴間距離計算部で導かれた距離
と、前記距離に対応する閾値である検索閾値とを比較す
ることにより、参照信号が、蓄積信号の当該箇所に存在
するかどうかを判定する信号検出判定部とを備えたこと
を特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, a distance between a reference signal and an arbitrary portion of a stored signal is calculated, and it is determined whether or not the reference signal exists at the portion of the stored signal. By doing so, a signal retrieving device that searches for a portion similar to the target reference signal from the pre-registered accumulated signals, wherein the signal retrieving device is a reference feature extraction unit that derives a feature sequence from the reference signal, and the accumulated signal. An accumulation feature extraction unit that sets a window of interest to a feature sequence that derives a feature sequence from a signal inside the window of interest, an accumulation feature division unit that divides each feature sequence that is repeatedly obtained by shifting the window of interest, and the accumulation From each of the post-classification feature sequences obtained by the feature segmentation unit, a compression mapping determination unit that determines a map for calculating features of a lower dimension than the feature sequence, and after the segmentation obtained by the accumulated feature segmentation unit. Each feature of Corresponds to a feature series obtained by the reference feature extraction unit and a stored feature compression unit that calculates a lower dimensional feature corresponding to a column than the feature sequence based on the mapping obtained by the compression mapping determination unit. A reference feature compression unit that calculates a lower-dimensional feature than the feature sequence based on the mapping obtained by the compression mapping determination unit, a compression feature sequence derived by the accumulated feature compression unit, and the reference A compressed inter-feature distance calculation unit that calculates a distance to the compressed feature series derived by the feature compression unit, a distance derived by the compressed inter-feature distance calculation unit, and a search threshold value that is a threshold value corresponding to the distance. It is characterized in that it is provided with a signal detection determination unit for determining whether or not the reference signal exists at the location of the accumulated signal by comparison.

【0006】請求項2に記載の発明は、前記信号検索装
置は、前記圧縮特徴間距離計算部から出力された距離に
基づいて、注目窓のスキップ幅を計算し、そのスキップ
幅だけ注目窓を移動するスキップ幅計算部をさらに備え
たことを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, the signal retrieval device calculates the skip width of the window of interest based on the distance output from the inter-compression-feature distance calculation unit, and selects the window of interest by the skip width. It is characterized by further comprising a skip width calculator that moves.

【0007】請求項3に記載の発明は、前記信号検索装
置は、前記信号検出判定部において参照信号が存在する
と判定された蓄積信号の当該場所について、前記参照特
徴抽出部で導かれた特徴系列と、前記蓄積特徴抽出部で
導かれた特徴系列との距離を計算する距離再計算部と、
前記距離再計算部で導かれた距離と検索閾値とを比較す
ることにより、参照信号が、蓄積信号の当該箇所に存在
するか否かを再判定する信号検出再判定部とをさらに備
えたことを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, in the signal search device, the feature series derived by the reference feature extraction unit with respect to the location of the accumulated signal for which the reference signal is determined to be present in the signal detection determination unit. And a distance recalculation unit that calculates a distance to the feature series derived by the accumulated feature extraction unit,
The reference signal further includes a signal detection re-determination unit that re-determines whether or not the reference signal exists at the location of the accumulated signal by comparing the distance derived by the distance re-calculation unit and the search threshold value. Is characterized by.

【0008】請求項4に記載の発明は、前記蓄積特徴圧
縮部は、前記蓄積特徴区分部で得られた区分後の各特徴
系列を、前記圧縮写像決定部で得られた写像によって写
像する蓄積特徴写像部と、前記蓄積特徴写像部において
導かれた圧縮特徴系列について、前記蓄積特徴抽出部で
導かれた特徴系列との距離を計算する蓄積射影距離計算
部とからなり、前記参照特徴圧縮部は、前記参照特徴抽
出部で得られた特徴系列を、前記圧縮写像決定部で得ら
れた写像によって写像する参照特徴写像部と、前記参照
特徴写像部で導かれた圧縮特徴系列について、前記参照
特徴抽出部で導かれた特徴系列との距離を計算する参照
射影距離計算部とからなることを特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, the storage feature compression unit maps each of the feature sequences after the division obtained by the storage feature division unit by the mapping obtained by the compression map determination unit. The reference feature compression unit includes a feature mapping unit and a cumulative projection distance calculation unit that calculates a distance between the compressed feature sequence derived by the accumulated feature mapping unit and the feature sequence derived by the accumulated feature extraction unit. Is a reference feature mapping unit that maps the feature sequence obtained by the reference feature extraction unit by the mapping obtained by the compression mapping determination unit, and the compressed feature sequence derived by the reference feature mapping unit, And a reference projective distance calculation unit that calculates a distance to the feature series derived by the feature extraction unit.

【0009】請求項5に記載の発明は、前記参照特徴抽
出部および前記蓄積特徴抽出部は、特徴を予め定めた方
法で分類して、分類毎の度数分布表であるヒストグラム
を作成し、該ヒストグラムを新たな特徴とみなして出力
することを特徴とする。
According to a fifth aspect of the present invention, the reference feature extraction unit and the accumulated feature extraction unit classify the features by a predetermined method and create a histogram which is a frequency distribution table for each of the features. The feature is that the histogram is output as a new feature.

【0010】請求項6に記載の発明は、前記圧縮写像決
定部は、主成分分析によって代表的な特徴を抽出するこ
とを特徴とする。
The invention according to claim 6 is characterized in that the compression mapping determination unit extracts a representative feature by a principal component analysis.

【0011】請求項7に記載の発明は、蓄積信号の任意
箇所について、参照信号との距離を計算し、参照信号
が、蓄積信号の当該箇所に存在するかどうかを決定する
ことにより、予め登録した蓄積信号から、目的とする参
照信号に類似した部分を探し出す信号検索方法であっ
て、前記信号検索方法は、参照信号から特徴系列を導く
参照特徴抽出過程と、蓄積信号に注目窓を設定し、注目
窓内の信号から特徴系列を導く蓄積特徴抽出過程と、前
記注目窓をずらしながら繰り返し行うことで導かれた各
特徴系列を区分する蓄積特徴区分過程と、前記蓄積特徴
区分過程で得られた区分後の各特徴系列から、前記特徴
系列よりも低次元の特徴を算出するための写像を決定す
る圧縮写像決定過程と、前記蓄積特徴区分過程で得られ
た区分後の各特徴系列に対応する、前記特徴系列よりも
低次元の特徴を、前記圧縮写像決定過程で得られた写像
に基づいて算出する蓄積特徴圧縮過程と、前記参照特徴
抽出過程で得られた特徴系列に対応する、前記特徴系列
よりも低次元の特徴を、前記圧縮写像決定過程で得られ
た写像に基づいて算出する参照特徴圧縮過程と、前記蓄
積特徴圧縮過程で導かれた圧縮特徴系列と、前記参照特
徴圧縮過程で導かれた圧縮特徴系列との距離を計算する
圧縮特徴間距離計算過程と、前記圧縮特徴間距離計算過
程で導かれた距離と、前記距離に対応する閾値である検
索閾値とを比較することにより、参照信号が、蓄積信号
の当該箇所に存在するかどうかを判定する信号検出判定
過程とを備えたことを特徴とする。
According to a seventh aspect of the present invention, the distance between an arbitrary portion of the accumulated signal and the reference signal is calculated, and whether the reference signal exists at the portion of the accumulated signal is registered in advance. A signal search method for searching a portion similar to a target reference signal from the stored signal, wherein the signal search method comprises a reference feature extraction process of deriving a feature sequence from the reference signal and setting a window of interest in the stored signal. The accumulated feature extraction process for deriving a feature sequence from the signal in the window of interest, the accumulated feature segmentation process for segmenting each feature sequence derived by repeating the window of interest, and the accumulated feature segmentation process. From each of the feature sequences after classification, a compression map determination process for determining a map for calculating a feature having a dimension lower than that of the feature sequence, and each feature sequence after classification obtained in the accumulated feature segmentation process Corresponding to the feature series obtained in the reference feature extraction step, and the corresponding feature series having a lower dimension than the feature series, which is calculated based on the mapping obtained in the compression mapping determination step. A reference feature compression process for calculating a feature of a lower dimension than the feature sequence based on the mapping obtained in the compression mapping determination process, a compression feature sequence derived in the accumulated feature compression process, and the reference feature compression. Comparing the inter-compression-feature distance calculation process for calculating the distance with the compression-feature series derived in the process, and the distance derived in the inter-compression-feature distance calculation process, and a search threshold that is a threshold corresponding to the distance. Accordingly, a signal detection determination process for determining whether or not the reference signal exists at the location of the accumulated signal is provided.

【0012】請求項8に記載の発明は、前記信号検索方
法は、前記圧縮特徴間距離計算過程から出力された距離
に基づいて、注目窓のスキップ幅を計算し、そのスキッ
プ幅だけ注目窓を移動するスキップ幅計算過程をさらに
備えたことを特徴とする。
According to an eighth aspect of the present invention, in the signal search method, the skip width of the window of interest is calculated based on the distance output from the compression feature distance calculation step, and the window of interest is skipped by the skip width. It is characterized by further comprising a moving skip width calculation process.

【0013】請求項9に記載の発明は、前記信号検索方
法は、前記信号検出判定過程において参照信号が存在す
ると判定された蓄積信号の当該場所について、前記参照
特徴抽出過程で導かれた特徴系列と、前記蓄積特徴抽出
過程で導かれた特徴系列との距離を計算する距離再計算
過程と、前記距離再計算過程で導かれた距離と検索閾値
とを比較することにより、参照信号が、蓄積信号の当該
箇所に存在するか否かを再判定する信号検出再判定過程
とをさらに備えたことを特徴とする。
According to a ninth aspect of the present invention, in the signal search method, a feature sequence derived in the reference feature extraction process is applied to the location of the stored signal determined to have a reference signal in the signal detection determination process. And a distance recalculation process for calculating the distance to the feature series derived in the accumulated feature extraction process, and a comparison between the distance derived in the distance recalculation process and the search threshold, the reference signal is accumulated. And a signal detection re-determination process for re-determining whether or not the signal is present at the location.

【0014】請求項10に記載の発明は、前記蓄積特徴
圧縮過程は、前記蓄積特徴区分過程で得られた区分後の
各特徴系列を、前記圧縮写像決定過程で得られた写像に
よって写像する蓄積特徴写像過程と、前記蓄積特徴写像
過程において導かれた圧縮特徴系列について、前記蓄積
特徴抽出過程で導かれた特徴系列との距離を計算する蓄
積射影距離計算過程とからなり、前記参照特徴圧縮過程
は、前記参照特徴抽出過程で得られた特徴系列を、前記
圧縮写像決定過程で得られた写像によって写像する参照
特徴写像過程と、前記参照特徴写像過程で導かれた圧縮
特徴系列について、前記参照特徴抽出過程で導かれた特
徴系列との距離を計算する参照射影距離計算過程とから
なることを特徴とする。
According to a tenth aspect of the present invention, in the storage feature compression process, each of the feature sequences after the division obtained in the storage feature division process is mapped by the mapping obtained in the compression map determination process. The reference feature compression process includes a feature mapping process and a cumulative projection distance calculation process for calculating a distance between the compressed feature sequence derived in the accumulated feature mapping process and the feature sequence derived in the accumulated feature extraction process. The reference feature mapping process of mapping the feature sequence obtained in the reference feature extraction process by the mapping obtained in the compression mapping determination process, and the compressed feature sequence derived in the reference feature mapping process, And a reference projection distance calculation process for calculating the distance to the feature series derived in the feature extraction process.

【0015】請求項11に記載の発明は、前記参照特徴
抽出過程および前記蓄積特徴抽出過程は、特徴を予め定
めた方法で分類して、分類毎の度数分布表であるヒスト
グラムを作成し、該ヒストグラムを新たな特徴とみなし
て出力することを特徴とする。
According to an eleventh aspect of the present invention, in the reference feature extraction process and the accumulated feature extraction process, features are classified by a predetermined method, and a histogram which is a frequency distribution table for each classification is created. The feature is that the histogram is output as a new feature.

【0016】請求項12に記載の発明は、前記圧縮写像
決定過程は、主成分分析によって代表的な特徴を抽出す
ることを特徴とする。
According to a twelfth aspect of the present invention, in the compression mapping determination process, representative features are extracted by principal component analysis.

【0017】請求項13に記載の発明は、蓄積信号の任
意箇所について、参照信号との距離を計算し、参照信号
が、蓄積信号の当該箇所に存在するかどうかを決定する
ことにより、予め登録した蓄積信号から、目的とする参
照信号に類似した部分を探し出す信号検索プログラムで
あって、前記信号検索プログラムは、参照信号から特徴
系列を導く参照特徴抽出処理と、蓄積信号に注目窓を設
定し、注目窓内の信号から特徴系列を導く蓄積特徴抽出
処理と、前記注目窓をずらしながら繰り返し行うことで
導かれた各特徴系列を区分する蓄積特徴区分処理と、前
記蓄積特徴区分処理で得られた区分後の各特徴系列か
ら、前記特徴系列よりも低次元の特徴を算出するための
写像を決定する圧縮写像決定処理と、前記蓄積特徴区分
処理で得られた区分後の各特徴系列に対応する、前記特
徴系列よりも低次元の特徴を、前記圧縮写像決定処理で
得られた写像に基づいて算出する蓄積特徴圧縮処理と、
前記参照特徴抽出処理で得られた特徴系列に対応する、
前記特徴系列よりも低次元の特徴を、前記圧縮写像決定
処理で得られた写像に基づいて算出する参照特徴圧縮処
理と、前記蓄積特徴圧縮処理で導かれた圧縮特徴系列
と、前記参照特徴圧縮処理で導かれた圧縮特徴系列との
距離を計算する圧縮特徴間距離計算処理と、前記圧縮特
徴間距離計算処理で導かれた距離と、前記距離に対応す
る閾値である検索閾値とを比較することにより、参照信
号が、蓄積信号の当該箇所に存在するかどうかを判定す
る信号検出判定処理とをコンピュータに行わせることを
特徴とする。
The invention described in claim 13 registers in advance by calculating the distance from the reference signal to an arbitrary portion of the accumulated signal and determining whether or not the reference signal exists at the portion of the accumulated signal. A signal search program for searching a portion similar to a target reference signal from the stored signal, wherein the signal search program is a reference feature extraction process for deriving a feature sequence from the reference signal, and a window of interest is set in the stored signal. , Accumulated feature extraction processing for deriving a feature series from a signal in the window of interest, accumulated feature segmentation processing for segmenting each feature sequence derived by repeatedly performing the window of interest, and accumulated feature segmentation processing From each of the feature sequences after the classification, a compression map determination process for determining a map for calculating a feature having a dimension lower than that of the feature sequence, and the segment obtained by the accumulated feature segmentation process. Corresponding to each feature series, the low-dimensional features of the than the characteristic sequence, an accumulation feature compression processing for calculating, based on the mapping obtained by the compression map determination process,
Corresponding to the feature series obtained by the reference feature extraction processing,
A reference feature compression process for calculating a feature of a lower dimension than the feature sequence based on the mapping obtained by the compression mapping determination process, a compressed feature sequence derived by the accumulated feature compression process, and the reference feature compression. The inter-compressed-feature distance calculation process for calculating the distance to the compressed-feature series derived by the process, and the distance derived by the inter-compressed-feature distance calculation process are compared with a search threshold that is a threshold corresponding to the distance. Thus, the computer is caused to perform a signal detection determination process of determining whether or not the reference signal exists at the location of the accumulated signal.

【0018】請求項14に記載の発明は、前記信号検索
プログラムは、前記圧縮特徴間距離計算処理から出力さ
れた距離に基づいて、注目窓のスキップ幅を計算し、そ
のスキップ幅だけ注目窓を移動するスキップ幅計算処理
をさらにコンピュータに行わせることを特徴とする。
According to a fourteenth aspect of the present invention, the signal search program calculates the skip width of the window of interest based on the distance output from the inter-compression-feature distance calculation processing, and sets the window of interest by the skip width. It is characterized in that the computer is further caused to perform a moving skip width calculation process.

【0019】請求項15に記載の発明は、前記信号検索
プログラムは、前記信号検出判定処理において参照信号
が存在すると判定された蓄積信号の当該場所について、
前記参照特徴抽出処理で導かれた特徴系列と、前記蓄積
特徴抽出処理で導かれた特徴系列との距離を計算する距
離再計算処理と、前記距離再計算処理で導かれた距離と
検索閾値とを比較することにより、参照信号が、蓄積信
号の当該箇所に存在するか否かを再判定する信号検出再
判定処理とをさらにコンピュータに行わせることを特徴
とする。
According to a fifteenth aspect of the present invention, the signal search program is characterized in that the location of the accumulated signal for which it is determined that the reference signal is present in the signal detection determination process,
A distance recalculation process for calculating the distance between the feature series derived by the reference feature extraction process and the feature series derived by the accumulated feature extraction process, and a distance and a search threshold value derived by the distance recalculation process. By comparing the reference signal with the stored signal, the computer is further caused to perform signal detection re-determination processing for re-determining whether or not the reference signal exists at the location of the accumulated signal.

【0020】請求項16に記載の発明は、前記蓄積特徴
圧縮処理は、前記蓄積特徴区分処理で得られた区分後の
各特徴系列を、前記圧縮写像決定処理で得られた写像に
よって写像する蓄積特徴写像処理と、前記蓄積特徴写像
処理において導かれた圧縮特徴系列について、前記蓄積
特徴抽出処理で導かれた特徴系列との距離を計算する蓄
積射影距離計算処理とからなり、前記参照特徴圧縮処理
は、前記参照特徴抽出処理で得られた特徴系列を、前記
圧縮写像決定処理で得られた写像によって写像する参照
特徴写像処理と、前記参照特徴写像処理で導かれた圧縮
特徴系列について、前記参照特徴抽出処理で導かれた特
徴系列との距離を計算する参照射影距離計算処理とから
なることを特徴とする。
According to a sixteenth aspect of the present invention, in the storage feature compression processing, storage is performed in which each of the feature sequences after the division obtained in the storage feature division processing is mapped by the mapping obtained in the compression mapping determination processing. The reference feature compression process includes a feature mapping process and a cumulative projection distance calculation process for calculating a distance between the compressed feature sequence derived in the accumulated feature mapping process and the feature sequence derived in the accumulated feature extraction process. The reference feature mapping process for mapping the feature series obtained by the reference feature extraction process by the mapping obtained by the compression map determination process, and the compressed feature sequence derived by the reference feature mapping process, And a reference projection distance calculation process for calculating a distance to the feature series derived by the feature extraction process.

【0021】請求項17に記載の発明は、前記参照特徴
抽出処理および前記蓄積特徴抽出処理は、特徴を予め定
めた方法で分類して、分類毎の度数分布表であるヒスト
グラムを作成し、該ヒストグラムを新たな特徴とみなし
て出力することを特徴とする。
According to a seventeenth aspect of the present invention, in the reference feature extraction process and the accumulated feature extraction process, features are classified by a predetermined method, and a histogram which is a frequency distribution table for each classification is created. The feature is that the histogram is output as a new feature.

【0022】請求項18に記載の発明は、前記圧縮写像
決定処理は、主成分分析によって代表的な特徴を抽出す
ることを特徴とする。
According to the eighteenth aspect of the present invention, the compression mapping determination process extracts a representative feature by principal component analysis.

【0023】請求項19に記載の発明は、請求項13な
いし18のいずれかに記載の信号検索プログラムをコン
ピュータ読み取り可能な記録媒体に記録したことを特徴
とする。
The invention described in claim 19 is characterized in that the signal search program according to any one of claims 13 to 18 is recorded in a computer-readable recording medium.

【0024】[0024]

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態による
信号検索装置を図面を参照して説明する。本発明では、
様々な処理対象信号を用いることができるが、以下の説
明では、処理対象信号の一例として、音響信号及び映像
信号を用いるものとする。<第1の実施形態>図1は第
1実施形態の構成を示すブロック図である。この図にお
いて、符号1は、参照信号から特徴系列を導く参照特徴
抽出部である。符号2は、蓄積信号に注目窓を設定し、
注目窓内の信号から特徴系列を導く蓄積特徴抽出部であ
る。符号3は、注目窓をずらしながら蓄積特徴抽出部2
の処理を繰り返し行うことで出力された各特徴系列を区
分する蓄積特徴区分部である。符号4は、蓄積特徴区分
部3から出力された区分後の各特徴系列から、特徴より
も低次元の特徴を算出するための写像を決定する圧縮写
像決定部である。符号5は、蓄積特徴区分部3から出力
された区分後の各特徴系列に対応する、特徴よりも低次
元の特徴を、圧縮写像決定部4から出力された写像に基
づいて算出する蓄積特徴圧縮部である。符号6は、参照
特徴抽出部1から出力された特徴系列に対応する、特徴
よりも低次元の特徴を、圧縮写像決定部4から出力され
た写像に基づいて算出する参照特徴圧縮部である。符号
7は、蓄積特徴圧縮部5から出力された圧縮特徴系列
と、参照特徴圧縮部6から出力された圧縮特徴系列との
距離を計算する圧縮特徴間距離計算部である。符号8
は、圧縮特徴間距離計算部7から出力された距離と、距
離に対応する閾値である検索閾値とを比較することによ
り、参照信号が、蓄積信号の当該箇所に存在するかどう
かを判定する信号検出判定部である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A signal search apparatus according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the present invention,
Although various processing target signals can be used, in the following description, an audio signal and a video signal are used as an example of the processing target signal. <First Embodiment> FIG. 1 is a block diagram showing the arrangement of the first embodiment. In this figure, reference numeral 1 is a reference feature extraction unit that derives a feature sequence from a reference signal. Reference numeral 2 sets a window of interest in the accumulated signal,
It is an accumulated feature extraction unit that derives a feature sequence from the signal in the window of interest. Reference numeral 3 is the accumulated feature extraction unit 2 while shifting the window of interest.
It is an accumulated feature partitioning unit that partitions each feature series output by repeatedly performing the above process. Reference numeral 4 is a compression mapping determination unit that determines a mapping for calculating a feature having a dimension lower than the feature, from each of the feature sequences after the classification output from the accumulated feature partitioning unit 3. Reference numeral 5 is an accumulated feature compression that calculates, based on the mapping output from the compression mapping determination unit 4, a feature that is lower in dimension than the feature and that corresponds to each of the feature sequences after classification output from the storage feature partitioning unit 3. It is a department. Reference numeral 6 is a reference feature compression unit that calculates, based on the mapping output from the compression mapping determination unit 4, a feature that is lower in dimension than the feature and that corresponds to the feature series output from the reference feature extraction unit 1. Reference numeral 7 is an inter-compression-feature distance calculation unit that calculates the distance between the compression feature sequence output from the accumulated feature compression unit 5 and the compression feature sequence output from the reference feature compression unit 6. Code 8
Is a signal for determining whether or not the reference signal is present at the location of the accumulated signal by comparing the distance output from the inter-compression-feature distance calculation unit 7 with a search threshold that is a threshold corresponding to the distance. It is a detection determination unit.

【0025】図1に示す信号検索装置は、参照信号すな
わち見本となる検索したい音響信号もしくは映像信号
と、蓄積信号すなわち検索される音響信号もしくは映像
信号を入力とし、参照信号との距離が予め設定した値
(これを検索閾値という)がθ1を下回る蓄積信号中の
箇所を出力するものである。
The signal retrieving apparatus shown in FIG. 1 receives a reference signal, that is, an audio signal or video signal as a sample to be retrieved, and a stored signal, that is, an audio signal or video signal to be retrieved, and sets a distance between the reference signal and the signal in advance. The value in the stored signal whose value (called the search threshold) is less than θ 1 is output.

【0026】次に、図4〜16を参照して、図1に示す
信号検索装置の動作を説明する。なお、以下では、説明
を簡単にするために、注目窓の長さを参照信号と同一と
した場合について説明するが、「高速信号探索方法、装
置及びその記録媒体」(特許第3065314号)に記
載されているように注目窓を時間的に分割する場合にも
同様に適用できる。
Next, the operation of the signal search device shown in FIG. 1 will be described with reference to FIGS. Note that, in the following, for simplification of description, a case where the length of the window of interest is set to be the same as the reference signal will be described. However, in “High-speed signal search method, device and recording medium thereof” (Japanese Patent No. 3065314). The same applies to the case of temporally dividing the window of interest as described.

【0027】初めに、図4を参照して全体の動作フロー
を説明する。各処理の詳細な動作は後述する。まず、参
照特徴抽出部1は、参照特徴抽出処理を行う(ステップ
S1)。次に、蓄積特徴抽出部2は、蓄積特徴抽出処理
を行う(ステップS2)。次に、蓄積特徴区分部3は、
蓄積特徴区分処理を行う(ステップS3)。次に、圧縮
写像決定部4は、圧縮写像決定処理を行う(ステップS
4)。次に、蓄積特徴圧縮部5は、蓄積特徴圧縮処理を
行う(ステップS5)。次に、参照特徴圧縮部6は、参
照特徴圧縮処理を行う(ステップS6)。次に、処理対
象を蓄積信号の先頭にする(ステップS7)。次に、圧
縮特徴間距離計算部7は、圧縮特徴間距離計算処理を行
う(ステップS8)。次に、信号検出判定部8は、信号
検出判定処理を行う(ステップS9)。次に、スキップ
幅計算部9は、スキップ幅計算処理を行う(ステップS
10)。次に、距離再計算部13は、距離再計算処理を
行う(ステップS11)。次に、信号検出再判定部14
は、信号検出再判定処理を行う(ステップS12)。続
いて、処理対象の現在位置が蓄積信号の終点であるかを
判断し(ステップS13)、蓄積信号の終点が検出され
るまで、ステップS8〜S12の処理を繰り返し実行す
る。そして、蓄積信号の終点までの処理が終了した時点
で検索結果を出力する(ステップS14)。
First, the overall operation flow will be described with reference to FIG. Detailed operation of each process will be described later. First, the reference feature extraction unit 1 performs a reference feature extraction process (step S1). Next, the accumulated feature extraction unit 2 performs accumulated feature extraction processing (step S2). Next, the accumulated feature classification unit 3
Accumulation feature classification processing is performed (step S3). Next, the compression mapping determination unit 4 performs compression mapping determination processing (step S).
4). Next, the accumulated feature compression unit 5 performs accumulated feature compression processing (step S5). Next, the reference feature compression unit 6 performs a reference feature compression process (step S6). Next, the processing target is set to the head of the accumulated signal (step S7). Next, the compressed feature distance calculation unit 7 performs a compressed feature distance calculation process (step S8). Next, the signal detection determination unit 8 performs signal detection determination processing (step S9). Next, the skip width calculation unit 9 performs a skip width calculation process (step S
10). Next, the distance recalculation unit 13 performs distance recalculation processing (step S11). Next, the signal detection re-determination unit 14
Performs signal detection re-determination processing (step S12). Subsequently, it is determined whether the current position of the processing target is the end point of the accumulated signal (step S13), and the processes of steps S8 to S12 are repeatedly executed until the end point of the accumulated signal is detected. Then, when the processing up to the end point of the accumulated signal is completed, the search result is output (step S14).

【0028】次に、図5を参照して、図4に示す参照特
徴抽出処理(ステップS1)の詳細を説明する。図5
は、参照特徴抽出部1の動作を示すフローチャートであ
る。まず、参照特徴抽出部1は、与えられた参照信号を
読み込む(ステップS11)。続いて参照特徴抽出部1
は、読み込んだ参照信号に対して特徴抽出を行う(ステ
ップS12)。そして、特徴ベクトルをベクトル量子化
する(ステップS13)。
Next, the details of the reference feature extraction processing (step S1) shown in FIG. 4 will be described with reference to FIG. Figure 5
3 is a flowchart showing the operation of the reference feature extraction unit 1. First, the reference feature extraction unit 1 reads the given reference signal (step S11). Subsequently, the reference feature extraction unit 1
Performs feature extraction on the read reference signal (step S12). Then, the feature vector is vector-quantized (step S13).

【0029】ここでは、対象の信号が音響信号の場合に
抽出する特徴としてスペクトル特徴を用いる。スペクト
ル特徴抽出は、音響信号に対して、帯域通過フィルタに
よって行うことができる。例えば、テレビやラジオ等の
放送音響信号から15秒程度の音響信号を検索したい場
合、特徴抽出の具体的な設定を次のようにすると、良い
結果が得られる。すなわち、7個の帯域通過フィルタを
用い、それらの中心周波数を対数軸上で等間隔に設定
し、60ミリ秒程度の時間長の分析窓を10ミリ秒ずつ
移動させながら、分析窓内の各帯域通過フィルタの出力
の自乗の平均値を計算し、得られた7個の値を一組にし
て7次元特徴ベクトルとする。この場合特徴ベクトルは
10ミリ秒ごとに1つ得られる。
Here, a spectral feature is used as a feature to be extracted when the target signal is an acoustic signal. Spectral feature extraction can be performed on the acoustic signal by a bandpass filter. For example, when it is desired to retrieve a sound signal of about 15 seconds from a broadcast sound signal of television, radio, etc., a good result can be obtained by setting the concrete setting of the feature extraction as follows. That is, seven band pass filters are used, their center frequencies are set at equal intervals on the logarithmic axis, and the analysis window having a time length of about 60 milliseconds is moved by 10 milliseconds, and each of the analysis windows in the analysis window is moved. The average value of the square of the output of the band pass filter is calculated, and the obtained seven values are combined into a set of seven-dimensional feature vectors. In this case, one feature vector is obtained every 10 milliseconds.

【0030】一方、映像信号に対しては、特徴として色
特徴を用いる。例えば、テレビ等の放送映像信号から1
5秒程度の映像信号を検索したい場合、特徴抽出の具体
的な設定を次のようにすると、良い結果が得られる。す
なわち、映像を構成する各画像を縦に2分割、横に3分
割し、各分割においてRGB値を計算し、各分割で得ら
れたRGB3個の値、合計18個の値を一組にして18
次元特徴ベクトルとする。映像が1秒当たり30枚の画
像で構成されている場合、特徴ベクトルは30分の1秒
ごとに1つ得られる。
On the other hand, a color feature is used as a feature for the video signal. For example, 1 from a broadcast video signal from a television, etc.
When a video signal of about 5 seconds is desired to be searched, good results can be obtained by setting the specific settings for feature extraction as follows. That is, each image forming the video is vertically divided into two and horizontally divided into three, RGB values are calculated in each division, and three RGB values obtained in each division, a total of 18 values, are set as a set. 18
Let it be a dimensional feature vector. If the video consists of 30 images per second, one feature vector is obtained every 1/30 second.

【0031】続いて、特徴ベクトルの時系列から、特徴
ベクトルのヒストグラムを作成する(ステップ14)。
ヒストグラムは、特徴ベクトルをベクトル量子化を用い
て符号化することによって作成する。例えば、ベクトル
量子化の符号語数が512であれば、ヒストグラム全体
のビン(区間)の数は512となり、各特徴ベクトル
は、この512個のビンのうちどれか1つに分類される
ことになる。そして、得られたヒストグラムを出力する
(ステップS15)。以下の説明において、参照信号か
ら作成されたヒストグラムを参照ヒストグラムと称す
る。
Then, a histogram of the feature vector is created from the time series of the feature vector (step 14).
The histogram is created by encoding the feature vector using vector quantization. For example, if the number of code words for vector quantization is 512, the number of bins (sections) in the entire histogram will be 512, and each feature vector will be classified into any one of these 512 bins. . Then, the obtained histogram is output (step S15). In the following description, the histogram created from the reference signal is referred to as the reference histogram.

【0032】次に、図6を参照して、図4に示す蓄積特
徴抽出処理(ステップS2)の詳細を説明する。図6
は、蓄積特徴抽出部1の動作を示すフローチャートであ
る。まず、蓄積特徴抽出部2は、予め蓄積されている音
響信号もしくは映像信号、すなわち蓄積信号を読み込む
(ステップS16)。次に、蓄積特徴抽出部2は、読み
込んだ蓄積信号の先頭に対して注目窓を設定する(ステ
ップS17)。初めに、参照特徴抽出部1に与えられた
参照信号と同じ長さの注目窓を設定する。
Next, the details of the accumulated feature extraction processing (step S2) shown in FIG. 4 will be described with reference to FIG. Figure 6
3 is a flowchart showing the operation of the accumulated feature extraction unit 1. First, the accumulated feature extraction unit 2 reads an audio signal or a video signal, which has been accumulated in advance, that is, an accumulated signal (step S16). Next, the accumulated feature extraction unit 2 sets a window of interest at the beginning of the read accumulated signal (step S17). First, an attention window having the same length as the reference signal given to the reference feature extraction unit 1 is set.

【0033】続いて、蓄積特徴抽出部2は、注目窓内の
蓄積信号に対して特徴抽出を行う(ステップS18)。
特徴抽出は、参照特徴抽出部1において行った処理と同
一処理を行う。さらに、蓄積特徴抽出部2は、注目窓内
の特徴ベクトルの時系列から、特徴ベクトルのヒストグ
ラムを作成する(ステップS19,S20)。ヒストグ
ラムの作成方法は、参照特徴抽出部1で行ったものと同
一の方法によって行う。そして、蓄積特徴抽出部2は、
処理の開始時において蓄積信号の先頭に設定した注目窓
を順次1特徴ベクトルずつずらしながら(ステップS2
2)、ステップS18〜S20の処理を、蓄積信号の終
端まで繰り返し実行し(ステップS1)、得られた蓄積
ヒストグラム系列を出力する(ステップS23)。以下
の説明においては、蓄積信号から作成された各ヒストグ
ラムを蓄積ヒストグラムと称する。
Subsequently, the accumulated feature extracting section 2 extracts a feature from the accumulated signal in the window of interest (step S18).
The feature extraction is the same as the process performed by the reference feature extraction unit 1. Further, the accumulated feature extraction unit 2 creates a histogram of feature vectors from the time series of feature vectors in the window of interest (steps S19 and S20). The method of creating the histogram is the same as that performed by the reference feature extraction unit 1. Then, the accumulated feature extraction unit 2
At the start of processing, the window of interest set at the beginning of the accumulated signal is sequentially shifted by one feature vector (step S2).
2) The processes of steps S18 to S20 are repeatedly executed until the end of the accumulated signal (step S1), and the obtained accumulated histogram sequence is output (step S23). In the following description, each histogram created from the accumulated signal is referred to as an accumulated histogram.

【0034】次に、図7を参照して、図4に示す蓄積特
徴区分処理(ステップS3)の詳細を説明する。図7
は、蓄積特徴区分部3の動作を示すフローチャートであ
る。まず、蓄積特徴区分部3は、蓄積特徴抽出部2から
出力される蓄積ヒストグラムの系列を読み込む(ステッ
プS24)。次に、蓄積特徴区分部3は、このヒストグ
ラム系列を予め与えられた分割数に従って分割する。分
割の方法は各種考えられるが、ここでは最も単純に、等
分割する(ステップS25)。続いて、蓄積特徴区分部
3は、分割した蓄積ヒストグラム系列を出力する(ステ
ップS26)。
Next, the details of the accumulated feature classification process (step S3) shown in FIG. 4 will be described with reference to FIG. Figure 7
3 is a flowchart showing the operation of the accumulation feature classification unit 3. First, the accumulated feature classification unit 3 reads the series of accumulated histograms output from the accumulated feature extraction unit 2 (step S24). Next, the accumulation feature division unit 3 divides this histogram sequence according to a division number given in advance. Although various dividing methods can be considered, the simplest dividing method is used here (step S25). Subsequently, the accumulated feature classification unit 3 outputs the divided accumulated histogram series (step S26).

【0035】次に、図8を参照して、図4に示す圧縮写
像決定処理(ステップS4)の詳細を説明する。図8
は、圧縮写像決定部4の動作を示すフローチャートであ
る。まず、圧縮写像決定部4は、蓄積特徴区分部3から
出力される分割されたヒストグラム系列を読み込む(ス
テップS27)。次に、圧縮写像決定部4は、各ヒスト
グラム系列に対して、以下に示すKL展開を行い、各分
割の主成分を全て抽出する(ステップS28)。
Next, the details of the compression mapping determination process (step S4) shown in FIG. 4 will be described with reference to FIG. Figure 8
3 is a flowchart showing the operation of the compression mapping determination unit 4. First, the compression mapping determination unit 4 reads the divided histogram series output from the accumulated feature classification unit 3 (step S27). Next, the compression mapping determination unit 4 performs the following KL expansion for each histogram series, and extracts all principal components of each division (step S28).

【0036】KL展開は以下の手順によって行われる。
初めに、系列内のヒストグラムの平均ヒストグラム及び
共分散行列を計算する。ヒストグラム系列
The KL expansion is performed by the following procedure.
First, the mean histogram and covariance matrix of the histograms in the series are calculated. Histogram series

【数1】 に対する共分散行列S(j)は、以下のように計算され
る。
[Equation 1] The covariance matrix S (j) for is calculated as follows.

【数2】 ただし、Mは蓄積特徴区分部3で得られる各ヒストグラ
ム系列の長さ、x(j)はX(j)の平均ヒストグラム、
(・)Tは行列の転置を表す。次に、共分散行列S
(j)(j=1,2,…,N)の固有値及び固有ベクトル
を求める。以上がKL展開の手順である。
[Equation 2] Here, M is the length of each histogram sequence obtained in the accumulation feature classification unit 3, x (j) is the average histogram of X (j) ,
(•) T represents the transpose of the matrix. Next, the covariance matrix S
(j) Obtain the eigenvalue and eigenvector of (j = 1, 2, ..., N). The above is the procedure for KL expansion.

【0037】KL展開によって得られた各固有ベクトル
を主成分、各主成分に対応する固有値を全主成分の固有
値の合計値で除算した値を、その主成分の寄与率と呼
ぶ。次に、圧縮写像決定部4は、寄与率が大きい順に主
成分を並べ換え、寄与率の合計値が、予め与えられた寄
与閾値を上回るまで、順に主成分を選択していく(ステ
ップS29,S30)。続いて、選択された主成分を基
底として、各分割に対応する部分空間を形成し、部分空
間への射影をその分割に対する写像とする(ステップS
31)。次に、圧縮写像決定部4は、得られた部分空間
の集合を出力する(ステップS32)。
Each eigenvector obtained by the KL expansion is called a principal component, and a value obtained by dividing the eigenvalue corresponding to each principal component by the sum of the eigenvalues of all principal components is called the contribution rate of that principal component. Next, the compression mapping determination unit 4 rearranges the principal components in descending order of the contribution rate, and sequentially selects the principal components until the total value of the contribution rates exceeds a contribution threshold given in advance (steps S29 and S30). ). Then, using the selected principal component as a basis, a subspace corresponding to each division is formed, and the projection to the subspace is used as a mapping for the division (step S
31). Next, the compression mapping determination unit 4 outputs the obtained set of subspaces (step S32).

【0038】次に、図9〜11を参照して、図4に示す
蓄積特徴圧縮処理(ステップS5)の詳細を説明する。
図9〜11は、蓄積特徴圧縮部5の動作を示すフローチ
ャートである。まず、蓄積特徴圧縮部5は、蓄積特徴区
分部3から出力される分割されたヒストグラム及び圧縮
写像決定部4から出力される部分空間の集合を読み込む
(ステップS33)。次に、蓄積特徴圧縮部5は、蓄積
特徴写像処理(ステップS34)と、蓄積射影距離計算
処理(ステップS35)を実行する。ここで、蓄積特徴
写像処理(ステップS34)を図10を参照して説明す
る。初めに、ステップS33で読み込まれた分割された
ヒストグラム及び部分空間の集合を入力する(ステップ
S37)。次に、系列の各ヒストグラムを、その系列か
ら作成された部分空間へ射影する(ステップS38)。
ヒストグラム系列X(j)から得られた部分空間の基底の
集合を
Next, the details of the accumulated feature compression processing (step S5) shown in FIG. 4 will be described with reference to FIGS.
9 to 11 are flowcharts showing the operation of the accumulated feature compression unit 5. First, the accumulated feature compression unit 5 reads the divided histogram output from the accumulated feature partitioning unit 3 and the set of subspaces output from the compression mapping determination unit 4 (step S33). Next, the accumulated feature compression unit 5 executes the accumulated feature mapping process (step S34) and the accumulated projective distance calculation process (step S35). Here, the accumulated feature mapping process (step S34) will be described with reference to FIG. First, the set of divided histograms and subspaces read in step S33 is input (step S37). Next, each histogram of the series is projected onto the subspace created from the series (step S38).
The set of subspace bases obtained from the histogram sequence X (j)

【数3】 とするとき、圧縮ヒストグラム系列[Equation 3] And the compressed histogram series

【数4】 は以下のように計算される。[Equation 4] Is calculated as follows:

【数5】 ただし、Nはヒストグラム系列の分割数、K(j)はX
(j)から得られた部分空間の基底の数、
[Equation 5] However, N is the number of divisions of the histogram series, and K (j) is X
the number of basis of the subspace obtained from (j) ,

【数6】 である。続いて、得られた蓄積圧縮ヒストグラム系列を
出力する(ステップS39)。
[Equation 6] Is. Then, the obtained storage compression histogram sequence is output (step S39).

【0039】次に、蓄積射影距離計算処理(ステップS
35)を図11を参照して説明する。まず、蓄積特徴区
分部3から出力される分割されたヒストグラム系列、圧
縮写像決定部4から出力される部分空間の集合及び蓄積
特徴写像処理(ステップS37〜S39)によって得ら
れた蓄積圧縮ヒストグラム系列を読み込む(ステップS
40)。次に、各ヒストグラムと、それに対応する圧縮
ヒストグラムとの距離を以下の式によって計算する。圧
縮ヒストグラムを逆射影することにより、ヒストグラム
の存在する空間での圧縮ヒストグラムの位置を求める
(ステップS41,S42)。
Next, the cumulative projection distance calculation process (step S
35) will be described with reference to FIG. First, the divided histogram sequence output from the accumulation feature division unit 3, the set of subspaces output from the compression mapping determination unit 4, and the accumulation compression histogram sequence obtained by the accumulation feature mapping process (steps S37 to S39) are Read (Step S
40). Next, the distance between each histogram and the corresponding compressed histogram is calculated by the following formula. By inversely projecting the compressed histogram, the position of the compressed histogram in the space where the histogram exists is obtained (steps S41 and S42).

【数7】 ただし、[Equation 7] However,

【数8】 であり、各[Equation 8] And each

【数9】 は圧縮ヒストグラムyi (j)のヒストグラム空間上での位
置を表す。
[Equation 9] Represents the position of the compressed histogram y i (j) in the histogram space.

【数10】 との距離を、ヒストグラムと圧縮ヒストグラムとの距離
と定義し、これをヒストグラムxi (j)の射影距離と呼
ぶ。すなわち、xの射影距離は、ユークリッド距離を用
いて以下のように定義される。
[Equation 10] The distance between and is defined as the distance between the histogram and the compressed histogram, and this is called the projected distance of the histogram x i (j) . That is, the projective distance of x is defined as follows using the Euclidean distance.

【数11】 ただし、nはヒストグラムの次元数であり、[Equation 11] However, n is the number of dimensions of the histogram,

【数12】 である。[Equation 12] Is.

【0040】蓄積特徴写像処理(ステップS37〜S3
9)によって得られた圧縮ヒストグラムy=(y1
2,…,yK)と、これに対応して蓄積射影距離計算処
理(ステップS40〜S43)によって得られた射影距
Accumulation feature mapping processing (steps S37 to S3)
9) The compressed histogram y = (y 1 ,
y 2 , ..., y K ) and the projection distance obtained by the accumulated projection distance calculation process (steps S40 to S43) corresponding to this

【数13】 から、圧縮特徴y*を以下のように構成する。[Equation 13] Then, the compression feature y * is constructed as follows.

【数14】 ただし、Kは圧縮ヒストグラムyの次元数である。[Equation 14] However, K is the number of dimensions of the compression histogram y.

【0041】次に、図12〜14を参照して、図4に示
す参照特徴圧縮処理(ステップS6)の詳細を説明す
る。図12〜14は、参照特徴圧縮部6の動作を示すフ
ローチャートである。まず、参照特徴圧縮部6は、参照
特徴抽出部1から出力される参照ヒストグラム及び圧縮
写像決定部4から出力される部分空間の集合を読み込む
(ステップS44)。次に、参照特徴圧縮部5は、参照
特徴写像処理(ステップS45)と、参照射影距離計算
処理(ステップS46)とを実行する。
Next, details of the reference feature compression processing (step S6) shown in FIG. 4 will be described with reference to FIGS. 12 to 14 are flowcharts showing the operation of the reference feature compression unit 6. First, the reference feature compression unit 6 reads the reference histogram output from the reference feature extraction unit 1 and the set of subspaces output from the compression mapping determination unit 4 (step S44). Next, the reference feature compression unit 5 executes a reference feature mapping process (step S45) and a reference projective distance calculation process (step S46).

【0042】ここで、参照特徴写像処理(ステップS4
5)を図13を参照して説明する。初めに、ステップS
44で読み込まれたヒストグラム及び部分空間の集合を
入力する(ステップS48)。次に、参照ヒストグラム
を、各部分空間へ射影する(ステップS49)。射影
は、蓄積特徴写像処理(ステップS38)と同様の動作
により行われる。例えば、蓄積ヒストグラム系列の分割
数をM=1000とすると、1000個の圧縮ヒストグ
ラムが作成される。次に、得られた参照圧縮ヒストグラ
ムの集合を出力する(ステップS50)。
Here, the reference feature mapping process (step S4)
5) will be described with reference to FIG. First, step S
The set of histograms and subspaces read in 44 is input (step S48). Next, the reference histogram is projected onto each subspace (step S49). The projection is performed by the same operation as the accumulated feature mapping process (step S38). For example, if the number of divisions of the accumulated histogram series is M = 1000, 1000 compressed histograms are created. Next, the obtained set of reference compression histograms is output (step S50).

【0043】次に、参照射影距離計算処理(ステップ4
6)を図14を参照して説明する。初めに、参照特徴抽
出部1から出力されるヒストグラム、圧縮写像決定部4
から出力される部分空間の集合及び参照特徴写像処理
(ステップS48〜S50)によって得られた圧縮ヒス
トグラムの集合を読み込む(ステップS51)。次に、
ヒストグラムと各圧縮ヒストグラムとの距離、すなわち
ヒストグラムの射影距離を計算する。圧縮ヒストグラム
を逆射影することにより、ヒストグラムの存在する空間
での圧縮ヒストグラムの位置を求める(ステップS5
2,S53)。計算は、蓄積射影距離計算処理と同様の
動作によって行われる。続いて、ここで得られた各射影
距離を出力する(ステップS54)。次に、参照特徴写
像処理によって得られた圧縮ヒストグラムと、それに対
応して参照射影距離計算処理によって得られた射影距離
から、蓄積特徴圧縮部5と同様にして圧縮特徴を構成す
る。そして、参照特徴圧縮部6は得られた参照圧縮特徴
の集合を出力する(ステップS47)。
Next, reference projection distance calculation processing (step 4
6) will be described with reference to FIG. First, the histogram output from the reference feature extraction unit 1 and the compression mapping determination unit 4
The set of subspaces output from the above and the set of compressed histograms obtained by the reference feature mapping process (steps S48 to S50) are read (step S51). next,
The distance between the histogram and each compressed histogram, that is, the projection distance of the histogram is calculated. By inversely projecting the compressed histogram, the position of the compressed histogram in the space where the histogram exists is obtained (step S5).
2, S53). The calculation is performed by the same operation as the cumulative projection distance calculation process. Then, each projection distance obtained here is output (step S54). Next, the compression feature is configured in the same manner as the accumulated feature compression unit 5 from the compression histogram obtained by the reference feature mapping process and the corresponding projection distance obtained by the reference projection distance calculation process. Then, the reference feature compression unit 6 outputs the obtained set of reference compression features (step S47).

【0044】次に、図15を参照して、図4に示す圧縮
特徴間距離計算処理(ステップS8)の詳細を説明す
る。図15は、圧縮特徴間距離計算部7の動作を示すフ
ローチャートである。まず、圧縮特徴間距離計算部7
は、蓄積特徴圧縮部5から出力される蓄積圧縮特徴系列
及び参照特徴圧縮部6から出力される参照圧縮特徴の集
合を読み込む(ステップ55)。次に、圧縮特徴間距離
計算部7は、参照圧縮特徴y* Rと蓄積圧縮特徴y* Sとの
距離を計算する(ステップS56)。距離d(y* R,y
* S)は,ユークリッド距離を用いて以下のように定義す
る。
Details of the compression feature distance calculation process (step S8) shown in FIG. 4 will be described below with reference to FIG. FIG. 15 is a flowchart showing the operation of the compression feature distance calculation unit 7. First, the compression feature distance calculation unit 7
Reads the set of accumulated compression feature series output from the accumulated feature compression unit 5 and the reference compressed feature output from the reference feature compression unit 6 (step 55). Next, the inter-compression-feature distance calculation unit 7 calculates the distance between the reference compression feature y * R and the accumulated compression feature y * S (step S56). Distance d (y * R , y
* S ) is defined as follows using the Euclidean distance.

【数15】 ただし、xRは参照ヒストグラム、xSは蓄積ヒストグラ
ム、yR及びySはxR及びxSに対応する圧縮ヒストグラ
ム、
[Equation 15] Where x R is a reference histogram, x S is a cumulative histogram, y R and y S are compression histograms corresponding to x R and x S ,

【数16】 はyR及びySのヒストグラム空間上での位置、y* Ri
及びy* Siはそれぞれy* R及びy* Sのi次元目の値であ
る。KL展開(主成分分析)の性質により、以下の式が
成り立つ。
[Equation 16] Is the position of y R and y S in the histogram space, y * Ri ,
And y * Si are the values of the i-th dimension of y * R and y * S , respectively. The following formula is established due to the nature of the KL expansion (principal component analysis).

【数17】 さらに、d(y* R,y* S)は、以下の性質を持つ。[Equation 17] Furthermore, d (y * R , y * S ) has the following properties.

【数18】 ただし、式(4)中の最小値は、[Equation 18] However, the minimum value in equation (4) is

【数19】 が与えられたときの全てのヒストグラムの組(xR
S)に対して取る。式(4)より、主成分分析には、
その性質(3)式から、圧縮特徴間の距離値がヒストグ
ラム間の距離の下限値となる特異な効果がある。そし
て、さらに射影距離を用いることによって、それを用い
ない場合に比べて、ヒストグラム間の距離のより大きな
下限値d(y* R,y* S)を得ることがてきる。次に、圧
縮特徴間距離計算部7は、得られた距離の下限値を出力
する(ステップS57)。
[Formula 19] A set of all histograms (x R ,
x S ). From the formula (4), for the principal component analysis,
From the property (3), there is a peculiar effect that the distance value between the compression features becomes the lower limit value of the distance between the histograms. Further, by using the projection distance, it is possible to obtain a larger lower limit value d (y * R , y * S ) of the distance between the histograms as compared with the case where it is not used. Next, the compression feature distance calculation unit 7 outputs the lower limit value of the obtained distance (step S57).

【0045】次に、図16を参照して、図4に示す信号
検出判定処理(ステップS9)の詳細を説明する。図1
6は、信号検出判定部8の動作を示すフローチャートで
ある。まず、信号検出判定部8は、圧縮特徴間距離計算
部7から出力される距離下限値を読み込む(ステップS
58)。次に、距離下限値と、距離尺度であるユークリ
ッド距離に基づいて予め定められた値である検索閾値と
を比較する(ステップS59)。この比較の結果、距離
値が検索閾値を下回る場合(注目窓を時間方向に分割し
た場合にあっては、全ての時間分割において距離値が検
索閾値を下回ることが判明した場合)、参照信号が、蓄
積信号の当該箇所に存在すると判断して、信号検出結果
として、蓄積信号に対する時系列中の現在位置を出力す
る(ステップS60)。
Details of the signal detection determination process (step S9) shown in FIG. 4 will be described below with reference to FIG. Figure 1
6 is a flowchart showing the operation of the signal detection determination unit 8. First, the signal detection determination unit 8 reads the distance lower limit value output from the inter-compression-feature distance calculation unit 7 (step S
58). Next, the lower limit value of distance is compared with the search threshold value that is a predetermined value based on the Euclidean distance that is a distance measure (step S59). As a result of this comparison, when the distance value is below the search threshold value (when the attention window is divided in the time direction, it is found that the distance value is below the search threshold value in all time divisions), the reference signal is Then, it is determined that the accumulated signal is present at that location, and the current position in time series for the accumulated signal is output as the signal detection result (step S60).

【0046】<第2の実施形態>図2は、第2の実施形
態における信号検索装置の構成を示すブロック図であ
る。図2に示す信号検索装置が、図1に示す信号検索装
置と異なる点は、圧縮特徴間距離計算部7から出力され
た距離に基づいて、注目窓のスキップ幅を計算し、その
スキップ幅だけ注目窓を移動するスキップ幅計算部9が
新たに設けられている点である。このスキップ幅計算部
9を設けることによって、参照信号すなわち見本となる
検索したい音響信号もしくは映像信号と、蓄積信号すな
わち検索される音響信号もしくは映像信号を入力とし、
参照信号との距離が予め設定した値(これを検索閾値と
いう)がθ1を下回る蓄積信号中の箇所を出力する。
<Second Embodiment> FIG. 2 is a block diagram showing the arrangement of a signal search apparatus according to the second embodiment. The signal search apparatus shown in FIG. 2 is different from the signal search apparatus shown in FIG. 1 in that the skip width of the window of interest is calculated based on the distance output from the inter-compression-feature distance calculation unit 7, and only the skip width is calculated. This is that a skip width calculation unit 9 for moving the window of interest is newly provided. By providing the skip width calculation unit 9, the reference signal, that is, the sample audio signal or video signal to be searched and the accumulated signal, that is, the audio signal or video signal to be searched are input.
A location in the accumulated signal whose distance from the reference signal is a preset value (referred to as a search threshold) is less than θ 1 is output.

【0047】次に、図17を参照して、図2に示す信号
検索装置の動作を説明する。図17は、スキップ幅計算
部9の動作を示すフローチャートである。まず、スキッ
プ幅計算部9は、圧縮特徴間距離計算部7から出力され
る距離下限値を読み込む(ステップS61)。次に、検
索漏れが生じないことを保証したまま特徴照合、すなわ
ち距離計算を省略できるスキップ幅を計算する(ステッ
プS62)。そして、得られたスキップ幅だけ注目窓を
ずらす(ステップS63)。以降の処理動作について
は、第1の実施形態における信号検索装置と同様である
のでここでは説明を省略する。
Next, the operation of the signal search device shown in FIG. 2 will be described with reference to FIG. FIG. 17 is a flowchart showing the operation of the skip width calculation unit 9. First, the skip width calculation unit 9 reads the distance lower limit value output from the inter-compression-feature distance calculation unit 7 (step S61). Next, the feature matching, that is, the skip width that can omit the distance calculation is calculated while ensuring that no omission of the search occurs (step S62). Then, the window of interest is shifted by the obtained skip width (step S63). Subsequent processing operations are the same as those of the signal search device according to the first embodiment, and therefore description thereof is omitted here.

【0048】ここで、スキップ幅決定の原理を説明す
る。ヒストグラムは特徴ベクトルの時系列を分類し累積
したものであるから、蓄積信号の特徴ベクトルに対する
時間窓の移動に伴って、ヒストグラム間の距離値が急激
に変化することはない。時間窓の1特徴ベクトル分の移
動当たりの距離値の変化率の絶対値は、決して、(√
2)を越えない。すなわち、蓄積信号に対する時間窓の
先頭がm1番目の特徴ベクトルであるときのヒストグラ
ム間の距離値をd(xR,xS(m1))とするとき、時
間窓がm2番目の特徴ベクトルまで移動したときの距離
値の下限
Here, the principle of determining the skip width will be described. Since the histogram is obtained by classifying and accumulating time series of feature vectors, the distance value between the histograms does not change abruptly with the movement of the time window with respect to the feature vector of the accumulated signal. The absolute value of the change rate of the distance value per movement of one feature vector of the time window is (√
Do not exceed 2). That is, when the distance value between the histograms when the head of the time window for the accumulated signal is the m1th feature vector is d (x R , x S (m 1 )), the time window is up to the m2th feature vector. Lower limit of distance value when moving

【数20】 は、m1<m2<m1+Dのとき、以下の式で与えられ
る。
[Equation 20] Is given by the following equation when m 1 <m 2 <m 1 + D.

【数21】 ただし、Dは時間窓の幅を表す。式(4)より、式
(5)は以下のように変形される。
[Equation 21] However, D represents the width of the time window. From the equation (4), the equation (5) is transformed as follows.

【数22】 距離値は0を下回らないので、式(6)で与えられる下
限値
[Equation 22] Since the distance value does not fall below 0, the lower limit value given by equation (6)

【数23】 が0を下回るときには、0が下限値となる。下限値を検
索閾値θ1で、m2−m1をスキップ可能幅wで置き換え
ることにより、スキップ可能幅を以下のように求めるこ
とができる。
[Equation 23] When is less than 0, 0 is the lower limit value. By replacing the lower limit with the search threshold θ 1 and replacing m 2 −m 1 with the skippable width w, the skippable width can be obtained as follows.

【数24】 ただし、floor(x)は、xを越えない最大の整数
を表す。処理の開始時は、圧縮蓄積特徴を、圧縮特徴系
列の先頭から取り出していくが、処理の過程で、圧縮蓄
積特徴を取り出す位置を順次時間方向にずらしながら処
理を進めていく。時間方向にずらす量は、スキップ幅計
算部9で与えられる。
[Equation 24] However, floor (x) represents the maximum integer not exceeding x. At the start of the process, the compressed storage feature is extracted from the beginning of the compression feature series, but in the process of the process, the process proceeds while sequentially shifting the position of extracting the compressed storage feature in the time direction. The amount of shift in the time direction is given by the skip width calculation unit 9.

【0049】<第3の実施形態>図3は、第3の実施形
態における信号検索装置の構成を示すブロック図であ
る。図3に示す信号検索装置が、図2に示す信号検索装
置と異なる点は、信号検出判定部8で参照信号が存在す
ると判定された蓄積信号の当該場所について、参照特徴
抽出部1から出力された特徴系列と、蓄積特徴抽出部2
から出力された特徴系列との距離を計算する距離再計算
部13と、距離再計算部13から出力された距離と検索
閾値とを比較することにより、参照信号が、蓄積信号の
当該箇所に存在するかどうかを再判定する信号検出再判
定部14とが新たに設けられている点である。
<Third Embodiment> FIG. 3 is a block diagram showing the arrangement of a signal search apparatus according to the third embodiment. The signal search device shown in FIG. 3 is different from the signal search device shown in FIG. 2 in that the reference feature extraction unit 1 outputs the location of the accumulated signal for which the signal detection determination unit 8 determines that the reference signal exists. Feature series and accumulated feature extraction unit 2
By comparing the distance output from the distance recalculation unit 13 with the search threshold, the reference signal is present at the location of the accumulated signal. The point is that a signal detection re-determination unit 14 that re-determines whether or not to perform is newly provided.

【0050】この距離再計算部13と、信号検出再判定
部14とを設けることによって、参照信号すなわち見本
となる検索したい音響信号もしくは映像信号と、蓄積信
号すなわち検索される音響信号もしくは映像信号を入力
とし、参照信号との距離が予め設定した値(これを検索
閾値という)がθ1を下回る蓄積信号中の箇所を出力す
る。
By providing the distance recalculation unit 13 and the signal detection redetermination unit 14, the reference signal, that is, the audio signal or video signal to be searched as a sample, and the accumulated signal, that is, the audio signal or video signal to be searched, are stored. As an input, the position in the accumulated signal whose distance to the reference signal is a preset value (referred to as a search threshold) is less than θ 1 is output.

【0051】次に、図18〜19を参照して、図3に示
す信号検索装置の動作を説明する。ここでは、新たに設
けた距離再計算部13と信号検出再判定部14の動作の
みを説明する。図18は、距離再計算部13の動作を示
すフローチャートである。図19は、信号検出再判定部
14の動作を示すフローチャートである。まず、距離再
計算部13は、参照特徴抽出部1から出力されるヒスト
グラム、蓄積特徴抽出部2から出力されるヒストグラム
系列及び信号検出判定部8から出力される検出結果を読
み込む(ステップS64)。次に、参照信号が存在する
と判定された蓄積信号中の箇所に対応する蓄積ヒストグ
ラムに対して、参照ヒストグラムとの距離を計算する
(ステップS65)。ヒストグラム間の距離は、ユーク
リッド距離を用いて式(1)と同様に定義する。そし
て、求めた距離値を出力する(ステップS66)。
Next, the operation of the signal search device shown in FIG. 3 will be described with reference to FIGS. Here, only the operations of the newly provided distance recalculation unit 13 and signal detection redetermination unit 14 will be described. FIG. 18 is a flowchart showing the operation of the distance recalculation unit 13. FIG. 19 is a flowchart showing the operation of the signal detection redetermination unit 14. First, the distance recalculation unit 13 reads the histogram output from the reference feature extraction unit 1, the histogram series output from the accumulated feature extraction unit 2, and the detection result output from the signal detection determination unit 8 (step S64). Next, the distance from the reference histogram is calculated for the accumulated histogram corresponding to the location in the accumulated signal where the reference signal is determined to exist (step S65). The distance between the histograms is defined using Euclidean distance as in equation (1). Then, the calculated distance value is output (step S66).

【0052】次に、信号検出再判定部14は、距離再計
算部13から出力される距離値を読み込む(ステップS
67)。次に、距離値と検索閾値とを比較する(ステッ
プS68)。この比較の結果、距離値が検索閾値を下回
る場合(注目窓を時間方向に分割した場合にあっては、
全ての時間分割において距離値が検索閾値を下回ること
が判明した場合)は、その参照信号が蓄積信号中に存在
したことを意味するので、信号検出結果として、蓄積信
号に対する時系列中の現在位置を出力する(ステップS
69)。
Next, the signal detection re-determination unit 14 reads the distance value output from the distance re-calculation unit 13 (step S
67). Next, the distance value and the search threshold value are compared (step S68). As a result of this comparison, when the distance value is less than the search threshold value (when the target window is divided in the time direction,
If the distance value is found to be less than the search threshold in all time divisions), it means that the reference signal was present in the accumulated signal.Therefore, as a signal detection result, the current position in the time series for the accumulated signal is detected. Is output (step S
69).

【0053】なお、図3に示す信号検索装置において、
スキップ幅計算部9は、必要に応じて備えていればよ
く、必要なければ備えていなくてもよい。
In the signal search device shown in FIG.
The skip width calculation unit 9 may be provided if necessary, and may not be provided if not required.

【0054】<実験結果>次に、本発明による信号検索
装置の動作実験結果を説明する。本発明による信号検索
装置の効果を確認するため、まず、24時間の映像信号
を蓄積信号とし、無作為に選択した10個の参照信号
(15秒間)に対して検索を行い、照合回数及び、参照
特徴圧縮部6から信号検出再判定部14に係る処理に要
する時間、すなわち参照信号が与えられてからの検索に
要する時間(検索時間)を調べた。検索のパラメータ
は、サンプリング周波数=29.97Hz、画像の分割
数=6(縦2分割、横3分割)、ヒストグラムのビン数
=256、時間窓の幅=15秒、時間窓分割なし、蓄積
ヒストグラム系列の分割数=100、検索閾値=50、
寄与閾値=0.975とした。
<Experimental Results> Next, the operation experimental results of the signal retrieval apparatus according to the present invention will be described. In order to confirm the effect of the signal search device according to the present invention, first, a video signal of 24 hours is used as a storage signal, and a search is performed on 10 randomly selected reference signals (15 seconds), and the number of collations and The time required for the processing related to the signal detection re-determination unit 14 from the reference feature compression unit 6, that is, the time required for the search after the reference signal was given (search time) was examined. The search parameters are: sampling frequency = 29.97 Hz, image division number = 6 (vertical 2 division, horizontal 3 division), histogram bin number = 256, time window width = 15 seconds, no time window division, accumulated histogram Number of divisions of series = 100, search threshold = 50,
The contribution threshold value is 0.975.

【0055】本実験の結果を図20に示す。10個の参
照信号に対する照合回数の平均は、公知の方法で194
33回、本発明の方法で22721回、本発明の方法に
おいて蓄積射影距離計算処理及び参照射影距離計算処理
を実施せず圧縮ヒストグラムを圧縮特徴とする方法(表
中では「射影距離を用いない方法」と記載)で2987
6回であった。また、10個の参照信号に対する検索実
行時間の平均は、公知の方法で165.1ミリ秒、本発
明の方法で84.1ミリ秒、本発明の方法において蓄積
射影距離計算処理及び参照射影距離計算処理を実施しな
い方法で95.2ミリ秒であった。
The results of this experiment are shown in FIG. The average of the number of collations for 10 reference signals is 194 by a known method.
33 times, the method of the present invention 22721 times, the method of using the compressed histogram as a compression feature without performing the cumulative projective distance calculation process and the reference projective distance calculation process in the method of the present invention (in the table, ")
It was 6 times. Further, the average of the search execution times for the 10 reference signals is 165.1 milliseconds by the known method, 84.1 milliseconds by the method of the present invention, and the accumulated projection distance calculation processing and the reference projection distance are performed by the method of the present invention. It was 95.2 milliseconds by the method in which the calculation processing was not performed.

【0056】次に、24時間の音響信号を蓄積信号と
し、無作為に選択した10個の参照信号(15秒間)に
対して検索を行い、照合回数及び検索時間を調べた。検
索のパラメータは、サンプリング周波数=32kHz、
帯域フィルタの数=7、周波数分析の分析窓長=60m
sec、分析窓シフト=10msec、ヒストグラムの
ビン数=256、時間窓の幅=15秒、時間窓分割な
し、蓄積ヒストグラム系列の分割数=1000、検索閾
値=70、寄与閾値=0.9とした。
Next, using a sound signal of 24 hours as an accumulation signal, a search was performed for 10 randomly selected reference signals (15 seconds), and the number of collations and the search time were examined. Search parameters are: sampling frequency = 32kHz,
Number of bandpass filters = 7, analysis window length of frequency analysis = 60 m
sec, analysis window shift = 10 msec, histogram bin number = 256, time window width = 15 seconds, no time window division, accumulation histogram sequence division number = 1000, search threshold = 70, contribution threshold = 0.9. .

【0057】本実験の結果を図21に示す。10個の参
照信号に対する照合回数の平均は、公知の方法で143
765回、本発明の方法で241739回、本発明の方
法において蓄積射影距離計算処理及び参照射影距離計算
処理を実施しない方法で568190回であった。ま
た、10個の参照信号に対する検索実行時間の平均は、
公知の方法で1774ミリ秒、本発明の方法で250ミ
リ秒、本発明の方法において蓄積射影距離計算処理及び
参照射影距離計算処理を実施しない方法で679ミリ秒
であった。
The results of this experiment are shown in FIG. The average of the number of collations for 10 reference signals is 143 by a known method.
765 times, 241739 times by the method of the present invention, and 568190 times by the method in which the cumulative projection distance calculation processing and the reference projection distance calculation processing are not performed in the method of the present invention. The average search execution time for 10 reference signals is
It was 1774 msec by the known method, 250 msec by the method of the present invention, and 679 msec by the method in which the accumulated projective distance calculation process and the reference projective distance calculation process were not performed in the method of the present invention.

【0058】実験結果から明らかなように、公知の方法
に比べて照合回数が増加しているが、圧縮特徴を用いて
1回の照合に要する時間を大幅に削減することで、同一
の検索結果を保証したまま大幅に検索実行時間を削減で
きることが分かる。
As is clear from the experimental results, the number of collations is increased as compared with the known method, but the same retrieval result is obtained by significantly reducing the time required for one collation by using the compression feature. It can be seen that the search execution time can be significantly reduced while guaranteeing.

【0059】以上、説明したように、本発明によれば、
予め蓄積信号の各部分区間ごとに特徴圧縮を行い、照合
計算のコストを大幅に削減させて検索を行うことによっ
て、公知の方法に比較して、より少ない照合計算時間
で、より高速な信号検索を行うことができる。
As described above, according to the present invention,
By performing feature compression in advance for each partial section of the accumulated signal and performing a search while significantly reducing the cost of matching calculation, compared to known methods, a faster matching signal search can be performed with less matching calculation time. It can be performed.

【0060】なお、図1〜3における各処理部の機能を
実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能
な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプロ
グラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行する
ことにより信号探索処理を行ってもよい。なお、ここで
いう「コンピュータシステム」とは、OSや周辺機器等
のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュー
タシステム」は、WWWシステムを利用している場合で
あれば、ホームページ提供環境(あるいは表示環境)も
含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な
記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディス
ク、ROM、CD−ROM等の可搬媒体、コンピュータ
システムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のこ
とをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒
体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線
等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサ
ーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の
揮発性メモリ(RAM)のように、一定時間プログラム
を保持しているものも含むものとする。
It should be noted that a program for realizing the function of each processing unit in FIGS. 1 to 3 is recorded in a computer-readable recording medium, and the program recorded in this recording medium is read into a computer system and executed. Therefore, the signal search processing may be performed. The “computer system” mentioned here includes an OS and hardware such as peripheral devices. In addition, the “computer system” includes a homepage providing environment (or display environment) if a WWW system is used. Further, the “computer-readable recording medium” refers to a portable medium such as a flexible disk, a magneto-optical disk, a ROM, a CD-ROM, or a storage device such as a hard disk built in a computer system. Further, the "computer-readable recording medium" is a volatile memory (RAM) inside a computer system which serves as a server or a client when a program is transmitted via a network such as the Internet or a communication line such as a telephone line. In addition, those that hold the program for a certain period of time are also included.

【0061】また、上記プログラムは、このプログラム
を記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝
送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により
他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここ
で、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネ
ット等のネットワーク(通信網)や電話回線等の通信回
線(通信線)のように情報を伝送する機能を有する媒体
のことをいう。また、上記プログラムは、前述した機能
の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、
前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録され
ているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、い
わゆる差分ファイル(差分プログラム)であっても良
い。
Further, the above program may be transmitted from a computer system storing the program in a storage device or the like to another computer system via a transmission medium or by a transmission wave in the transmission medium. Here, the "transmission medium" for transmitting the program refers to a medium having a function of transmitting information, such as a network (communication network) such as the Internet or a communication line (communication line) such as a telephone line. Further, the program may be a program for realizing some of the functions described above. further,
It may be a so-called difference file (difference program) that can realize the above-mentioned functions in combination with a program already recorded in the computer system.

【0062】[0062]

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、蓄積信号の任意箇所について、参照信号との距離を
計算し、参照信号が、蓄積信号の当該箇所に存在するか
どうかを決定することにより、予め登録した蓄積信号か
ら、目的とする参照信号に類似した部分を探し出す信号
検索装置において、特徴情報を情報圧縮することにより
検索の高速化を図ることができ、蓄積情報量も削減する
ことができるという効果が得られる。また、従来の方法
に比べて、検索漏れが生じないことを保証したまま、特
徴の次元を効率的に低く抑えることにより、より高速な
信号検出が可能となる。また、同一の検索結果を保証し
たまま、特微量の次元を効率的に低く抑えることによ
り、より高速な信号検出が可能となる。
As described above, according to the present invention, the distance from the reference signal is calculated for an arbitrary portion of the accumulated signal, and it is determined whether or not the reference signal exists at that portion of the accumulated signal. As a result, in the signal search device that searches for a portion similar to the target reference signal from the stored signal registered in advance, the search speed can be increased by compressing the characteristic information, and the amount of stored information can be reduced. The effect that can be obtained is obtained. Further, as compared with the conventional method, it is possible to detect a signal at a higher speed by efficiently suppressing the dimension of the feature while ensuring that no search omission occurs. In addition, it is possible to detect a signal at a higher speed by effectively suppressing the dimension of a very small amount while guaranteeing the same search result.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明の第1実施形態の構成を示すブロック
図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a first exemplary embodiment of the present invention.

【図2】 本発明の第2実施形態の構成を示すブロック
図である。
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a second exemplary embodiment of the present invention.

【図3】 本発明の第3実施形態の構成を示すブロック
図である。
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a third exemplary embodiment of the present invention.

【図4】 本発明による信号検索装置の処理動作を示す
フローチャートである。
FIG. 4 is a flowchart showing a processing operation of the signal search device according to the present invention.

【図5】 図1に示す参照特徴抽出部1の動作を示すフ
ローチャートである。
5 is a flowchart showing the operation of the reference feature extraction unit 1 shown in FIG.

【図6】 図1に示す蓄積特徴抽出部1の動作を示すフ
ローチャートである。
FIG. 6 is a flowchart showing an operation of the accumulated feature extraction unit 1 shown in FIG.

【図7】 図1に示す蓄積特徴区分部3の動作を示すフ
ローチャートである。
FIG. 7 is a flowchart showing an operation of the accumulated feature classification unit 3 shown in FIG.

【図8】 図1に示す圧縮写像決定部4の動作を示すフ
ローチャートである。
8 is a flowchart showing the operation of the compression mapping determination unit 4 shown in FIG.

【図9】 図1に示す蓄積特徴圧縮部5の動作を示すフ
ローチャートである。
9 is a flowchart showing the operation of the accumulated feature compression unit 5 shown in FIG.

【図10】 図1に示す蓄積特徴圧縮部5の動作を示す
フローチャートである。
10 is a flowchart showing an operation of the accumulated feature compression unit 5 shown in FIG.

【図11】 図1に示す蓄積特徴圧縮部5の動作を示す
フローチャートである。
11 is a flowchart showing the operation of the accumulated feature compression unit 5 shown in FIG.

【図12】 図1に示す参照特徴圧縮部6の動作を示す
フローチャートである。
12 is a flowchart showing the operation of the reference feature compression unit 6 shown in FIG.

【図13】 図1に示す参照特徴圧縮部6の動作を示す
フローチャートである。
13 is a flowchart showing an operation of the reference feature compression unit 6 shown in FIG.

【図14】 図1に示す参照特徴圧縮部6の動作を示す
フローチャートである。
FIG. 14 is a flowchart showing an operation of the reference feature compression unit 6 shown in FIG.

【図15】 図1に示す圧縮特徴間距離計算部7の動作
を示すフローチャートである。
FIG. 15 is a flowchart showing an operation of a compression feature distance calculation unit 7 shown in FIG. 1.

【図16】 図1に示す信号検出判定部8の動作を示す
フローチャートである。
16 is a flowchart showing the operation of the signal detection / determination unit 8 shown in FIG.

【図17】 図2に示すスキップ幅計算部9の動作を示
すフローチャートである。
FIG. 17 is a flowchart showing an operation of the skip width calculation unit 9 shown in FIG.

【図18】 図3に示す距離再計算部13の動作を示す
フローチャートである。
FIG. 18 is a flowchart showing an operation of the distance recalculation unit 13 shown in FIG.

【図19】 図3に示す信号検出再判定部14の動作を
示すフローチャートである。
19 is a flowchart showing the operation of the signal detection re-determination unit 14 shown in FIG.

【図20】 信号検索の実験結果を示す説明図である。FIG. 20 is an explanatory diagram showing an experimental result of signal search.

【図21】 信号検索の実験結果を示す説明図である。FIG. 21 is an explanatory diagram showing experimental results of signal search.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1・・・参照特徴抽出部 2・・・蓄積特徴抽出部 3・・・蓄積特徴区分部 4・・・圧縮写像決定部 5・・・蓄積特徴圧縮部 6・・・参照特徴圧縮部 7・・・圧縮特徴間距離計算部 8・・・信号検出判定部 9・・・スキップ幅計算部 13・・・距離再計算部 14・・・信号検出再判定部 1 ... Reference feature extraction unit 2 ... Accumulation feature extraction unit 3 ... Accumulation feature classification section 4 ... compression map determination unit 5 ... Accumulation feature compression unit 6 ... Reference feature compression unit 7: Compressed feature distance calculation unit 8 ... Signal detection determination unit 9: Skip width calculation unit 13: Distance recalculation unit 14 ... Signal detection re-determination unit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 黒住 隆行 東京都千代田区大手町二丁目3番1号 日 本電信電話株式会社内 (72)発明者 村瀬 洋 東京都千代田区大手町二丁目3番1号 日 本電信電話株式会社内 Fターム(参考) 5C052 AA01 AC08 DD04 DD06 5C053 FA14 HA29 JA05 5D015 HH04 5L096 FA00 GA17 JA11    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Takayuki Kurozumi             2-3-1, Otemachi, Chiyoda-ku, Tokyo             Inside Telegraph and Telephone Corporation (72) Inventor Hiroshi Murase             2-3-1, Otemachi, Chiyoda-ku, Tokyo             Inside Telegraph and Telephone Corporation F-term (reference) 5C052 AA01 AC08 DD04 DD06                 5C053 FA14 HA29 JA05                 5D015 HH04                 5L096 FA00 GA17 JA11

Claims (19)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 蓄積信号の任意箇所について、参照信号
との距離を計算し、参照信号が、蓄積信号の当該箇所に
存在するかどうかを決定することにより、予め登録した
蓄積信号から、目的とする参照信号に類似した部分を探
し出す信号検索装置であって、 前記信号検索装置は、 参照信号から特徴系列を導く参照特徴抽出部と、 蓄積信号に注目窓を設定し、注目窓内の信号から特徴系
列を導く蓄積特徴抽出部と、 前記注目窓をずらしながら繰り返し行うことで導かれた
各特徴系列を区分する蓄積特徴区分部と、 前記蓄積特徴区分部で得られた区分後の各特徴系列か
ら、前記特徴系列よりも低次元の特徴を算出するための
写像を決定する圧縮写像決定部と、 前記蓄積特徴区分部で得られた区分後の各特徴系列に対
応する、前記特徴系列よりも低次元の特徴を、前記圧縮
写像決定部で得られた写像に基づいて算出する蓄積特徴
圧縮部と、 前記参照特徴抽出部で得られた特徴系列に対応する、前
記特徴系列よりも低次元の特徴を、前記圧縮写像決定部
で得られた写像に基づいて算出する参照特徴圧縮部と、 前記蓄積特徴圧縮部で導かれた圧縮特徴系列と、前記参
照特徴圧縮部で導かれた圧縮特徴系列との距離を計算す
る圧縮特徴間距離計算部と、 前記圧縮特徴間距離計算部で導かれた距離と、前記距離
に対応する閾値である検索閾値とを比較することによ
り、参照信号が、蓄積信号の当該箇所に存在するかどう
かを判定する信号検出判定部と、 を備えたことを特徴とする信号検索装置。
1. A method of calculating a distance between a reference signal and an arbitrary portion of a stored signal and determining whether or not the reference signal exists at the portion of the stored signal, thereby determining a target from the stored signal registered in advance. A signal search device that searches for a portion similar to the reference signal, wherein the signal search device is a reference feature extraction unit that derives a feature sequence from the reference signal, and sets a target window in the stored signal, An accumulated feature extraction unit that guides a characteristic sequence, an accumulated feature division unit that divides each characteristic sequence derived by repeatedly performing the attention window while shifting, and each divided feature sequence obtained by the accumulated feature division unit From the compression series determining unit for determining a mapping for calculating a feature of a lower dimension than the feature series, and corresponding to each feature series after the division obtained by the accumulated feature division unit, more than the feature series Low A dimensional feature, which is lower in dimension than the feature sequence, corresponding to the accumulated feature compression unit that calculates the dimensional feature based on the mapping obtained by the compression mapping determination unit and the feature sequence obtained by the reference feature extraction unit. , A reference feature compression unit that calculates based on the mapping obtained by the compression mapping determination unit, a compression feature sequence derived by the accumulated feature compression unit, and a compression feature sequence derived by the reference feature compression unit. By comparing the distance between the compressed features for calculating the distance between the compressed features and the distance introduced by the distance between the compressed features calculator and the search threshold value which is the threshold value corresponding to the distance, the reference signal is the accumulated signal. 2. A signal search device comprising: a signal detection determination unit that determines whether or not it exists at the location.
【請求項2】 前記信号検索装置は、 前記圧縮特徴間距離計算部から出力された距離に基づい
て、注目窓のスキップ幅を計算し、そのスキップ幅だけ
注目窓を移動するスキップ幅計算部をさらに備えたこと
を特徴とする請求項1に記載の信号検索装置。
2. The signal search device calculates a skip width of a window of interest based on the distance output from the inter-compression-feature distance calculation section, and a skip width calculation section that moves the window of interest by the skip width. The signal search device according to claim 1, further comprising:
【請求項3】 前記信号検索装置は、 前記信号検出判定部において参照信号が存在すると判定
された蓄積信号の当該場所について、前記参照特徴抽出
部で導かれた特徴系列と、前記蓄積特徴抽出部で導かれ
た特徴系列との距離を計算する距離再計算部と、 前記距離再計算部で導かれた距離と検索閾値とを比較す
ることにより、参照信号が、蓄積信号の当該箇所に存在
するか否かを再判定する信号検出再判定部と、 をさらに備えたことを特徴とする請求項1または2に記
載の信号検索装置。
3. The signal search device, wherein the feature series derived by the reference feature extraction unit and the stored feature extraction unit for the location of the stored signal determined to have a reference signal by the signal detection determination unit. In the distance recalculation unit that calculates the distance to the feature series derived in step (1), the reference signal is present at the location of the accumulated signal by comparing the distance derived by the distance recalculation unit and the search threshold. The signal search device according to claim 1 or 2, further comprising: a signal detection re-determination unit that re-determines whether or not.
【請求項4】 前記蓄積特徴圧縮部は、 前記蓄積特徴区分部で得られた区分後の各特徴系列を、
前記圧縮写像決定部で得られた写像によって写像する蓄
積特徴写像部と、 前記蓄積特徴写像部において導かれた圧縮特徴系列につ
いて、前記蓄積特徴抽出部で導かれた特徴系列との距離
を計算する蓄積射影距離計算部とからなり、 前記参照特徴圧縮部は、 前記参照特徴抽出部で得られた特徴系列を、前記圧縮写
像決定部で得られた写像によって写像する参照特徴写像
部と、 前記参照特徴写像部で導かれた圧縮特徴系列について、
前記参照特徴抽出部で導かれた特徴系列との距離を計算
する参照射影距離計算部とからなることを特徴とする請
求項1ないし3のいずれかに記載の信号検索装置。
4. The accumulated feature compressing section stores each of the divided feature series obtained by the accumulated feature dividing section,
The distance between the accumulated feature mapping unit that is mapped by the mapping obtained by the compression mapping determination unit and the compressed feature sequence guided by the accumulated feature mapping unit is calculated with respect to the characteristic sequence guided by the accumulated feature extraction unit. And a reference feature mapping unit configured to map the feature series obtained by the reference feature extraction unit by the mapping obtained by the compression mapping determination unit, and the reference feature compression unit. For the compressed feature series derived by the feature mapping unit,
4. The signal search device according to claim 1, further comprising a reference projection distance calculation unit that calculates a distance to the feature series derived by the reference feature extraction unit.
【請求項5】 前記参照特徴抽出部および前記蓄積特徴
抽出部は、 特徴を予め定めた方法で分類して、分類毎の度数分布表
であるヒストグラムを作成し、該ヒストグラムを新たな
特徴とみなして出力することを特徴とする請求項1ない
し4のいずれかに記載の信号検索装置。
5. The reference feature extraction unit and the accumulated feature extraction unit classify features by a predetermined method, create a histogram that is a frequency distribution table for each classification, and regard the histograms as new features. The signal search device according to any one of claims 1 to 4, wherein the signal search device outputs the signal.
【請求項6】 前記圧縮写像決定部は、主成分分析によ
って代表的な特徴を抽出することを特徴とする請求項1
ないし5のいずれかに記載の信号検索装置。
6. The compression mapping determination unit extracts a representative feature by principal component analysis.
6. The signal search device according to any one of 5 to 5.
【請求項7】 蓄積信号の任意箇所について、参照信号
との距離を計算し、参照信号が、蓄積信号の当該箇所に
存在するかどうかを決定することにより、予め登録した
蓄積信号から、目的とする参照信号に類似した部分を探
し出す信号検索方法であって、 前記信号検索方法は、 参照信号から特徴系列を導く参照特徴抽出過程と、 蓄積信号に注目窓を設定し、注目窓内の信号から特徴系
列を導く蓄積特徴抽出過程と、 前記注目窓をずらしながら繰り返し行うことで導かれた
各特徴系列を区分する蓄積特徴区分過程と、 前記蓄積特徴区分過程で得られた区分後の各特徴系列か
ら、前記特徴系列よりも低次元の特徴を算出するための
写像を決定する圧縮写像決定過程と、 前記蓄積特徴区分過程で得られた区分後の各特徴系列に
対応する、前記特徴系列よりも低次元の特徴を、前記圧
縮写像決定過程で得られた写像に基づいて算出する蓄積
特徴圧縮過程と、 前記参照特徴抽出過程で得られた特徴系列に対応する、
前記特徴系列よりも低次元の特徴を、前記圧縮写像決定
過程で得られた写像に基づいて算出する参照特徴圧縮過
程と、 前記蓄積特徴圧縮過程で導かれた圧縮特徴系列と、前記
参照特徴圧縮過程で導かれた圧縮特徴系列との距離を計
算する圧縮特徴間距離計算過程と、 前記圧縮特徴間距離計算過程で導かれた距離と、前記距
離に対応する閾値である検索閾値とを比較することによ
り、参照信号が、蓄積信号の当該箇所に存在するかどう
かを判定する信号検出判定過程と、 を備えたことを特徴とする信号検索方法。
7. The distance from a reference signal is calculated for an arbitrary location of the stored signal, and it is determined whether or not the reference signal exists at the location of the stored signal. A signal search method for finding a portion similar to the reference signal, wherein the signal search method is a reference feature extraction process of deriving a feature sequence from the reference signal, A stored feature extraction process for deriving a feature sequence, a stored feature segmentation process for segmenting each feature sequence derived by repeatedly performing the feature window while shifting, and each feature sequence after segmentation obtained in the accumulated feature segmentation process From the above, the compression mapping determination process for determining a mapping for calculating a feature having a lower dimension than the feature sequence, and the feature corresponding to each feature sequence after the division obtained in the accumulated feature division process A feature having a lower dimension than a sequence, corresponding to a feature sequence obtained in the reference feature extraction process, and an accumulated feature compression process in which the feature is calculated based on the map obtained in the compression map determination process,
A reference feature compression process for calculating a feature of a lower dimension than the feature sequence based on the mapping obtained in the compression map determination process, a compression feature sequence derived in the accumulated feature compression process, and the reference feature compression. Comparing the inter-compression-feature distance calculation process for calculating the distance with the compression-feature sequence derived in the process, and the distance derived in the inter-compression-feature distance calculation process, and a search threshold that is a threshold corresponding to the distance. As a result, a signal search method comprising: a signal detection determination step of determining whether or not the reference signal exists at the location of the accumulated signal.
【請求項8】 前記信号検索方法は、 前記圧縮特徴間距離計算過程から出力された距離に基づ
いて、注目窓のスキップ幅を計算し、そのスキップ幅だ
け注目窓を移動するスキップ幅計算過程をさらに備えた
ことを特徴とする請求項7に記載の信号検索方法。
8. The signal search method calculates a skip width of a window of interest based on the distance output from the inter-compression-feature distance calculation step, and performs a skip width calculation step of moving the window of interest by the skip width. The signal search method according to claim 7, further comprising:
【請求項9】 前記信号検索方法は、 前記信号検出判定過程において参照信号が存在すると判
定された蓄積信号の当該場所について、前記参照特徴抽
出過程で導かれた特徴系列と、前記蓄積特徴抽出過程で
導かれた特徴系列との距離を計算する距離再計算過程
と、 前記距離再計算過程で導かれた距離と検索閾値とを比較
することにより、参照信号が、蓄積信号の当該箇所に存
在するか否かを再判定する信号検出再判定過程と、 をさらに備えたことを特徴とする請求項7または8に記
載の信号検索方法。
9. The signal retrieving method comprises: a feature series derived in the reference feature extraction process and a stored feature extraction process for the location of the stored signal in which the reference signal is determined to exist in the signal detection determination process. In the distance recalculation process of calculating the distance to the feature sequence derived in step (1), and by comparing the distance derived in the distance recalculation process with the search threshold value, the reference signal is present at the location of the accumulated signal. 9. The signal search method according to claim 7, further comprising: a signal detection re-determination step of re-determining whether or not.
【請求項10】 前記蓄積特徴圧縮過程は、 前記蓄積特徴区分過程で得られた区分後の各特徴系列
を、前記圧縮写像決定過程で得られた写像によって写像
する蓄積特徴写像過程と、 前記蓄積特徴写像過程において導かれた圧縮特徴系列に
ついて、前記蓄積特徴抽出過程で導かれた特徴系列との
距離を計算する蓄積射影距離計算過程とからなり、 前記参照特徴圧縮過程は、 前記参照特徴抽出過程で得られた特徴系列を、前記圧縮
写像決定過程で得られた写像によって写像する参照特徴
写像過程と、 前記参照特徴写像過程で導かれた圧縮特徴系列につい
て、前記参照特徴抽出過程で導かれた特徴系列との距離
を計算する参照射影距離計算過程とからなることを特徴
とする請求項7ないし9のいずれかに記載の信号検索方
法。
10. The accumulated feature compression step, wherein the accumulated feature mapping step of mapping each of the feature sequences after the division obtained in the accumulated feature division step by the mapping obtained in the compression map determination step, A compressed feature sequence derived in the feature mapping process, and a cumulative projection distance calculation process for calculating a distance from the feature sequence derived in the accumulated feature extraction process, wherein the reference feature compression process is the reference feature extraction process. The reference feature mapping process of mapping the feature sequence obtained in step (3) by the mapping obtained in the compression map determination process, and the compressed feature sequence derived in the reference feature mapping process, are derived in the reference feature extraction process. 10. The signal search method according to claim 7, further comprising a reference projective distance calculation process for calculating a distance to the feature series.
【請求項11】 前記参照特徴抽出過程および前記蓄積
特徴抽出過程は、 特徴を予め定めた方法で分類して、分類毎の度数分布表
であるヒストグラムを作成し、該ヒストグラムを新たな
特徴とみなして出力することを特徴とする請求項7ない
し10のいずれかに記載の信号検索方法。
11. In the reference feature extraction process and the accumulated feature extraction process, features are classified by a predetermined method, a histogram that is a frequency distribution table for each classification is created, and the histogram is regarded as a new feature. The signal retrieval method according to claim 7, wherein the signal retrieval method outputs the signal.
【請求項12】 前記圧縮写像決定過程は、主成分分析
によって代表的な特徴を抽出することを特徴とする請求
項7ないし11のいずれかに記載の信号検索方法。
12. The signal search method according to claim 7, wherein in the compression mapping determination process, representative features are extracted by principal component analysis.
【請求項13】 蓄積信号の任意箇所について、参照信
号との距離を計算し、参照信号が、蓄積信号の当該箇所
に存在するかどうかを決定することにより、予め登録し
た蓄積信号から、目的とする参照信号に類似した部分を
探し出す信号検索プログラムであって、 前記信号検索プログラムは、 参照信号から特徴系列を導く参照特徴抽出処理と、 蓄積信号に注目窓を設定し、注目窓内の信号から特徴系
列を導く蓄積特徴抽出処理と、 前記注目窓をずらしながら繰り返し行うことで導かれた
各特徴系列を区分する蓄積特徴区分処理と、 前記蓄積特徴区分処理で得られた区分後の各特徴系列か
ら、前記特徴系列よりも低次元の特徴を算出するための
写像を決定する圧縮写像決定処理と、 前記蓄積特徴区分処理で得られた区分後の各特徴系列に
対応する、前記特徴系列よりも低次元の特徴を、前記圧
縮写像決定処理で得られた写像に基づいて算出する蓄積
特徴圧縮処理と、 前記参照特徴抽出処理で得られた特徴系列に対応する、
前記特徴系列よりも低次元の特徴を、前記圧縮写像決定
処理で得られた写像に基づいて算出する参照特徴圧縮処
理と、 前記蓄積特徴圧縮処理で導かれた圧縮特徴系列と、前記
参照特徴圧縮処理で導かれた圧縮特徴系列との距離を計
算する圧縮特徴間距離計算処理と、 前記圧縮特徴間距離計算処理で導かれた距離と、前記距
離に対応する閾値である検索閾値とを比較することによ
り、参照信号が、蓄積信号の当該箇所に存在するかどう
かを判定する信号検出判定処理と、 をコンピュータに行わせることを特徴とする信号検索プ
ログラム。
13. A method for calculating a distance from a reference signal to an arbitrary portion of a stored signal and determining whether or not the reference signal exists at the portion of the stored signal, thereby determining a target from a stored signal registered in advance. A signal search program for finding a portion similar to the reference signal, wherein the signal search program is a reference feature extraction process for deriving a feature sequence from the reference signal, and setting a window of interest in the accumulated signal, An accumulated feature extraction process for deriving a feature sequence, an accumulated feature segmentation process for segmenting each feature sequence derived by repeatedly performing the window of interest, and each segmented feature sequence obtained by the accumulated feature segmentation process. From the compression sequence determination process for determining a map for calculating a feature having a dimension lower than that of the feature sequence, and corresponding to each feature sequence after classification obtained by the accumulated feature classification process. The feature series having a lower dimension than the feature series corresponds to the feature series obtained by the reference feature extraction processing, and the accumulated feature compression processing for calculating the feature based on the mapping obtained by the compression mapping determination processing.
A reference feature compression process for calculating a feature of a lower dimension than the feature sequence based on the mapping obtained by the compression mapping determination process, a compressed feature sequence derived by the accumulated feature compression process, and the reference feature compression The inter-compression-feature distance calculation process for calculating the distance to the compression-feature series derived by the process, and the distance derived by the inter-compression-feature distance calculation process and a search threshold value that is a threshold value corresponding to the distance are compared. As a result, the signal search program is characterized by causing a computer to perform a signal detection determination process of determining whether or not the reference signal exists at the location of the accumulated signal.
【請求項14】 前記信号検索プログラムは、 前記圧縮特徴間距離計算処理から出力された距離に基づ
いて、注目窓のスキップ幅を計算し、そのスキップ幅だ
け注目窓を移動するスキップ幅計算処理をさらにコンピ
ュータに行わせることを特徴とする請求項13に記載の
信号検索プログラム。
14. The signal search program calculates a skip width of a window of interest based on the distance output from the inter-compression-feature distance calculation processing, and performs a skip width calculation processing of moving the window of interest by the skip width. The signal search program according to claim 13, which is further executed by a computer.
【請求項15】 前記信号検索プログラムは、 前記信号検出判定処理において参照信号が存在すると判
定された蓄積信号の当該場所について、前記参照特徴抽
出処理で導かれた特徴系列と、前記蓄積特徴抽出処理で
導かれた特徴系列との距離を計算する距離再計算処理
と、 前記距離再計算処理で導かれた距離と検索閾値とを比較
することにより、参照信号が、蓄積信号の当該箇所に存
在するか否かを再判定する信号検出再判定処理と、 をさらにコンピュータに行わせることを特徴とする請求
項13または14に記載の信号検索プログラム。
15. The signal search program includes a feature series derived by the reference feature extraction process and a stored feature extraction process for the location of the stored signal determined to have a reference signal in the signal detection determination process. In the distance recalculation processing for calculating the distance to the feature series derived in step (1), and by comparing the distance derived in the distance recalculation processing with the search threshold value, the reference signal is present at the location of the accumulated signal. 15. The signal search program according to claim 13 or 14, further comprising: a signal detection re-determination process for determining again whether or not the signal is detected.
【請求項16】 前記蓄積特徴圧縮処理は、 前記蓄積特徴区分処理で得られた区分後の各特徴系列
を、前記圧縮写像決定処理で得られた写像によって写像
する蓄積特徴写像処理と、 前記蓄積特徴写像処理において導かれた圧縮特徴系列に
ついて、前記蓄積特徴抽出処理で導かれた特徴系列との
距離を計算する蓄積射影距離計算処理とからなり、 前記参照特徴圧縮処理は、 前記参照特徴抽出処理で得られた特徴系列を、前記圧縮
写像決定処理で得られた写像によって写像する参照特徴
写像処理と、 前記参照特徴写像処理で導かれた圧縮特徴系列につい
て、前記参照特徴抽出処理で導かれた特徴系列との距離
を計算する参照射影距離計算処理とからなることを特徴
とする請求項13ないし15のいずれかに記載の信号検
索プログラム。
16. The accumulated feature compressing process, wherein the accumulated feature mapping process maps each segmented feature series obtained by the accumulated feature segmenting process by a map obtained by the compression map determination process, The compressed feature series derived in the feature mapping process includes a cumulative projective distance calculation process for calculating a distance from the feature series derived in the accumulated feature extraction process, wherein the reference feature compression process is the reference feature extraction process. The reference feature mapping process that maps the feature sequence obtained in step S1 by the map obtained in the compression map determination process, and the compressed feature sequence derived in the reference feature mapping process is introduced in the reference feature extraction process. The signal search program according to any one of claims 13 to 15, further comprising a reference projective distance calculation process for calculating a distance to a feature series.
【請求項17】 前記参照特徴抽出処理および前記蓄積
特徴抽出処理は、 特徴を予め定めた方法で分類して、分類毎の度数分布表
であるヒストグラムを作成し、該ヒストグラムを新たな
特徴とみなして出力することを特徴とする請求項13な
いし16のいずれかに記載の信号検索プログラム。
17. The reference feature extraction process and the accumulated feature extraction process classify features by a predetermined method, create a histogram that is a frequency distribution table for each classification, and regard the histogram as a new feature. The signal search program according to any one of claims 13 to 16, which outputs the signal.
【請求項18】 前記圧縮写像決定処理は、主成分分析
によって代表的な特徴を抽出することを特徴とする請求
項13ないし17のいずれかに記載の信号検索プログラ
ム。
18. The signal search program according to claim 13, wherein the compression mapping determination process extracts a representative feature by principal component analysis.
【請求項19】 請求項13ないし18のいずれかに記
載の信号検索プログラムを記録したコンピュータ読み取
り可能な記録媒体。
19. A computer-readable recording medium in which the signal search program according to claim 13 is recorded.
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