(57)【特許請求の範囲】
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【発明の詳細な説明】
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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Ｓ４）。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Ｓ１０）。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）。
【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）。
【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。
【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１５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。
【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。
【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。
【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Ｓ２２）、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。
【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）。
【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）。
【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
【数１】
0003730179.tif 000002
に対する共分散行列Ｓ(j)は、以下のように計算される。
【数２】
0003730179.tif 000003
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。
【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Ｓ３１）。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）。
【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
【数３】
0003730179.tif 000004
とするとき、圧縮ヒストグラム系列
【数４】
0003730179.tif 000005
は以下のように計算される。
【数５】
0003730179.tif 000006
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、
【数６】
0003730179.tif 000007
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）。
【００３９】
次に、蓄積射影距離計算処理（ステップＳ３５）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Ｓ４０）。
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）。
【数７】
0003730179.tif 000008
ただし、
【数８】
0003730179.tif 000009
であり、各
【数９】
0003730179.tif 000010
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。
【数１０】
0003730179.tif 000011
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。
【数１１】
0003730179.tif 000012
ただし、ｎはヒストグラムの次元数であり、
【数１２】
0003730179.tif 000013
である。
【００４０】
蓄積特徴写像処理（ステップＳ３７〜Ｓ３９）によって得られた圧縮ヒストグラムｙ＝（ｙ1，ｙ2，…，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離
【数１３】
0003730179.tif 000014
から、圧縮特徴ｙ*を以下のように構成する。
【数１４】
0003730179.tif 000015
ただし、Ｋは圧縮ヒストグラムｙの次元数である。
【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。
【００４２】
ここで、参照特徴写像処理（ステップＳ４５）を図１３を参照して説明する。
初めに、ステップＳ４４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）。
【００４３】
次に、参照射影距離計算処理（ステップ４６）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Ｓ５２，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）。
【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。
【数１５】
0003730179.tif 000016
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、
【数１６】
0003730179.tif 000017
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。
【数１７】
0003730179.tif 000018
さらに、ｄ（ｙ*R，ｙ*S）は、以下の性質を持つ。
【数１８】
0003730179.tif 000019
ただし、式（４）中の最小値は、
【数１９】
0003730179.tif 000020
が与えられたときの全てのヒストグラムの組（ｘR，ｘS）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）。
【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１６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Ｓ５８）。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）。
【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。
【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。
【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
【数２０】
0003730179.tif 000021
は、ｍ１＜ｍ２＜ｍ１＋Ｄのとき、以下の式で与えられる。
【数２１】
0003730179.tif 000022
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。
【数２２】
0003730179.tif 000023
距離値は０を下回らないので、式（６）で与えられる下限値
【数２３】
0003730179.tif 000024
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。
【数２４】
0003730179.tif 000025
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。
【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。
【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。
【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）。
【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Ｓ６７）。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Ｓ６９）。
【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。
【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。
【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１９４３３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２９８７６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。
【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＝６０ｍｓｅｃ、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。
【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１４３７６５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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【図面の簡単な説明】
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【図２０】  信号検索の実験結果を示す説明図である。
【図２１】  信号検索の実験結果を示す説明図である。
【符号の説明】
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
【図１】
0003730179.tif 000026
【図２】
0003730179.tif 000027
【図３】
0003730179.tif 000028
【図４】
0003730179.tif 000029
【図５】
0003730179.tif 000030
【図６】
0003730179.tif 000031
【図７】
0003730179.tif 000032
【図８】
0003730179.tif 000033
【図９】
0003730179.tif 000034
【図１０】
0003730179.tif 000035
【図１１】
0003730179.tif 000036
【図１２】
0003730179.tif 000037
【図１３】
0003730179.tif 000038
【図１４】
0003730179.tif 000039
【図１５】
0003730179.tif 000040
【図１６】
0003730179.tif 000041
【図１７】
0003730179.tif 000042
【図１８】
0003730179.tif 000043
【図１９】
0003730179.tif 000044
【図２０】
0003730179.tif 000045
【図２１】
0003730179.tif 000046