(57)【要約】ビデオシーケンスにおける場面変化検出のためのシステム及び方法であって、ランダムサブサンプリングパティション投票（RSPV）アルゴリズムを利用したものが提供される。ビデオシーケンスにおいて、現在フレームが複数のパティションに分割される。それぞれのパティションはランダムにサブサンプリングされ、ピクセルの強度値のヒストグラムが、現在パティションがレファレンスフレームの対応するパティションから変化したかどうかを判定するために作成される。現在フレームのパティションとレファレンスフレームの同位置のパティションとのビン毎絶対ヒストグラム変化量が計算される。このヒストグラム変化量が、適応閾値と比較される。調べられたパティションの過半数が大きな変化を示せば、場面変化が検出される。RSPVアルゴリズムは運動不感応でありメモリアクセスコストと計算コストの目覚しい節約に特徴がある。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ビデオシーケンスにおける場面変化を検出する方法であって、次のステップを含む方法：
（ａ）現在フレームを、それぞれが複数のピクセルを含む複数のパティションに分割するステップ、
（ｂ）該複数のパティションのそれぞれにおいて複数ピクセルをランダムにサブサンプリングするステップ、
（ｃ）前記複数のパティションからの現在パティションのそれぞれについて、複数のピクセル値範囲のそれぞれのピクセル値範囲内に入るピクセルの数のヒストグラムを、そのヒストグラムが複数のビンを含むように作成するステップ、
（ｄ）ビン毎に、現在パティションと、レファレンスフレームにおける対応するパティションとの、絶対ヒストグラム変化量を決定するステップ、
（ｅ）ビン毎の絶対ヒストグラム変化量が、あらかじめ定めた第１の閾値よりも大きい場合には、現在パティションを、変化した、とラベル付けするステップ、
（ｆ）現在フレームにおける複数のパティションのそれぞれについて、（ｂ）から（ｅ）までのステップを繰り返すステップ、および
（ｇ）現在フレームにおける、変化したとラベル付けされたパティションの数が、あらかじめ定めた第２の閾値よりも大きい場合に、現在パティションに場面変化があったと報告するステップ。
【請求項２】
ピクセル値が、対応するピクセル色の輝度を表すものである、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
現在フレームのパティションの数が、１６〜１２８の範囲である、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
ヒストグラムが、１６ビンのヒストグラムである、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
あらかじめ定めた第２の閾値が、現在フレームにおけるパティションの過半数と定められている、請求項１に記載された方法。
【請求項６】
コンピュータ可読記録媒体であって、コンピュータによる実行のためのコンピュータ命令がエンコードされており、命令は、実行されたときに、次のステップを含むビデオシーケンスにおける場面変化を検出する方法を実行するものである、前記記録媒体：
（ａ）現在フレームを、それぞれが複数のピクセルを含む複数のパティションに分割するステップ、
（ｂ）該複数のパティションのそれぞれにおいて複数ピクセルをランダムにサブサンプリングするステップ、
（ｃ）前記複数のパティションからの現在パティションのそれぞれについて、複数のピクセル値範囲のそれぞれのピクセル値範囲内に入るピクセルの数のヒストグラムを、そのヒストグラムが複数のビンを含むように作成するステップ、
（ｄ）ビン毎に、現在パティションと、レファレンスフレームにおける対応するパティションとの、絶対ヒストグラム変化量を決定するステップ、
（ｅ）ビン毎の絶対ヒストグラム変化量が、あらかじめ定めた第１の閾値よりも大きい場合には、現在パティションを、変化した、とラベル付けするステップ、
（ｆ）現在フレームにおける複数のパティションのそれぞれについて、（ｂ）から（ｅ）までのステップを繰り返すステップ、および
（ｇ）現在フレームにおける、変化したとラベル付けされたパティションの数が、あらかじめ定めた第２の閾値よりも大きい場合に、現在パティションに場面変化があったと報告するステップ。
【請求項７】
ピクセル値が、対応するピクセル色の輝度を表すものである、請求項６に記載の記録媒体。
【請求項８】
現在フレームのパティションの数が、１６〜１２８の範囲である、請求項６に記載の記録媒体。
【請求項９】
ヒストグラムが、１６ビンのヒストグラムである、請求項６に記載の記録媒体。
【請求項１０】
あらかじめ定めた第２の閾値が、現在フレームにおけるパティションの過半数と定められている、請求項６に記載の記録媒体。
【請求項１１】
プロセッサおよびコンピュータ可読記憶媒体を含む装置であって、該記憶媒体には、プロセッサにより実行される、ビデオシーケンスにおける場面変化を検出する方法のためのコンピュータ命令が記憶され、その方法は以下のステップを含む前記装置：
（ａ）現在フレームを、それぞれが複数のピクセルを含む複数のパティションに分割するステップ、
（ｂ）該複数のパティションのそれぞれにおいて複数ピクセルをランダムにサブサンプリングするステップ、
（ｃ）前記複数のパティションからの現在パティションのそれぞれについて、複数のピクセル値範囲のそれぞれのピクセル値範囲内に入るそれぞれのピクセルの数のヒストグラムを、そのヒストグラムが複数のビンを含むように作成するステップ、
（ｄ）ビン毎に、現在パティションと、レファレンスフレームにおける対応するパティションとの、絶対ヒストグラム変化量を決定するステップ、
（ｅ）ビン毎の絶対ヒストグラム変化量が、あらかじめ定めた第１の閾値よりも大きい場合には、現在パティションを、変化した、とラベル付けするステップ、
（ｆ）現在フレームにおける複数のパティションのそれぞれについて、（ｂ）から（ｅ）までのステップを繰り返すステップ、および
（ｇ）現在フレームにおける、変化したとラベル付けされたパティションの数が、あらかじめ定めた第２の閾値よりも大きい場合に、現在パティションに場面変化があったと報告するステップ。
【請求項１２】
ピクセル値が、対応するピクセル色の輝度を表すものである、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
現在フレームのパティションの数が、１６〜１２８の範囲である、請求項１１に記載の装置。
【請求項１４】
ヒストグラムが、１６ビンのヒストグラムである、請求項１１に記載の装置。
【請求項１５】
あらかじめ定めた第２の閾値が、現在フレームにおけるパティションの過半数と定められている、請求項１１に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願への相互参照
本出願は、本明細書にその全体を参照として組み入れる、２００５年１２月１５日に出願された「ランダムサブサンプルパティション投票（ＲＳＶＰ）超低コスト場面変化検出アルゴリズム」なる名称の米国特許仮出願シリアル番号Ｎｏ．６０／７５０，６５８への米国特許法第119条（ｅ）による優先権を主張するものである。
発明の分野
本発明は、一般的にデジタルビデオプロセッシングと解析に関し、より詳しくは、ランダムサブサンプルパティション投票アルゴリズムを用いた場面変化検出のための方法およびシステムに関する。
【０００２】
発明の背景
ビデオ圧縮(compression)および解凍（decompression）を可能にするデジタルビデオコーデック技術は、通信（telecommunication）産業、エンタテイメント産業および放送産業を総合した様相を有する技術である。多数の進歩したビデオ圧縮標準、たとえばＩＳＯ／ＩＥＣ  ＭＰＥＧ−１、ＭＰＥＧ−２、ＭＰＥＧ−４、ＣＣＩＴＴ  Ｈ．２６１、ＩＴＵ−Ｔ  Ｈ．２６３、ＩＴＵ−Ｔ  Ｈ．２６４、マイクロソフトＷＭＶ９／ＶＣ−１のような、高品質で低いビットレートのビデオストリーム（video stream）を供給するものが開発されてきている。
【０００３】
ビデオ圧縮においては、ビデオシーケンスが２種類のフレームを用いてエンコードされる：イントラフレームと予測フレームである。イントラフレームは、自己の内部の情報のみを利用し、これに対して予測フレームは、ビデオシーケンスの一時的な冗長性を利用する。かくして、一つのフレームが一つのレファレンスとして選択され、後に続く複数フレームは、そのレファレンスから予測される。隣り合うフレームが高い相関を有する場合、予測フレームの圧縮率はイントラフレームのそれよりもずっと高いものとなる。高い圧縮率を得るために、典型的には一つのビデオシーケンス内の予測フレームの割合は、９５％またはそれ以上となる。
【０００４】
しかしながら、イントラフレームは、先行するフレームとの相関が殆ど無い場合には、予測フレームよりもより効率的にフレームをエンコードすることができる。さらにいえば、一連の予測フレームの中にイントラフレームを挿入することによって、先行する予測フレームに基づいてエンコードされる間に累積されるエラーの伝播を回避することが可能となる。
【０００５】
ビデオシーケンスは、異なったショットに分割することが可能である。２つのショットの間の遷移とは、場面変化である。場面変化のあとの最初のフレームは、先行するフレームとの相関が、仮にあるとしても非常に低いのであるから、イントラフレームとしてエンコードされるべきである。場面変化検出アルゴリズムは、ビデオシーケンスの場面内容の変化を同定するために必用であり、連続するフレームの中に、何時イントラフレームを挿入するべきかの決定を行うものであり、かくしてビデオを複数のショットにセグメント化するものである。
【０００６】
既存の低価格場面変化検出アルゴリズムは、空間相関ベースのものとヒストグラムベースのものに分けることができる。空間相関ベースのアルゴリズムは、運動に対して非常に敏感であり、ヒストグラムベースのアルゴリズムはその決定プロセスにおいて、殆どの空間的情報を失ってしまう。これら欠点に加えて、これら２タイプのアルゴリズムは、計算における複雑さの程度が通常非常に高い。それゆえにこれらは、リアルタイムの組み込みビデオエンコーダとしての要求、即ちメモリーアクセスバンド幅が小さいこと、計算の複雑さの程度が低いこと、レイテンシーが低いこと、に答えるために完全に適するとはいえない。
【０００７】
発明の概要
上記の観点から、本発明の実施の態様においては、ランダムサブサンプリングパティション投票（ＲＳＰＶ）アルゴリズムを利用した信頼できる低コスト場面変化検出のための方法を提供する。ＲＳＰＶアルゴリズムは、空間相関ベースのアルゴリズムとヒストグラムベースのアルゴリズムの両者の利点を生かすものである。
【０００８】
本発明の実施の態様においては、現在フレーム（current frame）が複数のパティションに分割される。それぞれのパティションはそれからランダムにサブサンプリングされ、現在パティション（current partition）がレファレンスフレームにおける同位置のパティションと異なっているかどうかを判定するために、ピクセル強度値のヒストグラムが作られる。現在フレームにおけるパティションと、レファレンスフレームにおける対応位置のパティションとの、ビン毎の（bin-by-bin）絶対ヒストグラム変化量（absolute histogram difference）が計算される。
【０００９】
次にヒストグラム変化量が適応閾値（adaptive threshold）と比較される。調べられたパティションの過半数が大きな変化を示している場合、場面変化が検出されたとみなす。あるパティションが大きな変化をしたと報告できるかどうかを決めるために、多様な他の閾値をさらに加えて用いることができる。
【００１０】
ヒストグラム計算を行うことが、ＲＳＰＶアルゴリズムを動きによる影響から独立なもの（motion independent）とする一方、パティション化は十分な空間的情報を利用する。ヒストグラムがサブサンプリングされたフレームについて計算されるので、このアルゴリズムは顕著なメモリーアクセスおよび計算の節約となるという特徴がある。
これに従って、幾つかの本発明の態様が、幾つかの説明のための態様とともに示されるが、これらは限定的であることを意図するものではない。
【００１１】
そのような態様の一つとして、ビデオシーケンスにおける場面変化検出のための方法が提供され、この方法は以下のステップを含む：
（ａ）現在フレームを、それぞれが複数のピクセルを含む複数のパティションに分割するステップ、
（ｂ）該複数のパティションのそれぞれにおいて複数ピクセルをランダムにサブサンプリングするステップ、
（ｃ）前記複数のパティションからの現在パティションのそれぞれについて、複数のピクセル値範囲のそれぞれのピクセル値範囲内に入るピクセルの数のヒストグラムを、そのヒストグラムが複数のビンを含むように作成するステップ、
（ｄ）ビン毎に、現在パティションと、レファレンスフレームにおける対応するパティションとの、絶対ヒストグラム変化量を決定するステップ、
（ｅ）ビン毎の絶対ヒストグラム変化量が、あらかじめ定めた第１の閾値よりも大きい場合には、現在パティションを、変化した、とラベル付けするステップ、
（ｆ）現在フレームにおける複数のパティションのそれぞれについて、（ｂ）から（ｅ）までのステップを繰り返すステップ、および
（ｇ）現在フレームにおける、変化したとラベル付けされたパティションの数が、あらかじめ定めた第２の閾値よりも大きい場合に、現在パティションに場面変化があったと報告するステップ。
【００１２】
別の態様に従えば、ビデオシーケンスにおける場面変化検出のための方法を実施する、コンピュータシステムにおいて実行するためのコンピュータ用命令によってエンコードされたコンピュータ可読記憶媒体が提供され、その方法は以下のステップを含む：
（ａ）現在フレームを、それぞれが複数のピクセルを含む複数のパティションに分割するステップ、
（ｂ）該複数のパティションのそれぞれにおいて複数ピクセルをランダムにサブサンプリングするステップ、
（ｃ）前記複数のパティションからの現在パティションのそれぞれについて、複数のピクセル値範囲のそれぞれのピクセル値範囲内に入るピクセルの数のヒストグラムを、そのヒストグラムが複数のビンを含むように作成するステップ、
（ｄ）ビン毎に、現在パティションと、レファレンスフレームにおける対応するパティションとの、絶対ヒストグラム変化量を決定するステップ、
（ｅ）ビン毎の絶対ヒストグラム変化量が、あらかじめ定めた第１の閾値よりも大きい場合には、現在パティションを、変化した、とラベル付けするステップ、
（ｆ）現在フレームにおける複数のパティションのそれぞれについて、（ｂ）から（ｅ）までのステップを繰り返すステップ、および
（ｇ）現在フレームにおける、変化したとラベル付けされたパティションの数が、あらかじめ定めた第２の閾値よりも大きい場合に、現在パティションに場面変化があったと報告するステップ。
【００１３】
さらに他の1つの態様に従えば、プロセッサおよびコンピュータ可読記憶媒体を含む装置が提供され、該記憶媒体には、プロセッサにより実行される、ビデオシーケンス中の場面変化検出方法を提供するためのコンピュータ命令が記憶され、その方法は以下のステップを含む：
（ａ）現在フレームを、それぞれが複数のピクセルを含む複数のパティションに分割するステップ、
（ｂ）該複数のパティションのそれぞれにおいて複数ピクセルをランダムにサブサンプリングするステップ、
（ｃ）前記複数のパティションからの現在パティションのそれぞれについて、複数のピクセル値範囲のそれぞれのピクセル値範囲内に入るそれぞれのピクセルの数のヒストグラムを、そのヒストグラムが複数のビンを含むように作成するステップ、
（ｄ）ビン毎に、現在パティションと、レファレンスフレームにおける対応するパティションとの、絶対ヒストグラム変化量を決定するステップ、
（ｅ）ビン毎の絶対ヒストグラム変化量が、あらかじめ定めた第１の閾値よりも大きい場合には、現在パティションを、変化した、とラベル付けするステップ、
（ｆ）現在フレームにおける複数のパティションのそれぞれについて、（ｂ）から（ｅ）までのステップを繰り返すステップ、および
（ｇ）現在フレームにおける、変化したとラベル付けされたパティションの数が、あらかじめ定めた第２の閾値よりも大きい場合に、現在パティションに場面変化があったと報告するステップ。
【００１４】
幾つかの実施の態様によれば、ピクセル値は対応するピクセルの色の輝度成分を表すものである。現在フレームにおけるパティションの数は１６〜１２８の範囲であってもよい。
幾つかの実施の態様によれば、ヒストグラムは１６ビンのヒストグラムであってもよい。第２のあらかじめ定めた閾値は現在フレームにおける過半数のパティションと定義してもよい。
上記に言及され、以下に説明される実施の態様は、論旨がそれと異なる場合をのぞき、互いに排他的なものであることを理解すべきである。
【００１５】
詳細な説明
図１は、ビデオフレームのシーケンスの一例を示し、ここにおいてイントラフレーム（Ｉ）は予測フレーム（Ｐ）の間に散らされて配置される。Ｉ−フレームは全く他のフレームのインターポーレーション無しにエンコードされており、他方Ｐ−フレームは、先行するＩフレームまたはＰフレームに対して相対的にエンコードされている。場面変化検出のゴールは、何処であれ場面変化が起こった場所にＩ−フレームを挿入することにある。
【００１６】
本発明の実施の態様においては、ビデオシーケンスにおけるフレームは複数のパティションに分割されている。それに従って図２は、現在フレーム２００およびレファレンスフレーム２０２の双方が、Ｎ個のパティションに分割されている様子を示す模式図である。幾つかの実施の態様においては、１つのフレームは１６個のパティションに分割され、これにより空間的分解能と運動許容性とのバランスがもたらされる。パティションの数は変化可能である。しかしながら、より多くのパティションを使用するということは、空間的分解能が高くなることを意味し、アルゴリズムが運動に対してより敏感になる、ということを理解すべきである。
【００１７】
図２は、パティション化が、フレーム２００および２０２の上限および下限の境界領域を必ずしも包含するものでないことを示し、その理由はそれら領域のピクセルが通常場面変化に関して比較的情報量が少ないかまたは全く無い（例えば、フレームが「レターボックス」フレームの場合）からである。さらに、現在フレーム２００におけるそれぞれのパティションはレファレンスフレーム２０２における対応するパティションと、図において矢印２０４、２０６で示すように、比較される。比較については、以下で詳細に解説する。
【００１８】
本発明の実施の態様において使用されているランダムサブサンプルパティション投票（ＲＳＰＶ）アルゴリズムは、パティション化されたフレームのそれぞれに対して適用される。図３は、現在フレームに適用されるＲＳＰＶアルゴリズム３００のフローチャートを示す。このアルゴリズムは連続するフレームｋのそれぞれに適用され、図２を用いて説明したように、フレームは、ステップ３０２において、Ｎ個のパティションに分割されるということを理解すべきである。本発明の実施の態様においては、パティションの数Ｎは１６としたが、Ｎとして他の数も本発明の範囲内において使用可能である。
【００１９】
続いてそれぞれのパティションは、ステップ３０４において、適切な任意の技術を用いてランダムにサブサンプリングされる。ランダムサブサンプリングは、それぞれのサンプリングポイントが選択される確率が、互いに等しいということを保証するものである。幾つかの実施の態様においては、サブサンプリング比は、水平および垂直ともに、８：１または４：１である。ＲＳＰＶアルゴリズムにおいては、ピクセルの輝度が使用されるということを認識すべきである。他の適切なピクセルの特性を使用しても良い。
【００２０】
図３は、Ｎ個のパティションのそれぞれについて、ステップ３０８においてピクセル強度値のヒストグラムが計算されるということを示している。ヒストグラムはＭ個のビンを有している。表現の明確化のために、パティションの番号を示すパラメータｊは、ステップ３０６において値１に初期化される。現在フレームにおけるｋ番目のパティションと前回調べられたレファレンスフレームにおける対応するｋ番目のパティションとのビン毎の絶対ヒストグラム変化量を含む変数ＨｉｓｔｏＤｉｆｆが、ステップ３０６において値０に初期化される。本発明の実施の態様においては、上記のように１６ビンヒストグラムが使用され、これはパティションの周波数ドメイン解析のために十分なものである。ビデオシーケンス中の運動の状態に応じて、他の適切な数のビンを用いてヒストグラムを作ることもできる。
【００２１】
パティションの周波数ドメイン表現は、運動からの影響を受けない。それゆえ、たとえ運動が激しくても、ヒストグラムは、場面内容における運動と無関係な変化を検出することを可能とする。本発明の実施の態様に従って計算した１６ビンヒストグラムの例が図４に示されており、ここにおいて１６ビンのそれぞれはそれぞれのビンに割り振られた値の範囲内にある値を有するピクセルの数を含んでいる。
【００２２】
ビン毎の絶対ヒストグラム変化量が、図３のステップ３１０および３１２に示すように計算され、次の計算式が用いられる。
【数１】
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ここにおいてＣは現在フレーム、Ｒはレファレンスフレーム、ｋはパティションの番号、ｊはｋ番目のパティションについて計算されたヒストグラムにおける、ビンの番号である。
【００２３】
図３には、ステップ３１０において、現在フレームＣのｋ番目のパティションについて計算されたヒストグラムにおけるＭ個のビンのうちのｊ番目のビンが、対応するレファレンスフレームＲのｋ番目のパティションにおける対応するｊ番目のビンと比較される、ということが示されている。Ｃ（ｋ，ｊ）は現在フレームのｋ番目のパティションのｊ番目のビンに割り振られた値の範囲内にあるピクセルの数を意味し、次のフレームについて判定するためのＰＧＤＳアルゴリズムの繰り返しのために記憶されるものであり、それゆえにＣ（ｋ、ｊ）はＲ（ｋ，ｊ）として使用される。
【００２４】
ステップ３１２に規定されているように、現在フレームとレファレンスフレームとの間の、ｋ番目のパティションについて作成されたそれぞれのヒストグラムにおけるＭ個のビンのそれぞれについて、ビン毎絶対ヒストグラム変化量が計算されると、得られたｋ番目のパティションについてのビン毎絶対ヒストグラム変化量、すなわちＨｉｓｔｏＤｉｆｆ（ｋ）が、ステップ３１４において、閾値１と名づけられた構成可能な閾値と比較される。計算されたビン毎絶対ヒストグラム変化量が閾値１を越えている場合、ｋ番目のパティションは変化した、とステップ３１６においてラベル付けされる。さもなければｋ番目のパティションはステップ３１８において、変化なしとラベル付けされるか、変化したとのラベルづけがなされないかである。
【００２５】
図３のステップ３２０において、調べられるべきパティションが残っているかどうかが決定され、すべてのＮが検査された状態でなければ、ｋは１だけ増加される。そして次のパティションｋ＋１が、ｋ番目のパティションについてと同様に調べられる。ステップ３２０において、現在フレームの全てのＮ個のパティションが調べられたと判定した場合、Ｎ個のパティションのうち変化したとマークされたパティションの数が決定され、ステップ３２２において閾値２と名づけられたあらかじめ定められた閾値と比較される。変化したパティションの数が閾値２よりも大きい場合には、ステップ３２４において場面変化の旨が報告される。変化したパティションの数が閾値２よりも小さい場合は、ステップ３２６に示すように、場面変化は報告されない。閾値２は如何なる適切な構成可能な閾値であってもよいことを理解すべきである。
【００２６】
本発明の実施の態様においては、閾値２は、変化したとマークされたパティションの数の５０％と定義されている。かくして、過半数のフレームパティション（即ち、パティションの数が１６である実施の態様においては、８個以上）が変化したと報告された場合、フレームは場面変化を含んでいると判断される。場面変化が発生すると、現在フレームパティションのヒストグラム分布が、対応するレファレンスフレームパティションのヒストグラム分布から、目だって変移する。ビン毎絶対ヒストグラム変化量は、分布の変移の大きさを表している。
【００２７】
ＲＳＰＶアルゴリズムの計算コストは低い。仮にサブサンプリング比を水平方向も垂直方向も８：１とすると、処理されるピクセルは、フレームの全ピクセルの高々約２％に過ぎない。ヒストグラム計算の並列処理およびメモリーアクセスの性質を考慮にいれると、ＲＳＰＶアルゴリズムは、パティションの全てのピクセルについてのヒストグラムを計算するアルゴリズムに比較して、場面変化検出に必用な時間が短いことを特徴とする。さらに、サブサンプリングであること、それゆえに調べられるピクセルの数は減らされているにも拘らず、検出結果は、本発明者らによる実験の結果が示すように、十分信頼性の高いものである。それぞれが１０００個のフレームを有する、１０個の良く知られたビデオシーケンスについて、場面変化検出のミス比率は３％以下であり、誤警報率は２％以下であった。
【００２８】
ＲＳＰＶは、パティションの数およびサブサンプリングのレートを変化させることによって、いろいろなサイズのフレームに適するようにスケーリングすることが可能であることに注目すべきである。ビン毎絶対ヒストグラム変化量の閾値は適切に変更可能であり、多様なビデオコンテンツに対応して、リアルタイム調節を含め、調節可能である。
【００２９】
図５は、Ｄ１フレームサイズ（７２０×４８０ピクセル）でコーディングされた６０秒間のビデオクリップについて、場面変化検出を行った典型的な実験結果を示す。横軸はフレーム番号を示し、縦軸は変化したパティションの数を示し、ここにおいてパティションの数は１６である。パティションの数が８以上であるとき、場面変化が検出される。
【００３０】
かくして、ＲＳＰＶアルゴリズムは、高い検出率と低い誤警報率を以って、成功裏に場面変化フレームを他のフレームから区別した。図５は、フレーム番号５７０のあたりで非常に大きな対象物が極めて速く移動し、それゆえにいくらかのノイズが発生していることを示している。しかしながら、アルゴリズムは運動に対して寛容であるので、信頼できる場面変化検出を提供する、即ち、大きな対象物が場面を横切っても、場面変化が誤って検出されることはない。
【００３１】
総括すれば、本発明の実施の態様においては、信頼性が高く、低価格であり、運動に対して敏感でない、画面変化検出方法を提供している。ＲＳＰＶアルゴリズムは、スケーラブルであり、適応可能な多様な閾値を使用可能である。
【００３２】
本発明の実施の態様はソフトウエア、ハードウエア、ファームウエア、多様な種類のプロセッサやこれらの組み合わせにおいて実現可能である。したがって、或る態様においては、限定的ではなく次のもの、すなわちＲＯＭ、ＲＡＭ、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ等を含むコンピュータ可読媒体という態様でのコンピュータ可読命令として実施可能である。本発明の幾つかの実施の態様においては、コンピュータ可読命令を記憶したコンピュータ可読媒体、または、アナログ・デバイシズ・インコーポレーテッド（マサチューセッツ州ノーウッド）（Analog Devices, Inc., Norwood, MA）から入手可能な「ブラックフィン」（Blackfin）ファミリーの組み込みデジタルシグナルプロセッサの高性能製品群に含まれるビデオエンコーダのハードウエア部品として実施可能である。たとえば各々６００ＭＨｚでの動作が可能な２個の独立コアを含むデジタルシグナルプロセッサＡＤＳＰ−ＢＦ５６１や、７５６ＭＨｚまでの動作を達成するシングルコアのＡＤＳＰ−ＢＦ５３３デジタルシグナルプロセッサが使用可能である。本発明の実施の態様に、他の多くの適切なデジタルシグナルプロセッサが同様に使用可能である。
【００３３】
図６は本発明の態様の実施のための典型的計算装置の図である。そのような装置は、それに限定されるものではないが、マイクロプロセッサ６００、キャッシュメモリ６０２、内部メモリ６０４、ＤＭＡコントローラ６０６を含み、システムバス６０８で相互に繋がれている。図６の計算装置を利用する本発明の実施の態様においては、システムバス６０８は、外部メモリ６１２を制御する外部メモリコントローラ６１０と接続されている。
【００３４】
上記から解るように、上に説明した本発明の多くの態様は、独立に使用することもできるし、組み合わせて使用することもできる。特に、本発明の種々の態様は、単独で、または組み合わせて、または上記した実施の態様において特に説明したもの以外の多くのアレンジで使用可能であり、本明細書に記載された本発明の態様は、上記の説明または図において記述した要素の組み合わせ及び細部への適用に限られるものではない。本発明の態様は、他の実施態様においても可能であり、多様な方法によって実施可能である。本発明の多様な態様は、如何なるタイプの回路を用いても実施可能であり回路の適用において如何なる限定も付すものではない。従って、上記説明および図面は、単に例示のためのものである。
【００３５】
ここにおいて用いた用語法、用語は説明のためのものであって、限定するためのものではないことを理解すべきである。ここにおける「包含する」「含む」「有する」「内蔵する」またはこれらの多くの変形は、記載されたもの及びそれらと均等のものおよび追加のものを含む。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】連続するイントラフレームおよび予測フレームを含むビデオシーケンスの模式図である。
【図２】フレームをパティションに分割することを示す模式図である。
【図３】本発明の実施の態様に従ったランダムサブサンプリングパティション投票アルゴリズムのフローチャートである。
【図４】ランダムサブサンプリングパティション投票アルゴリズムの一部として計算した１６ビンヒストグラムの一例である。
【図５】ランダムサブサンプリングパティション投票アルゴリズムをビデオクリップに適用した動作の一例である。
【図６】本発明の実施の態様に従う場面変化検出方法を実施する計算装置を模式的に表現するブロックダイヤグラムである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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2009520408.tif 000011
2009520408.tif 000012