(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力信号列上をスキップしながら参照信号列に類似する信号列を探索する信号探索装置において、
前記入力信号列上の現在の探索位置に探索窓を設定する現在位置設定手段と、
前記入力信号列上の次の探索位置の候補であって、前記現在の探索位置とは異なり、かつ、探索方向に進んだスキップ候補位置に探索窓を設定するスキップ候補位置設定手段と、
前記現在位置の探索窓に含まれる信号列と前記参照信号列との類似度と、前記スキップ候補位置の探索窓に含まれる信号列と前記参照信号列の類似度とをそれぞれ算出する類似度算出手段と、
前記現在位置の探索窓の末尾の位置と前記スキップ候補位置の探索窓の先頭の位置までの長さに基づいて、前記現在位置から前記スキップ候補位置までの範囲と前記参照信号列との類似度の最大値を算出する最大値算出手段と、
前記最大値が閾値を超えない場合には、前記スキップ候補位置に次の現在位置を設定するスキップ幅算出手段と、
を具備し、
前記最大値算出手段は、前記最大値Ｓを、
Ｓ＝ｄ／Ｌ＋Ｓｏ＋Ｓｑ＝（Ｔｑ−Ｔｏ）／Ｌ−１＋Ｓｏ＋Ｓｑ
により求め、
前記スキップ幅算出手段はＳ＜θのときに前記スキップ候補位置に次の現在位置を設定するものであり、
但し、Ｌを前記探索窓の幅、Ｔｑを前記入力信号列上のスキップ候補位置、Ｔｏを前記入力信号列上の現在位置、ｄは前記現在位置の探索窓の末尾の位置と前記スキップ候補位置の探索窓の先頭の位置までの長さ、θを前記閾値（０＜＝θ＜＝１）、Ｓｏを前記現在位置の類似度（０＜＝Ｓｏ＜＝１）、Ｓｑを前記スキップ候補位置の類似度（０＜＝Ｓｑ＜＝１）とする
ことを特徴とする信号探索装置。
【請求項２】
前記スキップ幅算出手段は、前記最大値が閾値を超えた場合には、前記スキップ候補位置を前記現在位置側に後戻りさせる
ことを特徴とする請求項１記載の信号探索装置。
【請求項３】
前記探索は、前記入力信号列の全範囲について行う
ことを特徴とする請求項１記載の信号探索装置。
【請求項４】
入力信号列上をスキップしながら参照信号列に類似する信号列を探索する信号探索方法において、
現在位置設定手段が、前記入力信号列上の現在の探索位置に探索窓を設定し、
スキップ候補位置設定手段が、前記入力信号列上の次の探索位置の候補であって、前記現在の探索位置とは異なり、かつ、探索方向に進んだスキップ候補位置に探索窓を設定し、
類似度算出手段が、前記現在位置の探索窓に含まれる信号列と前記参照信号列との類似度と、前記スキップ候補位置の探索窓に含まれる信号列と前記参照信号列の類似度とをそれぞれ算出し、
最大値算出手段が、前記現在位置の探索窓の末尾の位置と前記スキップ候補位置の探索窓の先頭の位置までの長さに基づいて、前記現在位置から前記スキップ候補位置までの範囲と前記参照信号列との類似度の最大値を算出し、
スキップ幅算出手段が、前記最大値が閾値を超えない場合には、前記スキップ候補位置に次の現在位置を設定し、
前記最大値算出手段は、前記最大値Ｓを、
Ｓ＝ｄ／Ｌ＋Ｓｏ＋Ｓｑ＝（Ｔｑ−Ｔｏ）／Ｌ−１＋Ｓｏ＋Ｓｑ
により求め、
前記スキップ幅算出手段はＳ＜θのときに前記スキップ候補位置に次の現在位置を設定するものであり、
但し、Ｌを前記探索窓の幅、Ｔｑを前記入力信号列上のスキップ候補位置、Ｔｏを前記入力信号列上の現在位置、ｄは前記現在位置の探索窓の末尾の位置と前記スキップ候補位置の探索窓の先頭の位置までの長さ、θを前記閾値（０＜＝θ＜＝１）、Ｓｏを前記現在位置の類似度（０＜＝Ｓｏ＜＝１）、Ｓｑを前記スキップ候補位置の類似度（０＜＝Ｓｑ＜＝１）とする
ことを特徴とする信号探索方法。
【請求項５】
入力信号列上をスキップしながら参照信号列に類似する信号列を探索する信号探索プログラムにおいて、
コンピュータに、
前記入力信号列上の現在の探索位置に探索窓を設定する現在位置設定機能と、
前記入力信号列上の次の探索位置の候補であって、前記現在の探索位置とは異なり、かつ、探索方向に進んだスキップ候補位置に探索窓を設定するスキップ候補位置設定機能と、
前記現在位置の探索窓に含まれる信号列と前記参照信号列との類似度と、前記スキップ候補位置の探索窓に含まれる信号列と前記参照信号列の類似度とをそれぞれ算出する類似度算出機能と、
前記現在位置の探索窓の末尾の位置と前記スキップ候補位置の探索窓の先頭の位置までの長さに基づいて、前記現在位置から前記スキップ候補位置までの範囲と前記参照信号列との類似度の最大値を算出する最大値算出機能と、
前記最大値が閾値を超えない場合には、前記スキップ候補位置に次の現在位置を設定するスキップ幅算出機能と、
を実現させるためのものであり、
前記最大値算出機能は、前記最大値Ｓを、
Ｓ＝ｄ／Ｌ＋Ｓｏ＋Ｓｑ＝（Ｔｑ−Ｔｏ）／Ｌ−１＋Ｓｏ＋Ｓｑ
により求め、
前記スキップ幅算出機能はＳ＜θのときに前記スキップ候補位置に次の現在位置を設定するものであり、
但し、Ｌを前記探索窓の幅、Ｔｑを前記入力信号列上のスキップ候補位置、Ｔｏを前記入力信号列上の現在位置、ｄは前記現在位置の探索窓の末尾の位置と前記スキップ候補位置の探索窓の先頭の位置までの長さ、θを前記閾値（０＜＝θ＜＝１）、Ｓｏを前記現在位置の類似度（０＜＝Ｓｏ＜＝１）、Ｓｑを前記スキップ候補位置の類似度（０＜＝Ｓｑ＜＝１）とする
ことを特徴とする信号探索プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、長時間の信号系列の中から、予め登録した信号と類似した部分を探す信号探索装置及びその方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に、ヒストグラムインタセクションによって算出した類似度から検索不要な範囲を算出して、その範囲の処理をスキップして音声信号探索を高速化する時系列アクティブ探索法を開示している。
【０００３】
特許文献２、非特許文献１に、時系列アクティブ探索法を発展させて、現在の探索位置の類似度から算出された検索不要範囲と、暫定のスキップ位置の類似度から算出された後ろ向きの検索不要範囲とが重なる場合に、現在の探索位置から暫定のスキップ位置の全範囲を検索不要にして高速化するオ−バ−スキピングによる時系列アクティブ探索法を開示している。
【特許文献１】特許第３０６５３１４号公報の数１と数２
【特許文献２】特許第３４７４１３１号公報の図３
【非特許文献１】柏野邦夫，村瀬洋，「オーバースキッピングによる時系列アクティブ探索法の高速化」，日本音響学会講演論文集，ｐｐ．４４５−４４６，１９９９．
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献２、非特許文献１による方法は、現在位置の類似度算出とスキップ候補位置の類似度算出を独立して行い、類似度の相関関係を考慮していなかった。そのため、両方の類似度を考慮すれば探索不要であるはずの範囲を探索してしまい十分に高速化できない問題があった。
【０００５】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、従来よりも信号の探索不要範囲を広げることができる信号探索装置及びその方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、入力信号列上をスキップしながら参照信号列に類似する信号列を探索する信号探索装置において、前記入力信号列上の現在の探索位置に探索窓を設定する現在位置設定手段と、前記入力信号列上の次の探索位置の候補であって、前記現在の探索位置とは異なり、かつ、探索方向に進んだスキップ候補位置に探索窓を設定するスキップ候補位置設定手段と、前記現在位置の探索窓に含まれる信号列と前記参照信号列との類似度と、前記スキップ候補位置の探索窓に含まれる信号列と前記参照信号列の類似度とをそれぞれ算出する類似度算出手段と、前記現在位置の探索窓の末尾の位置と前記スキップ候補位置の探索窓の先頭の位置までの長さに基づいて、前記現在位置から前記スキップ候補位置までの範囲と前記参照信号列との類似度の最大値を算出する最大値算出手段と、前記最大値が閾値を超えない場合には、前記スキップ候補位置に次の現在位置を設定するスキップ幅算出手段と、を具備し、前記最大値算出手段は、前記最大値Ｓを、
Ｓ＝ｄ／Ｌ＋Ｓｏ＋Ｓｑ＝（Ｔｑ−Ｔｏ）／Ｌ−１＋Ｓｏ＋Ｓｑ
により求め、前記スキップ幅算出手段はＳ＜θのときに前記スキップ候補位置に次の現在位置を設定するものであり、但し、Ｌを前記探索窓の幅、Ｔｑを前記入力信号列上のスキップ候補位置、Ｔｏを前記入力信号列上の現在位置、ｄは前記現在位置の探索窓の末尾の位置と前記スキップ候補位置の探索窓の先頭の位置までの長さ、θを前記閾値（０＜＝θ＜＝１）、Ｓｏを前記現在位置の類似度（０＜＝Ｓｏ＜＝１）、Ｓｑを前記スキップ候補位置の類似度（０＜＝Ｓｑ＜＝１）とすることを特徴とする信号探索装置である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、従来よりも信号の探索不要範囲を広げて高速な信号探索を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の実施形態の信号探索装置１００について説明する。
【０００９】
（第１の実施形態）
第１の実施形態の信号探索装置１００について図１から図５に基づいて説明する。本実施形態では、テレビ番組を録画した２時間の映像から１５秒間のＣＭ映像を検索する例を説明する。なお、参照信号と入力信号は、１秒間に３０枚のフレーム画像が含まれた映像信号である。
【００１０】
（１）信号探索装置１００の構成
図１は、本実施形態に係わる信号探索装置１００を示すブロック図である。
【００１１】
信号探索装置１００は、検索キーである参照信号１０１を入力して特徴量を算出する参照信号特徴量算出部１０４と、検索対象である入力信号１０２の特徴量を算出する入力信号特徴量算出部１０５と、参照信号１０１の特徴量と入力信号１０２の特徴量との類似度を算出する類似度算出部１０６と、類似度に基づいてスキップ可能な最大値を算出する相関スキップ可能幅算出部１０７と、スキップ可能幅に基づいて実際にスキップする幅を決定するスキップ幅算出部１０８と、スキップした先の探索窓の類似度から後戻りする必要があるかどうかを判定するバックトラック判定部１０９と、から構成される。
【００１２】
信号探索装置１００は、例えば、汎用のコンピュータ装置を基本ハードウェアとして用いることで実現することが可能である。
【００１３】
例えば、参照信号特徴量算出部１０４、入力信号特徴量算出部１０５、類似度算出部１０６、相関スキップ可能幅算出部１０７、スキップ幅算出部１０８、及び、バックトラック判定部１０９は、上記のコンピュータ装置に搭載されたプロセッサにプログラムを実行させることにより実現することができる。
【００１４】
このとき、信号探索装置１００は、上記のプログラムをコンピュータ装置に予めインストールすることで実現してもよいし、ＣＤ−ＲＯＭなどの記憶媒体に記憶して、あるいはネットワークを介して上記のプログラムを配布して、このプログラムをコンピュータ装置に適宜インストールすることで実現してもよい。また、Ｂ及びＣは、上記のコンピュータ装置に内蔵あるいは外付けされたメモリ、ハードディスクもしくはＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−Ｒなどの記憶媒体などを適宜利用して実現することができる。
【００１５】
なお、特許文献２ではスキップ可能幅をそのままスキップ幅としたが、本実施形態では最もバックトラックが少ないスキップ幅をスキップ可能幅から算出するように、相関スキップ可能幅算出部１０７とスキップ幅算出部１０８を具備する。また、本実施形態は、特許文献２とスキップ可能幅の算出方法が異なる。
【００１６】
（２）信号探索装置１００の動作
次に、図１及び図２に示すフローチャートを用いて、信号探索装置１００の動作について説明する。
【００１７】
（２−１）入力信号１０２における現在位置の類似度の算出
まず、参照信号１０１と入力信号１０２を取得する（ステップＳ２００）。
【００１８】
参照信号１０１の特徴量を参照信号特徴量算出部１０４で算出する（ステップＳ２０１）。参照信号１０１はここでは１５秒間のＣＭ映像とする。特徴量は参照信号１０１の映像を構成する各フレーム画面について、画面を１６分割して輝度の平均を２５６ビン（すなわち、２５６区間）で算出する。特徴量として１６次元のベクトルが４５０個得られる。さらに、これらの特徴量から２４ビンのヒストグラムを算出する。
【００１９】
入力信号１０２は参照信号１０１と同様に映像であり、テレビ番組を録画した２時間の映像とする。入力信号１０２中に現在位置を入力信号１０２の先頭に設定して初期化する（ステップＳ２０２）。本実施形態では、現在位置を入力信号１０２中の先頭のフレームから末尾のフレームまで少しずつずらしながら参照信号１０１との類似度を算出して、類似度が予め与えられた閾値以上の場合に、参照信号１０１と同一の信号であると検出する。
【００２０】
現在位置（すなわち、現在のフレーム位置）が入力信号１０２の末尾かどうかを調べ（ステップＳ２０３）、末尾のフレームの場合には探索処理を終了する。そうでない場合には現在位置の特徴量を入力信号特徴量算出部１０５で算出し、参照信号１０１との類似度を類似度算出部１０６で算出する（ステップＳ２０４）。現在位置の特徴量は、参照信号１０１の特徴量の算出と同様に、現在位置から参照信号１０１と同じ長さ、すなわち１５秒の探索窓を設定し、この中に含まれるフレーム画像について特徴量を算出し、ヒストグラムを算出する。
【００２１】
参照信号１０１のヒストグラムと現在位置の探索窓に含まれる信号との類似度は（以後、現在位置の類似度と呼ぶ）、特許文献１に示された式（下記で示す式（２）参照）と同様に、ヒストグラムの各ビンについて最小値を取り、それらを合計したものをヒストグラムの総度数で割って正規化したヒストグラムインタセクションと呼ばれる距離尺度で算出する。ヒストグラムインタセクションは、信号が類似していれば類似しているほど大きくなる性質を持つ。
【００２２】
現在位置の類似度が予め与えられた閾値以上かどうかを調べ（ステップＳ２０５）、閾値以上の場合には、現在位置の探索窓に含まれる信号と参照信号１０１とは一致しているとみなして、例えば現在位置の数値を画面上に表示して探索結果を出力する（ステップＳ２０６）。そうでない場合には、ステップＳ２０７に進んで現在位置を前方にずらす。
【００２３】
（２−２）スキップ可能幅の算出
現在位置は１つずつ進めるのではなく（すなわち、１フレームずつ進めるのでなく）、現在位置の他にスキップ候補位置（すなわち、スキップする候補のフレーム位置）を設定し、現在位置の類似度とスキップ候補位置の類似度とから探索不要な範囲を算出して、この範囲の信号照合を省略してスキップすることによって高速化する。本実施形態における探索不要範囲（すなわち、スキップ可能幅）の算出方法は従来方法と異なり、本実施形態の最も特徴とする点である。
【００２４】
図３は、スキップ幅を算出する原理を説明するための図であり、図３−３００は特許文献１の説明図、図３−３１０は特許文献２の説明図、図３−３２０は本実施形態の説明図である。
【００２５】
（２−３）特許文献１におけるスキップ可能幅の算出
図３−３００は特許文献１のスキップ原理を示す。
【００２６】
特許文献１では、探索窓３０１の類似度がＳｏとすると、探索窓を前方にずらした部分が仮に全て一致していたとしても、類似度Ｓｏとずれによる類似度の増加分との合計が、閾値θを越えることがない。さらに説明すると、閾値θと等しい類似度を持つということは、探索窓３０２と入力信号とが完全に一致した部分、すなわち、１５秒のＣＭ映像を発見できた位置であり、探索を行っている過程でこの閾値θを超えることがない。そのため、この考え方を利用して、この間の照合を省略する。このスキップ幅ｗ１は式（１）で与えられる。
【００２７】
ｗ１＝ｆｌｏｏｒ（Ｌ（θ−Ｓｏ））＋１        Ｓｏ＜θ
ｗ１＝１        それ以外
・・・（１）
但し、Ｌは探索窓の幅（探索窓のフレーム数）、関数ｆｌｏｏｒは小数以下の切り捨てを表す関数、Ｓｏは現在位置の類似度（現在のフレーム位置における類似度）、θは閾値の類似度を示す。なお、θは、完全一致した場合は１であるが、外乱やデジタル化の過程で完全一致ではなくなるので０＜θ＜１である。例えば、θ＝０．８である。
【００２８】
（２−４）特許文献２におけるスキップ可能幅
（２−４−１）図３−３１０に基づく説明
図３−３１０は特許文献２のスキップ原理を示す。
【００２９】
特許文献２では、特許文献１と同様に現在位置の探索窓３１１のスキップ可能幅を探索窓３１２のように算出する。
【００３０】
次に、スキップ候補位置の探索窓３１４について後方のスキップ幅を同様に探索窓３１４のように算出し、これらのスキップ幅が重なる場合には現在位置からスキップ候補位置までの照合を省略する。スキップ幅が重ならなかった場合には、スキップ候補位置を後方に戻すバックトラックを行い、再度判定する。
【００３１】
スキップ幅が重なるかどうかの判定は式（２）で与えられる。
【００３２】
Ｔｐ−Ｔｏ＜ｆｌｏｏｒ（Ｌ（２θ−Ｓｏ−Ｓｐ））  ・・・（２）
但し、Ｔｏは現在位置、Ｔｐはスキップ候補位置、Ｓｐはスキップ候補位置の類似度を示す。よってスキップ幅の最大値ｗ２は式（３）となる。
【００３３】
ｗ２＝ｆｌｏｏｒ（Ｌ（２θ−Ｓｏ−Ｓｐ））  ・・・（３）
（２−４−２）図３−３３０に基づく説明
次に、特許文献２について、図３−３３０を用いて説明する。この図は、図３−３１０に示した図と同じ原理を示している。
【００３４】
特許文献２では、まず現在位置の時刻Ｔｏ、類似度Ｓｏの点３３１と、スキップ候補位置の時刻Ｔｐの類似度Ｓｐの点３３２を得る。探索窓の幅をＬとすると類似度の変化率は１／Ｌを超えない。そのため、点３３１からの類似度の最大値は直線３４１のように表せ、類似度がθに等しくなる点３３３が式（１）に示したスキップ位置である。この点３３３から最も急激に類似度が低下すると直線３４２のように表せる。この直線３４２がスキップ候補位置の時刻Ｔｐでの点３３４の類似度が点３３２の類似度を超える場合には、ＴｏからＴｐまでの間には類似度がθを超えていかなったことが分かる。
【００３５】
これを別の方法で説明すると、類似度の変化率は探索窓を後方に移動させても１／Ｌを超えないから、スキップ候補位置の類似度を表す点３３２からの後方の類似度の最大値は直線３４３のように表せ、類似度がθに等しくなる点３３５までは後方にスキップ可能である。点３３５が点３３３よりも後方にあれば、現在位置の探索窓による前方のスキップ幅と、スキップ候補位置の探索窓による後方のスキップ幅が重なり、現在位置からスキップ候補位置までの全区間で照合を省略できる。この説明は図３−３１０に示した原理と同一である。
【００３６】
（２−５）本実施形態の技術
（２−５−１）図３−３２０に基づく説明
図３−３２０に本実施形態の原理を示す。現在位置の類似度とスキップ候補位置の類似度との相関を考慮することにより、特許文献２より広いスキップ可能幅を算出できる点に特徴がある。
【００３７】
図３−３１０において、バックトラックを行い、スキップ候補位置の探索窓３１２のスキップ可能幅を算出する際に、探索窓３１１の類似度はＳｏを超えない。そのため、探索窓３１４は探索窓３１３までずらせないという制約がある。しかし、特許文献２ではスキップ幅を前方と後方とで独立して算出したため、上記の制約が全く考慮されていない。
【００３８】
そこで、本実施形態では、現在位置の類似度とスキップ候補位置の類似度を同時に考慮する。現在位置の探索窓３２１と、スキップ候補位置の探索窓３２２との長さをｄと定義する。すなわち、現在位置の探索窓の末尾のフレーム位置とスキップ候補位置の探索窓の先頭のフレーム位置までのフレーム数をｄと定義する。
【００３９】
探索窓３２１と探索窓３２２の間の長さｄが全て類似度上昇に寄与したとしても、探索窓３２３の類似度は、現在位置の探索窓３２１の類似度Ｓｏ、スキップ候補位置の探索窓３２２の類似度Ｓｑ、及び、ｄ／Ｌの類似度の和を超えない。よって、この合計の類似度が閾値θ（０＜＝θ＜＝１）を超えなければ現在位置とスキップ候補位置の間の照合を省略する。
【００４０】
この判定は式（４）で与えられる。
【００４１】
Ｔｑ−Ｔｏ＜ｆｌｏｏｒ（Ｌ（１＋θ−Ｓｏ−Ｓｑ））  ・・・（４）
ここで、式（４）について導出過程について説明する。
【００４２】
まず、現在位置の探索窓３２１の末尾の位置Ｔｏ＋Ｌとスキップ候補位置の探索窓３２２の先頭の位置Ｔｑまでの長さｄは、ｄ＝Ｔｑ−Ｔｏ−Ｌとなる。
【００４３】
次に、現在位置からスキップ候補位置までの範囲と参照信号との類似度の最大値Ｓを算出すると下記のようになる。
【００４４】
類似度の最大値Ｓ＝ｄ／Ｌ＋Ｓｏ＋Ｓｑ
＝（Ｔｑ−Ｔｏ）／Ｌ−１＋Ｓｏ＋Ｓｑ
そして、最大値Ｓ＜閾値θのときにスキップ候補位置に次の現在位置を設定できる。
【００４５】
すなわち、
Ｓ＝（Ｔｑ−Ｔｏ）／Ｌ−１＋Ｓｏ＋Ｓｑ＜θ
である。これを変形すると、
ｄ＝Ｔｑ−Ｔｏ＜Ｌ（１＋θ−Ｓｏ−Ｓｑ）
となる。長さｄはサンプリングして整数のため、右辺も整数化する必要があるため、関数ｆｌｏｏｒを用いて式（４）のようになる。
【００４６】
したがって、本実施形態におけるスキップ可能幅の最大値ｗ３は、
ｗ３＝ｆｌｏｏｒ（Ｌ（１＋θ−Ｓｏ−Ｓｑ））  ・・・（５）
となる。
【００４７】
式（１）、式（３）、式（５）の大小関係は式（６）で与えられる。但し、等号はθ＝１の場合にのみ成り立つ。よって、本実施形態のスキップ可能幅ｗ３が最も大きい。
【００４８】
ｗ１＜ｗ２＜ｗ３  ・・・（６）
また、本実施形態と特許文献２は、スキップ位置、すなわちスキップ候補位置の設定方法も異なる。特許文献２ではスキップ候補位置を式（３）によって求めた最大スキップ幅に設定したが、本実施形態では最大スキップ幅より少し手前にスキップ候補位置を設定して、バックトラックの危険性を低下させる。例えば、スキップ候補位置の類似度が正規分布に従うとして、式（５）の判定に成功する確率の分布関数とスキップ幅との積が最大になる位置をスキップ幅に定める。あるいは、スキップ候補位置の類似度の算出時に類似度を控えめに算出して同様の効果を得る。
【００４９】
（２−５−２）図３−３１０に基づく説明
次に、図３−３３０に示す図を用いて本実施形態を説明する。
【００５０】
点３３１から点３３３までは特許文献２と同様であるが、式（４）が等号で最大スキップ幅の場合には、既に説明したように探索窓３２１と探索窓３２２の相関関係によって、類似度はθのまま上昇しない。その後、探索窓３２３の位置が点３３６まで来ると、最大類似度は直線３４４のように変化率１／Ｌで低下する。点３３７で表されたスキップ候補位置Ｔｑの類似度Ｓｑが、Ｔｑにおける直線３４４の最大類似度を超えない場合には、ＴｏからＴｑまでの全範囲で類似度がθを超えないと保障できる。なお、ＴｏからＴｑまでの全範囲で類似度がθを超えないとは、その範囲内で一致した映像がないことを意味するのでその範囲はスキップをしてもよいことになる。スキップ候補位置の類似度は、特許文献２と同様に、直線３４４と類似度推定直線または曲線との交点として算出してもよい。
【００５１】
（２−６）スキップ候補位置の特徴量の算出
以上に説明したように、本実施形態では、スキップ候補位置の類似度を例えば特許文献２と同様にこれまでの探索窓の履歴から線形予測するなどして類似度を推定し（ステップＳ２０７）、相関スキップ可能幅算出部１０７で最大スキップ幅を式（５）により算出し（ステップＳ２０８）、バックトラックの危険性を低下させるように、最大スキップ幅からスキップ幅をスキップ幅１０８で算出してスキップ候補位置を設定する（ステップＳ２０９）。
【００５２】
入力信号特徴量算出部１０５でスキップ候補位置の特徴量を算出し、類似度算出部１０６で参照信号との類似度を算出する（ステップＳ２１０）。
【００５３】
バックトラック判定部１０９で式（４）を用いてバックトラックが必要かどうかを判定し（ステップＳ２１１）、必要ならばスキップ候補位置を後戻りして再設定してステップＳ２１０に戻り再度判定する。そうでない場合は、現在位置とスキップ候補位置との間で類似度が閾値を超えないことを保証できるから、スキップ候補位置を現在位置に置き換えて設定して現在位置を進め（ステップＳ２１２）、ステップＳ２０５に戻って新たな現在位置について同様の照合を繰り返す。
【００５４】
以上のように現在位置を進めていき、現在位置が入力信号１０２の末尾まで照合が進んだら処理を終了する。
【００５５】
（３）効果
図４は本実施形態と背景技術の実行の差の一例を示した図である。
【００５６】
グラフ４００、グラフ４０１、グラフ４０２は、それぞれ特許文献１、特許文献２、本実施形態による実行の様子の一例を示す。
【００５７】
横軸は入力信号１０２内の時間を、縦軸は類似度を表し、棒グラフは照合した箇所にのみ表示している。本実施形態によるものが最もスキップ幅が大きいことが分かる。
【００５８】
図５は本実施形態と背景技術との照合回数の差の一例を示した図である。
【００５９】
４０枚のフレーム画像から成る参照画像１０１を６０００枚のフレーム画像から成る入力映像１０２から探索した結果である。
【００６０】
棒グラフは照合回数を表し、折れ線グラフはバックトラック回数を表す。棒グラフ５００と点５０４は全探索、棒グラフ５０１と点５０５は特許文献１、棒グラフ５０２と５０６は特許文献２、棒グラフ５０３と点５０７は本実施形態による照合回数とバックトラック回数を表す。このように本実施形態は大幅に照合回数を削減できる。バックトラックの回数も激増はしておらず、全体として処理時間を低減できることが分かる。
【００６１】
このように、本実施形態に係わる信号探索装置１００によれば、現在位置とスキップ候補位置の相互関係を考慮してスキップ幅を算出することにより、より広くスキップできる。
【００６２】
（４）変更例
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【００６３】
例えば、本実施形態では映像の探索に用いたが、あらゆる信号探索、例えば、音声信号探索、ＤＮＡ信号の探索などに適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本実施形態に係わる信号探索装置１００の構成を示すブロック図である。
【図２】本実施形態の動作を示すフローチャートである。
【図３】本実施形態においてスキップ幅を算出する原理を説明するための図である。
【図４】本実施形態と従来手法との実行の差の一例を示した図である。
【図５】本実施形態と従来手法との照合回数の差の一例を示した図である。
【符号の説明】
【００６５】
１０１      参照信号
１０２      入力信号
１０４      参照信号特徴量算出部
１０５      入力信号特徴量算出部
１０６      類似度算出部
１０７      相関スキップ可能幅算出部
１０８      スキップ幅算出部
１０９      バックトラック判定部
【図１】
0004469785.tif 000002
【図２】
0004469785.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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