CN101180633A - 用于检测内容项目边界的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种识别内容流(201)中内容项目的边界(211，212)的方法，该方法包括步骤：(110)接收与内容项目相关的预定附加数据，该附加数据包括描述基本上整个内容项目的属性数据；(130)使用内容分析处理器(310)来分析所述内容流，以便检测该内容流是否与属性数据相符；和(140)当相符状态从成立变化到不成立或者反过来时，在内容流中识别出内容项目的边界。属性数据可以表示电影的体裁、歌曲的音乐风格等或者一系列体裁/音乐风格。内容分析处理器(310)利用属性数据，通过分析内容流来检测内容流与属性数据相符与否，从而检测内容流是否属于内容项目。

Description

用于检测内容项目边界的方法和设备
本发明涉及一种识别内容流中的内容项目的边界的方法、一种用于识别内容流中的内容项目的边界的设备，和一种允许实现所述方法或者配置所述设备的计算机程序产品。
WO02/100098介绍了一种检测电视节目的开始和结束时间的方法。EPG数据(电子节目指南)指出了节目的开始和结束时间。在开始时和结束时从节目视频段(视频帧)中收集特征数据。将代表特征数据的第一个值(识别标志)包含在EPG数据中。
当用户从EPG目录中选择节目时，电视频道的广播信号将会受到监测并且从该电视频道的视频数据中确定代表特征数据的第二个值(识别标志)。当第一个值与第二个值匹配时，接收机检测节目的开始时间或结束时间。
第一个值是由节目开始/结束时的一个或多个帧的闭路解说词数据(触发字)或者低级帧特征(例如开始/结束帧的DCT数据块或颜色直方图)生成的。
WO02/100098中记载的方法要求在EPG数据中额外包含识别标志。传统上，EPG并不包含这种数据，大概是因为广播商并不喜欢将这种信息包含在广播EPG数据中。因此，传统的EPG数据不能使WO02/100098中记载的方法发挥作用。而且，这种方法并不可靠，因为如果广播信号的监测是在节目的中间启动的并且试图从那点起找到与代表电视节目开始的识别标志的匹配，则这种方法不能起作用。
期望提供一种比WO02/100098的方法更为可靠和简单的识别内容项目边界的方法。
本发明的方法包括步骤：
-接收与内容项目相关的预定附加数据，该附加数据包括描述基本上整个内容项目的属性数据，
-使用内容分析处理器来分析所述内容流，以便检测该内容流是否与属性数据相符，和
-当相符状态(correspondence)从成立变化到不成立或者反过来时，在内容流中识别到内容项目的边界。
可以由广播商将包括属性数据的附加数据结合到内容流中，或者由接收机独立于内容流而获得该附加数据。属性数据可以指出内容项目的体裁(例如喜剧、戏剧)、主题(例如***)、格式(例如电影、新闻)或者内容流中可能存在的、表征基本上整个内容项目不同于其它内容项目的任何其它信息。
WO02/100098要求给出两个识别标志以便确定内容项目的边界。相反地，本发明中仅仅要求一种数据，从而能够节约传输信道带宽和避免内容流中出现不必要的数据。而且，这些识别标志必须要在广播商端加以计算，这一计算需要有附加的数据处理器材，而本发明中使用的附加数据可以仅仅是包含到内容流中的文本数据。
对内容流加以分析，从而检测到或没有检测到属性数据。例如，在内容流中监测与特定属性数据相关的音频/视频特征数据。例如，特定体裁的内容项目通常具有共同的音频/视频特征。如果在内容流中识别出这些特定的音频/视频特征，那么内容流的相应部分属于该内容项目。
当存在内容流与属性数据相符以及相符状态终止之间的转变或者相反转变时，认为检测到了内容项目的边界。
本发明的设备包括内容分析处理器，该内容分析处理器用于：
-接收与内容项目相关的预定附加数据，该附加数据包括描述基本上整个内容项目的属性数据，
-对所述内容流进行分析，以便检测该内容流是否与属性数据相符，和
-当相符状态从成立变化到不成立或者反过来时，在内容流中识别出内容项目的边界。
该设备按照本发明的方法发挥作用。
将会参照下列附图以举例的方式进一步解释和介绍本发明的这些和其它方面：
附图1表示本发明的方法的实施方式；
附图2是时序图，其中使用内容分析算法和例如指出内容项目体裁的EPG数据(或其它服务数据)示出了内容流中内容项目边界的检测；和
附图3是按照本发明的设备的实施方式的功能框图。
媒体内容广播商为广播内容项目(例如电视节目)增补附加数据，比如EPG数据，EPG数据通常包括节目的体裁、电视主持人或记者的名字。另一个例子是，电影制片厂制作出增补有在相应电影中出演主角的演员列表的电影。
内容流可以是广播电视信号或从DVD盘等中恢复的视频信号，但是并没有指出内容项目边界，这些内容项目边界是用户感兴趣的或者识别这些内容项目边界很重要，以便存储或检索内容项目。另外，例如由于在内容流中标注边界所借助的格式或者手段(例如，不可读的加密边界数据)，内容项目的边界可能是不能访问的。
在本发明中，利用了与内容项目有关的附加信息来识别内容项目的开始边界和/或结束边界。附加数据(例如EPG数据或其它服务数据)包括基本上描述整个内容项目的属性数据。例如，通常的做法是在EPG数据中包含电视节目的体裁类型。不过，体裁类型并非必然需要预先***到内容流中，但是可以例如通过使用预先***在内容流中的特定内容项目的标题，例如通过在因特网上进行搜索，找出该特定内容项目的体裁类型。
使用这种属性数据是有益处的，因为这一数据描述了内容项目的任何部分或者大部分。因此，内容分析处理可以从内容项目的基本上任何部分开始，即，从内容项目之内的部分或者内容流中超出内容项目的部分开始。
附图1表示本发明的方法的实施方式。在步骤110中，在接收端接收由广播商、制片商或其它服务提供者***到内容流中的附加数据。该附加数据包括属性数据，该属性数据对内容项目进行描述，以致基本上内容项目的任何部分都与这一描述相符。例如，如果属性数据表明内容项目的类别为戏剧，则该内容项目的大部分将会符合这一描述。
有可能内容项目具有不同体裁的部分。在这种情况下，项目的内容可能难以借助单一的提示词来加以描述。例如，电影可能从阴郁的场景开始，但是逐渐发展成明快的结尾。换句话说，在内容项目中可能出现不同的体裁变化模式。在一种实施方式中，将特定内容项目的体裁模式包含到属性数据中或者通过使用属性数据获得特定内容项目的体裁模式。例如，与内容项目中的体裁序列相一致地，广播商将与这一体裁序列相关的关键字列表包含在属性数据中。取代广播商们通常包含在公知的EPG数据中的单一体裁关键字，可以包含一系列的关键字。这样，在内容项目具有多种体裁的情况下，通过属性数据来更加确切和可靠地描述内容项目。当然，可以将上述实施方式扩展到不仅描述体裁而且还描述其它分类类型(例如音乐风格)的属性数据。
属性数据可以具有任何格式，并且不必是文本关键字。例如，广播商将内容项目对应的数字代码(例如体裁的个数)包含在内容流中。这些代码可能本身并无意义，而仅仅作为广播商针对内容项目的分类方案中的标号。
例如，当属性数据仅仅是象体育、新闻、天气预报之类的文本数据时，属性数据中指出的体裁或其它分类值也许不能有助于确定内容流是否与这一描述相符。有各种不同的方法来检测内容流与属性数据之间的相符状态。例如，参照步骤121和122解释了两种可行的办法。
在一个例子中，试图使用属性数据来获得与符合该属性数据中指出的特定描述(例如体裁类型)的内容的文本/音频/视频特征相关的信息。在步骤121中，内容分析处理器被配置成获得与属性数据的特定类型相关的内容特征数据。内容特征数据应当是这样的：其使得处理器能够确定内容流是否与属性数据的特定类型/值相符。例如，如果属性数据指出了在内容项目(的特定部分)中处于主导地位的演员的名字，处理器获得例如该演员的语音特征或面部生物测定数据(图像)。这一信息可以从专门的数据库或因特网上下载。
在第二个例子中，可能有一个或多个专门适用于检测内容流与(各个)特定类型的属性数据相符与否的内容分析处理器。在步骤122中，确定是否有任何适合于检测内容流与特定类型的属性数据相符与否的内容分析处理器。自动选择确定为适合的一个处理器并且开始进行内容流的分析。例如，可以将一组体裁检测器(内容分析处理器)映射到相应的体裁。对于属性数据中指出的特定体裁，为内容流的内容分析启动相应的体裁检测器。例如，WO03010715中记载了一种动画检测方法，并且WO02093929中记载了一种商业广告时间段检测方法。
在步骤130中，由内容分析处理器对内容流进行分析，以便检测出该内容流是否与属性数据相符。例如，利用特定的体裁检测器来检测相符或不匹配。
当在步骤140中内容分析处理器检测到从与属性数据相匹配到不匹配(或者反过来)的转变的时候，认为识别出了内容流相应部分中的内容项目边界。
在该方法的一种实施方式中，首先使用内容分析处理器与属性数据中指出的预定体裁无关地独立地确定内容流的当前体裁。可以将当前体裁与预定体裁进行比较，并且可以确定匹配与否。在这种实施方式中，内容分析处理器并没有预先得到与要在内容流中发现的内容项目的体裁类型有关的指示。因此，可能需要一个接一个检查内容流中是否存在可能体裁中的特定体裁。这样，这种实施方式可能会比内容分析处理器预先得到与特定被寻找的体裁有关的指示的时候慢一些。
附图2是表示内容流201中的内容项目的第一边界211和第二边界212的时序图。在这种实施方式中，将内容分析处理器设计成按照属性数据鉴别内容流。该处理器连续输出表示内容流与预先指定的属性数据的相符程度的置信度或概率值。例如，概率值涉及视频流中具有与特定体裁类型相符的视频特性的视频帧所占的百分比。当概率值低于预定阈值时，识别出内容项目的边界。
内容分析处理器为内容项目(视频帧)的每个相继帧有效地生成置信度值。例如，置信度值可以介于0和1之间，其中1表示帧必定属于正在识别的视频体裁。在例如WO2004019527中公开了给出这种内容识别的***。使用了识别标志，其包括从内容项目的每个帧获取的多个视听特征的平均值。
可以检查包含在特定长度时间窗内的任意连续置信度值的个数超过阈值的一致性，以便得出特定体裁的肯定识别结果。例如，如果比如说20秒窗口内的所有置信度值中有至少80％超过了值0.5，则将整个窗口标记为属于同一个体裁。否则标记从这个窗口开始出现了体裁变化。所有这些参数-窗口长度和检测阈值以及置信度值对应的百分比都仅仅是实例；可以针对给定体裁的特殊性(还包括识别这种体裁的分析处理器的能力)对它们加以不同的调整。而且，可以采用针对多个相继窗口获得的体裁识别结果来产生更粗糙的识别模式，可以以类似的方式对这个更粗糙的识别模式的一致性进行检查。
还可以同时生成多个置信度值，每个置信度值表示不同体裁的概率。在这种情况下，可以简单地将从体裁A到体裁B的变化认定为出现在体裁B的肯定识别结果与体裁B的否定识别结果相重合的位置，其中两种识别结果都是按照前面介绍的过程得到的。
任选地，在使用内容分析处理器检查内容流与属性数据相符与否之前，对内容流进行预处理，以便检验是否有任何商业广告插播节目出现。可以使用公知的商业广告检测方法来检测商业广告插播节目。例如，在开始和结束位置之间的内容流中检测商业广告插播240。在其中发现了商业广告插播的那一部分内容流对于进一步内容分析可能是没有意义的。因此，可以从进一步内容分析中排除掉这个商业广告插播部分(此外，可以将商业广告插播周围的某些区域标注为进一步内容分析的″禁用区域″)。例如，在WO02093929中介绍了适当的商业广告检测方法之一。
如果内容分析处理器检测出内容流与属性数据相符，则内容分析处理器可以开始对内容流的内容块进行聚类。内容块可以是视频镜头或视频场景。视频镜头通常由看起来由单独一次相机动作定义的连续的视频帧组成。可以将内容流中的视频镜头之间的边界确定为例如视觉参数(例如运动矢量)从固定不变变化为比较分散的性状的地方(视频帧)。从WO2004075537中可以了解到一种镜头切换检测方法。从例如由Dirk Farin、Wolfgang Effelsberg、Peter H.N.de With所著的文章《Robust Clustering-Based Video-Summarization with Integration ofDomain-Knowledge》(IEEE International Conference on Multimedia andExpo，1，第89-92页，瑞士洛桑市，2002年8月)中可以了解到视频镜头的聚类技术。视频场景可以对应于邻接视频镜头的一个序列(聚类)，这些视频镜头可能是通过音频关联起来的。可以将场景边界检测为镜头边界与音频静默中断(持续一定时间的音频静默)或任何其它音频转变同时出现。可以从由J.Nesvadba N.Louis、J.Benois-Pineau、M.Desainte-Catherine和M.Klein Middelink所著的文章《Low-levelcross-media statistical approach for semantic partitioning of audio-visualcontent in a home multimedia environment》(Proc.IEEE IWSSIP′04(Int.Workshop on Systems，Signals and Image Processing)，第235-238页，波兰波兹南市，2004年9月13-15日)中得到对视频场景进行聚类的方法。
附图3表示本发明的设备300的实施方式。设备300包括用于分析内容流的(数字数据)处理器310(即，内容分析处理器)，并且任选地，可以包括接收机320和存储单元330。
接收机320被安排成用于如在视频点播***、因特网无线电网络等中所知的那样从因特网上接收内容流，例如数字电视信号或数字视频信号。接收机320还可以被安排成用于获得包括属性数据的附加数据，例如EPG数据。存储单元330被安排成用于存储处理器310可访问的内容流和/或属性数据。存储单元可以是公知的RAM(随机存取存储器)存储器模块、计算机硬盘驱动器或其它的存储装置。
处理器310被安排成用于获得描述基本上整个内容项目的预定属性数据。和参照所述方法所做的解释一样，属性数据可以表示电影的体裁、歌曲的音乐风格等或者一系列体裁/音乐风格。处理器310利用属性数据，通过分析内容流来检测内容流与属性数据相符与否，从而检测内容流是否属于内容项目。所要分析的内容流可以由处理器310从一个充当缓存器的存储单元330中访问。
处理器310可以是被适当安排成用来实现本发明并且使得前面参照所述方法解释的设备的操作得以实现的中央处理单元(CPU)。处理器310可以被配置为用来从存储单元330中读取至少一个指令，从而使得设备的操作能够得以实现。
设备300可以被安排成用于将内容项目边界的标签包含到内容流中并且例如将该内容流重新发送到远程客户装置350，例如经由数据网络重新发送到电视机或便携式PC。因此，可以将该设备结合到例如有线电视供应商的服务提供者器材(内容处理服务器)中。
按照另外一种可选方案，可以将带有标签的内容流传送到与设备300耦合的记录器360。换句话说，该设备可以实现在任何消费电子装置(或多用途平台/装置)中，比如带有有线、卫星或其它链路的电视接收机(电视机)；录像机或者HDD记录器或播放器、音频播放器、家庭影院***、诸如iPronto遥控器这样的遥控装置，等等。
在本发明的构思范围之内，可能存在所介绍实施方式的变化和改变。例如，内容流可以是音频内容流并且可以针对本发明的目的应用适当的音频内容分析方法。在另一个例子中，广播商维护属性数据类型的数据库和相应的代码。只有代码可以包含到结合在内容流内的附加数据中。该设备可以访问数据库来获得与代码或多个代码相应的属性数据(以及甚至更加详细的信息)。
内容项目可以包括视觉信息(例如视频图像、照片、图画)和音频信息中的至少一种或者它们的任何组合。下文中使用″音频信息″或″音频内容″这样的表达作为与包括可听音调、静默、语音、音乐、宁静、外部噪声之类的音频有关的数据。音频信息可以具有像MPEG-1 layerII(mp3)标准(运动图像专家组)、AVI(音频视频交织)格式、WMA(Windows媒体音频)格式之类的格式。使用″视频信息″或″视频内容″用作可视的数据，比如运动画面、″静止画面″、视频文本等等。视频数据可以具有像GIF(可交换图形格式)、JPEG(以联合图片专家组命名)、MPEG-4之类的格式。
内容流可以以任何方式获得，例如，以经由卫星、陆地、有线、因特网(流送、视频点播、点对点)或其它链路接收的数字电视信号(例如具有数字视频广播格式之一)的形式获得。
处理器可以执行软件程序来使得本发明方法步骤的执行得以实现。该软件可以使得本发明的设备与它在哪里运行无关。为了实现该设备，处理器可以例如将该软件程序发送到其它(外部)装置。独立方法权利要求和计算机程序产品权利要求可以用来在软件是为了在消费者电子产品上运行而制造或开发的时候保护本发明。可以使用现有技术(比如蓝牙、IEEE 802.11[a-g]，等等)将外部装置与处理器连接起来。处理器可以按照UPnP(通用的即插即用)标准与外部装置相互作用。
要将″计算机程序″理解为指的是存储在计算机可读介质(比如软盘)上的、可经由网络(比如因特网)下载的或者可以任何其它方式销售的任何软件产品。
各种不同的程序产品可以实现本发明的***和方法的功能并且可以以多种方式与硬件相结合或者位于不同的装置中。本发明可以是借助包括数个截然不同的元件的硬件来实现的，并且可以是借助适当编程的计算机来实现的。

Claims (12)

1.一种识别内容流(201)中内容项目的边界(211，212)的方法，该方法包括步骤：
-(110)接收与该内容项目相关的预定附加数据，该附加数据包括描述基本上整个内容项目的属性数据，
-(130)使用内容分析处理器(310)来分析所述内容流，以便检测该内容流是否与所述属性数据相符，和
-(140)当相符状态从成立变化到不成立或者反过来时，在所述内容流中识别出该内容项目的边界。
2.按照权利要求1所述的方法，其中该附加数据是EPG数据。
3.按照权利要求1或2所述的方法，其中所述属性数据指出该内容项目的体裁序列。
4.按照权利要求1、2或3所述的方法，其中所述内容分析处理器专门适合于检测所述内容流是否仅仅与特定类型的属性数据相符。
5.按照权利要求1、2或3所述的方法，其中所述内容分析处理器被配置成获得与特定类型的属性数据相关的内容特征数据，并且该内容特征数据使得所述内容分析处理器能够在对所述内容流进行分析时确定该内容流是否与特定类型的属性数据相符。
6.按照权利要求1到5中任何一项所述的方法，此外还包括如果所述内容流中的内容块与所述属性数据相符，则聚类这些内容块的步骤。
7.一种用于识别内容流(201)中内容项目的边界(211，212)的设备(300)，该设备包括内容分析处理器(310)，该内容分析处理器(310)用于：
-接收与所述内容项目相关的预定附加数据，该附加数据包括描述基本上整个内容项目的属性数据，
-对所述内容流进行分析，以便检测该内容流是否与所述属性数据相符，和
-当相符状态从成立变化到不成立或者反过来时，在所述内容流中识别出所述内容项目的边界。
8.按照权利要求7所述的设备，其中所述内容分析处理器专门适合于检测所述内容流是否仅仅与特定类型的属性数据相符。
9.按照权利要求7所述的设备，其中所述内容分析处理器被配置成获得与特定类型的属性数据相关的内容特征数据，并且使用该内容特征数据以便在对所述内容流进行分析时确定该内容流是否与该特定类型的属性数据相符。
10.按照权利要求8或9所述的设备，其中所述内容分析处理器被配置成在所述内容流中的内容块与所述属性数据相符的情况下聚类这些内容块。
11.一种装置，选自于视频或音频记录器、视频或音频播放器和内容处理服务器，所述装置包括权利要求7到10中任何一项所述的设备。
12.一种计算机程序产品，该计算机程序产品使得可编程设备在执行所述产品的计算机程序时，能够实现权利要求1到6中任何一项所述的方法。
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