JP2003186497A - パターン検索装置、方法および記録媒体 - Google Patents
パターン検索装置、方法および記録媒体Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 分割クエリーを使用してパターン検索を行う
際の検索精度を向上させる。 【解決手段】 システムメモリ２０に格納されており、
分割クエリーを使用した検索の結果の中から分割クエリ
ー同士の位置関係と類似する検索結果を２次検索して表
示装置５０に表示出力する。
際の検索精度を向上させる。 【解決手段】 システムメモリ２０に格納されており、
分割クエリーを使用した検索の結果の中から分割クエリ
ー同士の位置関係と類似する検索結果を２次検索して表
示装置５０に表示出力する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、データベースに蓄
積された１つのデータのパターン（第１のパターン）の
中で、クエリーのパターン（第２のパターン）に類似す
るパターンを有する範囲を検索するパターン検索装置に
関し、特に連続ＤＰを使用して検索を行うパターン検索
装置、方法および記録媒体に関する。
積された１つのデータのパターン（第１のパターン）の
中で、クエリーのパターン（第２のパターン）に類似す
るパターンを有する範囲を検索するパターン検索装置に
関し、特に連続ＤＰを使用して検索を行うパターン検索
装置、方法および記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、連続ＤＰを用いてパターンを検索
する方法として、特願平１１−２９６００４号や、特開
２００１−１１８０６９号公報が提案されている。
する方法として、特願平１１−２９６００４号や、特開
２００１−１１８０６９号公報が提案されている。
【０００３】連続ＤＰを使用する検索方法ではデータの
計算量が大きいので、検索に時間がかかるという問題を
抱えている。
計算量が大きいので、検索に時間がかかるという問題を
抱えている。
【０００４】そこで、クエリーを分割し、分割されたク
エリーについて検索を行いことにより検索時間の短縮を
図った提案がなされている。（園田、村岡，ＡＷＷＷ−
ｂａｓｅｄ Ｍｕｓｉｃ Ｒｅｔｒｉｅｖａｌ Ｓｙｓ
ｔｅｍ−Ａｎ Ｉｎｄｅｘｉｎｇ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏ
ｒ Ａ Ｌａｒｇｅ Ｍｅｌｏｄｙ Ｄａｔａｂａｓｅ
−（ＩＣＭＣ２０００），ＰＤＦ）
エリーについて検索を行いことにより検索時間の短縮を
図った提案がなされている。（園田、村岡，ＡＷＷＷ−
ｂａｓｅｄ Ｍｕｓｉｃ Ｒｅｔｒｉｅｖａｌ Ｓｙｓ
ｔｅｍ−Ａｎ Ｉｎｄｅｘｉｎｇ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏ
ｒ Ａ Ｌａｒｇｅ Ｍｅｌｏｄｙ Ｄａｔａｂａｓｅ
−（ＩＣＭＣ２０００），ＰＤＦ）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記園田等の提案を音
声検索に適用する場合、たとえば、「ｏｏｈａａａａｙ
ｙｏｏｏ」という音声パターンのクエリーに対して、
「ｏｏｈａ」，「ａａａｙ」，「ｙｏｏｏ」というよう
にクエリーを分割し、分割されたクエリーについて検索
を行う。この提案手法を使用すると、「ｏｏｈａｊｊｙ
ｙａａａｙｙｏｏｏ」というように、余分なデータパタ
ーン「ｊｊｙｙ」が含まれていても、上記データパター
ンの類似度が高くなり、検索結果の中に上記データパタ
ーンが含まれてしまうという不具合がある。
声検索に適用する場合、たとえば、「ｏｏｈａａａａｙ
ｙｏｏｏ」という音声パターンのクエリーに対して、
「ｏｏｈａ」，「ａａａｙ」，「ｙｏｏｏ」というよう
にクエリーを分割し、分割されたクエリーについて検索
を行う。この提案手法を使用すると、「ｏｏｈａｊｊｙ
ｙａａａｙｙｏｏｏ」というように、余分なデータパタ
ーン「ｊｊｙｙ」が含まれていても、上記データパター
ンの類似度が高くなり、検索結果の中に上記データパタ
ーンが含まれてしまうという不具合がある。
【０００６】そこで、本発明の目的は、上述の点に鑑み
て、クエリーを分割し、分割したクエリーを使用してパ
ターン検索を行う際に、検索精度を向上させることが可
能なパターン検索装置、方法および記録媒体を提供する
ことにある。
て、クエリーを分割し、分割したクエリーを使用してパ
ターン検索を行う際に、検索精度を向上させることが可
能なパターン検索装置、方法および記録媒体を提供する
ことにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、請求項１の発明は、クエリーとして使用する
第１のパターンを分割し、当該分割した分割パターンに
類似するパターンを第２のパターンの中で検索すること
により、第１のパターンに類似する第２のパターンの範
囲を１次検索するパターン検索装置において、上記１次
検索の結果として得られる複数のパターンの中から、前
記第１のパターンにおける位置関係と類似する位置関係
を有する複数のパターンを２次検索する検索手段と、当
該２次検索に得られた１次検索結果を出力する出力手段
とを備えたことを特徴とする。
るために、請求項１の発明は、クエリーとして使用する
第１のパターンを分割し、当該分割した分割パターンに
類似するパターンを第２のパターンの中で検索すること
により、第１のパターンに類似する第２のパターンの範
囲を１次検索するパターン検索装置において、上記１次
検索の結果として得られる複数のパターンの中から、前
記第１のパターンにおける位置関係と類似する位置関係
を有する複数のパターンを２次検索する検索手段と、当
該２次検索に得られた１次検索結果を出力する出力手段
とを備えたことを特徴とする。
【０００８】請求項２の発明は、請求項１に記載のパタ
ーン検索装置おいて、前記２次検索手段は、前記２次検
索において検索された前記１次検索結果の類似度を累計
し、その累計結果が、予め定めたしきい値を超えたとき
に、前記出力手段は、前記２次検索により得られた１次
検索結果を出力することを特徴とする。
ーン検索装置おいて、前記２次検索手段は、前記２次検
索において検索された前記１次検索結果の類似度を累計
し、その累計結果が、予め定めたしきい値を超えたとき
に、前記出力手段は、前記２次検索により得られた１次
検索結果を出力することを特徴とする。
【０００９】請求項３の発明は、請求項１に記載のパタ
ーン検索装置において、前記第１のパターンおよび前記
第２のパターンは時系列的な音の高さで表される音声デ
ータであることを特徴とする。
ーン検索装置において、前記第１のパターンおよび前記
第２のパターンは時系列的な音の高さで表される音声デ
ータであることを特徴とする。
【００１０】請求項４の発明は、請求項３に記載のパタ
ーン検索装置において、前記検索手段は前記第１のパタ
ーンにおける位置関係および音の高さの連続性の双方が
類似するパターンを検索することを特徴とする。
ーン検索装置において、前記検索手段は前記第１のパタ
ーンにおける位置関係および音の高さの連続性の双方が
類似するパターンを検索することを特徴とする。
【００１１】請求項５の発明は、クエリーとして使用す
る第１のパターンを分割し、当該分割した分割パターン
に類似するパターンを第２のパターンの中で検索するこ
とにより、第１のパターンに類似する第２のパターンの
範囲をパターン検索装置により１次検索するパターン検
索方法において、前記パターン検索装置は、上記１次検
索の結果として得られる複数のパターン中から、前記第
１のパターンにおける位置関係と類似する位置関係を有
する複数のパターンを２次検索する検索ステップと、当
該２次検索に得られた１次検索結果を出力する出力ステ
ップとを実行することを特徴とする。
る第１のパターンを分割し、当該分割した分割パターン
に類似するパターンを第２のパターンの中で検索するこ
とにより、第１のパターンに類似する第２のパターンの
範囲をパターン検索装置により１次検索するパターン検
索方法において、前記パターン検索装置は、上記１次検
索の結果として得られる複数のパターン中から、前記第
１のパターンにおける位置関係と類似する位置関係を有
する複数のパターンを２次検索する検索ステップと、当
該２次検索に得られた１次検索結果を出力する出力ステ
ップとを実行することを特徴とする。
【００１２】請求項６の発明は、請求項５に記載のパタ
ーン検索方法おいて、前記２次検索ステップでは、前記
２次検索において検索された前記１次検索結果の類似度
を累計し、その累計結果が、予め定めたしきい値を超え
たときに、前記出力ステップでは、前記２次検索により
得られた１次検索結果を出力する。
ーン検索方法おいて、前記２次検索ステップでは、前記
２次検索において検索された前記１次検索結果の類似度
を累計し、その累計結果が、予め定めたしきい値を超え
たときに、前記出力ステップでは、前記２次検索により
得られた１次検索結果を出力する。
【００１３】請求項７の発明は、請求項５に記載のパタ
ーン検索方法において、前記第１のパターンおよび前記
第２のパターンは時系列的な音の高さで表される音声デ
ータであることを特徴とする。
ーン検索方法において、前記第１のパターンおよび前記
第２のパターンは時系列的な音の高さで表される音声デ
ータであることを特徴とする。
【００１４】請求項８の発明は、請求項７に記載のパタ
ーン検索方法において、前記検索ステップでは前記第１
のパターンにおける位置関係および音の高さの連続性の
双方が類似するパターンを検索することを特徴とする。
ーン検索方法において、前記検索ステップでは前記第１
のパターンにおける位置関係および音の高さの連続性の
双方が類似するパターンを検索することを特徴とする。
【００１５】請求項９の発明は、クエリーとして使用す
る第１のパターンを分割し、当該分割した分割パターン
に類似するパターンを第２のパターンの中で検索するこ
とにより、第１のパターンに類似する第２のパターンの
範囲を検索するためのプログラムを記録した記録媒体に
おいて、前記プログラムは、上記１次検索の結果として
得られる複数のパターン中から、前記第１のパターンに
おける位置関係と類似する位置関係を有する複数のパタ
ーンを２次検索する検索ステップと、当該２次検索に得
られた１次検索結果を出力する出力ステップとを備えた
ことを特徴とする。
る第１のパターンを分割し、当該分割した分割パターン
に類似するパターンを第２のパターンの中で検索するこ
とにより、第１のパターンに類似する第２のパターンの
範囲を検索するためのプログラムを記録した記録媒体に
おいて、前記プログラムは、上記１次検索の結果として
得られる複数のパターン中から、前記第１のパターンに
おける位置関係と類似する位置関係を有する複数のパタ
ーンを２次検索する検索ステップと、当該２次検索に得
られた１次検索結果を出力する出力ステップとを備えた
ことを特徴とする。
【００１６】請求項１０の発明は、請求項９に記載の記
録媒体において、前記２次検索ステップでは、前記２次
検索において検索された前記１次検索結果の類似度を累
計し、その累計結果が、予め定めたしきい値を超えたと
きに、前記出力ステップでは、前記２次検索により得ら
れた１次検索結果を出力することを特徴とする。
録媒体において、前記２次検索ステップでは、前記２次
検索において検索された前記１次検索結果の類似度を累
計し、その累計結果が、予め定めたしきい値を超えたと
きに、前記出力ステップでは、前記２次検索により得ら
れた１次検索結果を出力することを特徴とする。
【００１７】請求項１１の発明は、請求項９に記載の記
録媒体において、前記第１のパターンおよび前記第２の
パターンは時系列的な音の高さで表される音声データで
あることを特徴とする。
録媒体において、前記第１のパターンおよび前記第２の
パターンは時系列的な音の高さで表される音声データで
あることを特徴とする。
【００１８】請求項１２の発明は、請求項１１に記載の
記録媒体において、前記検索ステップでは前記第１のパ
ターンにおける位置関係および音の高さの連続性の双方
が類似するパターンを検索することを特徴とする。
記録媒体において、前記検索ステップでは前記第１のパ
ターンにおける位置関係および音の高さの連続性の双方
が類似するパターンを検索することを特徴とする。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態を詳細に説明する。
施形態を詳細に説明する。
【００２０】図１は本発明を適用したパターン検索装置
のシステム構成を示す。図１において、パターン検索装
置はＣＰＵ１０，システムメモリ２０、入力装置３０、
ハードディスク（ＨＤ）４０、表示装置５０およびその
他、機器６０を有する。
のシステム構成を示す。図１において、パターン検索装
置はＣＰＵ１０，システムメモリ２０、入力装置３０、
ハードディスク（ＨＤ）４０、表示装置５０およびその
他、機器６０を有する。
【００２１】ＣＰＵ１０は、ハードディスクからシステ
ムメモリ２０にロードされた後述のパターン検索プログ
ラムを実行することによりパターン検索を行う。
ムメモリ２０にロードされた後述のパターン検索プログ
ラムを実行することによりパターン検索を行う。
【００２２】システムメモリ２０はＣＰＵ１０の演算で
使用する各種データを一時記憶する。
使用する各種データを一時記憶する。
【００２３】入力装置３０はマウス、キーボード等を有
し、ＣＰＵ１０に対する動作指示、たとえば、検索プロ
グラムの実行の指示などを入力する。
し、ＣＰＵ１０に対する動作指示、たとえば、検索プロ
グラムの実行の指示などを入力する。
【００２４】ハードディスク４０は、検索プログラム、
その検索クログラムで使用するデータおよび検索の対象
となる複数組のパターンを有するデータベースを記憶し
ている。ハードディスク４０には検索装置全体を制御す
るためのオペレーティングシステムなども搭載されてい
るが、これらオペレーティングシステムを市販のものを
使用できるので、詳細な説明を省略する。
その検索クログラムで使用するデータおよび検索の対象
となる複数組のパターンを有するデータベースを記憶し
ている。ハードディスク４０には検索装置全体を制御す
るためのオペレーティングシステムなども搭載されてい
るが、これらオペレーティングシステムを市販のものを
使用できるので、詳細な説明を省略する。
【００２５】１つのパターンはユーザの用途に応じて、
音楽データ、映像データ、その他各種のデータのファイ
ルとすることができる。ここでいうパターンとは、変化
する複数個のデータそのもの、あるいはそれら複数個の
データから抽出した変化の特徴をパターンと総称する。
音楽データ、映像データ、その他各種のデータのファイ
ルとすることができる。ここでいうパターンとは、変化
する複数個のデータそのもの、あるいはそれら複数個の
データから抽出した変化の特徴をパターンと総称する。
【００２６】表示装置５０は、ＣＰＵ１０による検索の
結果を表示出力する。
結果を表示出力する。
【００２７】その他機器６０としては、フロッピー（登
録商標）ディスクドライブ、ＣＤＲＯＭドライブ、プリ
ンタ、モデム等の通信装置などを上げることができ、こ
れらの機器は用途に応じて適宜使用される。
録商標）ディスクドライブ、ＣＤＲＯＭドライブ、プリ
ンタ、モデム等の通信装置などを上げることができ、こ
れらの機器は用途に応じて適宜使用される。
【００２８】（実施例１）図２には検索プログラムのメ
イン処理手順を示す。図２の処理手順はＣＰＵ１０が実
行可能なマシン語の形態で、ハードディスク４０に保存
され、実行時にシステムメモリ２０にロードされる。説
明の便宜上、図２の処理手順および後述の詳細処理手順
は機能表現しているが、当業者であれば、本実施形態の
説明に基づいて、パターン検索装置で使用するプログラ
ムを作成することができるであろう。
イン処理手順を示す。図２の処理手順はＣＰＵ１０が実
行可能なマシン語の形態で、ハードディスク４０に保存
され、実行時にシステムメモリ２０にロードされる。説
明の便宜上、図２の処理手順および後述の詳細処理手順
は機能表現しているが、当業者であれば、本実施形態の
説明に基づいて、パターン検索装置で使用するプログラ
ムを作成することができるであろう。
【００２９】本実施形態では、音声をパターンとして使
用する例を説明する。
用する例を説明する。
【００３０】ユーザは、クエリー、すなわち、検索の基
となる音声データファイルを予めハードディスク４０に
搭載しておくものとする。
となる音声データファイルを予めハードディスク４０に
搭載しておくものとする。
【００３１】ユーザは入力装置３０を使用してクエリー
として使用する音声データファイルを指定した後、検索
を指示する（ステップＳ１０）。この指示を受けて、Ｃ
ＰＵ１０は、指定されたクエリーを分割する（ステップ
Ｓ２０）。データベース中の１つのパターン（第２のパ
ターン）の中から分割されたクエリー（以下、分割クエ
リーと総称する）の各々に類似するパターンが１次検索
される。以上の処理は従来と同様と検索方法を使用して
行われる。
として使用する音声データファイルを指定した後、検索
を指示する（ステップＳ１０）。この指示を受けて、Ｃ
ＰＵ１０は、指定されたクエリーを分割する（ステップ
Ｓ２０）。データベース中の１つのパターン（第２のパ
ターン）の中から分割されたクエリー（以下、分割クエ
リーと総称する）の各々に類似するパターンが１次検索
される。以上の処理は従来と同様と検索方法を使用して
行われる。
【００３２】１次検索結果は、パターンにおける検索結
果の始端時刻、終端時刻、分割クエリーに対する類似度
等を有する１組のデータ群（データセットと呼ばれる）
で表され、検索結果がシステムメモリ２０に格納される
（ステップＳ３０）。
果の始端時刻、終端時刻、分割クエリーに対する類似度
等を有する１組のデータ群（データセットと呼ばれる）
で表され、検索結果がシステムメモリ２０に格納される
（ステップＳ３０）。
【００３３】システムメモリ２０に格納された検索結果
に対して、ＣＰＵ１０は本発明の検索方法を使用して２
次検索を行い、その検索結果を表示装置５０に表示出力
する（ステップＳ４０→Ｓ５０）。なお、検索結果の出
力形態は、使用目的に応じて、印刷出力、記録媒体への
出力または通信等による出力とすることができる。
に対して、ＣＰＵ１０は本発明の検索方法を使用して２
次検索を行い、その検索結果を表示装置５０に表示出力
する（ステップＳ４０→Ｓ５０）。なお、検索結果の出
力形態は、使用目的に応じて、印刷出力、記録媒体への
出力または通信等による出力とすることができる。
【００３４】ステップＳ４０の本発明に係わる２次検索
処理を図３を参照して詳細に説明する。
処理を図３を参照して詳細に説明する。
【００３５】クエリーが、たとえば、図４に示すように
３つの分割クエリーに分割された場合、分割パターンの
位置をその終端位置で表すと、分割パターンＡの終端位
置Ｐと分割パターンＢの終端位置Ｑとの間の位置関係、
分割パターンＢの終端位置Ｑと分割パターンＣの終端位
置Ｒとの間の位置関係、分割パターンＡの終端位置Ｐと
分割パターンＣの終端位置Ｒとの間の位置関係はそのク
エリーのみ存在し、独特である点に本願発明者は着目
し、図２のステップＳ３０で得られた検索結果、すなわ
ち、分割クエリーを使用して得られた検索結果の中か
ら、分割クエリーと同じ位置関係を持つ、２組の検索結
果をさらに抽出（検索）する。そのために、次に述べる
処理を行う。
３つの分割クエリーに分割された場合、分割パターンの
位置をその終端位置で表すと、分割パターンＡの終端位
置Ｐと分割パターンＢの終端位置Ｑとの間の位置関係、
分割パターンＢの終端位置Ｑと分割パターンＣの終端位
置Ｒとの間の位置関係、分割パターンＡの終端位置Ｐと
分割パターンＣの終端位置Ｒとの間の位置関係はそのク
エリーのみ存在し、独特である点に本願発明者は着目
し、図２のステップＳ３０で得られた検索結果、すなわ
ち、分割クエリーを使用して得られた検索結果の中か
ら、分割クエリーと同じ位置関係を持つ、２組の検索結
果をさらに抽出（検索）する。そのために、次に述べる
処理を行う。
【００３６】図３において、ＣＰＵ１０はシステムメモ
リ２０に格納されている検索結果（データセット）の中
の終端時刻データが小さい順となるようにソーティング
（並べ替え）し、各データセットのに順番を与える（ス
テップＳ１００）。したがって、データセットは、（Ｓ
ｔａｒｔ（ｋ），Ｅｎｄ（ｋ），Ｄｉｖ（ｋ），Ｓ
（ｋ））と表される。
リ２０に格納されている検索結果（データセット）の中
の終端時刻データが小さい順となるようにソーティング
（並べ替え）し、各データセットのに順番を与える（ス
テップＳ１００）。したがって、データセットは、（Ｓ
ｔａｒｔ（ｋ），Ｅｎｄ（ｋ），Ｄｉｖ（ｋ），Ｓ
（ｋ））と表される。
【００３７】ここで、ｋは順番、Ｓｔａｒｔ（ｋ）は、
検索結果の始端時刻、Ｅｎｄ（ｋ）は検索結果の終端時
刻である。Ｄｉｖ（ｋ）は類似の分割クエリーの順番を
表す。Ｓ（ｋ）は類似の分割クエリーと検索結果との間
の類似度を表す。
検索結果の始端時刻、Ｅｎｄ（ｋ）は検索結果の終端時
刻である。Ｄｉｖ（ｋ）は類似の分割クエリーの順番を
表す。Ｓ（ｋ）は類似の分割クエリーと検索結果との間
の類似度を表す。
【００３８】次に比較すべき２組の検索結果を抽出す
る。このために、変数ＩとＪが数値１に初期設定され
る。Ｉ，Ｊは検索結果の順番を示す変数である。
る。このために、変数ＩとＪが数値１に初期設定され
る。Ｉ，Ｊは検索結果の順番を示す変数である。
【００３９】２つの検索結果の時刻上の前後関係が、対
応する分割クエリーの位置（順番を示すＤｉｖの値）に
基づいて調べられる。ステップＳ１２０では変数Ｉで指
定する検索結果が前、変数Ｊで指定している検索結果が
後になる検索結果だけが検出される。なお、現在、Ｉ＝
１とＪ＝１でそれぞれ指定されている第１番目の検索結
果は同一の位置なので、後述の位置関係の判定の対象か
らはずされる（ステップＳ１２０の判定結果がＮＯ）。
応する分割クエリーの位置（順番を示すＤｉｖの値）に
基づいて調べられる。ステップＳ１２０では変数Ｉで指
定する検索結果が前、変数Ｊで指定している検索結果が
後になる検索結果だけが検出される。なお、現在、Ｉ＝
１とＪ＝１でそれぞれ指定されている第１番目の検索結
果は同一の位置なので、後述の位置関係の判定の対象か
らはずされる（ステップＳ１２０の判定結果がＮＯ）。
【００４０】手順は、ステップＳ１２０→Ｓ１６０→Ｓ
１６５と進み、変数Ｊの値が１から２に変更されて、ス
テップＳ１２０に戻る。これにより、ステップＳ１２０
では、第１番目の検索結果と、第２番目の検索結果の前
後関係が調べられる。第１番目の検索結果がたとえば、
図４の分割パターンＡに対応し、第２番目の検索結果が
図４の分割パターンＢに対応するものである場合、Ｄｉ
ｖ（Ｉ＝１）＝１，Ｄｉｖ（Ｊ＝２）＝２となるので、
ステップＳ１２０の判定処理はＹＥＳ判定が得られる。
１６５と進み、変数Ｊの値が１から２に変更されて、ス
テップＳ１２０に戻る。これにより、ステップＳ１２０
では、第１番目の検索結果と、第２番目の検索結果の前
後関係が調べられる。第１番目の検索結果がたとえば、
図４の分割パターンＡに対応し、第２番目の検索結果が
図４の分割パターンＢに対応するものである場合、Ｄｉ
ｖ（Ｉ＝１）＝１，Ｄｉｖ（Ｊ＝２）＝２となるので、
ステップＳ１２０の判定処理はＹＥＳ判定が得られる。
【００４１】手順は、ステップＳ１３０に進み、ここ
で、位置関係が分割クエリーの位置関係を満足するか否
かの判定が行われる。
で、位置関係が分割クエリーの位置関係を満足するか否
かの判定が行われる。
【００４２】本実施形態では、Ｉ番目の検索結果の終端
時刻Ｅｎｄ（Ｉ）とＪ番目の検索結果の終端時刻Ｅｎｄ
（Ｊ）が数１の判定条件 α／２×Ｎｌ＜＝Ｅｎｄ（Ｊ）−Ｅｎｄ（Ｉ）＜＝２×
α×Ｎｌ （ここで、α＝Ｄｉｖ（Ｊ）−Ｄｉｖ（Ｉ），Ｎｌは分
割クエリーの時間長である。）を満足すれば、上記２つ
の検索結果の位置関係が連続ＤＰで考慮した時間伸縮
（１／２〜２倍）の範囲内にある、すなわち、分割クエ
リーの位置関係に合致している検索結果であると判定す
る（ステップＳ１３０→Ｓ１４０）。
時刻Ｅｎｄ（Ｉ）とＪ番目の検索結果の終端時刻Ｅｎｄ
（Ｊ）が数１の判定条件 α／２×Ｎｌ＜＝Ｅｎｄ（Ｊ）−Ｅｎｄ（Ｉ）＜＝２×
α×Ｎｌ （ここで、α＝Ｄｉｖ（Ｊ）−Ｄｉｖ（Ｉ），Ｎｌは分
割クエリーの時間長である。）を満足すれば、上記２つ
の検索結果の位置関係が連続ＤＰで考慮した時間伸縮
（１／２〜２倍）の範囲内にある、すなわち、分割クエ
リーの位置関係に合致している検索結果であると判定す
る（ステップＳ１３０→Ｓ１４０）。
【００４３】ＹＥＳ判定が得られた場合、２つの検索結
果（データセット）がシステムメモリ２０に格納され
る。
果（データセット）がシステムメモリ２０に格納され
る。
【００４４】また、Ｉ番目の検索結果の類似度が累積さ
れる（ステップＳ１５０）。この例では、初期値が０な
ので、累積結果はＳ（Ｉ＝１）となる。現時点の変数Ｊ
の値は２で、最終の検索結果に到達したこと（Ｊ＝Ｋ）
を示していないので、手順はステップＳ１６０→Ｓ１６
５へと進む。
れる（ステップＳ１５０）。この例では、初期値が０な
ので、累積結果はＳ（Ｉ＝１）となる。現時点の変数Ｊ
の値は２で、最終の検索結果に到達したこと（Ｊ＝Ｋ）
を示していないので、手順はステップＳ１６０→Ｓ１６
５へと進む。
【００４５】ここで、変数の値が２から３に更新され
て、すなわち、１番目の検索結果と３番目の検索結果が
判定の対象として選択されて、ステップＳ１２０に戻
る。ステップＳ１５０でＮＯ判定が得られた場合も、同
様にして、変数の値が２から３に更新されて、すなわ
ち、１番目の検索結果と３番目の検索結果が判定の対象
として選択されて、ステップＳ１２０に戻る。
て、すなわち、１番目の検索結果と３番目の検索結果が
判定の対象として選択されて、ステップＳ１２０に戻
る。ステップＳ１５０でＮＯ判定が得られた場合も、同
様にして、変数の値が２から３に更新されて、すなわ
ち、１番目の検索結果と３番目の検索結果が判定の対象
として選択されて、ステップＳ１２０に戻る。
【００４６】以下同様にして、変数Ｉ，Ｊを異ならせて
選択した２つの検索結果の位置関係が繰り返し調べら
れ、分割クエリーの位置関係を満足する検索結果がシス
テムメモリ２０に記憶されていく。また、検索結果が検
出されるごとに類似度が累積される。
選択した２つの検索結果の位置関係が繰り返し調べら
れ、分割クエリーの位置関係を満足する検索結果がシス
テムメモリ２０に記憶されていく。また、検索結果が検
出されるごとに類似度が累積される。
【００４７】全て（Ｋ個）の１次検索結果について、２
つの（１次）検索結果の位置関係が調べられると、その
とき、変数Ｉ＝Ｋ、Ｊ＝Ｋとなるので、手順はステップ
Ｓ１６０→Ｓ１７０→Ｓ１８０と進む。ステップＳ１８
０で、累積の類似度の値がしきい値と比較され、しきい
値よりも類似度が大きい場合には、上述の処理により２
次検索し、抽出した検索結果（データセット）が、表示
装置５０で表示される。なお、この時、システムメモリ
には２次検索の結果として２組の１次検索結果が記憶さ
れていくので、重複する１次検索結果を１つに統合して
表示してもよい。
つの（１次）検索結果の位置関係が調べられると、その
とき、変数Ｉ＝Ｋ、Ｊ＝Ｋとなるので、手順はステップ
Ｓ１６０→Ｓ１７０→Ｓ１８０と進む。ステップＳ１８
０で、累積の類似度の値がしきい値と比較され、しきい
値よりも類似度が大きい場合には、上述の処理により２
次検索し、抽出した検索結果（データセット）が、表示
装置５０で表示される。なお、この時、システムメモリ
には２次検索の結果として２組の１次検索結果が記憶さ
れていくので、重複する１次検索結果を１つに統合して
表示してもよい。
【００４８】実際の実験において、１万個の分割クエリ
ーを用意し、３時間分のビデオ（動画像および音声）デ
ータをデータベースとして用意して、音声について検索
実験を行った。検索率は９１％が得られた，従来の分割
クエリーを使用する方法、正確には分割クエリーのイン
デックスを使用する方法のみでは検索率が３２％であっ
たことを考えると、本実施形態の検索方法では検索精度
が大幅に向上した。
ーを用意し、３時間分のビデオ（動画像および音声）デ
ータをデータベースとして用意して、音声について検索
実験を行った。検索率は９１％が得られた，従来の分割
クエリーを使用する方法、正確には分割クエリーのイン
デックスを使用する方法のみでは検索率が３２％であっ
たことを考えると、本実施形態の検索方法では検索精度
が大幅に向上した。
【００４９】（実施例２）上述の実施形態ではビデオの
音声についてパターン検索を行ったが、音楽検索に対し
て本発明を適用した例を説明する。データベースとし
て、時間分の音楽ビデオを用意し、音楽トラックについ
て、声高推定を行った。音高系列の（時系列の音声の高
さの音声データ（音高データ）をパターンとする）デー
タベースにおいて、１万個の分割クエリー全てについて
連続ＤＰにより検索し、１次検索結果が類似度が０．６
以上（完全一致で類似度が１．０）の区間の始端時刻、
終端時刻，類似度，声高（音階）をテーブル（システム
メモリ２０）に保存した。
音声についてパターン検索を行ったが、音楽検索に対し
て本発明を適用した例を説明する。データベースとし
て、時間分の音楽ビデオを用意し、音楽トラックについ
て、声高推定を行った。音高系列の（時系列の音声の高
さの音声データ（音高データ）をパターンとする）デー
タベースにおいて、１万個の分割クエリー全てについて
連続ＤＰにより検索し、１次検索結果が類似度が０．６
以上（完全一致で類似度が１．０）の区間の始端時刻、
終端時刻，類似度，声高（音階）をテーブル（システム
メモリ２０）に保存した。
【００５０】鼻歌のようなクエリーを５フレームごとに
分割した。図４のステップＳ１３０で使用する判定条件
としては、 α／２×Ｎｌ＜＝Ｅｎｄ（Ｊ）−Ｅｎｄ（Ｉ）＜＝２×
α×Ｎｌ（位置関係の判定条件） かつ、 β−１＜＝Ｅｎｄｐ（Ｉ）−Ｓｔａｒｔｐ（Ｊ）＜＝β
＋１（連続性の判定条件） （ここで、α＝Ｄｉｖ（Ｊ）−Ｄｉｖ（Ｉ），Ｅｎ
ｄ（）は検索結果の音高データの終了時刻、Ｓｔａｒｔ
（）は音高データの開始時刻である。Ｎｌは分割クエリ
ーの時間長である。β＝ Ｅｎｄｐ（Ｉ）−Ｓｔａｒｔ
ｐ（Ｊ）である。Ｅｎｄｐ（）は音高データの音の高さ
の開始位置、Ｓｔａｒｔｐ（）は音高データの音の高さ
の終端位置である。）であれば、２つの１次検索結果は
クエリーの位置関係を満足するとした。
分割した。図４のステップＳ１３０で使用する判定条件
としては、 α／２×Ｎｌ＜＝Ｅｎｄ（Ｊ）−Ｅｎｄ（Ｉ）＜＝２×
α×Ｎｌ（位置関係の判定条件） かつ、 β−１＜＝Ｅｎｄｐ（Ｉ）−Ｓｔａｒｔｐ（Ｊ）＜＝β
＋１（連続性の判定条件） （ここで、α＝Ｄｉｖ（Ｊ）−Ｄｉｖ（Ｉ），Ｅｎ
ｄ（）は検索結果の音高データの終了時刻、Ｓｔａｒｔ
（）は音高データの開始時刻である。Ｎｌは分割クエリ
ーの時間長である。β＝ Ｅｎｄｐ（Ｉ）−Ｓｔａｒｔ
ｐ（Ｊ）である。Ｅｎｄｐ（）は音高データの音の高さ
の開始位置、Ｓｔａｒｔｐ（）は音高データの音の高さ
の終端位置である。）であれば、２つの１次検索結果は
クエリーの位置関係を満足するとした。
【００５１】また、この形態では、類似度の累積および
累積類似度のしきい値との比較を行わなず、上記判別条
件を満足する１次検索結果のみを出力した。声高は声の
高さを番号で表した。上記数２を使用することにより、
分割クエリーの位置関係およびクエリー同士の音の高さ
の連続性を考慮することができる。
累積類似度のしきい値との比較を行わなず、上記判別条
件を満足する１次検索結果のみを出力した。声高は声の
高さを番号で表した。上記数２を使用することにより、
分割クエリーの位置関係およびクエリー同士の音の高さ
の連続性を考慮することができる。
【００５２】１０人が１０種類の曲を１０秒歌うことに
より作成したクエリーを使用した検索では、８３％の検
索率が得られ、従来の分割クエリーのインデックスを使
用する方法では検索率が１１％であった。
より作成したクエリーを使用した検索では、８３％の検
索率が得られ、従来の分割クエリーのインデックスを使
用する方法では検索率が１１％であった。
【００５３】（実施例３）本発明をＲＩＦＣＤＰと呼ば
れる手法に適用しても、高い検索率が得られることが分
かった。ＲＩＦＣＤＰはクエリーの中の一部分でも類似
している区間があると、その区間をデータベースのパタ
ーンの中から検索する検索方法である。１０人それぞれ
が１２種類の文章を発話したクエリーについて検索実験
を行った。上記ＲＩＦＣＤＰそのものは分割クエリーを
使用する方法ではないが、部分的なクエリーの検索に本
発明を適用すると、検索率は従来のＲＩＦＣＤＰと同じ
７５％が得られ、検索時間は１／１５に削減することが
できた。
れる手法に適用しても、高い検索率が得られることが分
かった。ＲＩＦＣＤＰはクエリーの中の一部分でも類似
している区間があると、その区間をデータベースのパタ
ーンの中から検索する検索方法である。１０人それぞれ
が１２種類の文章を発話したクエリーについて検索実験
を行った。上記ＲＩＦＣＤＰそのものは分割クエリーを
使用する方法ではないが、部分的なクエリーの検索に本
発明を適用すると、検索率は従来のＲＩＦＣＤＰと同じ
７５％が得られ、検索時間は１／１５に削減することが
できた。
【００５４】上述の実施形態の外に次の改良，変形が可
能である。 １）検索プログラムを記録する記録媒体は、システムメ
モリ２０、ハードディスク４０など固定設置の記録媒体
以外にも、ＣＤＲＯＭ、フロッピー（登録商標）ディス
クなど、公知の携帯用記録媒体等が本発明の記録媒体の
概念の中に含まれる。 ２）上述の実施形態では、２つの１次検索結果の位置関
係を調べるために終端時刻のみを使用したが、始端時刻
を使用してもよいし、始端時刻および終端時刻の双方を
使用してもよい。 ３）上述の実施形態は２つの１次検索結果（分割クエリ
ーを使用して検索した結果）を組み合わせて、それら２
つの検索結果の位置関係を調べたが、組み合わせる検索
結果の個数は２以上あればよく、２つに限定されること
はない。 ４）上述の形態では音声データや音楽データを検索対照
のパターンとする例を説明したが、種々のパターンを検
索対象とすることができる。また、パターンとするデー
タの種類内容に応じて、位置関係を判別する条件を定め
ればよい。 ５）上述の実施形態では、パソコンなどの汎用コンピュ
ータ上でパターン検索装置を実現する例を示したが、パ
ターン検索装置は種々の電子機器上に実現することがで
きる。 ６）上記第２の実施形態では、音声の声の高さ（声高）
を番号で表したが、他の形態としては音符の音階や音の
周波数で声高を表現してもよい。
能である。 １）検索プログラムを記録する記録媒体は、システムメ
モリ２０、ハードディスク４０など固定設置の記録媒体
以外にも、ＣＤＲＯＭ、フロッピー（登録商標）ディス
クなど、公知の携帯用記録媒体等が本発明の記録媒体の
概念の中に含まれる。 ２）上述の実施形態では、２つの１次検索結果の位置関
係を調べるために終端時刻のみを使用したが、始端時刻
を使用してもよいし、始端時刻および終端時刻の双方を
使用してもよい。 ３）上述の実施形態は２つの１次検索結果（分割クエリ
ーを使用して検索した結果）を組み合わせて、それら２
つの検索結果の位置関係を調べたが、組み合わせる検索
結果の個数は２以上あればよく、２つに限定されること
はない。 ４）上述の形態では音声データや音楽データを検索対照
のパターンとする例を説明したが、種々のパターンを検
索対象とすることができる。また、パターンとするデー
タの種類内容に応じて、位置関係を判別する条件を定め
ればよい。 ５）上述の実施形態では、パソコンなどの汎用コンピュ
ータ上でパターン検索装置を実現する例を示したが、パ
ターン検索装置は種々の電子機器上に実現することがで
きる。 ６）上記第２の実施形態では、音声の声の高さ（声高）
を番号で表したが、他の形態としては音符の音階や音の
周波数で声高を表現してもよい。
【００５５】
【発明の効果】以上、説明したように、本発明によれ
ば、１次検索の結果の中からクエリーとして使用する複
数の分割パターンの位置関係に関しても類似する１次検
索結果を取得するので、位置関係を考慮しない従来方法
に比べると、検索精度がさらに向上する。さらに、１次
検索結果の類似度を累積し、累積結果がしきい値を超え
るものについて出力するようにしたので、検索精度がさ
らに向上する。
ば、１次検索の結果の中からクエリーとして使用する複
数の分割パターンの位置関係に関しても類似する１次検
索結果を取得するので、位置関係を考慮しない従来方法
に比べると、検索精度がさらに向上する。さらに、１次
検索結果の類似度を累積し、累積結果がしきい値を超え
るものについて出力するようにしたので、検索精度がさ
らに向上する。
【００５６】本発明はその検索精度の良好さから、たと
えば、単にデータベースから類似パターンの検索に留ま
らず、たとえば、著作権侵害を行うか否かの判定をも行
うことができる。このような場合、パターン検索装置に
より検索結果が得られない場合には、クエリーの音楽デ
ータは著作権侵害を起こさないというような判定結果を
出力すればよい。
えば、単にデータベースから類似パターンの検索に留ま
らず、たとえば、著作権侵害を行うか否かの判定をも行
うことができる。このような場合、パターン検索装置に
より検索結果が得られない場合には、クエリーの音楽デ
ータは著作権侵害を起こさないというような判定結果を
出力すればよい。
【００５７】また、さらに音声の検索では、音声の高さ
の連続性を考慮することによりさらに精度のよい検索が
可能となる。
の連続性を考慮することによりさらに精度のよい検索が
可能となる。
【図１】本発明実施形態のシステム構成を示すブロック
図である。
図である。
【図２】本発明実施形態の検索プログラムのメイン処理
手順を示すフローチャートである。
手順を示すフローチャートである。
【図３】本発明実施形態の２次検索処理手順の詳細を示
すフローチャートである。
すフローチャートである。
【図４】本発明実施形態の検索方法を説明するための説
明図である。
明図である。
１０ ＣＰＵ
２０ システムメモリ
３０ 入力装置
４０ ハードディスク
５０ 表示装置
Claims (12)
- 【請求項１】 クエリーとして使用する第１のパターン
を分割し、当該分割した分割パターンに類似するパター
ンを第２のパターンの中で検索することにより、第１の
パターンに類似する第２のパターンの範囲を１次検索す
るパターン検索装置において、 上記１次検索の結果として得られる複数のパターンの中
から、前記第１のパターンにおける位置関係と類似する
位置関係を有する複数のパターンを２次検索する検索手
段と、 当該２次検索に得られた１次検索結果を出力する出力手
段とを備えたことを特徴とするパターン検索装置。 - 【請求項２】 請求項１に記載のパターン検索装置おい
て、前記２次検索手段は、前記２次検索において検索さ
れた前記１次検索結果の類似度を累計し、その累計結果
が、予め定めたしきい値を超えたときに、前記出力手段
は、前記２次検索により得られた１次検索結果を出力す
ることを特徴とするパターン検索装置。 - 【請求項３】 請求項１に記載のパターン検索装置にお
いて、前記第１のパターンおよび前記第２のパターンは
時系列的な音の高さで表される音声データであることを
特徴とするパターン検索装置。 - 【請求項４】 請求項３に記載のパターン検索装置にお
いて、前記検索手段は前記第１のパターンにおける位置
関係および音の高さの連続性の双方が類似するパターン
を検索することを特徴とするパターン検索装置。 - 【請求項５】 クエリーとして使用する第１のパターン
を分割し、当該分割した分割パターンに類似するパター
ンを第２のパターンの中で検索することにより、第１の
パターンに類似する第２のパターンの範囲をパターン検
索装置により１次検索するパターン検索方法において、
前記パターン検索装置は、 上記１次検索の結果として得られる複数のパターン中か
ら、前記第１のパターンにおける位置関係と類似する位
置関係を有する複数のパターンを２次検索する検索ステ
ップと、 当該２次検索に得られた１次検索結果を出力する出力ス
テップとを実行することを特徴とするパターン検索方
法。 - 【請求項６】 請求項５に記載のパターン検索方法おい
て、前記２次検索ステップでは、前記２次検索において
検索された前記１次検索結果の類似度を累計し、その累
計結果が、予め定めたしきい値を超えたときに、前記出
力ステップでは、前記２次検索により得られた１次検索
結果を出力することを特徴とするパターン検索方法。 - 【請求項７】 請求項５に記載のパターン検索方法にお
いて、前記第１のパターンおよび前記第２のパターンは
時系列的な音の高さで表される音声データであることを
特徴とするパターン検索方法。 - 【請求項８】 請求項７に記載のパターン検索方法にお
いて、前記検索ステップでは前記第１のパターンにおけ
る位置関係および音の高さの連続性の双方が類似するパ
ターンを検索することを特徴とするパターン検索方法。 - 【請求項９】 クエリーとして使用する第１のパターン
を分割し、当該分割した分割パターンに類似するパター
ンを第２のパターンの中で検索することにより、第１の
パターンに類似する第２のパターンの範囲を検索するた
めのプログラムを記録した記録媒体において、前記プロ
グラムは、 上記１次検索の結果として得られる複数のパターン中か
ら、前記第１のパターンにおける位置関係と類似する位
置関係を有する複数のパターンを２次検索する検索ステ
ップと、 当該２次検索に得られた１次検索結果を出力する出力ス
テップとを備えたことを特徴とする記録媒体。 - 【請求項１０】 請求項９に記載の記録媒体において、
前記２次検索ステップでは、前記２次検索において検索
された前記１次検索結果の類似度を累計し、その累計結
果が、予め定めたしきい値を超えたときに、前記出力ス
テップでは、前記２次検索により得られた１次検索結果
を出力することを特徴とする記録媒体。 - 【請求項１１】 請求項９に記載の記録媒体において、
前記第１のパターンおよび前記第２のパターンは時系列
的な音の高さで表される音声データであることを特徴と
する記録媒体。 - 【請求項１２】 請求項１１に記載の記録媒体におい
て、前記検索ステップでは前記第１のパターンにおける
位置関係および音の高さの連続性の双方が類似するパタ
ーンを検索することを特徴とする記録媒体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001381145A JP2003186497A (ja) | 2001-12-14 | 2001-12-14 | パターン検索装置、方法および記録媒体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001381145A JP2003186497A (ja) | 2001-12-14 | 2001-12-14 | パターン検索装置、方法および記録媒体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003186497A true JP2003186497A (ja) | 2003-07-04 |
Family
ID=27591925
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001381145A Pending JP2003186497A (ja) | 2001-12-14 | 2001-12-14 | パターン検索装置、方法および記録媒体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003186497A (ja) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58172693A (ja) * | 1982-04-01 | 1983-10-11 | セイコーエプソン株式会社 | 電子ビデオデイスプレイ装置 |
| JP2000172693A (ja) * | 1998-12-01 | 2000-06-23 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 音楽検索装置，音楽検索方法および音楽検索プログラムを記録した記録媒体 |
| JP2000347659A (ja) * | 1999-03-26 | 2000-12-15 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 音楽検索装置，音楽検索方法および音楽検索プログラムを記録した記録媒体 |
| JP2001118069A (ja) * | 1999-10-18 | 2001-04-27 | Real World Computing Partnership | パターン検索装置、方法および記録媒体 |
-
2001
- 2001-12-14 JP JP2001381145A patent/JP2003186497A/ja active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58172693A (ja) * | 1982-04-01 | 1983-10-11 | セイコーエプソン株式会社 | 電子ビデオデイスプレイ装置 |
| JP2000172693A (ja) * | 1998-12-01 | 2000-06-23 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 音楽検索装置，音楽検索方法および音楽検索プログラムを記録した記録媒体 |
| JP2000347659A (ja) * | 1999-03-26 | 2000-12-15 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 音楽検索装置，音楽検索方法および音楽検索プログラムを記録した記録媒体 |
| JP2001118069A (ja) * | 1999-10-18 | 2001-04-27 | Real World Computing Partnership | パターン検索装置、方法および記録媒体 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| 園田智也 他: ""ＤＰマッチングを用いる検索のＤＢ索引作成方法と応用 −大規模曲検索への応用−"", 第６０回（平成１２年前期）全国大会講演論文集（３）, JPNX006045915, 14 March 2000 (2000-03-14), pages 3 - 51, ISSN: 0000777976 * |
| 西村拓一 他: ""始端特徴依存連続ＤＰを用いた鼻歌入力による楽曲信号のスポッティング検索の高速化"", 情報処理学会研究報告, vol. 2001, no. 103, JPNX006045914, 27 October 2001 (2001-10-27), pages 42 - 7, ISSN: 0000777975 * |
| 貝塚智憲 他: ""歌声の旋律情報と歌詞情報をキーとした曲検索システム"", 第５４回（平成９年前期）全国大会講演論文集（２）, JPNX006045916, 14 March 1997 (1997-03-14), pages 2 - 277, ISSN: 0000777977 * |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
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|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
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|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20061003 |