JPH11261961A

JPH11261961A - 動画像処理装置

Info

Publication number: JPH11261961A
Application number: JP5808498A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Nakashika; 正弘中鹿
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1998-03-10
Filing date: 1998-03-10
Publication date: 1999-09-24

Abstract

(57)【要約】【課題】原画または原画と同サイズの画像を参照するこ
となく、動画像の解析・検索・照合などの動画像処理を
行うことができる動画像処理装置を実現する。【解決手段】シグネチャ計算部１０２では、ディジタル
動画像の１フィールドまたは１フレームを単位として、
所定の規則に基づいてシグネチャが計算される。動画像
解析部１０４は、このシグネチャを用いることにより、
原画像を参照することなく、３：２プルダウンパターン
の検出、静止画部分の検出、動画像の検索や照合などの
動画像解析処理を行う。これにより、小容量の記憶部、
低速の伝送部、および低速の処理部を用いて、動画像の
解析・検索・照合などを行うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ディジタル動画像
を処理する動画像処理装置、特にディジタル動画像をた
とえば解析・検索・照合する動画像処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、ディジタル映像処理技術の進展と
各種メディアの融合などを背景に、映像のディジタル化
が急速に進んでいる。映像信号は文字情報や音声信号に
比べて情報量が大きいため、ＭＰＥＧ２ビデオ規格（Ｉ
ＳＯ／ＩＥＣ１３８１８−２）に代表されるような動画
像符号化技術（圧縮技術）によってその情報量を削減し
た上で伝送あるいは蓄積されることが多い。

【０００３】ＭＰＥＧ２ビデオ規格では、１枚の画面を
複数の８画素×８画素のブロックに分割し、各ブロック
にＤＣＴ（離散コサイン変換）を施して、得られたＤＣ
Ｔ係数を量子化して可変長符号化することを基本として
いる。また、動き補償画面間予測を併用することによっ
て、時間方向の画像の相関も利用して符号化効率を高め
ている。

【０００４】このＭＰＥＧ２のような動画像圧縮技術
は、情報量を削減して映像のハンドリングを容易にする
有用な技術である。しかし、圧縮データと言えどもその
情報量は大きく、特にＨＤＴＶ（高精細度ＴＶ）やＵＤ
ＴＶ（超高精細度ＴＶ）の場合には簡単にソフトウェア
でデコードするというわけにはいかない。また動画像処
理、たとえば動画像の解析・検索・照合などにおいて
は、圧縮データを参照あるいは復号するだけで済む場合
ばかりではなく、原画または原画と同じサイズの画像
（たとえば復号画像）を参照したり処理したりすること
が必要になることも多い。

【０００５】たとえば、毎秒２４コマの映画から変換さ
れた毎秒６０フィールドのインターレース信号から、元
の２４コマとの対応関係を検出する場合（３：２プルダ
ウンパターンの検出）や、動画像中に含まれる一連の静
止画部分を検出する場合などがこれに該当する。

【０００６】現行の標準ＴＶでも、原画自体または原画
と同サイズの画像を参照あるいは処理しようとすると、
約２００Ｍｂｐｓのデータレートに対応することが必要
である。ましてや、ＨＤＴＶではデータレートが約１Ｇ
ｂｐｓとなり、ＵＤＴＶではさらにその数倍以上のデー
タレートに対応しなければならない。従って、必要な処
理速度は膨大となり、高速の伝送路や専用の処理ハード
ウェアを用意しなければならないという問題点があっ
た。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、動画
像処理、たとえば動画像の解析・検索・照合などにおい
ては、圧縮データを参照あるいは復号するだけで済む場
合ばかりではなく、原画または原画と同じサイズの画像
を参照したり処理したりすることが必要になることも多
く、必要な処理速度が大きくなり、高速の伝送路や専用
の処理ハードウェアを用意しなければならない、という
問題点があった。特にＨＤＴＶやＵＤＴＶにおいては、
この問題が顕著であった。

【０００８】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたもので、原画または原画と同サイズの画像を参照あ
るいは処理することなく、動画像の解析・検索・照合な
どの動画像処理を行うことができる動画像処理装置を提
供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の動画像処理装置は、ディジタル動画像の所
定単位毎に所定の規則に基づいてシグネチャを計算する
シグネチャ計算手段と、前記シグネチャを少なくとも含
む画像代表情報に基づいて、前記ディジタル動画像を参
照することなく前記ディジタル動画像を解析する解析手
段とを備えたことを特徴とする。

【００１０】これにより、画面のサイズに関わらずきわ
めて少ない情報量で画像を代表する情報を生成でき、こ
の画像代表情報のみに基づいて、ディジタル動画像の解
析を行うことができる。

【００１１】また本発明は、動画像処理装置において、
ディジタル動画像の所定単位毎に所定の規則に基づいて
シグネチャを計算するシグネチャ計算手段と、前記シグ
ネチャを少なくとも含む画像代表情報を、前記ディジタ
ル動画像とは別に伝送する伝送手段とを備えたことを特
徴とする。

【００１２】これにより、原画すなわちディジタル動画
像自体を伝送することなく、画面のサイズに関わらずき
わめて少ない情報量で画像を代表する情報を伝送するこ
とができる。

【００１３】また本発明は、ディジタル動画像の所定単
位毎に所定の規則に基づいて計算されたシグネチャを少
なくとも含む画像代表情報を受信する受信手段と、この
受信手段によって受信された画像代表情報に基づいて、
前記ディジタル動画像を参照することなく前記ディジタ
ル動画像を解析する解析手段とを備えたことを特徴とす
る。

【００１４】これにより、原画すなわちディジタル動画
像自体を参照または処理することなく、画面のサイズに
関わらずきわめて少ない情報量の画像代表情報のみに基
づいて、ディジタル動画像の解析を行うことができる。

【００１５】前記ディジタル動画像の解析手段として
は、ディジタル動画像のフィールド毎に所定の規則に基
づいて計算されたシグネチャを少なくとも含む画像代表
情報が入力され、前記ディジタル動画像を参照すること
なく前記シグネチャの１フレーム間隔の一致状況に基づ
いて前記ディジタル動画像の３：２プルダウンパターン
を検出する検出手段を備えることが好ましい。

【００１６】これにより、フィールド単位に計算された
シグネチャの１フレーム間隔の一致状況のみに基づい
て、３：２プルダウンパターンを確実に検出することが
できる。

【００１７】また、前記ディジタル動画像の解析手段の
他の好ましい例は、ディジタル動画像のフィールドまた
はフレーム毎に所定の規則に基づいて計算されたシグネ
チャを少なくとも含む画像代表情報が入力され、前記デ
ィジタル動画像を参照することなく前記シグネチャの１
フレーム間隔の一致状況に基づいて前記ディジタル動画
像が完全に静止しているか否かを検出する検出手段であ
る。

【００１８】これにより、フィールドまたはフレーム単
位に計算されたシグネチャの１フレーム間隔の一致状況
のみに基づいて、動画像中の静止画部分を確実に検出す
ることができる。

【００１９】さらに、前記ディジタル動画像の解析手段
の別の好ましい例は、ディジタル動画像のフィールドま
たはフレーム毎に所定の規則に基づいて計算された第１
のシグネチャを少なくとも含む画像代表情報が入力さ
れ、前記ディジタル動画像を参照することなく前記第１
のシグネチャとあらかじめ設定された第２のシグネチャ
の一致状況に基づいて前記ディジタル動画像を検索する
検索手段である。

【００２０】これにより、第２のシグネチャを設定する
だけで、この第２のシグネチャと受信された第１のシグ
ネチャの一致状況のみに基づいて、画像の検索を確実に
行うことができる。

【００２１】また本発明は、ディジタル動画像の所定単
位毎に所定の規則に基づいてシグネチャを計算するシグ
ネチャ計算手段と、前記ディジタル動画像を圧縮符号化
して圧縮動画像データを生成する圧縮手段と、前記シグ
ネチャを少なくとも含む画像代表情報を前記圧縮動画像
データと一緒に伝送する伝送手段とを備えたことを特徴
とする。

【００２２】これにより、原画すなわちディジタル動画
像自体を伝送することなく、圧縮データと、画面のサイ
ズに関わらずきわめて少ない情報量の画像代表情報とを
伝送することができ、圧縮データと画像代表情報とを用
いた各種解析処理を効率よく行うことができる。

【００２３】また本発明は、動画像処理装置において、
第１のディジタル動画像の所定単位毎に所定の規則に基
づいて計算された第１のシグネチャを少なくとも含む画
像代表情報と前記第１のディジタル動画像を圧縮符号化
して生成された圧縮動画像データを受信する受信手段
と、前記圧縮動画像データを復号して復号動画像を得る
復号手段と、第２のディジタル動画像の前記所定単位毎
に前記所定の規則に基づいて第２のシグネチャを計算す
るシグネチャ計算手段と、前記第１のシグネチャと前記
第２のシグネチャの一致状況に基づいて前記第２のディ
ジタル動画像が前記第１のディジタル動画像と同一のも
のであるか否かを検出する検出手段とを備えたことを特
徴とする。

【００２４】これにより、画面のサイズに関わらずきわ
めて少ない情報量の画像代表情報のみに基づいて、第２
のディジタル動画像が、圧縮動画像データの原画である
第１のディジタル動画像と完全に同一のものであるかを
照合することができる。

【００２５】また本発明は、動画像処理装置において、
ディジタル動画像を圧縮符号化して圧縮動画像データを
生成する圧縮手段と、前記圧縮動画像データのローカル
復号動画像の所定単位毎に所定の規則に基づいてシグネ
チャを計算するシグネチャ計算手段と、前記シグネチャ
を少なくとも含む復号画像代表情報を前記圧縮動画像デ
ータと一緒に伝送する伝送手段とを備えたことを特徴と
する。

【００２６】これにより、原画すなわちディジタル動画
像自体、あるいは復号動画像自体を伝送することなく、
圧縮データと、画面のサイズに関わらずきわめて少ない
情報量のローカル復号画像代表情報とを伝送することが
できる。

【００２７】また本発明は、動画像処理装置において、
ディジタル動画像を圧縮符号化して生成された圧縮動画
像データと前記圧縮動画像データのローカル復号動画像
の所定単位毎に所定の規則に基づいて計算された第１の
シグネチャを少なくとも含む復号画像代表情報を受信す
る受信手段と、前記圧縮動画像データを復号して復号動
画像を得る復号手段と、前記復号動画像の前記所定単位
毎に前記所定の規則に基づいて第２のシグネチャを計算
するシグネチャ計算手段と、前記第１のシグネチャと前
記第２のシグネチャの一致状況に基づいて前記復号動画
像が正常であるか否かを検出する検出手段とを備えたこ
とを特徴とする。

【００２８】これにより、画面のサイズに関わらずきわ
めて少ない情報量の復号画像代表情報のみに基づいて、
圧縮動画像データの復号が正しく行われたかどうかを確
認することができる。

【００２９】また本発明は、動画像処理装置において、
ディジタル動画像の所定単位毎に所定の規則に基づいて
計算された第１のシグネチャを少なくとも含む画像代表
情報と前記ディジタル動画像を可逆圧縮符号化して生成
された圧縮動画像データを受信する受信手段と、前記圧
縮動画像データを復号して復号動画像を得る復号手段
と、前記復号動画像の前記所定単位毎に前記所定の規則
に基づいて第２のシグネチャを計算するシグネチャ計算
手段と、前記第１のシグネチャと前記第２のシグネチャ
の一致状況に基づいて前記復号動画像が正常であるか否
かを検出する検出手段とを備えたことを特徴とする。

【００３０】これにより、画面のサイズに関わらずきわ
めて少ない情報量の画像代表情報のみに基づいて、可逆
圧縮された動画像データの復号が正しく行われたかどう
かを確認することができる。

【００３１】また本発明においては、前記シグネチャは
ディジタル動画像または復号動画像の少なくとも有効画
素部分の全てのビットが線形帰還レジスタに入力されて
計算される値とするのが望ましい。

【００３２】

【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明の実施
形態を説明する。本発明は、動画像の解析・検索・照合
などの動画像処理において、原画または原画と同サイズ
の画像（たとえば復号画像）を参照あるいは処理する代
わり、それらの代表値としてのシグネチャを参照または
処理することで済ませるものである。

【００３３】以下の各実施形態においては、対象とする
動画像がＨＤＴＶの場合を例にして説明する。なお、本
発明においては、伝送とは、有線・無線等の通信路によ
る狭義の伝送だけでなく、記録・再生、あるいは場合に
よっては記録媒体の物理的な運搬等も含むものとする。

【００３４】（第１の実施形態）まず、本発明の第１の
実施形態について述べる。図１は本発明の第１の実施形
態に係る動画像処理装置の概略構成図である。

【００３５】図１の動画像処理装置は、原画像蓄積部１
０１、シグネチャ計算部１０２、シグネチャ記憶部１０
３、動画像解析部１０４、解析結果記憶部１０５、およ
び圧縮符号化部１０６から構成されている。これらの構
成要素の全てが常に動作する必要があるわけではなく、
必要に応じてその一部または全てが動作する。

【００３６】原画像蓄積部１０１は、たとえば非圧縮記
録型のＨＤＴＶディジタルＶＴＲであり、ここにはＨＤ
ＴＶの原画像が蓄積されている。原画像蓄積部１０１か
ら再生されたＨＤＴＶ原画像から、シグネチャ計算部１
０２において後述のようにしてその画面毎のシグネチャ
が順次計算され、求められたシグネチャのリストがシグ
ネチャ記憶部１０３に記憶される。一般には、このシグ
ネチャ計算は最初に１回だけ行えばよい。シグネチャ記
憶部１０３に記憶されたシグネチャは動画像解析部１０
４に供給され、ここでは後述のようにシグネチャを利用
した動画像の解析が行われる。この解析結果は必要に応
じて解析結果記憶部１０５に記憶される。

【００３７】一方、原画像蓄積部１０１からは、必要が
あれば再びＨＤＴＶ原画像が再生され、圧縮符号化部１
０６に供給されて、たとえばＭＰＥＧ２方式による圧縮
が行われる。圧縮符号化部１０６における符号化の際に
は、必要があれば、解析結果記憶部１０５に記憶された
動画像解析結果が参照される。本実施形態においては、
圧縮符号化を行うことは必須ではなく、そのため図１の
結線は一部を点線で示している。

【００３８】以下では、本実施形態のさらに詳細な説明
を行う。まず、本発明の一要素として採用されているシ
グネチャ技術について説明する。このシグネチャ技術に
ついては、たとえば、文献（“マイクロプロセッサ応用
システムの故障検査法”，第７章，Ｇ．Ｂ．Ｗｉｌｌｉ
ａｍｓ著・後藤宣之訳、（株）日本技術経済センター発
行）に記載されているように、ディジタルシステムの検
査に用いられる一方法である。シグネチャの基本的な考
え方は以下のとおりである。

【００３９】既知のテストパターンをディジタルシステ
ムに印加し、ある節点を通過するビットパターンからあ
らかじめ決められた規則に従って「シグネチャ」を計算
する。このシグネチャには、その節点を通過したビット
パターン全ての情報が反映されており、テストパターン
と節点に依存した固有の値をとるはずである。従って、
このシグネチャをあらかじめ求めておいた期待値と比較
することにより、ディジタルシステムの入力からその節
点までの間の故障の有無を検査することができる。すな
わち、シグネチャはビットパターンに固有のものであ
り、そのビットパターンの識別に用いることができる。

【００４０】本発明においては、このシグネチャをディ
ジタル動画像に適用し、１フィールドあるいは１フレー
ムの画像を単位として、シグネチャを求めるものであ
る。すなわち、シグネチャは１フィールドまたは１フレ
ームの画像の代表値としての役割を担う。

【００４１】シグネチャの計算には、たとえば、Ｍ系列
（最大長周期系列）の発生に用いられるような線形帰還
シフトレジスタを使用する。上記文献には、線形帰還シ
フトレジスタ（ＬＦＳＲ；ＬｉｎｅａｒＦｅｅｄｂａ
ｃｋＳｈｉｆｔＲｅｇｉｓｔｅｒ）を使用してシリ
アルデータから１６ビットのシグネチャを求めるシグネ
チャ計算回路の例が示されている。

【００４２】図２は本実施形態におけるシグネチャ計算
部１０２の構成図である。これは、上記文献に記載され
たシグネチャ計算回路をパラレルデータに対して適用で
きるように改良したものである。図２のシグネチャ計算
部１０２は、８ビットレジスタ（Ｄ）２０１、パラレル
シリアル変換回路（Ｐ／Ｓ）２０２、７段レジスタ（７
Ｄ）２０３、２段レジスタ（２Ｄ）２０４、３段レジス
タ（３Ｄ）２０５、４段レジスタ（４Ｄ）２０６、ＥＸ
ＯＲ回路２０７，２０８，２０９，２１０から構成され
る。

【００４３】７段レジスタ（７Ｄ）２０３、２段レジス
タ（２Ｄ）２０４、３段レジスタ（３Ｄ）２０５、４段
レジスタ（４Ｄ）２０６、ＥＸＯＲ回路２０７，２０
８，２０９，２１０からなる部分が、線形帰還シフトレ
ジスタを構成する。この線形帰還シフトレジスタ部分
は、その入力データを０に固定して考えた時に１６ビッ
トのシフトレジスタで発生しうる最大周期の系列が発生
できるように、タップの位置が決められている。もちろ
ん、図２に示した以外にも、この条件を満たすタップの
取り方は存在する。

【００４４】シグネチャ計算対象となる画像データ（８
ビット幅とする）は、クロック信号ＣＬＫに同期して入
力され、８ビットレジスタ（Ｄ）２０１でクロック信号
ＣＬＫにより１クロック遅延（Ｄ）される。パラレルシ
リアル変換回路（Ｐ／Ｓ）２０２では、入力画像データ
と８ビットレジスタ２０１の出力の合計１６ビットをま
ずＣＬＫの１／２倍の周波数のクロック１／２ＣＬＫで
保持し、１６対１のパラレルシリアル変換を行って、Ｃ
ＬＫの８倍の周波数の８ＣＬＫに同期した１ビット幅の
シリアル系列が出力される。７段レジスタ（７Ｄ）２０
３、２段レジスタ（２Ｄ）２０４、３段レジスタ（３
Ｄ）２０５、４段レジスタ（４Ｄ）２０６は、それぞれ
８ＣＬＫに同期してデータをシフトする。ＥＸＯＲ回路
２０７，２０８，２０９，２１０はそれぞれに入力され
る２つのビットのＥＸＯＲをとって出力する。

【００４５】まず、１画像（１フィールドまたは１フレ
ーム）のシグネチャの計算を開始する前に、７段レジス
タ（７Ｄ）２０３、２段レジスタ（２Ｄ）２０４、３段
レジスタ（３Ｄ）２０５、４段レジスタ（４Ｄ）２０６
の各レジスタをあらかじめ決められた値（たとえば全て
１）に初期化しておく。この状態でシグネチャ計算対象
となる画像データ（有効画素部分）の線型帰還シフトレ
ジスタへの入力を開始する。全ての計算対象データの入
力が終わった時に、最後にシフトレジスタに残った値を
取り出すことにより、その画像に対する１６ビットのシ
グネチャを得る。

【００４６】なお、シグネチャの計算方法は上記に限る
わけではないが、別の計算方法をとる場合でも、ディジ
タル動画像の１フィールド（または１フレーム）内の有
効画素部分の全ビットが反映されるような演算方法とす
るべきであることは言うまでもない。

【００４７】また、シグネチャのビット数については、
図２の回路で生成できる１６ビットだけでなく、３２ビ
ット、６４ビットなどから選択することができる。もち
ろん、ビット数が大きいほど、異なるビットパターンか
ら同一のシグネチャが生成される誤判定の可能性は低く
なる。たとえば、１フィールド当たり１個のシグネチャ
を求めるものとすれば、間断のないランダムな入力画像
についてシグネチャ計算を行い続ける場合を仮定する
と、同一のシグネチャ値が観測される頻度は、１６ビットのシグネチャの場合で約１８分に１回３２ビットのシグネチャの場合で約２．３年に１回６４ビットのシグネチャの場合で約１の１０乗年に１回である。

【００４８】これは、対象とする動画像がＨＤＴＶでも
標準ＴＶでも変わらず、ＨＤＴＶだからと言ってシグネ
チャのビット数を大きくする必要はない。このように、
画面のサイズに関わらずきわめて少ない情報量で画像を
代表する情報を生成することができる。

【００４９】図３は、シグネチャ計算部１０２へ画像デ
ータを入力する順序の例を示す図である。ＨＤＴＶの１
フィールドの有効画素数は、輝度信号Ｙが水平１９２０
×垂直５４０、色差信号Ｐｂ・Ｐｒがそれぞれ水平９６
０×垂直５４０とし、量子化ビット数は８ビットとす
る。この例では、１フィールドの画像について、まずＹ
についてラスタースキャン順に画素を入力した後、続い
てＰｂについてラスタースキャン順に画素を入力し、最
後にＰｒについてラスタースキャン順に画素を入力す
る。この入力順序は一例であり、たとえば、Ｐｂ・Ｙ・
Ｐｒ・Ｙ・Ｐｂ・Ｙ…という具合に画素単位で輝度信号
と色差信号を多重した上でシグネチャ計算部１０２に入
力してもよい。要は、シグネチャを計算する時は必ず同
じ順序で画像データを入力すればよい。

【００５０】このように、シグネチャの計算に当たって
は、シグネチャ計算回路の結線、シグネチャ計算回路内
のレジスタに設定する初期値の値、計算対象とする画像
の範囲、画像データの入力順序を常に一定とする。

【００５１】前述のように、本実施形態においては、原
画像は伝送されないか、あるいはシグネチャとは別の伝
送路等により別個に伝送される。当然ながら、原画像蓄
積部１０１には膨大な記憶容量が必要であり、その伝送
にもきわめて大きい伝送速度が必要である。

【００５２】本発明は、動画像解析部１０４において、
原画像を用いずに、そのシグネチャのみを用いることが
特徴となっている。上述の説明から理解されるように、
シグネチャの情報量は原画像の情報量に比べてきわめて
小さいため、シグネチャ記憶部１０３の記憶容量はきわ
めて小さくてよく、その伝送速度も非常に遅くてよい。
また、動画像解析部１０４における処理においても、高
速の専用ハードウェア等は必要なく、パソコンなどに通
常内蔵された汎用プロセッサユニットを使ってもコンピ
ュータプログラムにより高速に処理を行うことができ
る。

【００５３】次に、動画像解析部１０４についてさらに
詳細に説明する。本実施形態では、動画像解析部１０４
はさらに３つに細分化され、３種類の処理を行う。すな
わち、３：２プルダウンパターン検出部、静止画部分検
出部、画像検索部の３つである。

【００５４】（１）３：２プルダウンパターン検出まず、シグネチャを使って、３：２プルダウンパターン
の検出を行う場合について述ベる。３：２プルダウンと
は、テレシネ装置などにより、毎秒２４コマのフィルム
映像を毎秒６０フィールドのインターレース映像に変換
することを指す。この変換は、５フィールドに１回の周
期で、直前の同じ極性（トップまたはボトム）のフィー
ルドの画像を反復することにより実現される。３：２プ
ルダウンされた映像から元のフィルムのコマとの対応関
係を復元するために、３：２プルダウンパターンの検出
が必要である。本実施形態での３：２プルダウンパター
ン検出方法は、反復フィールド（リピートフィールド）
がディジタル的に１ビットの相違もなく反復して使用さ
れている場合に適用することができる。

【００５５】図４は、３：２プルダウンパターン検出部
の構成を示す図である。図４の３：２プルダウンパター
ン検出部は、レジスタ４０１，４０２、一致検出部４０
３、および３：２プルダウン判定部４０４から構成され
ている。

【００５６】図１のシグネチャ記憶部１０３から入力さ
れた１フィールド単位のシグネチャは、順次、レジスタ
４０１，４０２に入力される。入力シグネチャと、レジ
スタ４０１，４０２から出力される２フィールド前のシ
グネチャは一致検出部４０３に供給され、それらシグネ
チャが一致しているか否かが検出される。これは、１フ
レーム間隔でシグネチャの一致を監視していることにな
る。この一致検出結果が３：２プルダウン判定部４０４
に供給され、３：２プルダウンパターンが求められる。
この際、５フィールドに１回、１フレーム間隔のシグネ
チャが一致することを利用する。

【００５７】図５は、３：２プルダウンパターンの検出
の様子を示す図である。この図の範囲内では、フィール
ド５とフィールド１０が、それぞれフィールド３とフィ
ールド８の反復フィールド（Ｒ）になっている。一致検
出部４０３では、レジスタ４０２の出力がフィールド３
でレジスタ４０１の入力がフィールド５である場合と、
レジスタ４０２の出力がフィールド８でレジスタ４０１
の入力がフィールド１０の場合に、シグネチャの一致が
検出される（図５では一致を○印で示してある）。これ
以外の場合は、シグネチャの一致は検出されない（図５
では×印で示してある）。

【００５８】この結果をもとに、３：２プルダウン判定
部４０４において、３：２プルダウンの構造が復元され
る。すなわち、元のフィルムのコマをピクチャと表現す
れば、図５に示したようなフィールド１〜１２とピクチ
ャ１〜５の対応関係が求められる。

【００５９】３：２プルダウン判定部４０４において
は、編集等による３：２プルダウンパターンの不連続点
があることも想定して判定を行うようにする。特に、前
処理としてソフトウェアで３：２プルダウンパターンを
検出する場合、時間的に逆方向からの検出も行ってその
結果も参照することにより、特に３：２プルダウンパタ
ーンの不連続点がある場合に、正しい検出の確率が向上
する。

【００６０】以上のように、原画像からシグネチャを計
算し、そのシグネチャを用いて画像解析を行うという画
像解析処理方法を採用することにより、原画像を参照す
ることなく、シグネチャのみに基づいて３：２プルダウ
ンパターンの検出を行うことができる。

【００６１】この３：２プルダウンパターン検出結果
は、それ単独でも有用であるが、圧縮符号化部１０６な
どにおいて活用してもよい。３：２プルダウンパターン
を圧縮符号化部１０６に与えることによって、反復され
ているフィールドをあらかじめ削除してから符号化する
ことができる。また、元が２４コマのフィルムであり、
フィールド構造ではなくフレーム構造の画像であること
が既知となるので、符号化効率を向上することができ
る。

【００６２】（２）静止画部分検出次に、シグネチャを使って、静止画部分の検出を行う場
合について述べる。ここで言う静止画とは、ディジタル
的に１ビットの相違もなく画面が完全に静止している場
合を指す。

【００６３】図６は、静止画部分検出部の構成を示す図
である。図６の静止画部分検出部は、図４の３：２プル
ダウンパターン検出部とほぼ同一の構成であるが、図４
に比べると、３：２プルダウン判定部４０４が静止部分
判定部６０１に置換されている点が異なる。

【００６４】ここでも、シグネチャは１フィールド単位
で計算されているものとし、一致検出部４０３において
１フレーム間隔でシグネチャの一致を監視している。こ
の一致検出結果が静止部分判定部６０１に供給され、静
止画部分が求められる。

【００６５】図７は、静止画部分の検出の様子を示す図
である。一致検出部４０３では、レジスタ４０１の入力
がフィールド７、フィールド８、フィールド９、フィー
ルド１０であり、レジスタ４０２の出力がフィールド
５、フィールド６、フィールド７、フィールド８である
場合に、それぞれシグネチャの一致が検出される（図７
では○印で示してある）。これ以外の場合は、シグネチ
ャの一致は検出されない（図７では×印で示してあ
る）。この結果をもとに、静止部分判定部６０１におい
ては、図７に示したように、フィールド５・６、フィー
ルド７・８、フィールド９・１０の３フレームが静止画
部分であると判定する。

【００６６】なお、１フレーム単位のシグネチャを用い
て静止画部分を検出してもよい。この場合は、レジスタ
４０２が削除されることを除けば、基本的には図６と同
様の構成となる。

【００６７】以上のように、原画像からシグネチャを計
算し、そのシグネチャを用いて画像解析を行うという画
像解析処理方法を採用することにより、原画像を参照す
ることなく、シグネチャのみに基づいて静止画部分の検
出を行うことができる。

【００６８】この静止画部分検出結果は、それ単独でも
有用であるが、圧縮符号化部１０６などにおいて活用し
てもよい。たとえば、静止画部分の情報を圧縮符号化部
１０６に与えることにより、動きベクトルの検出や符号
化そのものを休止させることができ、ハードウェアによ
る符号化ならば消費電力の節減が、ソフトウェアによる
符号化ならば処理速度の向上が実現できる。また、符号
化方式によっては、静止しているという情報のみを送る
ような符号化を行うことによって、符号量を大幅に削減
することもできる。

【００６９】なお、図４の３：２プルダウンパターン検
出部と図６の静止画部分検出部との間で、レジスタ４０
１，４０２、および一致検出部４０３を共用することも
できる。

【００７０】（３）画像検索さらに、シグネチャを使って、画像の検索を行う場合に
ついて述べる。図８は、画像検索部の構成を示す図であ
る。図８の画像検索部は、レジスタ８０１、検索シグネ
チャ設定部８０２、特定シグネチャ記憶部８０３、一致
検出部８０４、および検索判定部８０５から構成されて
いる。

【００７１】図１のシグネチャ記憶部１０３から入力さ
れた１フィールドまたは１フレーム単位のシグネチャ
は、順次、レジスタ８０１に入力される。レジスタ８０
１の出力は一致検出部８０４に供給され、検索シグネチ
ャ設定部８０２にあらかじめ設定されたシグネチャと一
致しているか否かが検出される。この一致検出結果が検
索判定部８０５に供給され、検索結果が求められる。特
定シグネチャ記憶部８０３には、後述する特定シグネチ
ャがあらかじめ記憶されている。

【００７２】検索シグネチャ設定部８０２には、手動で
検索対象画面のシグネチャ値を入力してもよいし、特定
シグネチャ記憶部８０３から特定シグネチャをロードし
てもよい。また、入力シグネチャを特定シグネチャ記憶
部８０３に直接記憶することも可能である。たとえば、
ある原画像を再生中に同時にシグネチャを計算してお
き、キュー点ボタンを押すとその点の画像のシグネチャ
が特定シグネチャ記憶部８０３に記憶される。これによ
り、ある再生画面と一致する画面を容易に検索すること
が可能となる。

【００７３】また、本実施形態では、特定画面の検索も
行うことができる。ここでいう特定画面とは、たとえ
ば、黒画面（ブラックバースト）や白画面、あるいは標
準カラーバーなどのテスト信号などである。あるいは、
あるユーザにとって特別の意味を持った画像でもよい。
これらの特定画面に対応するシグネチャは特定シグネチ
ャとしてあらかじめ計算されて特定シグネチャ記憶部８
０３に記憶されており、一致検出部８０４でこの特定シ
グネチャと照合することによって、これらの特定画面が
検索される。

【００７４】以上のように、原画像からシグネチャを計
算し、そのシグネチャを用いて画像解析を行うという画
像解析処理方法を採用することにより、原画像を参照す
ることなく、シグネチャのみに基づいて画像の検索を行
うことができる。

【００７５】この画像検索結果は、それ単独でも有用で
あるが、圧縮符号化部１０６やその他の装置などにおい
て活用してもよい。一例として、シグネチャを圧縮符号
化部１０６における符号化開始・終了のトリガ信号とし
て利用する場合を考える。

【００７６】図９は、シグネチャを利用したトリガ方法
の例を示す図である。図９（ａ）は符号化の開始・終了
点が人間にも知覚できるようにした場合、図９（ｂ）は
符号化の開始・終了点が人間に知覚できないようにした
場合を示している。

【００７７】図９（ａ）では、Ａ点で符号化を開始し、
Ｂ点で符号化を終了したいものとする。この際、符号化
対象画像の前後にあらかじめ決められた順序で特定画像
を付加しておく。すなわち、図９（ａ）に示したとお
り、Ａ点の前にカラーバーが１０秒間とブラックバース
トが１０秒間、Ｂ点の後にブラックバーストが１０秒間
とカラーバーが１０秒間、それぞれ付加されている。カ
ラーバー（１フレーム）に対するシグネチャとブラック
バースト（１フレーム）に対するシグネチャはあらかじ
め計算されており、それぞれｘ、ｙとする。これらは特
定シグネチャ記憶部８０３にあらかじめ記憶されてお
り、検索シグネチャ設定部８０２にロードされている。

【００７８】検索判定部８０５では、シグネチャｘが１
０秒間続き、シグネチャｙが１０秒間続いて検出された
ら、そこをＡ点と判断し、直後のフレームから符号化を
開始させる。同様に、シグネチャｙが１０秒間続き、シ
グネチャｘが１０秒間続いて検出されたら、その直前を
Ｂ点と判断し、さかのぼって符号化を終了させる。この
場合は、原画を目で見ても符号化の開始・終了であると
いう意味がわかる。

【００７９】図９（ｂ）では、Ｃ点で符号化を開始し、
Ｄ点で符号化を終了したいものとする。この際、符号化
対象画像の前後にやはり特定画像を付加しておく。すな
わち、図９（ｂ）に示したとおり、Ｃ点の前にブラック
バースト１が１フレームとブラックバースト２が１フレ
ーム、Ｄ点の後にブラックバースト３が１フレームとブ
ラックバースト４が１フレーム、それぞれ付加されてい
る。これら４種類のブラックバースト信号（各１フレー
ム）に対するシグネチャはあらかじめ計算されており、
それぞれＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４とする。これらは特定
シグネチャ記憶部８０３にあらかじめ記憶されており、
検索シグネチャ設定部８０２にロードされている。

【００８０】検索判定部８０５では、シグネチャＳ１を
１フレーム、シグネチャＳ２を１フレーム検出したら、
そこをＣ点と判断し、直後のフレームから符号化を開始
させる。同様に、シグネチャＳ３を１フレーム、シグネ
チャＳ４を１フレーム検出したら、その直前をＤ点と判
断し、さかのぼって符号化を終了する。

【００８１】ここで、４種類のブラックバースト信号
は、ある色差信号画素のＬＳＢを変えてある。すなわ
ち、ブラックバースト１は左上、ブラックバースト２は
右上、ブラックバースト３は左下、ブラックバースト４
は右下のそれぞれ画面の隅の色差信号画素のＬＳＢが反
転している。それを除けば、通常のブラックバースト信
号と全く同じ画像である。この場合、ＬＳＢが違ってい
るだけなので、目で見ただけではそれぞれの違いはわか
らないが、シグネチャは完全に異なっている。

【００８２】すなわち、図９（ｂ）の場合は、わずか１
ビットの違いでもシグネチャは全く異なった値になるこ
とを利用して、目で見てもわからないように符号化開始
・終了制御のための情報をシグネチャに埋め込んでいる
ことになる。

【００８３】もちろん、こうしたシグネチャを利用した
制御方法の応用は、符号化開始・終了に限るものではな
い。また、あえて特定画面を挿入しなくても、元々の原
画像のシグネチャを利用して符号化の開始・終了を制御
してもよい。

【００８４】また、たとえばシグネチャをタイムコード
のかわりに使って、編集のイン点・アウト点などをシグ
ネチャで指定することができる。単一のシグネチャだけ
でなく、プリロール点以降のシグネチャのシーケンスを
全て指定すれば、ＶＴＲなどのように同期確立に時間が
かかる場合の同期制御にも使うことができる。ただし、
静止画が続く場合にはシグネチャの値が全て同じになっ
てしまうので、時間の関数となるようなシグネチャも別
に計算しておき、これもあわせて検索に使用するとなお
よい。

【００８５】以上述べてきたように、本実施形態によ
り、動画像解析部１０４における処理を非常に簡単化で
きる。従って、ハードウェアによる処理でなくても、第
１の実施形態の動画像処理装置の動作に対応する手順を
含むコンピュータプログラムを用意することによってソ
フトウェアでも十分高速に処理することができる。この
場合、３：２プルダウンパターン検出、静止画部検出、
画像検索といった解析処理だけでなく、必要に応じて、
シグネチャ計算、符号化処理、復号化処理についてもそ
の一部または全てをコンピュータプログラムによって行
うようにしても良い。このようなコンピュータプログラ
ムを記録媒体を通じてコンピュータに実装、あるいは記
録媒体を通じて汎用のコンピュータに導入して実行させ
ること等により、本実施形態と同様の効果を得ることが
出来る。

【００８６】なお、本発明で扱える動画像は、ノイズや
誤差の生じないディジタル動画像に限られ、アナログの
プロセスを経ないことが必要である。また、ディジタル
動画像の伝送において誤りが生じないことも必要であ
る。さもないと、シグネチャの再現性が保証されない。
逆に、シグネチャを用いることにより、アナログプロセ
スを経たか、あるいは誤りが生じたかを検出することも
できる。

【００８７】ここまでは、１フィールドや１フレームを
単位としてシグネチャを計算することを前提としていた
が、動画像全体のシグネチャや１秒分のシグネチャなど
を計算してもよい。この場合は、それぞれの計算単位の
最初に初期化を行った後、その対象期間だけシグネチャ
計算回路にデータを入力し続けて最後にレジスタに残っ
た値をシグネチャとすればよい。

【００８８】また、シグネチャだけでなく、タイムコー
ド、輝度信号や色差信号のそれぞれのＤＣ平均値など
を、合わせて画像代表値としてもよい、これらを含めて
も画像代表値の情報量は非常に少なく、これらを同時に
参照することにより、画像の誤検出の確率を下げること
ができ、また画像の性質を代表させることができる。

【００８９】以上説明してきたように、本実施形態によ
れば、原画像の１フィールドまたは１フレームを単位と
してシグネチャを計算し、このシグネチャのみを用いて
動画像の解析・検索を行うようにしたので、以下の効果
を得ることが出来る。

【００９０】（１）原画像または原画像と同サイズの画
像を参照する必要がない。（２）きわめて少ない情報量で画像を代表する情報を生
成することができる。（３）シグネチャのみを参照して動画像の解析・検索を
行うことができ、高速なハードウェア等も必要なく、ソ
フトウェアでも処理することができる。

【００９１】（第２の実施形態）次に、本発明の第２の
実施形態について述べる。この実施形態は、書き換え可
能な光ディスクを伝送媒体として、圧縮データとともに
シグネチャを伝送するものである。

【００９２】図１０は本実施形態における動画像処理装
置の概略構成図である。図１０の動画像処理装置は、原
画像蓄積部１００１、圧縮符号化部１００２、原画像シ
グネチャ計算部１００３、ローカル復号画像シグネチャ
計算部１００４、記録部１００５、記録媒体１００６、
再生部１００７、復号部１００８、復号画像シグネチャ
計算部１００９、一致検出部１０１０、照合画像シグネ
チャ計算部１０１１、および一致検出部１０１２から構
成されている。これらの構成要素の全てが常に動作する
必要があるわけではなく、必要に応じてその一部または
全てが動作する。

【００９３】原画像蓄積部１００１から再生されたＨＤ
ＴＶ原画像は、圧縮符号化部１００２に供給されてたと
えばＭＰＥＧ２方式による圧縮符号化が行われ、圧縮デ
ータが記録部１００５に供給される。

【００９４】一方、同じＨＤＴＶ原画像から、原画像シ
グネチャ計算部１００３においてその画面毎のシグネチ
ャが順次計算され、求められた原画像シグネチャが記録
部１００５に供給される。圧縮符号化部１００２からは
予測符号化のためのローカル復号画像が出力されてお
り、ローカル復号画像シグネチャ計算部１００４におい
てその画面毎のシグネチャが順次計算され、求められた
ローカル復号画像シグネチャが記録部１００５に供給さ
れる。ローカル復号画像は、入力画面の動きベクトル探
索などのための参照画面として使用されるものであり、
ＤＣＴ、量子化、および可変長符号化という順で符号化
を行う場合には、量子化されたＤＣＴ係数データを、量
子化、ＤＣＴと逆の手順で逆量子化、逆ＤＣＴ（ＩＤＣ
Ｔ）することによりローカル復号画像が得られる。

【００９５】記録部１００５では圧縮データ、原画像シ
グネチャ、ローカル復号画像シグネチャを多重して記録
媒体１００６に記録する。ここでは、記録媒体１００６
は書き換え可能型の光ディスクとする。

【００９６】再生部１００７では、記録媒体１００６か
ら圧縮データ、原画像シグネチャ、ローカル復号画像シ
グネチャを再生し、それぞれを復号部１００８、一致検
出部１０１２、一致検出部１０１０に供給する。復号部
１００８では圧縮データから動画像の復号が行われ、再
生動画像が出力されて、図示しない表示部に供給されて
再生画像が表示される。復号部１００８から出力された
復号データは復号画像シグネチャ計算部１００９に供給
され、その画面毎のシグネチャが順次計算され、求めら
れた復号画像シグネチャが一致検出部１０１０に供給さ
れる。

【００９７】また、外部から入力された照合画像は、照
合画像シグネチャ計算部１０１１に供給され、その画面
毎のシグネチャが順次計算され、求められた照合画像シ
グネチャが一致検出部１０１２に供給される。一致検出
部１０１０では、再生されたローカル復号画像シグネチ
ャと復号画像シグネチャ計算部１００９で求められた復
号画像シグネチャの一致を検出する。また、一致検出部
１０１２では、再生された原画像シグネチャと照合画像
シグネチャの一致を検出する。

【００９８】原画像シグネチャ計算部１００３および照
合画像シグネチャ計算部１０１１への画像データの入力
順序は図３と同じとする。また、これらのシグネチャは
フィールドまたはフレーム毎に計算されるものとする。

【００９９】図１１は、ローカル復号画像シグネチャ計
算部１００４または復号画像シグネチャ計算部１００９
へ画像データを入力する順序の例を示す図である。これ
らの画像に対しては、この実施形態では、符号化ピクチ
ャ単位にシグネチャを計算するものとする。

【０１００】ＨＤＴＶの１ピクチャを水平１２０マクロ
ブロック×垂直６８マクロブロックで符号化するものと
する。それぞれのマクロブロックは、輝度信号Ｙ４個、
色差信号Ｐｂ・Ｐｒそれぞれ１個の計６個の８×８画素
のＤＣＴブロックから構成され、量子化ビット数は８ビ
ットとする。この例では、図１１（ａ）に示したように
１ピクチャの画像について、マクロブロック単位でラス
タースキャン順に画素を入力する。それぞれのマクロブ
ロック内では、図１１（ｂ）に示したように、まず輝度
信号ＹについてＤＣＴブロック毎のラスタースキャン順
に画素を入力した後、続いて色差信号Ｐｂについてラス
タースキャン順に画素を入力し、最後に色差信号Ｐｒに
ついてラスタースキャン順に画素を入力する。この入力
順序は一例であり、他の順序でも構わない。要は、シグ
ネチャを計算する時は必ず同じ順序で画像データを入力
すればよい。

【０１０１】（１）原画像の照合まず、本実施形態において、画像の照合を行う場合、す
なわち本物の原画像であるか否かを照合する場合につい
て説明する。

【０１０２】照合画像シグネチャ計算部１０１１に入力
されるのは、正しい原画像かも知れないし、誤ったある
いは偽の原画像かも知れない。一致検出部１０１２にお
いて、再生された原画像シグネチャと照合画像シグネチ
ャとの一致を検出することにより、照合画像が原画像か
どうかの確認を行うことができる。一致検出部１０１２
においてシグネチャの不一致が検出された場合は、図示
しない警告表示部に照合画像が原画像と異なる旨の警告
が表示される。

【０１０３】本実施形態では、圧縮データとシグネチャ
の両方を記録媒体１００６に記録再生している。シグネ
チャを見ただけでは人間がその画像の内容を判断・把握
することができないが、圧縮データを復号・表示するこ
とにより、人間が映像の内容を把握することができる。
一方、装置内部ではシグネチャという小さな情報量で原
画像の把握・照合ができる。

【０１０４】本実施形態の応用として、たとえば原画像
を何らかの登録認証機関に登録するためのシステムを考
える。原画像の登録申請者は、原画像を登録認証機関に
持ち込み、原画像シグネチャを計算するとともに、圧縮
符号化して圧縮データを生成する。そして、圧縮データ
と原画像シグネチャをディスク上に記録する。ここで、
原画像シグネチャの計算方法は登録認証機関内の秘密と
する。登録認証機関においては、圧縮データと原画像シ
グネチャの記録されたディスクのみを保管しておく。登
録申請者は、原画を自己の責任で保管する。登録認証機
関では、圧縮データをディスクから再生して復号するこ
とにより、映像の内容はおおむね確認することができ、
厳密な照合が必要な場合にのみ、登録申請者に原画を持
参させてシグネチャを照合する。このように、登録認証
機関では、原画そのものは管理・保管をしなくてよいた
め、記憶容量が節約できる。

【０１０５】（２）正常復号の検出次に、本実施形態において、復号が正しく行われたかど
うかの確認を行う場合について説明する。

【０１０６】一致検出部１０１０においては、再生され
たローカル復号画像シグネチャと復号した復号画像シグ
ネチャとの一致を検出することにより、復号が正しく行
われたかを確認する。シグネチャの不一致が検出された
場合は、図示しない警告表示部に復号が正しく行われて
いない旨の警告が表示される。

【０１０７】なお、たとえばＭＰＥＧ２におけるＤＣＴ
では、ＩＤＣＴ演算時に符号化側と復号側において、演
算アルゴリズム（順序を含む）の相違による演算結果の
ミスマッチが起こりうる。この場合は、復号結果に微少
な誤差が生じるため、復号が正常かどうかの確認はでき
ないが、逆に、上述のようなシグネチャの一致検出によ
り、ＩＤＣＴミスマッチが発生したかどうかの確認に用
いることができる。すなわち、符号化時と復号時で、Ｉ
ＤＣＴ演算アルゴリズムの相違があるかどうかを検出で
きる。

【０１０８】以上のように、本実施形態では、符号化側
で圧縮データと原画像シグネチャとローカル復号画像シ
グネチャを同一記録媒体上に記録してそれを伝送し、復
号化側では照合画像シグネチャを計算してそれと受信し
た原画像シグネチャとの比較、あるいは復号画像シグネ
チャを計算してそれと受信したローカル復号画像シグネ
チャとの比較、を行うという方法を用いることにより、
照合対象の画像がオリジナルの原画像と全く同じもので
あるかどうかの確認、および復号が正しく行われたかど
うかの確認を容易に行うことが出来る。

【０１０９】また、本実施形態では、圧縮データが一緒
に伝送されているので、これを復号・表示することによ
り、画像の内容を把握することができる。なお、本第２
の実施形態の動画像処理装置の動作に対応する手順を含
むコンピュータプログラムを用意することによって、ソ
フトウェアによって照合および正常復号検出処理を行う
ようにしてもよい。

【０１１０】（第３の実施形態）次に、本発明の第３の
実施形態について述べる。この実施形態は、可逆圧縮方
式による圧縮符号化を行って、圧縮データとともに原画
像のシグネチャを伝送するものである。

【０１１１】図１２は本実施形態における動画像処理装
置の概略構成図である。図１２の動画像処理装置は、原
画像蓄積部１２０１、圧縮符号化部１２０２、原画像シ
グネチャ計算部１２０３、伝送部１２０４、復号部１２
０５、復号画像シグネチャ計算部１２０６、および一致
検出部１２０７から構成されている。

【０１１２】原画像蓄積部１２０１から再生されたＨＤ
ＴＶ原画像は、圧縮符号化部１２０２に供給されて可逆
圧縮符号化が行われ、圧縮データが出力されて伝送部１
２０４に供給される。一方、同じＨＤＴＶ原画像から、
原画像シグネチャ計算部１２０３においてその画面毎の
シグネチャが順次計算され、求められた原画像シグネチ
ャが伝送部１２０４に供給される。これらの圧縮データ
と原画像シグネチャは、多重されて伝送部１２０４によ
り伝送される。

【０１１３】伝送部１２０４からは、圧縮データと原画
像シグネチャが出力され、それぞれ復号部１２０５と一
致検出部１２０７に供給される。復号部１２０５では圧
縮データから動画像の復号が行われ、再生動画像が出力
される。また、復号部１２０５から出力された復号デー
タは復号画像シグネチャ計算部１２０６に供給され、そ
の画面毎のシグネチャが順次計算され、求められた復号
画像シグネチャが一致検出部１２０７に供給される。一
致検出部１２０７では、受信された原画像シグネチャと
復号画像シグネチャとの一致を検出する。

【０１１４】本実施形態においては、原画像シグネチャ
計算部１２０３と復号画像シグネチャ計算部１２０６に
おけるシグネチャは、フィールドまたはフレーム毎に計
算されるものとし、その入力順序は図３に示したとおり
とする。

【０１１５】前述の第２の実施形態では、圧縮符号化部
における圧縮符号化方式はＭＰＥＧ２のような非可逆圧
縮方式であると想定したが、本実施形態では圧縮符号化
方式が可逆圧縮方式となっている。

【０１１６】ＭＰＥＧ２のような圧縮方式は、非可逆圧
縮であり、元の情報を完全に復元することはできない
が、そのかわり大きな圧縮率を稼ぐことができる。一
方、可逆圧縮の場合は、原画像を完全に復元することが
できるが、圧縮率はあまり大きくできない。

【０１１７】本実施形態では、原画像シグネチャをあら
かじめ計算しておき、これを可逆圧縮データとともに伝
送しているので、復号後に計算された復号画像シグネチ
ャを、受信された原画像シグネチャと一致検出すること
により、可逆圧縮の復号が正しく行われたかどうかを確
認することができる。一致検出部１２０７においてこれ
らのシグネチャの不一致が検出された場合は、図示しな
い警告表示部に復号が正しく行われていない旨の警告が
表示される。

【０１１８】このように、本実施形態においては、圧縮
符号化方式が可逆圧縮方式の場合に、原画像のシグネチ
ャを圧縮データと一緒に伝送するようにしたので、受信
した原画像のシグネチャを用いて、復号側で正しく復号
できたかどうかを検証することができる。

【０１１９】（変形例）本発明は上記第１〜第３の実施
形態にとどまることなく、たとえば下記（１）〜（５）
に例示したように種々の変形・応用が可能である。

【０１２０】（１）上記第１〜第３の実施形態では、対
象とする動画像はＨＤＴＶとしたが、標準ＴＶあるいは
ＵＤＴＶであってもよい。（２）上記第１〜第３の実施形態では、シグネチャの計
算には線形帰還レジスタを用いるものとしたが、これに
限るものではない。また、シグネチャの計算をコンピュ
ータプログラムを用いて行うこともできる。

【０１２１】（３）第２の実施形態では、記録媒体を書
き換え可能型の光ディスクとしたが、それ以外の記録媒
体、たとえば磁気テープ、磁気ディスク、半導体メモリ
などでも構わない。また、記録媒体でなくても、有線・
無線の通信路でもよい。

【０１２２】（４）シグネチャは１種類だけでなく、フ
ィールド単位のシグネチャとフレーム単位のシグネチャ
を両方求めてもよい。また、全画像から１つのシグネチ
ャを求めて画像全体の代表情報としたり１ＧＯＰ分の画
像を単位としたシグネチャを求めたりしてもよい。逆に
１フィールドよりも小さい単位でシグネチャを計算して
もよい。

【０１２３】（５）画像代表情報として、シグネチャだ
けでなく、他の情報を含めてもよい。また、タイムコー
ド自体を画像代表情報に含めたり、タイムコードをシグ
ネチャ計算に含めてもよい。また、たとえば圧縮データ
自体のＧＯＰ単位のシグネチャを求めて一緒に伝送して
もよい。

【０１２４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
原画または原画と同サイズの画像を参照あるいは処理す
ることなく、動画像の解析・検索・照合などの動画像処
理を行うことができる動画像処理装置を提供することが
できる。特に、ＨＤＴＶやＵＤＴＶのようなデータレー
トの高い動画像の処理に対しても、高速の伝送路や専用
の処理ハードウェアを用意する必要がない動画像処理装
置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係る動画像処理装置の
構成を示すブロック図。

【図２】同第１実施形態の動画像処理装置に設けられた
シグネチャ計算部の構成を示すブロック図。

【図３】同第１実施形態の動画像処理装置におけるシグ
ネチャの計算順序を説明するための図。

【図４】同第１実施形態の動画像処理装置に設けられた
３：２プルダウンパターン検出部の構成を示すブロック
図。

【図５】同第１実施形態の動画像処理装置における３：
２プルダウンパターン検出処理の動作を説明するための
図。

【図６】同第１実施形態の動画像処理装置に設けられた
静止画部分検出部の構成を示すブロック図。

【図７】同第１実施形態の動画像処理装置における静止
画部分検出処理の動作を説明するための図。

【図８】同第１実施形態の動画像処理装置に設けられた
画像検索部の構成を示すブロック図。

【図９】同第１実施形態の動画像処理装置に適用される
トリガ方法の一例を説明するための図。

【図１０】本発明の第２実施形態に係る動画像処理装置
の構成を示すブロック図。

【図１１】同第２実施形態の動画像処理装置における復
号画像シグネチャの計算順序を説明するための図。

【図１２】本発明の第３実施形態に係る動画像処理装置
の構成を示すブロック図。

【符号の説明】

１０１…原画像蓄積部１０２…シグネチャ計算部１０３…シグネチャ記憶部１０４…動画像解析部１０５…解析結果記憶部１０６…圧縮符号化部２０１…８ビットレジスタ２０２…パラレルシリアル変換回路２０３…７段レジスタ２０４…２段レジスタ２０５…３段レジスタ２０６…４段レジスタ２０７，２０８，２０９，２１０…ＥＸＯＲ回路４０１，４０２…レジスタ４０３…一致検出部４０４…３：２プルダウン判定部６０１…静止部分判定部８０１…レジスタ８０２…検索シグネチャ設定部８０３…特定シグネチャ記憶部８０４…一致検出部８０５…検索判定部１００１…原画像蓄積部１００２…圧縮符号化部１００３…原画像シグネチャ計算部１００４…ローカル復号画像シグネチャ計算部１００５…記録部１００６…記録媒体１００７…再生部１００８…復号部１００９…復号画像シグネチャ計算部１０１０…一致検出部１０１１…照合画像シグネチャ計算部１０１２…一致検出部１２０１…原画像蓄積部１２０２…圧縮符号化部１２０３…原画像シグネチャ計算部１２０４…伝送部１２０５…復号部１２０６…復号画像シグネチャ計算部１２０７…一致検出部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＨ０４Ｎ 7/18 Ｈ０４Ｎ 7/13 Ｚ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ディジタル動画像の所定単位毎に所定の
規則に基づいてシグネチャを計算するシグネチャ計算手
段と、前記シグネチャを少なくとも含む画像代表情報に基づい
て、前記ディジタル動画像を参照することなく前記ディ
ジタル動画像を解析する解析手段とを具備したことを特
徴とする動画像処理装置。
【請求項２】ディジタル動画像の所定単位毎に所定の
規則に基づいてシグネチャを計算するシグネチャ計算手
段と、前記シグネチャを少なくとも含む画像代表情報を、前記
ディジタル動画像とは別に伝送する伝送手段とを具備し
たことを特徴とする動画像処理装置。
【請求項３】ディジタル動画像の所定単位毎に所定の
規則に基づいて計算されたシグネチャを少なくとも含む
画像代表情報を受信する受信手段と、この受信手段によって受信された画像代表情報に基づい
て、前記ディジタル動画像を参照することなく前記ディ
ジタル動画像を解析する解析手段とを具備したことを特
徴とする動画像処理装置。
【請求項４】ディジタル動画像のフィールド毎に所定
の規則に基づいて計算されたシグネチャを少なくとも含
む画像代表情報が入力され、前記シグネチャの１フレー
ム間隔の一致状況に基づいて、前記ディジタル動画像を
参照することなく前記ディジタル動画像の３：２プルダ
ウンパターンを検出する検出手段を具備したことを特徴
とする動画像処理装置。
【請求項５】ディジタル動画像のフィールドまたはフ
レーム毎に所定の規則に基づいて計算されたシグネチャ
を少なくとも含む画像代表情報が入力され、前記シグネ
チャの１フレーム間隔の一致状況に基づいて、前記ディ
ジタル動画像を参照することなく前記ディジタル動画像
が完全に静止しているか否かを検出する検出手段とを具
備したことを特徴とする動画像処理装置。
【請求項６】ディジタル動画像のフィールドまたはフ
レーム毎に所定の規則に基づいて計算された第１のシグ
ネチャを少なくとも含む画像代表情報が入力され、前記
第１のシグネチャとあらかじめ設定された第２のシグネ
チャの一致状況に基づいて、前記ディジタル動画像を参
照することなく前記ディジタル動画像を検索する検索手
段とを具備したことを特徴とする動画像処理装置。
【請求項７】ディジタル動画像の所定単位毎に所定の
規則に基づいてシグネチャを計算するシグネチャ計算手
段と、前記ディジタル動画像を圧縮符号化して圧縮動画像デー
タを生成する圧縮手段と、前記シグネチャを少なくとも含む画像代表情報を前記圧
縮動画像データと一緒に伝送する伝送手段とを具備した
ことを特徴とする動画像処理装置。
【請求項８】第１のディジタル動画像の所定単位毎に
所定の規則に基づいて計算された第１のシグネチャを少
なくとも含む画像代表情報と前記第１のディジタル動画
像を圧縮符号化して生成された圧縮動画像データとを受
信する受信手段と、前記圧縮動画像データを復号して復号動画像を得る復号
手段と、第２のディジタル動画像の前記所定単位毎に前記所定の
規則に基づいて第２のシグネチャを計算するシグネチャ
計算手段と、前記第１のシグネチャと前記第２のシグネチャの一致状
況に基づいて前記第２のディジタル動画像が前記第１の
ディジタル動画像と同一のものであるか否かを検出する
検出手段とを具備したことを特徴とする動画像処理装
置。
【請求項９】ディジタル動画像を圧縮符号化して圧縮
動画像データを生成する圧縮手段と、前記圧縮動画像データのローカル復号動画像の所定単位
毎に所定の規則に基づいてシグネチャを計算するシグネ
チャ計算手段と、前記シグネチャを少なくとも含む復号画像代表情報を前
記圧縮動画像データと一緒に伝送する伝送手段とを具備
したことを特徴とする動画像処理装置。
【請求項１０】ディジタル動画像を圧縮符号化して生
成された圧縮動画像データと、前記圧縮動画像データの
ローカル復号動画像の所定単位毎に所定の規則に基づい
て計算された第１のシグネチャを少なくとも含む復号画
像代表情報とを受信する受信手段と、前記圧縮動画像データを復号して復号動画像を得る復号
手段と、前記復号動画像の前記所定単位毎に前記所定の規則に基
づいて第２のシグネチャを計算するシグネチャ計算手段
と、前記第１のシグネチャと前記第２のシグネチャの一致状
況に基づいて前記復号動画像が正常であるか否かを検出
する検出手段とを具備したことを特徴とする動画像処理
装置。
【請求項１１】ディジタル動画像の所定単位毎に所定
の規則に基づいて計算された第１のシグネチャを少なく
とも含む画像代表情報と前記ディジタル動画像を可逆圧
縮符号化して生成された圧縮動画像データを受信する受
信手段と、前記圧縮動画像データを復号して復号動画像を得る復号
手段と、前記復号動画像の前記所定単位毎に前記所定の規則に基
づいて第２のシグネチャを計算するシグネチャ計算手段
と、前記第１のシグネチャと前記第２のシグネチャの一致状
況に基づいて前記復号動画像が正常であるか否かを検出
する検出手段とを具備したことを特徴とする動画像処理
装置。
【請求項１２】前記シグネチャはディジタル動画像ま
たは復号動画像の少なくとも有効画素部分の全てのビッ
トが線形帰還レジスタに入力されて計算される値である
ことを特徴とする請求項１乃至請求項１１に記載の動画
像処理装置。