CN1685307A - 用于从媒体信号中消除无用信号的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种通过使用搜索和比较处理来获得基本上没有无用信号成分的信号的改进方法。本发明提供了一种方法，通过接收装置接收媒体信号，所述媒体信号包含无用信号成分，选择一个所述媒体信号的代表并且以基本上消除所述无用信号成分并保存剩余信号成分的方法来处理这些媒体信号，所述方法包含如下步骤：从所述媒体信号中选择一个搜索关键字代表；在一个包含一个基本上与所述搜索关键字相同的部分的信号代表之后、在一个搜索音轨中执行一个第一搜索；将一个位于所述搜索关键字之前和之后的第一片断与一个位于基本上与所述第一搜索关键字相同的所述部分之前和之后的第二片断进行比较；从所述第一片断和所述第二片断中找到一个第一公共片断；所述方法特征在于在所述存储区中保存所述公共片断作为一个没有无用信号成分的信号代表。

Description

用于从媒体信号中消除无用信号的方法
技术领域
本发明涉及用于以消除无用信号而保留有用信号的方法来接收和处理媒体信号的一种方法和一种系统的改进。
背景技术
如上所述，本发明涉及用于以只保留有用信号而消除无用信号的方式来接收和处理媒体信号、例如无线电信号或电视信号的这类信号的一种方法和一种系统的改进。无用信号是指，例如在无线电广播期间的广告片、广告语、流行音乐播音员的话语或者像在通过电视播放的电影期间的广告片、标识及相似物的这类信号。从宽泛意义上来说，本方法和本系统意在提供一种从广播信号中记录或消除素材并将这些信号以所有无用信号均已被消除的格式显示给用户的方法。
用于消除无用信号或得到有用信号的本系统和本方法使用了下述以示意形式表示的算法：
1.通过接收装置接收媒体信号；
2.将接收到的信号保存在为此预定的存储器中；
3.通过手工或自动激活来选择一个第一搜索关键字；
4.在媒体信号中搜索一个基本上与所述第一关键字相同的第二关键字，该搜索在将来要广播的媒体信号中或在已被记录和保存的媒体信号广播中执行；
5.将第一片断，其中所述第一片断位于第一搜索关键字之前和之后，与位于所述第二关键字之前和之后的第二片断相比较；
6.识别所述第一和第二片断之间的第一公共片断，这些片断被认为是原始素材，例如CD上的音轨。
如果该算法是重复的，也就是说，如果在包含基本上与第一定义的搜索关键字相同的搜索关键字的全部媒体信号中执行进一步的搜索和比较处理，并且保存与比较这些信号，相对于在先前原始素材中的片断，有可能获得越来越长的公共片断，从而确定哪些是有用信号，以及哪些是无用信号。本系统与本方法可以受益于删除和保存原始素材或其代表的能力，或者仅记录原始素材或其中片断的代表的能力。
可以在有与本发明相同申请人的PCT/US02/05537中找到本系统和本方法以及现有技术的更详细的描述。
发明内容
在给出本发明的简短描述之前，先提出在本申请中使用的术语的定义。
如果没有指定任何别的，那么将“媒体信号”和“原始素材”定义为模拟或数字形式的广播信号的代表，但是该表达也可以从根本上被定义为可以比较处理的任何代表。
“搜索关键字”被定义为上面给出的代表的一部分，所述部分可以很短，大约秒的几分之一的大小，或者很长。本系统和本方法的实际应用确定了搜索关键字的长度。在用户打算从无线电广播中记录音乐的情况下，搜索关键字可以例如与几个音乐音轨一样长，从而产生一首并不在音乐中包含广告和其它无用素材的乐曲。通过手工激活关键字选择程序，可以获得搜索关键字。在与无线电广播的音乐有关的例子中，如果用户听到了广播中的一首乐曲并想将它记录下来，他或她可以例如激活所述程序。然后用户自己将通过例如按下按钮来手工激活搜索关键字程序，并且本系统将起反应并挑选信号代表的一部分作为关键字并在稍后的比较处理中使用该部分作为搜索关键字。关键字设置程序也可被自动激活，此替代方法将在下文中更详细地描述。
术语“搜索关键字”也可以用于指上面给出代表的代表，例如以窄带宽保存、然后例如依照声音压缩方法保存的一小部分。
在本描述的剩余部分中，术语“搜索关键字”将与术语“搜索关键字代表”互换地使用。这些术语之间的差异应当是清晰的，因为它只涉及给予原始搜索关键字的代表的类型。
“重复处理”意在指一种比较包含基本上共同的搜索关键字的多个信号代表片断的算法，通过使用该算法来获得越来越长的公共片断。该处理可以一直进行，直到依照一些预定增长条件，例如当重复并未给公共信号序列带来增加的时间长度时，本系统终止该处理。如果在不同片断之间获得了精确的匹配，很可能所述代表就是并不包含任何无用信号的版本。
在本申请中，“搜索音轨”被定义为保存或删除信号代表最终版本的比较处理中被保存和使用的素材，或者在位于存储区中的情况下时记录的素材。
使用该比较处理，通过例如使系统删除原始素材的代表并仅在与找到新原始素材有关的搜索音轨部分中执行搜索，可以显著地缩短或减少搜索音轨。
例如，可以将搜索音轨作为整体或作为更加压缩的搜索音轨以减少所需的存储量或所需的处理能力数量，保存在频域中。
用于本申请中的其它术语将在提出时再定义。
依照上述步骤i)-vi)的过程的一个问题在于必须保存大量原始素材。本发明涉及用于改进依照PCT/US02/05537的系统和方法的这个方面的方法。进一步的改进涉及搜索关键字的某些选择和系统中处理/方法的激活，以及涉及用于处理搜索音轨的不同方法，其中所述音轨指的是，为找到基本上相同的关键字代表而保存的被搜索的信号代表的部分，并且其也用作申请PCT/US02/05537的比较处理中的素材。下面简要地概述对上述系统和方法的改进。在本申请的稍后部分中将对它们进行更详细的描述。
如果当接收信号时标准化搜索音轨，例如被搜索并受到比较处理的素材，是很有优势的。标准化意味着在其被接收时给予信号代表一个公共的振幅/声音水平。以此方法，将极大地减少在比较处理中所需的计算量。计算量的减少是从不再需要为每个比较处理标准化搜索音轨这一事实中得出的。
有可能删除添加给信号的掩蔽效应。因而，有可能仅保存可被用户感知的信号代表的那些部分。该程序使系统找到搜索关键字的代表更加容易并且使减小搜索音轨的大小成为可能。
通过由破坏性压缩或非破坏性压缩来压缩所有信号代表，有可能使搜索音轨和搜索关键字更小。
保存压缩后的代表需要更少的存储容量。
可以使用高通滤波器从信号代表中消除直流电。该滤波器可用于搜索音轨和搜索关键字。通过使用高通滤波器，有可能在使用过的代表中给所有信号振幅一个公共的零点。
给搜索音轨更小的带宽是非常有利的。如果以更小的带宽来保存搜索音轨/信号代表，可以减少对系统存储容量的需求，并且使方法变得更快。
最好以通过消除所有已知无用信号使搜索音轨(即包含信号代表的原始素材)更小的方法来对其进行处理。在本申请的稍后部分中将描述使这成为可能的各种方法。
如果只保存所述代表的某些选中部分，这是非常有优势的。用此方法，可以减少所需处理能力、所需内存和系统需要执行的计算量。如果为每个第N采样(其中N大于1)保存搜索音轨，可以极大地减少对系统的存储需求。然后可以将该搜索音轨与以另一格式(例如以另一个N值)保存的搜索关键字进行比较。这构成了显著减少的存储需求和/或快速的方法，其最终使为客户生产更低成本的产品成为可能。
一种依照本发明的旨在仅使用信号代表的某些部分的方法产生了一个比用于上述定义的比较处理中的系统具有更多容量保存的系统。例如，在信号代表是从音频电视广播中获得的情况下，有可能仅使用声音、某些色彩像素的百分比，等等。
应当注意为例如从无线电广播中记录音乐而构建来运行本方法的系统可以通过从搜索音轨(或在找到的音乐之处的日志)中删除音乐来减少存储容量和所需的处理能力。如果，通过使用上述的方法，系统已经识别了基本上相同的搜索音轨片断，可以删除通过本方法在搜索音轨中找到的后来找到的片断。如果需要的话，还可能删除位于这些片断之间的片断。相反的情况应用于电影，其中兴趣在于消除广告而不改变电影。
在实际记录过程期间，可以保存或删除媒体信号，但也可以当把媒体信号移动到其它存储区或在实际播放信号时执行该步骤，系统例如显示没有广告的电影，其中广告实际上存在但在电影播放期间并不播放。
对在PCT/US02/05537中公开的系统的进一步改进涉及预加载列表和后加载列表。这些将在下文中更详细地定义和描述。
附图说明
图1示意性地表示如何将无线电广播的信号代表分成不同的部分，例如话音、音乐+话音和纯音乐。
图2示意性地表示如何从有用的音乐音轨中选择搜索关键字代表。
图3以简化的方法表示如何通过使用依照本发明的方法来执行有用音乐音轨的搜索程序。
图4示意性地表示用于找到搜索关键字代表的精确复本的方法。
图5表示在公共片断中信号代表的延伸。
图6示意性地表示为得到更长公共片断的重复处理是如何工作的。
图7表示如何可能通过使用缓冲存储器在搜索音轨上及时向后搜索。
图8示意性地表示如何将一个独立的搜索音轨用于本发明。
图9用图的形式表示当应用依照本发明的方法时，如何使用压缩的搜索音轨。
图10用图的形式表示如何将用于本发明中的搜索音轨分类为感兴趣的和不感兴趣的部分。
图11显示了表示应用依照本发明的方法的可行步骤的流程图，在该图中术语“捕捉的流行音乐”信号指的是经过依照所述方法处理的信号。
具体实施方式
在下文中，将更详细地描述本发明，部分通过使用直接的例子，部分通过使用首选实施例。决不能将这些例子和实施例看作本发明的限制，公开它们只是为了使理解本发明更加容易。例如，在一些地方声明该方法用于从无线电广播中记录音乐的处理中、用于记录电影，等等。这些用途只是特殊的例子，本系统可用于所有媒体信号和每个原始素材，它们可被给予一个使搜索关键字的比较处理和重复处理成为可能的代表。
通过只保存位于两个已使用本方法识别的已知原始素材之间的素材，可以例如“向后执行”本方法。
预加载列表和后加载列表
最好给依照专利申请PCT/US02/05537的本系统和本方法，在此称为(S)，提供预加载列表和/或后加载列表。预加载列表指的是有某些保存在搜索存储器中的信号代表的列表，最好仅是不可显示的原始素材和搜索音轨(30)，其代表被用作搜索关键字的搜索素材和/或执行扩展比较的素材。它可以是例如某首乐曲、某个广告语、某个广告片等的代表。“显示的”意在指给予特定的实体(例如音乐音轨)一个代表以使在比较处理中使用该实体成为可能，如该处理在(S)中或在本申请中定义的那样。可以按照统计论据选择包含在预加载列表中的信号代表(10)的选择，它们可以是例如特别流行的音乐音轨或经常广播的广告片。
预加载列表可被等效定义为存储区(100)，其中在定义信号代表之后保存它们。
在存储器中保存包含基本上精确的信号代表的预加载列表。当激活依照(S)的比较处理时，也就是说，当设置搜索关键字(20)时，作为第一测试，依照本发明的系统可以搜索预加载列表并试图找到搜索关键字代表(20)的基本上相同的复本。如果在预加载列表中找到搜索关键字代表(20)的直接匹配，将这个包含搜索关键字代表(20)的基本相同复本的代表与包含该搜索关键字的搜索音轨(30)进行比较。这样，可以知道没有信号无用成分的音乐音轨的正确代表是什么样的，因而系统不必重复以得到最终信号代表(10)，不然的话，系统可以只是等待直到它找到一个在搜索音轨代表和预加载列表中的代表之间的完整匹配。因此，如果在搜索音轨(30)中找到搜索关键字(20)基本上相同的复本，将该搜索音轨的整个搜索音轨代表与在预加载列表中找到的精确代表进行比较，并且如果找到了精确匹配，本系统知道已显示整个原型，然后以足够高的质量将其记录下来，并发送给希望记录该音轨的用户。如果在搜索音轨(30)和在预加载列表中给出的代表之间有差异，本系统意识到有无用信号出现在整个媒体信号(1)中，并且本系统一直等到有搜索关键字的下一匹配的出现。再次执行比较处理以确保在搜索音轨(30)和精确信号代表之间的相似和差异。然后可以执行该处理步骤直到找到完整的匹配，并且此后，系统记录所述广播媒体信号，由于该信号被用户感知，例如音乐音轨或电影。
下面将描述的后加载列表可被等效视为存储区(100)，在该存储区中在定义代表之后保存信号代表。
后加载列表主要实现与预加载列表相同的目的，但后加载列表包含系统在通过重复处理找到最终版本时选择的信号代表(10)。这样，可以得到一个可说是构建了自己的信号代表(10)基础的系统，也就是说，系统创建了其自身的预加载列表。下面的例子可用于说明后加载列表的使用。假定用户激活依照系统(S)的比较处理，这可通过当用户听到广播中的一首乐曲时，她通过按下按钮来手工激活搜索关键字选择来完成。现在本系统优选地在预加载列表中搜索。进一步假定系统没有找到与保存在预加载列表中的信号代表(10)的精确匹配。然后系统将继续使用依照(S)的方法，直到它找到一个足够好的版本。现在将该版本发送给想要其原始代表的音轨(即在此情况下是音乐)的用户，以及存储区(100)，在该存储区中保存乐曲作为选择的信号代表。在存储区(100)中，将该信号代表认为是想要的音乐音轨的精确信号代表。现在后加载列表中的内容可以模拟使用预加载列表的方法而被使用。
当然，预加载列表可以由任意媒体信号(1)组成。特定信号(1)可以是广告片、音乐音轨、电影、广告语、电视广播中的红色像素数、电视广播中的声音等的代表。特定想要的产品确定了内容。以相同的方式有可能将无用信号的代表加载到后加载列表中。如果，例如使用了新的广告片，可以快速地给予该广告片一个代表并把其加载进后加载列表中。下面将描述本程序应用的特定范围。
搜索关键字的选择和搜索关键字设置的激活
如何选择搜索关键字(30)与如何激活该选择是本发明涵盖的另一领域。如上所述，可以通过用户例如当听到广播中的一首乐曲时手工激活搜索关键字选择。但搜索关键字(20)的激活也可以通过系统激活自身来自动完成。举例来说一个每第N秒激活自身的系统。
本发明实施例的一个例子有一个基于媒体信号(1)的流程的搜索关键字激活。如果，例如广播的是非常弱的信号，其表示例如音乐音轨之前的静音、电影或广告片之前的黑暗或显示电视台标志之前的黑暗等，可以激活搜索关键字(20)。在激活搜索关键字(20)之后，可以在搜索关键字激活之后立即或某个预定时间步骤之后激活一个搜索和比较算法。在从无线电广播中记录音乐的情况下，该预定时间步骤可以持续几分钟。用此方法，可以避免算法在音乐音轨结束之后开始的可能情况，因为音乐音轨的主要部分至少有几分钟长，并且也可以避免算法开始太早的情况，例如当流行音乐播音员说话时。
然而，另一可能性是对搜索关键字(20)排序。举例来说，与自动激活的搜索关键字相比，可以在手工激活的搜索关键字使用更多的处理能力，从而给自动激活的搜索关键字较低的等级，因此对该关键字投入更少的处理能力并且在认为该关键字是失败的搜索关键字之前给其更少的时间。在手工激活搜索关键字的情况下，例如可能有更长的时域向后搜索，以及有更长的时域向前搜索，以试图找到与搜索关键字的匹配。进一步的可能性是影响系统，以便它只在预加载列表中为搜索关键字匹配进行搜索。这样，可以将搜索音轨分类以加快将来的搜索过程，这对存储容量需求更小。
搜索音轨的信号代表的改进
如上所述，在存储器中保存大量的信号代表是非常费力的。本发明用多种方法解决了这一问题。这些改进，以及上述对(S)的改进，产生了一种方法和系统，它们被设计以通过例如保存想听/看的内容和消除不想听/看的内容来消除无用信号的形式播放记录的信号。但是当然，有可能与信号代表一起保存一个日志文件，该日志文件稍后用于播放信号以确定哪些应当播放，哪些不应播放。
依照本发明的系统和方法，处理记录的媒体信号并以没有无用信号成分的形式播放它们，所述系统和方法考虑到如果进行了下面给出的部分或全部修改，则按照先前定义的搜索音轨产生了比原始信号代表小得多的信号代表这一事实。这将向客户提供便宜得多的系统，因为硬件(主要是处理器和存储器)变得更不昂贵。
有可能从搜索音轨中消除已知的无用信号，例如广告片等。这将在存储器中留下可用于清理搜索音轨的更多空间。
有可能从搜索音轨中消除在短于预定阈值的时间步骤期间广播的信号。该阈值可以，例如在从无线电广播中记录音乐的情况下，持续一分钟。位于两个包含在存储区中的信号代表(71、73)之间的、只在短于一分钟的时间间隔期间广播的媒体信号代表(73)可能是无用信号，例如广告片或广告语，并且可能不是音乐因为音乐音轨在大多数情况下至少有几分钟长，因此在搜索音轨中不需要这些代表。这将快速地导致搜索音轨的尺寸减小。采用同样的方法，有可能保存该媒体信号代表(73)，如果例如在这种媒体信号的广播期间产生搜索关键字昀激活。

Claims (15)

1、一种方法，其通过接收装置接收媒体信号(1)，所述媒体信号(1)包含无用信号成分，选择所述媒体信号的一个代表并且以基本上消除所述无用信号成分并保存剩余信号成分的方式来处理这些媒体信号(1)，所述方法包含如下步骤：
从所述媒体信号(1)中选择一个搜索关键字代表(20)；
在一个包含一个基本上与所述搜索关键字(20)相同的部分(11)的信号代表(10)之后、在一个搜索音轨(30)中执行一个第一搜索；
将一个位于所述搜索关键字(20)之前和之后的第一片断(40)与一个位于基本上与所述第一搜索关键字(20)相同的所述部分(11)之前和之后的第二片断(41)进行比较；
从所述第一片断(40)和所述第二片断(41)中找到一个第一公共片断(44)；所述方法特征在于将所述公共片断(44)加载进一个为此预定的存储区(100)中，并且在所述存储区(100)中保存所述片断作为一个没有无用信号成分的信号代表(70)。
2、依照权利要求1的方法，其特征在于在保存于存储区(100)中的媒体信号代表(70)中执行所述第一搜索(20)。
3、依照权利要求1或2的方法，其特征在于，在没有找到与搜索关键字代表基本上相同的复本的情况下，所述方法包含在搜索音轨中执行进一步搜索与搜索关键字代表基本相同的复本的步骤，并且在找到这样的复本时，执行比较处理以找到公共片断，执行该处理直到获得最终公共片断或者直到该处理被终止，然后将所述公共片断加载进存储区(100)作为一个信号代表。
4、依照权利要求1、2或3的任意一条的方法，其特征在于在搜索音轨包含多个基本上相同的信号代表的情况下，从搜索音轨中消除所有多余信号代表的步骤，从而获得存储容量的更好使用。
5、依照权利要求1、2或3的任意一条的方法，其中如果位于两个被包含在存储区中的信号代表(71、73)之间的信号代表(73)的持续时间短于一个预定的阈值，消除所述信号代表(73)。
6、依照权利要求1、2或3的任意一条的方法，其中如果在位于两个被包含在存储区中的信号代表之间的信号代表(73)的部分中激活了搜索关键字的设置，保存该部分。
7、依照上述权利要求的任意一条的方法，其特征在于所述搜索音轨由信号代表(10)的每第N采样组成。
8、依照上述权利要求的任意一条的方法，其中当记录搜索音轨时，将其标准化使其有共同的振幅和声音水平。
9、依照权利要求1或2的方法，其中所述信号代表(70)是音乐、话音、噪声、广告语或标识的代表。
10、依照权利要求1或2的方法，其中所述信号代表是音乐和/或电影的代表。
11、一种方法，通过接收装置接收媒体信号(1)，所述媒体信号(1)包含无用信号成分，选择所述媒体信号的一个代表并且以基本上消除所述无用信号成分并保存剩余信号成分的方式来处理这些媒体信号(1)，所述方法包含如下步骤：
从所述媒体信号(1)中选择一个搜索关键字代表(20)；
在一个包含一个基本上与所述搜索关键字(20)相同的部分(11)的信号代表(10)之后、在一个搜索音轨(30)中执行一个第一搜索；
将一个位于所述搜索关键字(20)之前和之后的第一片断(40)与一个位于基本上与所述第一搜索关键字(20)相同的所述部分(11)之前和之后的第二片断(41)进行比较；
从所述第一片断(40)和所述第二片断(41)中找到一个第一公共片断(44)；所述方法特征在于当所述最终公共片断(44)在搜索音轨中出现时，从搜索音轨中将其消除。
12、依照权利要求10的方法，其特征在于在保存于存储区中的媒体信号代表(70)中执行所述第一搜索(20)。
13、依照上述权利要求的任意一条的方法，其特征在于所述搜索音轨由信号代表(10)的每第N采样组成。
14、依照权利要求1或2的方法，其中所述信号代表(70)是音乐、话音、噪声、广告语或标识的代表。
15、依照权利要求1或2的方法，其中所述信号代表是音乐和/或电影的代表。
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